Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2276681

ПРОТИВОИЗНОСНАЯ ПРИСАДКА

Имя изобретателя: Перекрестов Аршавир Петрович (RU); Сычева Анна Александровна (RU) 
Имя патентообладателя: Федеральное государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Астраханский государственный технический университет (ФГОУ ВПО АГТУ) (RU)
Адрес для переписки: 414025, г.Астрахань, ул. Татищева, 16, ФГОУ ВПО АГТУ, патентный отдел
Дата начала действия патента: 2004.11.10 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к противоизносным присадкам к дизельным топливам для улучшения их смазочной способности. Противоизносная присадка к дизельному топливу состоит из дизельного топлива с находящимися в нем 0,00001% мицелл на основе молекул твердой пластичной смазки оксида железа (Fe₃О ₄) и с окружающими ее молекулами олеиновой кислоты (С ₁₈Н₃₄О₂) в количестве 0,0001%. Присадка обладает низким сопротивлением сдвигу и повышенной смазочной способностью дизельного топлива при введении в него этой присадки

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к машиностроению, в частности противоизносным присадкам к дизельным топливам для улучшения их смазочной способности, например в трущихся узлах форсунок, топливных насосов.

Известны магнитные жидкости, которые меняют свои свойства от напряженности магнитного поля. Они и могут служить для уменьшения трения и изнашивания трущихся узлов (см. Берковский Б.М., Медведев В.Ф., Краков М.С. Магнитные жидкости. - М.: Химия, 1989 г., 159-166). Магнитные жидкости отличаются от традиционных смазок наличием твердых частиц, поэтому они в основном применяются в узлах трения подшипников качения и скольжения, зацепления зубчатых колес.

Наиболее близкой, по сути, является присадка по изобретению (см. патент РФ №2093719), содержащая смесь абразивоподобного минерального порошка. Недостатком этой присадки является сгорание ее вместе с топливом и необходимость все время ее вводить в заданном процентном содержании, что значительно удорожает дизельное топливо.

При создании изобретения ставилась техническая задача - получить мицеллярную смазку на основе молекул твердой пластичной смазки F₃O₄ (оксид железа), обладающей низким сопротивлением сдвигу, и окружающих ее молекул поверхностно-активных веществ, например, на основе молекул олеиновой кислоты C ₁₈H₃₄O₂.

Технический результат - повышение смазочной способности дизельного топлива достигается введением в него предлагаемой присадки. Присадка представляет собой жидкость на основе дизельного топлива с добавленными в него мицеллами, включающими в себя оксид железа и олеиновую кислоту. Молекулы олеиновой кислоты адсорбируются на поверхности магнетита в результате процесса хемосорбции. Оксид железа, входящий в мицеллу, характеризуется низким сопротивлением сдвигу и является пластической смазкой, уменьшающей коэффициент трения и интенсивность изнашивания поверхностей в местах их соприкосновения. Молекулы олеиновой кислоты, входящие в состав мицелл, предотвращают их слипание и дают возможность их нахождения во взвешенном состоянии в жидкости. Оксид железа Fe₃O₄ (магнетит) имеет характеристику: молекулярная масса 231,54; цвет - темно-красный; плотность 5,11 г/см³. Олеиновая кислота (октадецен-9-овая кислота) СН₃(СН₂)₇СН = CH(CH₂ )₇СООН представляет собой бесцветную жидкость с температурой кипения 286 °С, плотностью 0,9 г/см³. Длина молекулы олеиновой кислоты 2 нм. Средняя величина мицеллы составляет 10 нм. Намагниченность насыщения порядка 10 кА/м. Присадка предназначена для работы в слабых магнитных полях <1, где - функция Ланжевена L( ), с напряженностью магнитного поля 20-40 кА/м. Основа мицеллы представляет собой молекулы твердой пластичной смазки оксида железа, а окружающие молекулы являются олеиновой кислотой с содержанием веществ в присадке, мас.%: Fe₃О ₄ - 0,00001, C₁₈H₃₄O₂ - 0,0001, дизельное топливо - до 100.

Присадка растворяется в дизельном топливе в соотношении 1:10 при температуре 60°С и непрерывном помешивании в течение 1 часа.

При лабораторных испытаниях дизельного топлива, приготовленного с введением в него присадки, в соответствии с описанием выше получены следующие результаты. При испытании на трибометре, аналогичном HFRR, при температуре 60°С в течение 45 минут в высокоочищенном от серы дизельном топливе (менее 500 ppm) смазывающая способность (диаметр пятна износа) составила 540 мкм. При введении в топливо предлагаемой присадки и создании напряженности внешнего магнитного поля в зоне трения 30 кА/м смазывающая способность при многократных испытаниях составила 230-250 мкм. При уменьшении концентрации присадки в 10 раз смазочная способность топлива падает и соответствует 430 мкм. При увеличении концентрации в 10 раз смазывающая способность топлива соответствует 220 мкм. Экономически более выгодно применять предлагаемую концентрацию присадки.

Предлагаемая мицеллярная присадка обладает следующими преимуществами:

1) не выпадает в осадок, поскольку ее частицы являются участниками броуновского движения молекул;

2) частицы присадки целенаправленно движутся под влиянием приложенного магнитного поля к поверхностям трения;

3) удерживается в местах повышенной интенсивности изнашивания вследствие действия магнитного поля и сил адсорбции и хемосорбции поверхностей трения.

Присадку получали следующим способом: исходный химически чистый порошок Fe₃О₄подавали в шаровую мельницу 1 (чертеж), где он измельчался (800-1000) часов, затем порошок поступал в отстойник 2, где проходил процесс воздушной сегментации в течение 20-30 минут. После этого воздушная смесь порошка Fe₃О₄ с размерами частиц 10^-8...10^-12м поступает в накопитель 3, а выпадший в отстойнике 2 осадок возвращается на доработку в шаровую мельницу 1. В потоке аргона порошок Fe₃О ₄ направлялся в конденсационную камеру 4, где находятся пары кипящей олеиновой кислоты при давлении 100 мм рт. ст. и температуре 286°C. Здесь происходит конденсация паров олеиновой кислоты на поверхности более холодных частиц Fe₃О ₄. В потоке аргона частицы попадают в охладитель 5, где их температура доводится до 25...30°C, далее поток газа вместе с частицами попадают в градирню 6. В градирне 6 сверху подается распыляемое дизельное топливо, которое осаждает частицы в жидкость. Дизельное топливо из градирни 6 с помощью насоса 7 снова подается в верхнюю часть аппарата на распыление. В результате рециркуляции концентрация присадки в растворе повышается и по достижению заданной концентрации получаем 10% концентрат. Концентрат представляет собой дизельное топливо с мицеллами на основе Fe ₃О₄ и ПАВ, концентрат сливают как готовый продукт.

Из верхней части градирни 6 отмытый газ отводят в накопитель 3. Из полученного концентрата размешиванием и добавлением чистого дизельного топлива создается дизельное топливо с концентрацией, достаточной для увеличения смазочной способности топлива в рабочих условиях. Полученную присадку в двигателе приложенным магнитным полем направляют к поверхностям трения, где она осаждается. Со временем работы количество осажденных частиц растет, что уменьшает изнашивание трущихся поверхностей. То же магнитное поле удерживает частицы на поверхностях трении и препятствует попаданию основной их массы вместе с топливом в цилиндр двигателя. Те частицы, которые попали в цилиндр двигателя, осаждаются в нем и препятствуют его изнашиванию, особенно в верхней части цилиндра. Это повышает противоизносный эффект присадки для двигателя. В результате накопительного эффекта концентрация присадки в дизельное топливо может быть на один-два порядка меньше, чем у обычных противоизносных присадок.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Противоизносная присадка к дизельному топливу, состоящая из дизельного топлива с находящимися в нем мицеллами на основе молекул твердой пластичной смазки оксида железа (Fe₃O ₄) с окружающими ее молекулами олеиновой кислоты (C ₁₈H₃₄O₂) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Версия для печати
Дата публикации 14.01.2007гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов