[go: up one dir, main page]

RU2120959C1 - Antifriction composition - Google Patents

Antifriction composition Download PDF

Info

Publication number
RU2120959C1
RU2120959C1 RU96114324A RU96114324A RU2120959C1 RU 2120959 C1 RU2120959 C1 RU 2120959C1 RU 96114324 A RU96114324 A RU 96114324A RU 96114324 A RU96114324 A RU 96114324A RU 2120959 C1 RU2120959 C1 RU 2120959C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
friction
fluorocarbon
antifriction
graphite
surfactants
Prior art date
Application number
RU96114324A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96114324A (en
Inventor
В.Ф. Большаков
А.В. Большаков
М.И. Волосов
А.С. Меджибовский
Original Assignee
Акционерное общество закрытого типа "Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт морского флота"
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 Акционерное общество закрытого типа "Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт морского флота" filed Critical Акционерное общество закрытого типа "Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт морского флота"
Priority to RU96114324A priority Critical patent/RU2120959C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2120959C1 publication Critical patent/RU2120959C1/en
Publication of RU96114324A publication Critical patent/RU96114324A/en

Links

Images

Landscapes

  • Lubricants (AREA)

Abstract

FIELD: chemical industry, more particularly lubricating materials, more specifically friction modifiers, antifriction compositions. SUBSTANCE: antifriction composition comprises (wt %): 0.5-2.0 fluorocarbon; 0.1-1.0 cluster material; 0.1-5.0 graphite; 2.0-10.0 surfactants; 1.0-5.0 metal plated components; and the dispersion medium balance. EFFECT: reduced fuel consumption in internal combustion engines, stable friction process and improved technical state of engine. 2 dwg

Description

Изобретение относится к смазочным материалам, а именно к модификаторам трения, антифрикционным составам, вводимым в смазочные материалы. The invention relates to lubricants, namely, friction modifiers, antifriction compounds introduced into lubricants.

Известны различные антифрикционные составы, снижающие коэффициент трения и уменьшающие износ трущихся поверхностей деталей машин. Various anti-friction compositions are known that reduce the coefficient of friction and reduce wear on the friction surfaces of machine parts.

Известен универсальный модификатор (УМ) - специальная одноразовая присадка к моторным и иным маслам, покрывающая трущиеся детали "скользким" слоем на основе фторопластов, в несколько раз продлевающим срок их службы, защищающим от коррозии, снижающим расход топлива и масла (см. рекламу "Аспект-Модификатор"). The universal modifier (UM) is known - a special one-time additive to motor and other oils, covering friction parts with a “slippery” layer based on fluoroplastic resins, extending their service life several times, protecting against corrosion, and reducing fuel and oil consumption (see the Aspect advertisement) -Modifier").

Недостатками универсального модификатора является его высокая стоимость (на 01.07.94 - 19$ за 100 мл для обработки 5 л моторного и 2,5 л трансмиссионного масла) и недостаточная эффективность при тяжелых условиях работы трущихся пар типа поршневое кольцо - втулка цилиндра. Условия работы такой пары трения требуют периодического ввода модификатора, что связано с большими расходами. The disadvantages of the universal modifier are its high cost (as of 01.07.94 - $ 19 per 100 ml for processing 5 l of engine and 2.5 l of gear oil) and insufficient efficiency under difficult operating conditions of friction pairs such as a piston ring - cylinder bushing. The operating conditions of such a friction pair require periodic input of the modifier, which is associated with high costs.

Известно применение металлоплакирующих смазочных композиций, реализующих режим избирательного переноса (Гаркунов Д.Н., Крагельский И.В. Открытие N 41 - Бюллетень изобретений и товарных знаков, 1965, N 17). Однако более поздние исследования (Бершадский Л. И. Самоорганизация и надежность трибосистем. - Киев: Общество "Знание" Укр. ССР, 1981) показали, что металлоплакирование не имеет никакого отношения к избирательному переносу. В чистом виде применение таких композиций в тяжелых условиях работы двигателей не нашло применения. It is known the use of metal-clad lubricating compositions that implement the selective transfer mode (Garkunov D.N., Kragelsky I.V. Discovery No. 41 - Bulletin of inventions and trademarks, 1965, No. 17). However, later studies (L. Bershadsky. Self-organization and reliability of tribosystems. - Kiev: Knowledge Society Ukr. SSR, 1981) showed that metal cladding has nothing to do with selective transfer. In its pure form, the use of such compositions under severe engine operating conditions has not found application.

Наиболее близким к предлагаемому составу и достигаемому результату являются антифрикционный состав АМГ-3 "Квалитет" (ТУ-100-599-92) - густотекшее вещество черного цвета, представляющее собой концентрированную стабильную дисперсию алмазо-графитного кластерного материала и графита в индустриальном масле. Общий процент кластерного материала в АМГ-3 составляет 1%. Алмазная фракция - ультрадисперсный корацковый материал с размерами частиц 20 - 500 сенгстрем, получаемый взрывным способом из смесей тротила с гексогеном, октогеном и т. п. взрывчатыми веществами. Состав включает в себя также поверхностно-активные вещества и металлоплакирующую составляющую, образующие на трущихся поверхностях модифицированный слой. Проверка эксплуатационных свойств состава показала хорошие результаты. Этот антифрикционный состав принят за прототип. The closest to the proposed composition and the achieved result are antifriction composition AMG-3 "Qualitet" (TU-100-599-92) - a densely flowing substance of black color, which is a concentrated stable dispersion of diamond-graphite cluster material and graphite in industrial oil. The total percentage of cluster material in AMG-3 is 1%. The diamond fraction is an ultrafine cortical material with particle sizes of 20 - 500 Sengstr, obtained by the explosive method from mixtures of TNT with RDX, HMX, etc. explosives. The composition also includes surfactants and a metal cladding component, forming a modified layer on rubbing surfaces. Verification of the operational properties of the composition showed good results. This anti-friction compound is taken as a prototype.

Недостатком прототипа является нестабильное, в пределах 5 - 7% повышение энергоемкости процесса трения через некоторое время после подачи смазки. Этот органический недостаток был обнаружен во время проверки антифрикционных свойств компонента на модернизированной машине трения 77-МТ-1 с возвратно-поступательным скольжением образцов и подогревом. Периодическая подача смазки имеет место во многих механизмах, в частности в двигателях с возвратно-поступательным движением. Поэтому проведенные исследования имитировали условия работы трибологической пары поршневое кольцо-втулка со скоростями, подачей мала в зону трения, температурой и давлением в зоне верхней мертвой точки 1-го поршневого кольца, где наблюдаются максимально эксплуатационные износы. Вышеотмеченное периодическое повышение энергоемкости процесса, связанное с подачей масла, можно объяснить действиями кислотной и кластерной составляющих компонент 1, воздействующих наиболее эффективно в начальной стадии процесса после ввода смазки. The disadvantage of the prototype is an unstable, within 5 - 7% increase in the energy intensity of the friction process some time after the lubricant is supplied. This organic defect was discovered while checking the antifriction properties of the component on a modernized 77-MT-1 friction machine with reciprocating sliding of samples and heating. Periodic lubrication takes place in many mechanisms, in particular in reciprocating engines. Therefore, the conducted studies simulated the operating conditions of a tribological piston-sleeve pair with speeds, small feed into the friction zone, temperature and pressure in the zone of the top dead center of the 1st piston ring, where maximum operational wear is observed. The aforementioned periodic increase in the energy intensity of the process associated with the supply of oil can be explained by the actions of the acid and cluster components of component 1, which act most effectively in the initial stage of the process after the introduction of the lubricant.

Целью предлагаемого изобретения является стабилизация и снижение энергоемкости процесса. The aim of the invention is to stabilize and reduce the energy intensity of the process.

Поставленная цель достигается приданием модифицированному слою, образующемуся на трущихся поверхностях, дополнительных свойств путем добавки в ингредиенты компонента АМГ-3 в качестве стабилизатора фторуглерода. This goal is achieved by giving the modified layer formed on rubbing surfaces, additional properties by adding to the ingredients component AMG-3 as a stabilizer of fluorocarbon.

Добавление фторуглерода в компонент АМГ-3 уменьшало рассматриваемое повышение энергоемкости процесса, начиная с 0,5 мас.% содержания фторуглерода. В зависимости от режима трения, периодичности подачи смазки и дисперсной среды наибольшая эффективность от ввода фторуглерода имела место при его добавлении в количестве 0,5 - 2,0 мас.%. The addition of fluorocarbon to the AMG-3 component reduced the considered increase in the energy intensity of the process, starting from 0.5 wt.% The content of fluorocarbon. Depending on the friction regime, the frequency of lubricant supply and dispersed medium, the greatest efficiency from the introduction of fluorocarbon took place when it was added in an amount of 0.5 - 2.0 wt.%.

Дальнейшее увеличение содержания фторуглерода нецелесообразно из-за наступающей стабилизации энергоемкости процесса и повышения стоимости компонента. A further increase in the fluorocarbon content is impractical due to the upcoming stabilization of the energy intensity of the process and an increase in the cost of the component.

Предлагаемый антифрикционный состав позволяет стабилизировать и снизить энергоемкость процесса трения. The proposed antifriction composition allows to stabilize and reduce the energy intensity of the friction process.

Так же, как и прототип, антифрикционный состав включает алмазо-графитный кластерный материал, графит, поверхностно-активные вещества (ПАВ), металлоплакирующие составляющие и дисперсионную среду. As well as the prototype, the antifriction composition includes diamond-graphite cluster material, graphite, surface-active substances (surfactants), metal-clad components and a dispersion medium.

Отличие предлагаемого антифрикционного состава состоит в том, что он дополнительно содержит фторуглерод при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Фторуглерод - 0,5 - 2,0
Кластерный материал - 0,1 - 1,0
Графит - 0,1 - 5,0
Поверхностно-активные вещества - 2,0 - 10,0
Металлоплакирующие составляющие - 1,0 - 5,0
Дисперсионная среда - Остальное
Технический результат при использовании предлагаемого антифрикционного состава заключается в снижении коэффициента трения, уменьшении энергоемкости процесса, повышении долговечности и надежности узлов трения и механизмов.
The difference of the proposed antifriction composition is that it additionally contains fluorocarbon in the following ratio of ingredients, wt.%:
Fluorocarbon - 0.5 - 2.0
Cluster material - 0.1 - 1.0
Graphite - 0.1 - 5.0
Surfactants - 2.0 - 10.0
Metal cladding components - 1.0 - 5.0
Dispersion Medium - Else
The technical result when using the proposed antifriction composition is to reduce the coefficient of friction, reduce the energy intensity of the process, increase the durability and reliability of the friction units and mechanisms.

Применение предлагаемого антифрикционного компонента в двигателях внутреннего сгорания обеспечивает снижение расхода топлива и улучшает техническое состояние двигателя. The use of the proposed antifriction component in internal combustion engines reduces fuel consumption and improves the technical condition of the engine.

В антифрикционном составе в качестве ингредиентов можно использовать следующие:
Фторуглерод по ТУ-301-02.271-29-94, кластерный материал по ТУ-080-177-21-90, графит - ГОСТ 8295-73, поверхностно-активные вещества - ГОСТ 29213-91, дисперсионная среда - масло, например, масло индустриальное - ГОСТ 20799-75.
In the anti-friction composition, the following can be used as ingredients:
Fluorocarbon according to TU-301-02.271-29-94, cluster material according to TU-080-177-21-90, graphite - GOST 8295-73, surfactants - GOST 29213-91, dispersion medium - oil, for example, oil industrial - GOST 20799-75.

Антифрикционный состав готовят следующим образом. The anti-friction composition is prepared as follows.

Дисперсной средой состава обычно являются индустриальные масла ГОСТ 20799-75, либо (по требованию заказчика) другие масла, в этом случае необходимы дополнительные испытания компонента. Для предотвращения поглощения влаги из воздуха после получения кластерного материала его после очистки сразу заливают дисперсной средой. Полученный продукт тщательно размешивают с использованием, например, ультразвуковых генераторов, нагревают до 50 - 60oC и, продолжая интенсивное размешивание, добавляют фторуглерод, поверхностно-активные вещества и металлоплакирующие составляющие. Добавление фторуглерода в компонент АМГ-3 уменьшало рассматриваемое повышение энергоемкости процесса, начиная с 0,5 мас.% содержания фторуглерода. В зависимости от режима трения, периодичности подачи смазки и дисперсионной среды наибольшая эффективность от ввода фторуглерода имела место при его добавлении в количестве 0,5 - 2,0 мас.%. Дальнейшее увеличение содержания фторуглерода нецелесообразно из-за наступающей стабилизации энергоемкости процесса и повышения стоимости компонента.The dispersed medium of the composition is usually industrial oils GOST 20799-75, or (at the request of the customer) other oils, in this case additional tests of the component are necessary. To prevent the absorption of moisture from the air after receiving the cluster material, it is immediately filled with a dispersed medium after cleaning. The resulting product is thoroughly mixed using, for example, ultrasonic generators, heated to 50 - 60 o C and, continuing intensive mixing, add fluorocarbon, surfactants and metal plating components. The addition of fluorocarbon to the AMG-3 component reduced the considered increase in the energy intensity of the process, starting from 0.5 wt.% The content of fluorocarbon. Depending on the friction regime, the frequency of the lubricant supply and the dispersion medium, the greatest efficiency from the introduction of fluorocarbon occurred when it was added in an amount of 0.5 - 2.0 wt.%. A further increase in the fluorocarbon content is impractical due to the upcoming stabilization of the energy intensity of the process and an increase in the cost of the component.

Результаты испытания представлены на фиг. 1 и 2. The test results are shown in FIG. 1 and 2.

Испытания проводились на возвратно-поступательной машине трения 77-МГ-1 с подогревом, с целью максимально приблизить условия имитации работы трибологической пары поршневое кольцо-втулка. The tests were carried out on a 77-MG-1 reciprocating friction machine with heating, in order to approximate as closely as possible the conditions for simulating the operation of a tribological pair of a piston ring-bushing.

Стенд оборудован каналами регистрации: частоты циклов, температуры и силы трения. Построение графиков выполнено плоттером. The stand is equipped with registration channels: cycle frequencies, temperatures and friction forces. The plotting is done by a plotter.

Обработка данных в компьютере заключалась в вычислении энергоемкости процесса в зависимости от изменения внешних условий: применяемого масла, компонента, температуры, скорости перемещения образцов и нагрузки. The data processing in the computer consisted in calculating the energy intensity of the process depending on changes in external conditions: oil used, component, temperature, speed of movement of samples and load.

На предлагаемых фигурах по оси ординат - работа трения J, Дж, на оси абсцисс - продолжительность процесса τ, ч. Линиями со звездочками обозначено время подачи АМГ-3 и предлагаемого состава. Из рассмотрения графиков следует, что как в первом, так и во втором случае добавление антифрикционного компонента резко снижает (примерно на 20%) работу трения, после чего происходит повышение энергоемкости процесса. Смазка на поверхность трибопары подавалась эпизодически, через каждые 4 - 5 часов. Из графиков фиг. 2 следует, что подача на поверхность трибопары смазки, содержащей компоненты АМГ-3, приводит к колебательному процессу: сначала к снижению, затем к повышению работы трения. В то же время подача смазки, включающей АМГ-3 и фторуглерод, см. фиг. 1, значительно стабилизирует процесс трения при некотором (на 3 - 5%) снижении энергоемкости процесса. On the proposed figures along the ordinate axis is the friction work J, J, on the abscissa axis is the duration of the process τ, h. Lines with asterisks indicate the feed time of AMG-3 and the proposed composition. From the consideration of the graphs it follows that in both the first and second cases, the addition of an antifriction component sharply reduces (by about 20%) the work of friction, after which there is an increase in the energy intensity of the process. Lubrication on the surface of the tribocouple was supplied occasionally, every 4 to 5 hours. From the graphs of FIG. 2 it follows that the supply of lubricant containing AMG-3 components to the surface of the tribocouple leads to an oscillatory process: first, to decrease, then to increase the work of friction. At the same time, lubricant supply including AMG-3 and fluorocarbon, see FIG. 1, significantly stabilizes the friction process with a certain (3–5%) reduction in the energy intensity of the process.

Claims (1)

Антифрикционный состав, содержащий алмазо-графитный кластерный материал, графит, поверхностно-активные вещества, металлоплакирующие составляющие и дисперсионную среду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит фторуглерод при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Фторуглерод - 0,5 - 2,0
Кластерный материал - 0,1 - 1,0
Графит - 0,1 - 5,0
Поверхностно-активные вещества - 2,0 - 10,0
Металлоплакирующие составляющие - 1,0 - 5,0
Дисперсионная среда - Остальное,
Antifriction composition containing diamond-graphite cluster material, graphite, surfactants, metal plating components and dispersion medium, characterized in that it additionally contains fluorocarbon in the following ratio of ingredients, wt.%:
Fluorocarbon - 0.5 - 2.0
Cluster material - 0.1 - 1.0
Graphite - 0.1 - 5.0
Surfactants - 2.0 - 10.0
Metal cladding components - 1.0 - 5.0
Dispersion medium - The rest,
RU96114324A 1996-07-17 1996-07-17 Antifriction composition RU2120959C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96114324A RU2120959C1 (en) 1996-07-17 1996-07-17 Antifriction composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96114324A RU2120959C1 (en) 1996-07-17 1996-07-17 Antifriction composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2120959C1 true RU2120959C1 (en) 1998-10-27
RU96114324A RU96114324A (en) 1999-02-20

Family

ID=20183323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96114324A RU2120959C1 (en) 1996-07-17 1996-07-17 Antifriction composition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2120959C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2194742C2 (en) * 2001-03-16 2002-12-20 ООО "Лаборатория Триботехнологии" Antiwear and antifriction additive with friction modifier, lubricating material, and method of preparing friction modifier
RU2319731C1 (en) * 2007-03-15 2008-03-20 Валерий Владимирович Ладиков Tribotechnical additive for lubricating oils and greases

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1635904A3 (en) * 1989-05-15 1991-03-15 Л.А.Хохлов, Л.Г.Кошелев, Ю.Ю.Белоус, А.М.Романюха, И.Н.За ц и В.П.Барабан Antifriction additive to lubrication oils
WO1993001261A1 (en) * 1991-07-03 1993-01-21 Novosibirsky Zavod Iskusstvennogo Volokna Lubricating composition
RU2027745C1 (en) * 1991-02-13 1995-01-27 Самарский инженерный трибологический центр Lubricant composition
RU2054458C1 (en) * 1992-12-09 1996-02-20 Товарищество с ограниченной ответственностью - Научно-производственное предприятие "Квалитет" Antifriction component for lubricating materials

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1635904A3 (en) * 1989-05-15 1991-03-15 Л.А.Хохлов, Л.Г.Кошелев, Ю.Ю.Белоус, А.М.Романюха, И.Н.За ц и В.П.Барабан Antifriction additive to lubrication oils
RU2027745C1 (en) * 1991-02-13 1995-01-27 Самарский инженерный трибологический центр Lubricant composition
WO1993001261A1 (en) * 1991-07-03 1993-01-21 Novosibirsky Zavod Iskusstvennogo Volokna Lubricating composition
RU2054458C1 (en) * 1992-12-09 1996-02-20 Товарищество с ограниченной ответственностью - Научно-производственное предприятие "Квалитет" Antifriction component for lubricating materials

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2194742C2 (en) * 2001-03-16 2002-12-20 ООО "Лаборатория Триботехнологии" Antiwear and antifriction additive with friction modifier, lubricating material, and method of preparing friction modifier
RU2319731C1 (en) * 2007-03-15 2008-03-20 Валерий Владимирович Ладиков Tribotechnical additive for lubricating oils and greases

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2149741C1 (en) Method for nondismountable restoration of friction joints
RU2120959C1 (en) Antifriction composition
Dolmatov Detonation nanodiamonds in oils and lubricants
WO1991004311A1 (en) Lubricating composition with a solid friction modificator
NO148782B (en) ENGINE OIL COMBUSTION FOR COMBUSTION ENGINES
RU2194742C2 (en) Antiwear and antifriction additive with friction modifier, lubricating material, and method of preparing friction modifier
EP0200770A1 (en) Apparatus and process for forming mixtures.
Masjuki et al. Wear, performance and emissions of a two-stroke engine running on palm oil methyl ester blended lubricant
RU2054456C1 (en) Antifriction additive
US2188645A (en) Carbon solvent and lubricant
RU2070220C1 (en) Lubricating composition
EP1867750A2 (en) Composition for forming a neoformed layer on wearing surfaces
SU1188196A1 (en) Running-in oil
Yahagi et al. Corrosive wear of cast iron under reciprocating lubrication
RU2242533C2 (en) Method for thermochemical treatment of articles, preferably piston pair details of tractor and automotive engines
US1133204A (en) Lubricant and process of making same.
RU2139319C1 (en) Plating lubricant concentrate for internal combustion engines
RU2037513C1 (en) Antifriction modifying composition for coating formation on the contacting surfaces (premyer-s)
RU2687481C2 (en) Method of providing minimum mechanical losses in friction assemblies of vehicle mechanical aggregates when forming surfaces of parts without disassembling units
RU2614857C1 (en) Break-in oil
USRE19436E (en) Lubricating system and product
RU2225879C1 (en) Antifriction additive
US1925048A (en) Fuel composition and method of producing the same
RU2842254C1 (en) Lubricating oil additive
Abd Malek et al. Experimental Study on The Performance of Nano Lubricant in Light Vehicle Engine