[go: up one dir, main page]

RU2064970C1 - Lubricating metal cladding composition - Google Patents

Lubricating metal cladding composition Download PDF

Info

Publication number
RU2064970C1
RU2064970C1 SU5057105A RU2064970C1 RU 2064970 C1 RU2064970 C1 RU 2064970C1 SU 5057105 A SU5057105 A SU 5057105A RU 2064970 C1 RU2064970 C1 RU 2064970C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iron
oil
friction
content
iii
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.П. Ильин
Ю.А. Краснятов
Original Assignee
Ильин Александр Петрович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ильин Александр Петрович filed Critical Ильин Александр Петрович
Priority to SU5057105 priority Critical patent/RU2064970C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2064970C1 publication Critical patent/RU2064970C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Lubricants (AREA)

Abstract

FIELD: metal cladding. SUBSTANCE: metal cladding composition contains, % by weight: oil-soluble compounds of ferrous iron and /or ferric iron on conversion to iron 0.05-0.060; oil-insoluble compounds of ferrous iron and/or ferric iron on conversion to iron 0.01-0.35; ultrafinely dispersed iron powder 0.005-0.30, base oil to 100. EFFECT: increased efficiency and improved quality. 1 tbl

Description

Прелагаемое изобретение относится к технологии получения смазочных материалов, в частности к антифрикционным смазочным композициям на основе масел, которые используются в узлах трения различных машин и механизмов. The proposed invention relates to a technology for the production of lubricants, in particular to antifriction lubricant compositions based on oils that are used in friction units of various machines and mechanisms.

Известна смазочная композиция, обладающая металлоплакирующими свойствами (1), которая для повышения износостойкости пар трения наряду с глицерином дополнительно содержит олеиновую кислоту (0,2- -2 вес.), коллоидную медь (1-20 вес.), глицерин остальное. A lubricating composition is known having metal cladding properties (1), which, in addition to glycerol, additionally contains oleic acid (0.2--2 wt.), Colloidal copper (1-20 wt.), And the rest is glycerin to increase the wear resistance of friction pairs.

Недостатком данной смазочной композиции является высокий коэффициент трения при переменных и знакопеременных нагрузках в парах трения, а также ее высокая окисляемость из-за растворимости и наличия ионов Cu2+.The disadvantage of this lubricating composition is the high coefficient of friction under variable and alternating loads in the friction pairs, as well as its high oxidizability due to solubility and the presence of Cu 2+ ions .

Наиболее близкой по технической сущности к предложенной нами является смазочная композиция (2), в которой в качестве плакирующей присадки к веретенному маслу добавляют высокодисперсные частицы железа в виде органозоля в количестве 2,5 мас. The closest in technical essence to the proposed by us is the lubricating composition (2), in which as a cladding additive to spindle oil add finely dispersed iron particles in the form of an organosol in an amount of 2.5 wt.

Недостатком этой металлоплакирующей композиции является отсутствие каталитического эффекта дожигания топлива, низкий эффект снижения содержания токсичных газов и дымкости продуктов сгорания. Содержание СО составляет 2,7 мас. а NOx 5,3 мас. Коэффициент трения при переменных и знакопеременных нагрузках в парах трения составляет 0,28.The disadvantage of this metal-clad composition is the lack of a catalytic effect of afterburning of fuel, a low effect of reducing the content of toxic gases and the fumes of combustion products. The content of CO is 2.7 wt. and NO x 5.3 wt. The coefficient of friction for variable and alternating loads in friction pairs is 0.28.

Основной технической задачей предложенного решения является снижение коэффициента трения при переменных и знакопеременных нагрузках в парах трения, а также снижение содержания токсичных газов и дымности выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания. Заявляемое решение позволяет в 2,5 3,0 раза снизить коэффициент трения. Предложенная нами смазочная металлоплакирующая композиция снижает содержание окиси углерода примерно в 3,5 раза, а окислов азота в 1,8 раза. При этом наблюдается тенденция к росту эффекта с увеличением пробега (времени работы) двигателей. Аналогичные результаты были получены на бензиновых двигателях автомобилей типа ВАЗ, Москвич, УАЗ, ЗИД и др. При эксплуатации автомобилей также снижается дымность, расход топлива и масла, повышается компрессия и мощность двигателей. Каталитический эффект сохраняется при очередной замене масла еще 15 20 тыс. км пробега. The main technical objective of the proposed solution is to reduce the coefficient of friction under variable and alternating loads in friction pairs, as well as reduce the content of toxic gases and smoke from exhaust gases of internal combustion engines. The claimed solution allows 2.5 to 3.0 times to reduce the coefficient of friction. Our proposed metal-clad lubricating composition reduces the content of carbon monoxide by about 3.5 times, and nitrogen oxides by 1.8 times. At the same time, there is a tendency to increase the effect with an increase in the mileage (operating time) of the engines. Similar results were obtained on gasoline engines of automobiles such as VAZ, Moskvich, UAZ, ZID, etc. During the operation of automobiles, smoke, fuel and oil consumption are also reduced, compression and engine power are increased. The catalytic effect persists with the next oil change of another 15 20 thousand kilometers.

Поставленная задача решается тем, что металлоплакирующая смазочная композиция, содержащая базовое масло и ультрадисперсный порошок (УДП) железа, согласно предложенного решения содержит маслорастворимые и нерастворимые соединения железа (П) и/или железа (Ш) при следующем соотношении компонентов, мас. The problem is solved in that the metal-clad lubricating composition containing a base oil and ultrafine powder (UDP) of iron, according to the proposed solution, contains oil-soluble and insoluble compounds of iron (P) and / or iron (III) in the following ratio of components, wt.

маслорастворимые соединения железа (П) и/или железа (Ш) (в пересчете на железо) 0,005 0,60
маслонерастворимые соединения железа (П) и/или железа (Ш) (в пересчете на железо) 0,01 0,35
ультрадисперсный порошок железа 0,005 0,30
базовое масло остальное.
oil-soluble compounds of iron (P) and / or iron (III) (in terms of iron) 0.005 0.60
oil-insoluble compounds of iron (P) and / or iron (III) (in terms of iron) 0.01 0.35
ultrafine iron powder 0.005 0.30
base oil rest.

За счет использования в качестве добавки маслорастворимых соединений железа (П) и/или железа (Ш), нерастворимых в масле соединений железа (П) и/или железа (Ш) с низким коэффициентом трения, частиц ультрадисперсного порошка железа в базовом (моторном) масле при работе двигателей внутреннего сгорания (ДВС) происходит смазывание стенок цилиндров, вынос масла и его сгорание вместе с топливом. Due to the use of oil-soluble compounds of iron (P) and / or iron (III), oil-insoluble compounds of iron (II) and / or iron (III) with a low coefficient of friction, particles of ultrafine iron powder in the base (motor) oil as an additive during the operation of internal combustion engines (ICE), the cylinder walls are lubricated, the oil is removed and it is burned together with the fuel.

металлоплакирующий смазочный состав, обладающий свойством образовывать пленки на поверхности пар трения, при повышенных температурах переходит в смесь оксидов железа (П) и (Ш), которая способствует снижению количества оксидов углерода (П) и азота за счет ее каталитического действия. Причем каталитическое действие заявляемого металлоплакирующего смазочного состава проявляется как при сгорании топлива в объеме, так и при контакте топлива стенками камеры сгорания, днища поршня и коллектора. Каталитический слой оксидов железа толщиной в несколько микрон формируется и возобновляется при работе ДВС. metal-clad lubricating composition, which has the ability to form films on the surface of friction pairs, at elevated temperatures passes into a mixture of iron oxides (P) and (III), which helps to reduce the amount of carbon oxides (P) and nitrogen due to its catalytic effect. Moreover, the catalytic effect of the inventive metal-clad lubricating composition is manifested both in the combustion of fuel in the volume and in the contact of fuel by the walls of the combustion chamber, piston bottom and manifold. A catalytic layer of iron oxides with a thickness of several microns is formed and renewed during the operation of the internal combustion engine.

В качестве маслорастворимых соединений могут быть использованы различные классы соединений железа: соли монокарбоновых кислот, соли дикарбоновых кислот, комплексные соединения (например, дициклопентадиенилжелезо), карбаматы, тиокарбаматы и дитиокарбаматы, а также карбонилы. Все испытанные маслорастворимые соединения железа (П) и железа (Ш) позволяют решить заявленную техническую задачу: снизить коэффициент трения и уменьшить токсичность выхлопных газов. Себестоимость испытанного олеата железа ниже по сравнению с другими выбранного соединениями. Various classes of iron compounds can be used as oil soluble compounds: monocarboxylic acid salts, dicarboxylic acid salts, complex compounds (e.g. dicyclopentadienyl iron), carbamates, thiocarbamates and dithiocarbamates, as well as carbonyls. All tested oil-soluble compounds of iron (P) and iron (III) can solve the claimed technical problem: to reduce the friction coefficient and reduce the toxicity of exhaust gases. The cost of the tested iron oleate is lower compared to other selected compounds.

В качестве нерастворимого соединения испытаны: сульфиды, оксалаты, тиоционаты, силициды железа (П) и железа (Ш) которые также позволяют решить заявляемую техническую задачу снизить коэффициент трения и уменьшить токсичность. Выбранный в качестве примера магнетит является одним из наиболее дешевых продуктов химической промышленности и химического синтеза. The following were tested as insoluble compounds: sulfides, oxalates, thiocyanates, silicides of iron (P) and iron (III), which also allow us to solve the claimed technical problem to reduce the coefficient of friction and reduce toxicity. Magnetite selected as an example is one of the cheapest products of the chemical industry and chemical synthesis.

Пример конкретного выполнения. Композицию приготавливали на основе моторного масла М-10 (ГОСТ 8581-78). Испытания проводили на автомобильном ДВС ЯМЗ-740 и топливе Л-05 по ГОСТ 305-82. Контроль содержания оксидов углерода (П) и азота проводили с помощью газоаналитической системы "Бекман Индастриал". Измерение характеристик двигателя проводили через 60 часов его работы, что соответcтвовало пробегу примерно 500 км. Коэффициент трения измеряли на машине трения СМГ-l в условиях трения скольжения (образец чугун АС-4, контртело сталь Ст. 20). Нагрузка в узле трения в стационарном режиме составляла 90 МПа, скорость скольжения 3,05 м/с. В качестве маслорастворимого соединения железа использовали олеаты железа (П) и железа (Ш), нерастворимого соединения железа(П) и железа (Ш) с низким коэффициентом трения магнетит Fe3O4 ультрадисперсного порошка железа порошок железа, полученный методом испарения конденсации в среде аргона со среднеповерхностным размером частиц 0,1 мкм. Соотношение между магнетитом и железом определяли методом количественного рентгенофазового анализа с помощью дифрактометра ДРОН -3,0 по соотношению интенсивности рентгеновских рефлексов. Общее содержание железа определяли весовым методом (весовая форма Fe2O3).An example of a specific implementation. The composition was prepared on the basis of engine oil M-10 (GOST 8581-78). The tests were carried out on an automotive engine YaMZ-740 and L-05 fuel according to GOST 305-82. The content of carbon oxides (P) and nitrogen was monitored using a Beckman Industrial gas analysis system. The characteristics of the engine were measured after 60 hours of its operation, which corresponded to a mileage of approximately 500 km. The friction coefficient was measured on an SMG-1 friction machine under sliding friction conditions (AS-4 cast iron sample, steel body counter-steel Art. 20). The load in the friction unit in the stationary mode was 90 MPa, the sliding speed was 3.05 m / s. As an oil-soluble iron compound, oleates of iron (P) and iron (III), an insoluble compound of iron (II) and iron (III) with a low coefficient of friction, magnetite Fe 3 O 4 ultrafine iron powder, iron powder obtained by evaporation of condensation in argon medium were used with an average surface particle size of 0.1 μm. The ratio between magnetite and iron was determined by the method of quantitative x-ray phase analysis using a DRON-3.0 diffractometer by the ratio of the intensity of x-ray reflections. The total iron content was determined by the gravimetric method (weight form Fe 2 O 3 ).

Для определения оптимального содержания компонентов в заявляемом смазочном составе был приготовлен 21 состав с различным соотношением химических форм железа при постоянном общем содержании железа 0,30 мас. Результаты испытаний этих составов приведены в таблице. To determine the optimal content of components in the inventive lubricating composition was prepared 21 composition with a different ratio of chemical forms of iron with a constant total iron content of 0.30 wt. The test results of these compositions are shown in the table.

Для определения оптимального содержания маслорастворимого олеата железа (см. табл.) в смазочной композиции были испытаны составы с концентрацией от 0,002 1,00 мас. (опыты 1 7). Из данных таблицы следует, что при содержании маслорастворимого олеата железа от 0,005 до 0,60 мас. (по железу) содержание СО и NOx в выхлопе минимально и составляет 1,1 0,8 мас. и 3,6 3,1 мас. соответственно. При концентрации менее 0,005 содержание токсичных примесей в выхлопе возрастает, т. к. снижается содержание железа и его каталитическое действие. При концентрации более 0,60 мас. ухудшаются триботехнические характеристики возрастает коэффициент трения из-за избытка материала в плакирующем слое.To determine the optimal content of oil-soluble iron oleate (see table.) In the lubricating composition were tested compositions with a concentration of from 0.002 to 1.00 wt. (experiments 1 7). From the table it follows that when the content of oil-soluble iron oleate is from 0.005 to 0.60 wt. (for iron) the content of CO and NO x in the exhaust is minimal and is 1.1 0.8 wt. and 3.6 to 3.1 wt. respectively. At a concentration of less than 0.005, the content of toxic impurities in the exhaust increases, because the iron content and its catalytic effect decrease. At a concentration of more than 0.60 wt. tribotechnical characteristics deteriorate; the friction coefficient increases due to an excess of material in the cladding layer.

Для определения оптимального содержания нерастворимой в масле составляющей были испытаны составы с концентрацией от 0,003 0,60 мас. (опыты 8 14). Минимальному содержанию СО и NOx в выхлопе соответствует 0,010 0,35 мас. нерастворимой в масле составляющей при оптимальном содержании остальных компонентов. При уменьшении концентрации магнетита менее 0,010 мас. (по железу) недостаточен каталитический эффект для дожигания топлива. При повышении концентрации магнетита более 0,35 мас. эффект дожигания и снижения токсичности не увеличивается. Внесение дополнительно магнетита в смазочную композицию не целесообразно, т.к. происходит резкое удорожание композиции.To determine the optimal content of the oil insoluble component in the oil, compositions with a concentration of 0.003 to 0.60 wt.% Were tested. (experiments 8 to 14). The minimum content of CO and NO x in the exhaust corresponds to 0.010 0.35 wt. insoluble in oil component with the optimal content of the remaining components. With a decrease in the concentration of magnetite less than 0.010 wt. (iron) insufficient catalytic effect for afterburning fuel. With increasing concentration of magnetite more than 0.35 wt. the effect of afterburning and reducing toxicity does not increase. The introduction of additional magnetite in the lubricating composition is not advisable, because there is a sharp appreciation of the composition.

Для определения оптимального содержания УДП железа в смазочной композиции были испытаны составы с концентрацией железа 0,001 0,50 мас. (опыты 15 - 21). Минимальному содержанию СО и NOx в выхлопе соответствует содержание железа 0,005 0,30 мас. При снижении концентрации менее 0,005 мас. каталитический эффект не достаточен, а при концентрации более 0,30 мас. ухудшаются триботехнические характеристики смазочного состава увеличивается коэффициент трения.To determine the optimal content of UDP of iron in the lubricating composition were tested compositions with an iron concentration of 0.001 to 0.50 wt. (experiments 15-21). The minimum content of CO and NO x in the exhaust corresponds to an iron content of 0.005 0.30 wt. With a decrease in concentration of less than 0.005 wt. the catalytic effect is not sufficient, and at a concentration of more than 0.30 wt. tribological characteristics of the lubricant composition are deteriorating; the coefficient of friction is increasing.

Claims (1)

Смазочная металлоплакирующая композиция, содержащая базовое масло и ультрадисперсный порошок железа, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит маслорастворимые и маслонерастворимые соединения железа (II) и/или железа (III) при следующем соотношении компонентов, мас. Lubricating metal-clad composition containing a base oil and ultrafine iron powder, characterized in that it further comprises oil-soluble and oil-insoluble compounds of iron (II) and / or iron (III) in the following ratio, wt. Маслорастворимые соединения железа (II) и/или железа (III) в пересчете на железо 0,005 0,60
Маслонерастворимые соединения железа (II) и/или железа (III) в пересчете на железо 0,01 0,35
Ультрадисперсный порошок железа 0,005 0,30
Базовое масло До 100
Oil-soluble compounds of iron (II) and / or iron (III) in terms of iron 0.005 0.60
Oil-insoluble compounds of iron (II) and / or iron (III) in terms of iron 0.01 0.35
Ultrafine iron powder 0.005 0.30
Base oil Up to 100
SU5057105 1992-07-29 1992-07-29 Lubricating metal cladding composition RU2064970C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5057105 RU2064970C1 (en) 1992-07-29 1992-07-29 Lubricating metal cladding composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5057105 RU2064970C1 (en) 1992-07-29 1992-07-29 Lubricating metal cladding composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2064970C1 true RU2064970C1 (en) 1996-08-10

Family

ID=21610784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5057105 RU2064970C1 (en) 1992-07-29 1992-07-29 Lubricating metal cladding composition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2064970C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2132363C1 (en) * 1997-04-24 1999-06-27 Петрунин Вадим Федорович Lubricating metallocladding composition
RU2139319C1 (en) * 1998-04-02 1999-10-10 Пастухов Валерий Павлович Plating lubricant concentrate for internal combustion engines
RU2178803C2 (en) * 1999-12-16 2002-01-27 Государственное предприятие комбинат "Электрохимприбор" Metal-cladding additive
RU2258080C1 (en) * 2004-02-16 2005-08-10 ФГОУ ВПО "Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова" Lubrication composition for heavy-duty friction units
RU2260035C1 (en) * 2004-03-01 2005-09-10 ФГОУ ВПО "Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова" Lubricating composition
US6972115B1 (en) 1999-09-03 2005-12-06 American Inter-Metallics, Inc. Apparatus and methods for the production of powders
RU2439133C1 (en) * 2010-07-19 2012-01-10 Елена Владимировна Быкова Repair and recovery additive to lubricants

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 836076, кл. C 10M141/02, 1981 г. 2. Теория смазочного действия и новые материалы, М. Наука, 1965, с.91-96. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2132363C1 (en) * 1997-04-24 1999-06-27 Петрунин Вадим Федорович Lubricating metallocladding composition
RU2139319C1 (en) * 1998-04-02 1999-10-10 Пастухов Валерий Павлович Plating lubricant concentrate for internal combustion engines
US6972115B1 (en) 1999-09-03 2005-12-06 American Inter-Metallics, Inc. Apparatus and methods for the production of powders
RU2178803C2 (en) * 1999-12-16 2002-01-27 Государственное предприятие комбинат "Электрохимприбор" Metal-cladding additive
RU2258080C1 (en) * 2004-02-16 2005-08-10 ФГОУ ВПО "Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова" Lubrication composition for heavy-duty friction units
RU2260035C1 (en) * 2004-03-01 2005-09-10 ФГОУ ВПО "Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова" Lubricating composition
RU2439133C1 (en) * 2010-07-19 2012-01-10 Елена Владимировна Быкова Repair and recovery additive to lubricants

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Masjuki et al. Palm oil and mineral oil based lubricants—their tribological and emission performance
US4920691A (en) Fuel additive
US4844825A (en) Extreme pressure additive for use in metal lubrication
RU2007145230A (en) COMPOSITIONS OF LUBRICANTS OIL CONTAINING TITANIUM
US4155860A (en) Lubricant additive composition
RU2064970C1 (en) Lubricating metal cladding composition
Oungpakornkaew et al. Characterization of biodiesel and soot contamination on four-ball wear mechanisms using electron microscopy and confocal laser scanning microscopy
Larsson et al. Boric acid as fuel additive–Friction experiments and reflections around its effect on fuel saving
US4204968A (en) Lubricant additive
CA2417890C (en) Additive for reducing particulate in emissions deriving from the combustion of diesel oil
GB2125820A (en) Friction-reducing lubricating compositions having an additive
JP2009503194A (en) Fuel and lubricant additives and methods for improving fuel economy and vehicle emissions
Wei et al. An investigation of the effects of some motor oil additives on the friction and wear behaviour of oil‐soluble organomolybdenum compounds
Kagaya et al. An evaluation and optimization of lubricants for turbocharged gasoline engines
EP0227469A2 (en) Improved Lubricating oil composition
RU2246531C2 (en) Composition for improving of friction assembly endurance
RU2027745C1 (en) Lubricant composition
EP1990397A1 (en) Versatile additive to lubricating and fuel materials and fuels containing said additive
FR2632319A1 (en) ALUMINUM OXIDE POWDER-CONTAINING LUBRICANT FOR LUBRICATING OIL BASES FOR LUBRICATING AND / OR SLIDING SURFACES AND PROCESS FOR PREPARING THE SAME
Cheng The effects of engine oils on intake valve deposits and combustion chamber deposits
Kajdas et al. Action mechanism of load-carrying performance of a new lubricant additive
Kang Evaluation of lubricating-oil performance and emissions with lubricant formulations using ZDDP as the selected additive in GDI engines: a simultaneous study of VOCs and soot in oil
WO2010107334A1 (en) Metal-coating multifunctional composition for motor, transmission and industrial oils
Dandu et al. Impact of NOx control measures on engine life
Vipper et al. Antifriction action of engine oil additives