Модификаторы трения обладают следующими преимуществами. Модификатор трения

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве добавки к смазочным материалам, преимущественно в приводах стационарных устройств и двигателях транспортных средств, в узлах трансмиссий и ходовых частей машин. Сущность: модификатор трения содержит в качестве минеральных компонентов используют серпентин в виде антигорита и каолин с дисперсностью частиц 1-5 мкм. Состав содержит, мас.%: серпентин в виде антигорита 0,5-2; каолин 0,5-3; масло моторное авиационное 89-97; касторовое масло 1-3; борная кислота 1-3. Технический результат - повышение антифрикционных и противоизносных характеристик, восстановление изношенной поверхности трения в процессе безразборной эксплуатации узлов трения за счет создания на трущихся поверхностях защитного двухслойного покрытия. 6 табл., 2 ил.

Рисунки к патенту РФ 2420562

Известен состав для формирования сервовитной пленки на трущихся поверхностях [А.с. № 1601426], содержащий в качестве абразивоподобного порошка 0,1-5 мас.% природного истертого кварца и остальное органическое связующее, в качестве которого применяют синтетический солидол. Кварц используется с дисперсностью 0,1-5 мкм.

Недостатком указанного изобретения является ухудшение антифрикционных характеристик трущихся тел, обусловленное выпадением механоактивированного абразивоподобного порошка (истертого кварца) в осадок, в результате процесса коагуляции, и интенсификацией абразивного изнашивания поверхностей трущихся тел в период приработки более крупными частицами состава.

Известно твердосмазочное покрытие [Патент РФ № 20433 93], содержащее порошкообразный наполнитель и связующее, включающее, мас.%: Ni 0,2-0,3; Ti 0,66-0,70; Cu 0,10-0,15; Со 0,01-0,05; FeO 10,50-14,50; S 1,20-1,60; Si 36,0-43,0; CaO 3,0-5,0; MgO 21,0-27,0; Al 2 O 3 3,8-4,4,

при следующем соотношении компонентов твердосмазочного покрытия, мас.%:

Природная минеральная смесь указанного состава 0,5-2,0;

Связующее 98,0-99,5.

Недостатками указанного изобретения являются ухудшение антифрикционных характеристик трущихся тел при длительной эксплуатации твердосмазочного покрытия, обусловленное повышением адгезионной составляющей силы трения за счет увеличения площади фактического контакта трущихся поверхностей в результате формирования зеркал скольжения, а также опасность абразивного изнашивания узлов трения в результате применения твердосмазочного покрытия, связанная с наличием в его составе значительного количества твердых абразивных частиц.

Известен ремонтно-восстановительный состав, используемый в способе образования защитного покрытия, избирательно компенсирующего износ поверхностей трения и контакта деталей машин [Патент РФ № 2135638], содержащий мас.%: офит 50-80; нефрит 10-40; шунгит 1-10; катализатор до 10, с размером частиц 5-10 мкм.

Недостатком заявляемого состава является низкая износостойкость покрытия, обусловленная тем, что образующееся покрытие имеет тип металлокерамического, обладающего высокой твердостью и хрупкостью, легко разрушающегося в условиях динамического фрикционного контакта.

Известен состав для безразборного улучшения триботехнических характеристик узлов трения «геомодификатор трения» [Патент РФ № 2169172], принятый за прототип, содержащий мас.%: 87,4-88,0 серпентин (лизардит, хризотил) Mg 6 {Si 4 O 10 }(OH) 8 ; 8,2-8,6 железо в изоморфной примеси Fe; 2,2-2,7 алюминий в изоморфной примеси Al; 0,6-1,0 кремнезем SiO 2 ; 0,6-1,0 доломит CaMg(CO 3) 2 , дисперсностью 0,01-5 мкм.

Недостатком прототипа является недостаточно высокие антифрикционные и противоизносные характеристики трущихся тел, обусловленные абразивным разрушением поверхностей трения двигателей внутреннего сгорания, механизмов и устройств вследствие использования в составе «геомодификатора трения» твердых по отношению к серпентину и абразивно-агрессивных по отношению к поверхностям трения двигателей внутреннего сгорания, механизмов и устройств частиц доломита и кремнезема.

Задачей изобретения является разработка состава добавки к смазочным материалам, повышающей долговечность работы узлов трения машин и механизмов.

При этом достигается технический результат, заключающийся в частичной компенсации износа, повышении антифрикционных и противоизносных характеристик работы узлов трения в процессе их безразборной эксплуатации за счет создания на трущихся поверхностях защитного двухслойного покрытия.

Указанный технический результат достигается тем, что состав модификатора трения (далее по тексту модификатор), включает минеральные компоненты, в качестве которых используют серпентин в виде антигорита и каолин с дисперсностью частиц 1÷5 мкм, кроме того, состав содержит масло моторное авиационное, касторовое масло, борную кислоту, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

серпентин в виде антигорита 0,5÷2;

каолин 0,5÷3;

масло моторное авиационное 89÷97;

касторовое масло 1÷3;

борная кислота 1÷3.

Указанное качественное и количественное соотношение компонентов модификатора является оптимальным, выход за заявляемые диапазоны соотношений экономически не обоснован, поскольку декларируемый выше технический результат не достигается.

Указанный размер частиц минеральных компонентов обеспечивает оптимальные антифрикционные режимы на этапе приработки заявляемого модификатора, а в последующем улучшает его противоизносные свойства за счет того, что частицы такого размера:

Уменьшают электростатическое изнашивание в результате повышения электропроводности и поверхностного натяжения масляных пленок;

Улучшают теплопередачу между поверхностями трения;

Нивелируют шероховатости поверхностей трения, уменьшая давление в сопряжениях, а следовательно, возможность микросхватывания.

Превышение размера частиц минеральных компонентов свыше 5 мкм приводит к ухудшению триботехнических характеристик модификатора как на этапе приработки, так и установившегося изнашивания; уменьшение размера частиц менее 1 мкм не приводит к каким-либо заметным улучшениям триботехнических характеристик модификатора и экономически не обоснованно.

Изготовление предлагаемого к правовой охране модификатора производится при следующей последовательности выполнения пунктов технологических операций.

1. Раздельный размол минеральных компонентов до указанной дисперсности. Размол производится с использованием известных шаровых мельниц малой загрузки (не более 250 мг) в водной среде для предотвращения сгорания измельченных частиц минеральных компонентов на стенках загрузочного стакана.

2. Гомогенизация (смешивание) минеральных компонентов с помощью тех же шаровых мельниц малой загрузки.

3. Термообработка гомогенизированной смеси минеральных компонентов, предназначенная для удаления сорбированной воды, заключающаяся в выдержке полученной гомогенизированной смеси минеральных компонентов в сушильном шкафу при температуре 45°С в течение 5 часов.

4. Введение гомогенизированной и термообработанной смеси минеральных компонентов в масло моторное авиационное, например МС-20 ГОСТ 21743-76.

5. Введение в масло моторное авиационное МС-20 касторового масла, предотвращающего выпадение минеральных компонентов модификатора в осадок, в процессе длительного хранения.

6. Добавление в масло моторное авиационное МС-20 борной кислоты в заданном процентном отношении и ее смешивание с помощью любого известного перемешивающего устройства, например магнитной мешалки или ультразвукового смесителя.

Использование касторового масла обеспечивает длительное (до 24 месяцев со дня изготовления) нахождение минеральных компонентов во взвешенном состоянии в составе модификатора, что повышает эффективность его использования в условиях широкого потребления.

Введение модификатора в качестве добавки к смазочным материалам осуществляется в процессе эксплуатации узла трения машины или механизма без необходимости их разбора. Количество вводимого модификатора определяется условиями работы, конструкцией, геометрическими характеристиками (величиной износа) и материалом сопряженных поверхностей трущихся тел, оцениваемыми визуальным осмотром, изучением технической документации на данную машину или механизм, а также диагностикой с использованием любых известных методов и средств трибомониторинга.

Введение модификатора осуществляется в один или три приема до восстановления оптимальных для данного узла трения машины или механизма эксплуатационных характеристик, определяемых по показаниям технического паспорта, приборов или косвенным признакам (уменьшению вибрационно-аккустической активности узла трения).

Введение модификатора в узел трения приводит к образованию на трущихся поверхностях двухслойного покрытия, состоящего из стойкого к истиранию микроячеистого минералокерамического слоя и слоя трибополимера, повышающего антифрикционные характеристики узлов трения машин и механизмов. Механизм формирования первого слоя двухслойного покрытия происходит по следующей схеме:

1) серпентин в виде антигорита, предпочтительной разновидности серпентина, наиболее стабильной к механическим воздействиям и высоким температурам как приработочный минеральный компонент (3÷3,5 единицы по шкале Мооса) заявляемого состава модификатора воздействует подобно микроабразивному материалу на поверхностные пленки, присутствующие на трущихся поверхностях, очищая последние от загрязнений, формируя открытые адгезионно активные участки ювенильных поверхностей.

2) каолин, как наиболее мягкий минеральный компонент модификатора (1 единица по шкале Мооса), плакирует поверхность трения, образуя на возникающих адгезионно активных участках сложные пространственные структуры - полиэдры, составляющие структурный каркас микроячеистого минералокерамического слоя, стойкого к истиранию, обладающего высокой абсорбционной активностью, эффективно удерживающего слой трибополимера. Толщина микроячеистого минералокерамического слоя достигает значений около 5935 нм.

Второй слой двухслойного покрытия представляет собой слой трибополимера (толщиной около 5065 нм), возникающего в процессе трибодеструкции молекул масла моторного авиационного МС-20 и их последующей радикальной трибополимеризации. Трибополимер присутствует на поверхности микроячеистого минералокерамического слоя в виде тонкого прозрачного слоя, прочно с ним связанного за счет процесса абсорбции, обеспечивая его защиту от ударных нагрузок, сохраняя принцип положительного градиента механических свойств. Слой трибополимера является гидрофобным и обладает способностью к самовосстановлению, интенсивность которого определяется количеством вводимой борной кислоты.

Борная кислота, входящая в состав модификатора, катализирует образование двухслойного покрытия.

Микроячеистый минералокерамический слой определяет высокие противоизносные свойства заявляемого к патентной защите модификатора, а слой трибополимера обуславливает повышение антифрикционных характеристик и расширение нагрузочного диапазона эксплуатации поверхностей трения при использовании модификатора.

Изложенная сущность заявляемого технического решения дает нам возможность утверждать о соответствии предлагаемого решения критерию патентоспособности изобретения «новизна». Сравнение предлагаемого состава «модификатор трения» не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не выявило в них признаки, аналогичные заявляемым, что дает возможность сделать вывод о соответствии условию патентоспособности изобретения «изобретательский уровень».

Изобретение может быть проиллюстрировано следующими примерами.

Испытания предлагаемого к патентной защите модификатора проводились на четырехшариковой машине трения при температуре (20±5)°С по методу, регламентированному ГОСТ 9490-75: «Материалы смазочные жидкие и пластичные. Метод определения трибологических характеристик на четырехшариковой машине».

Предлагаемый к патентной защите модификатор является добавкой к смазочным материалам, в качестве которых используются, например, моторные масла, трансмиссионные масла, смазочно-охлаждающие технологические среды, пластичные смазки.

Предлагаемый состав модификатора трения введен в качестве 5 мас.% добавки в моторное масло, в качестве которого используется, например М-14В 2 . Испытания проиллюстрированы Таблицей 1.

Предлагаемый состав модификатора трения введен в качестве 5 мас.% добавки в трансмиссионное масло, в качестве которого используется, например, ТАД-17и. Испытания проиллюстрированы Таблицей 2.

Предлагаемый состав модификатора трения введен в качестве 3 мас.% добавки в смазочно-охлаждающее технологическое средство, в качестве которого используется, например, АЗМОЛ ШС-2. Испытания проиллюстрированы Таблицей 3.

Предлагаемый состав модификатора трения введен в качестве 3 мас.% добавки в литиевую пластичную смазку, в качестве которой используется, например, Литол-24. Испытания проиллюстрированы Таблицей 4.

Предлагаемый состав модификатора трения введен в качестве 3 мас.% добавки в комплексную кальциевую пластичную смазку, в качестве которой используется, например, Униол-2М/1. Испытания проиллюстрированы Таблицей 5.

Для проведения сравнительных испытаний триботехнических характеристик составов приготовлены два образца проб материалов:

1) образец пробы - предлагаемый состав модификатора трения введен в качестве 3 мас.% добавки в пластичную смазку Литол-24.

2) образец пробы - «геомодификатор трения» состава отраженного в патенте РФ № 2169172, дисперсностью 0,01÷5 мкм, введен в качестве 3 мас.% добавки в пластичную смазку Литол-24.

Испытания проиллюстрированы Таблицей 6.

Частичное восстановление поверхности может быть проиллюстрировано фотографиями (фиг.1 и фиг.2), выполненными на атомно-силовом микроскопе (АСМ) Nanoeducator в результате проведения микроскопических исследований поверхностей трения после испытания последних на четырехшариковой машине трения, осуществленных по методу предварительных отпечатков [Смазочные материалы: Антифрикционные и противоизносные свойства. Методы испытаний: Справочник / P.M.Матвеевский, В.Л.Лашхи, И.А.Буяновский, И.Г. Фукс и др. - М.: Машиностроение, 1989, 27 с.] на штатном смазочном материале, в качестве которого использовано, например, масло моторное М-14В 2 .

На фиг.1 представлена фотография изношенной поверхности трения после часовых испытаний. Причем на фиг.1а представлен вид сверху изношенной поверхности. На фиг.1б представлен вид толщины изношенной поверхности.

На фиг.2 представлена фотография двухслойного покрытия, образованного при использовании модификатора на предварительно изношенной поверхности трения. Причем на фиг.2а представлен вид сверху двухслойного покрытия, состоящего из микроячеистого минералокерамического слоя и слоя трибополимера. На фиг.2б представлен вид распределения указанных слоев по толщине двухслойного покрытия.

Темный цвет (фиг.1а, 1б) соответствует поверхностным оксидным пленкам, имеющим толщину около 700 нм и присутствующим на изношенных поверхностях трения. Светлый цвет соответствует слою штатного смазочного материала толщиной около 76 нм.

Темный цвет (фиг.2а, 2б) соответствует микроячеистому минералокерамическому слою, имеющему толщину 5935 нм. Светлый цвет соответствует слою трибополимера, имеющему толщину 5065 нм.

В современном мире оголтелого дигитализма, каждое "улучшение" приходится обосновывать цифрами. Мало человеку только "ощущений", к ним обязательно нужно приложить цифры этих ощущений. Говоришь, например, что у Iphone 5S - лучший дисплей (и слепому вроде бы ясно), изволь показать "точки на дюйм" и охват "цветовой палитры sRGB". Без этого не поверят! Пару версий назад, обзорщики и разработчики Android уже заявляли ту же "smoothness" работы системы, что и у iOS. Типа, все уже почти так же плавно, все так же гладко... Вот уже скоро два года, а оно все "почти", хотя линейку к этому факту никак не приложишь, приходиться на слово верить, до тех пор, пока глазами не сравнишь...

Современная видеокарта класса high-end в средних по нагруженности играх показывает поддерживают по-прежнему высокий уровень и ощущения движения передаются так хорошо, насколько это возможно. Попробуйте выключить звук совсем и сравните - а машина-то "едет" абсолютно так же. Не зря же многие современные "подогретые" автомобили даже подают звук синтезированного выхлопа в салон...

Я еще обязательно вернусь к этому факту в статье.

Итак, что же можно выцепить из анализа статистики гонки, если реальный доступ обеспечен лишь ко времени прохождения трассы? Лучший абсолютный результат единичен и абсурден. В математике это понятие сродни эксцессу. В статистике, эксцессы вообще исключаются из рассмотрения - любой "рекорд" это лишь вариант случайности. Ни один спортсмен не сможет ставить рекорды каждый день. Более того, рекорд, просто по определению, вообще можно поставить всего один раз.

Конечно, разумным бы выглядело усреднение времени прохождения трассы для каждого пилота, чтобы получить среднее время, как эффективную оценку. Звучит вроде бы неплохо. Чаще всего, это уже реализовано на уровне софта и выдается пилоту в распечатанном виде:
Рис. 1
Проблема заключается в том, что эта величина конфликтует с форматом проведения испытания - гонщики вынуждены совершать обгоны, а также пропускать круговых, имеют право на пару-тройку кругов "неудачного" прохождения трассы. При усреднении результатов гонщиков высокого класса, с минимальной разницей в качестве пилотирования, такое усреднение может сделать первых - последними. И наоборот. А уж если при таком уровне методологии начать "сравнивать масла" в разных заездах и делать выводы...

Тем не менее, я попытался использовать все разумные методики анализа, а также предпринял попытку обойти все возможные недостатки всех возможных методик.

Перед оглашением результатов, хотел бы обратить внимание на такой факт: по заверениям организаторов, при увеличении мощности двигателя на 4 л.с. разница результатов на данной трассе составит величину всего около 1,5 секунд (лучшее время профессионального заезда для 9 л.с., составляет примерно 24 секунды).

То есть, динамический коридор в полторы секунды, обуславливаемый дополнительной мощностью в +4 л.с., соответствует всего лишь 6,25% улучшения рекордного времени. И где-то в этих жалких процентах "затерялось" бы чистое влияние масла. Не уж так сложно подсчитать, что на 1 секунду улучшения результата приходится около 2,6 л.с. "эффективной мощности". А это очень много по меркам исходной мощности двигателя в 9 л.с. - четверть!

Одна десятая часть секунды может "весить" четверть лошадиной силы! Не думай о секундах свысока!

Вот так выглядит общая "кардиограмма" заездов, сглаженная, с устраненными эксцессами - моментами обгонов, редких столкновений и т.д.
Это распределение времени кругов всей гонки для заезда на каждом брендовом масле - Motul, Mobil, Castrol и Xenum.

Рис. 2

Для сравнения, вот полная кардиограмма времени всей гонки, снятая только для "легкой" группы пилотов - двух гонщиков одной массы - 57 кг, но без математического усреднения. С точки зрения физики, два карта с пилотами были практически одинаковы, но и то довольно непричесанно выглядит - попробуйте сделать хоть какие-то выводы...

Рис. 3

Я уверен, что вылавливать из таких данных в чистом виде нечего - каждый абсолютный заезд безнадежно "зашумлен", работать можно только с относительными данными. Если первый "прогревочный" заезд еще заметно отличается от остальных (синий график), то группа последующих трех практически неразличима!

Для начала, рассмотрим карту времен первого заезда с цветовой маркировкой относительно среднего времени тело. Зеленым - медленные круги. Красным - быстрые круги. Белым - средние круги. Выделенные границы довольно условны, но дают представление о разграничении этих зон:

Рис. 4 Это был заезд на "обычном" масле "Motul 6100 10W40"
Это был заезд на "обычном" масле "Motul 6100 10W40", которым изначально были заправлены все клубные карты.

Хорошо заметны очевидные закономерности:

Легко просматриваются т.н. "холодные круги" и даже зона "стабилизации" - это почти половина этого заезда и почти целая секунда разницы! Здесь, уверен, немало повлиял прогрев резины и полотна трассы. Карты предварительно прогревались, но грелись только двигатели.
Участок "насыщения" наступает примерно с 23 круга - пилоты начинают штамповать "зачетные" - красные - круги. По хронометражу, это почти что экватор гонки - около 50% всего заезда ушло на прогрев. По цвету заметно, что "съезженность" этого участка высокая - все дальнейшие круги стабильны - почти все красного цвета.

Второй заезд: масло Mobil 1 низкой вязкости - 0W20
Картина заметно меняется, хронометраж "вкатывания" сужается (резина в начале заезда уже явно не комнатной температуры, полотно трассы также прогрелось), а сами зачетные круги начинаются раньше, также заметны, например, "зеленые" следы коллизии на 18 круге...

Как и в предыдущем тесте, зачетная зона очень ровная, поэтому и здесь и ранее, мною для ориентира взяты разностные значения крайних участков зоны... Прогрев вроде бы такой же по протяженности, но заметно короче про абсолютному разрыву во времени - около 0,5 секунды - примерно в два раза:
Рис. 5

Масло Castrol 10W60
На этом масле три пилота практически избежали зону холодного "вкатывания". Но в целом, картина практически идентична предыдущей, за исключением "медленных" эксцессов в конце гонки, которые немного повлияли на усредненный результат...
Рис. 6

На масле Xenum WRX10W40
Масло категории "с модификатором трения") наблюдаем совершенно иное распределение:

Рис. 7

Участок "вкатывания" практически отсутствует - гонщики сразу выходят "на режим".

На колонке "усреднение" заметно, что стабильность результата всего пелетона разительно отличается от первых заездов! Смотрите правый столбец - он почти идеально "красно-белый".

К сожалению, третий карт приготовил нам настоящую подставу - на 34 кругу у него подзакусил тросик газа...

Вынужденный сход с трассы немного (результативных кругов все равно сделано достаточно) размыл статистику, однако эти таблицы не являются центральными в исследовании, а лишь демонстрируют общие тенденции распределения. Значимые результаты будут рассмотрены в дальнейшем.

Заезд с модификатором трения
Немаловажен и дополнительный эксперимент с геомодификатором трения, когда в два автомобиля вернули масло Motul (маркированы "ММ" в сравнении с Xenum - "XM") и после минимального времени приработки модификатора во всех машинах повторили заезд - зачетные круги по двум картам формально начались с первого же круга!

Рис. 8

А вот результаты контрольного заезда, выполненного маршалом трассы (кругов меньше по очевидной причине - нужно же было давать старт и финиш гонки). Для самого первого, "холодного" заезда, контроля не осуществлялось. Видно, что выраженных аномалий распределения не выявлено. Особенно это заметно в сравнении
с "модификаторами" - двумя последними заездами. Здесь на всем протяжении заметна зеленая и зона "вкатывания" и "красное" зачетное время.

Рис. 9

Методология дальнейшей обработки информации приведена в этой таблице:

Из всей гонки были отфильтрованы десять и двадцать лучших кругов для каждого пилота на каждом масле.
Вторым шагом, был выявлен разрыв в пелетоне (от самого быстрого до самого медленного времени) для каждого заезда по 10 и 20 лучшим кругам.
Был также оценен разрыв "лучший"-"худший" результат для каждого пилота и по каждому заезду.

Рис. 10

Вот так распределились "лучшие времена" по 20 кругам в течение всей гонки, по трем группам гонщиков. Внимание: хорошо заметно, что "среднее время гонки" для последних трех заездов практически идентично, какую группу вы не возьмите. Более того, заезд "с модификатором", в среднем оказался даже чуть медленнее.

Рис. 11

Стабильность времени для каждого пилота с усреднением по каждому заезду. Этот график показывает, насколько пилот проигрывает "сам себе" в лучших кругах каждой своей гонки. Насколько стабильно он пилотировал. Любая аномалия была бы выявлена: например, если бы он начал специально "заваливать" гонку на каком-то масле. Средняя величина, полученная независимым пилотом на одном и том же масле составила почти точно 0,3 с.

Все, что не вписывалось бы в этот результат, создало бы повод для выяснения причин подобной необъективности.

Рис. 12

И вот первый результативный график, говорящий о прямом влиянии масла и трения в двигателе на результат гонки. Это т.н. "растянутость" пелетона в каждом заезде на разных маслах. Подробно мы рассмотрим эту тенденцию при подведении итогов.

Рис. 13

Самое время, ответить на назревшие вопросы:

А почему были выбраны именно эти масла?
Были выбраны масла четырех ключевых категорий:

"Квалификационное" масло крайне низкой вязкости - 0W20. Его представил продукт от Mobil 1 с вязкостью 0W20.
Загущенное спортивное масло 10W60, предназначенное на работы в крайне интенсивных условиях - такое масло примерно в два раза гуще первого.
Масло со слоистым модификатором трения - представлено Xenum WRX.
Внешний модификатор трения, в качестве эксперимента. В данном случае, была использована одна из комбинаций гидросиликатов с максимально малым временем приработки.

А почему так мало масел?!
В тесте представлены все основные категории масел и даже внешний модификатор трения, пускай и приработанный по минимально возможной программе.
Вся гонка заняла почти что пять часов. Дальнейшее увеличение хронометража, в рамках одного теста, по разным причинам, невозможно.

А почему была выбрана именно такая последовательность?
Сначала проверены два контрастных по вязкости продукта - "Mobil" и "Castrol".
Вторым этапом, проверено масло с модификатором и дополнительный внешний модификатор другого принципа действия.
С моей точки зрения, это вообще идеально возможная последовательность в рамках указанного эксперимента - взаимовлияния практически нет,
что хорошо соотносится с моим опытом и полученными данными.

А что можно сказать про результаты первого заезда?
Он был произведен вне общего зачета. Это отправная точка. Я бы рассматривал (и заранее предусматривал) его как "прогревочный" во всех смыслах, включая пилотов. Хотя автомобили (двигатели), формально, были прогреты перед гонкой. Тем не менее, утверждать, что время этого заезда абсолютно и вообще что-то характеризует - я бы не стал категорически.Абсолютное тестирование реально производилось по трем маслам из пяти заездов - Mobil, Castrol, Xenum, плюс бонусный полностью зачетный заезд с модификатором трения.

Теперь переходим к самому интересному: результатам, под которыми я подразумеваю, прежде всего, впечатления самих пилотов. Отзывы предлагаю в порядке возрастания весовой категории:

Меня зовут Серёга и я пилот команды MADS в проектах Dozor и EnCounter (гонки по городу на легковых автомобилях). Это напрямую не связано с картингом, просто есть любовь к машинам и скорости:) В соревнованиях участвовал только в любительских, трофеев за картинг не имею, что нельзя сказать про "уличные" проекты…

Что касается «10 Дюймов» - да, трасса знакома, проводил много времени на тренировках и просто приезжали с друзьями кататься, так что знание трассы отличное.

Двигатель работает ровно, мягко, результат заезда привычен.

Подрывает с низов, достаточно резкая работа двигателя

Понравился больше всего, максимальная отзывчивость педали на все действия. В отличии от второго заезда чуть менее резкий подрыв, но более плавная отзывчивость педали.

Машина едет как-то странно, показал лучшее время на этом масле, но охарактеризовать его не могу. Было бы интересно проехать хотя бы часовую гонку на нем.

Ехал на простом масле с присадкой, ощущения отвратительные, машина не разгоняется. Показать время, которое обычно бывает средним, стоило мне огромных усилий.

Нельзя так сказать, катались не долго, усталость минимальная. На трассе все стабильно, те же пилоты, примерно один ритм.

До этого, я просто регулярно менял масло в своей машине, лил Motul и не вникал почему, но чувствовал что двигателю хорошо, но опытов не ставил и никогда бы не подумал, что динамика зависит от масла.

Изменилось принципиально, хотя я и не буду проводить тесты на своей машине, но теперь осознаю, что на динамику масло тоже влияет.

«Очень заметно»

Не смотря на интерес к маслу во 2 и 4 заезде, если бы не было возможности их повторно протестировать - остановился бы на третьем.

В пятом заезде на нас поставили какой-то эксперимент и время значительно ухудшилось, так что однозначно плохое масло заметно испортит результат.

.
3,4,2,1,5

Любой ваш комментарий по проведенному эксперименту в свободной форме
Спасибо, что пригласили стать участником данного тестирования, это был интересный опыт! Буду рад принять участие в чем-то подобном:)

Шариков Юрий Алексеевич.
Опыт в картинге с 2012 года, автоспорт: «Time Attack с 2008 года», RHHCC и RTAC с 2011 года. Призы за победу в недельных гонках, а также и отдельных марафонах по 90 минут.

Трасса в «10 дюймов» знакома очень и очень сильно. Вкат на ней где-то около полугода и почти через день тренировки с тренером.

Ваше впечатление от изменений в ощущении двигателя в первом заезде
Обычные (совершенно привычные) ощущения без каких-либо прибавок, стабильность работы и хороший разгон.

Ваше впечатление от изменений в ощущении двигателя во втором заезде
Возможно эффект плацебо, но показалось, что есть изменение в эластичности работы мотора, но без какого-то заметного эффекта улучшения.

Ваше впечатление от изменений в ощущении двигателя в третьем заезде
В этом заезде как раз создалось впечатление, то что карт стал разгоняться очень и очень хорошо с низких оборотов и выходить на высокие.

Ваше впечатление от изменений в ощущении двигателя в четвертом заезде
В этом заезде карт не ехал почти, очень медленные разгоны и затуп на низких оборотах, работа двигателя чуть не устраивала для демонстрации результатов и высокой скорости прохождения трассы.

Ваше впечатление от изменений в ощущении двигателя в пятом заезде
В последнем заезде карт ехал примерно также как и в 3 заезде - была эластичность, но скорость набора оборотов и подрыв карта на высоких был заметен как очень хороший, карт полностью устраивал в мощности.

Можно ли сказать, что на результаты в каком-либо из проведенных заездов существенно повлияла ваша усталость, или ситуация на трассе?!
Усталость была, скорее, в 4 заезде, когда приходилось карту давать пинка для набора с низких скоростей и он очень тяжело выходил на обороты.

Чтобы вы ответили на вопрос по теме "влияние масла на ощущение двигателя" ДО момента проведения эксперимента (весь ваш жизненный опыт)?
Масло бывает убирает КПД двигателя на приличный процент - от 5% до 15%. Один раз я выявил потерю мощности двигателя, когда участвовал в соревнованиях RHHCC в 2012 году. Залил вместо привычного масла, масло другого типа. После поехал на замеры и удивился потере мощности - машина попросту не ехала. Думаю, что это также применимо ко всем двигателям.

Как изменилось (если изменилось) ваше мнение после проведенного эксперимента? Что бы вы могли сказать теперь в дополнение к пункту 7?
Безусловно, нужен правильный подбор масла для двигателя.

Произвести замеры на стенде и показать уже точные цифры для подтверждения фактов о потере мощности только что залито не очень хорошее масло.

Если оценивать весь полученный вами в ходе сегодняшнего эксперимента опыт, как бы вы могли в общем и односложно охарактеризовать важность влияния масло на ощущение от работы двигателя: "отсутствует", "едва заметно", "заметно", "очень заметно", "чрезвычайно заметно"
«Заметно».

Если бы вам завтра пришлось выбирать масло "на гонку", масло из какого заезда вы бы выбрали?
Выбрал бы масло из 3 заезда и из последнего, пятого.

По вашим ощущениям, если бы вам залили самое "неудачное" масло из опробованных, могло ли бы это существенно повлиять на ваш результат в гонке?
Всегда влияет на то, как карт едет, разрывы как правило между 1,2,3 местами составляют 2-6 секунд - за 40 минут гонки. Первое место можно потерять из-за десятых долей секунды – это как раз может быть по вине неудачного масла.

Любой ваш комментарий по проведенному эксперименту в свободной форме
Хотел поблагодарить, за предоставленную возможность поучаствовать в данном эксперименте. Было очень и очень увлекательно.

IV-абсолютный результат заездов. Категория 83 кг.

Рис. 16
Александр Ботвинов, автомеханик. Неоднократный призер любительских соревнований, в основном – картинг.

Ваше впечатление от изменений в ощущении двигателя в первом заезде
Обычное, вполне привычное ощущение.

Ваше впечатление от изменений в ощущении двигателя во втором заезде
Более жесткий звук работы, ощущение более жидкого масла… По скорости серьезных изменений я не почувствовал.

Ваше впечатление от изменений в ощущении двигателя в третьем заезде
Самые лучшие ощущения, ощущения от ускорения получше.

Ваше впечатление от изменений в ощущении двигателя в четвертом заезде
Слетел тросик газа, не удалось толком понять.

Ваше впечатление от изменений в ощущении двигателя в пятом заезде
Вроде бы как и первый, вполне обычные ощущения. Но они немного смазались после неудачного предыдущего заезда.

Можно ли сказать, что на результаты в каком-либо из проведенных заездов существенно повлияла ваша усталость, или ситуация на трассе?!
Определенно нет.

Чтобы вы ответили на вопрос по теме "влияние масла на ощущение двигателя" ДО момента проведения эксперимента (весь ваш жизненный опыт)?
Были личные эксперименты с американской присадкой STP для автомобильных моторов. Была отмечена мягкость работы и даже увеличение компрессии.

Как изменилось (если изменилось) ваше мнение после проведенного эксперимента? Что бы вы могли сказать теперь в дополнение к пункту 7?
Безусловно, серьезно меняется ощущение от двигателя.

Среди читателей найдется немало людей, кто совершенно уверен в вашем самовнушении и отсутствии "реальных" впечатлений. Чтобы вы, как реальный участник эксперимента, могли бы им ответить?
Для того чтобы понять, нужно попробовать самостоятельно.

Если бы вам завтра пришлось выбирать масло "на гонку", масло из какого заезда вы бы выбрали?
Третьего.

По вашим ощущениям, если бы вам залили самое "неудачное" масло из опробованных, могло ли бы это существенно повлиять на ваш результат в гонке?
Да, конечно. Чисто технически это сказалось бы на результате.

Расставьте проведенные заезды в порядке убывания полезности, начиная с самого лучшего по вашим ощущениям. Например: 1-2-5-3-4. Где 1 - самое лучший по ощущениям заезд. А 4 - самый худший
Так как была техническая неполадка, то по ощущениям выбираю 3 заезд. Остальные по этой причине сложно расставить.

Итоговые результаты тестирования:

Рис. 17

Понять этот график очень просто: стабильность движения каждого пилота в гонке, при условии, что он не саботирует заезд и не утомлен, должна быть чрезвычайно высокой. Соотношение между разными пилотами после такого многоаспектного усреднения, должно быть практически идеальным и зависеть только от массы и мастерства (возможно и от индивидуальных, но неизменных особенностей автомобиля).

Выше приведены несколько проверочных критериев, которые не дают возможности усомниться в чистоте проведенного эксперимента, но теперь мы наблюдаем выраженную аномалию.

Чтобы рассмотреть эту тенденцию получше, построим те же самые данные в другом виде:

Рис. 18

Хорошо заметно, что соотношение между гонщиками в первых трех заездах практически идеально ровное.

Все разрывы визуально почти идентичны, несмотря на то, что абсолютные цифры немного растут - все пилоты едут немного лучше вплоть до третьего заезда. Третий заезд практически не отличается от четвертого и пятого по среднему времени.

Смотрите на вершину фигуры - Motul. Даже при полной "непрогретости" эта тенденция уже очевидна. На масле Mobil во втором заезде, разрыв вообще эталонный - видно, что зависимость результата от массы даже физически правильная - не совсем линейная. Третий заезд - примерно тоже самое. А вот четвертый заезд (масло с модификатором, XENUM) уравнивает гонщиков тяжелой весовой категории, не помешал даже тот факт, что один из картов сделал меньше зачетных кругов. Пятый заезд, с внешним модификатором, вообще поломал всю картину - три пилота выдали практически один и тот же средний результат, хотя основной фокус нужно сделать на тяжелую группу пилотов - 75 и 83 кг...

Тестирование организовано на базе картинг-клуба:

Рис. 19

FAQ:
1.А что это было вообще?
Взяли четыре зачетных карта и четыре масла, плюс дополнительный модификатор трения. Откатали пять заездов примерно по 50 кругов. За рулем были профессиональные картингисты. Карты были одинаковыми. Все что вообще можно было уровнять, уровняли и усреднили.

2.И что в результате?
Масла с модификаторами трения позволяют "тяжелым" пилотам догонять "легких". Как раз тот случай, когда нужна и влияет "эластичность" двигателя. Двигатель и его обороты, это примерно как шарик на резинке - чем тяжелее шарик, тем больше его амплитуда при его раскачивании в разные стороны. С "модификатором" тяжелый шарик имеет как бы меньшую инерцию. Это примерно как взять более тугую резинку. Ну или высверлить в шарике центр: смотрится как тяжелый, а ведет себя как легкий. Результат работы модификатора будет тем заметнее, чем больше прибавка в массе. Считается, что "лишние" десять килограммов на этой трассе дают 0,1 с потери времени. Разница между контрольными группами составила примерно 26 кг. Можно посмотреть, насколько модификаторы подтянули результаты тяжелой группы пилотов...

4.Второй пилот легкой категории заметно ухудшил результат на модификаторе трения. Почему?!
Ранее уже сказано, что выбор геомодификатора был обусловлен малым временем приработки. Время зависит и от величины дозировки препарата. С этим картом
я вполне мог промахнуться с дозировкой - все делалось в условиях лимита времени. Три других показали стабильное дополнительное улучшение или же стабильность результата. Но главное в другом: абсолютный результат заезда одного пилота никак не относится к полученным данным.

5.Какой модификатор трения был использован?
Геомодификатор. Я не использую товарные препараты. Геомодификаторов на рынке десятки, если не сотни(!) наименований. Можно пробовать любой. Все работают по-разному. Исследование конкретного товарного образца (и тем более - сравнительное) - огромная работа, не меньше этой. Гугл в помощь по ключевым словам...

6.А что можно сказать про масло Castrol?
На этом масле большинство пилотов показало отличные (и лучшие в абсолюте, если рассматривать сотые доли секунды) результаты. Причина это, очевидно, заключается в том простом факте, что пленка этого заведомо густого масла заметно снижала граничное трение "металл-металл". Что особенно почувствовалось на фоне более жидкого масла от Mobil. Это, разумеется, дает повод предположить, что для условий смазки "разбрызгиванием", без маслонасоса и системы орошения распредвалов, такой вариант и теоретически и практически очень любопытен. Стоит попробовать, иными словами.

7.А что можно сказать про масло Mobil?
Почти всеми пилотами отмечен более "металлический" звук работы двигателя, что совершенно ожидаемо. Результаты на этом масле совершенно обычные.
Что, между прочим, заставляет подумать над тем, имеет ли смысл использовать чрезвычайно разжиженные масла для квалификации. Это мировая практика с полным отсутствием аргументов "за". Все супержидкие масла почему-то называются "квалификационными". Удивительно, что возможные потери на прокачивание не сопоставляются с очевидным увеличением контактного трения металл-металл, что и слышно и видно по результатам!

Рис. 20 Уонн-уонн

Противозадирные присадки

Противозадирные присадки и модификаторы трения

Смазочные материалы должны иметь высокую несущую способность, чтобы выдерживать большие нагрузки. Для придания этих свойств в состав масел вводят противозадирные присадки.

В условиях высоких нагрузок на отдельных пятнах фактического контакта наблюдаются вспышки температуры, приводящие к образованию мостиков сварки. При разрушении этих мостиков образуются частички металла – продукты, износа. При резком подъеме температуры («вспышках» температуры) противозадирные присадки образуют на микроучастках фрикционного взаимодействия поверхности пар трения соединения с металлами. Эти соединения при обычных температурах представляют собой твердые вещества, но в условиях «вспышек» температур они являются смазывающими жидкостями, обеспечивающими скольжение контактирующих металлических поверхностей. Это предотвращает сваривание и, следовательно, неконтролируемый износ.

Атомы фосфора, серы и хлора, входящие в состав противозадирных присадок, в условиях трения вступают во взаимодействие с металлами. На поверхностях трения образуются слои, предотвращающие схватывание и глубинное вырывание.

В качестве противозадирных присадок применяются соединения серы, фосфора, хлора и других реагентов.

Хорошими противозадирными свойствами обладают соединения, содержащие Р и S. Эти присадки оказывают противозадирное, антикоррозионное и антиокислительное действие и поэтому особенно широко применяются в моторных маслах. В качестве присадок применяют диалкилдитиофосфаты, обработанные P 2 S 5 фенолы и эфиры жирных кислот, тиофосфоновые кислоты.

Для достижения оптимальных противозадирных свойств и сведения к минимуму недостатков (склонность к коррозии) в качестве противозадирных присадок применяют комбинации соединений различных классов,содержащих 3 – 4 различных присадок. В настоящее время предпочтение отдают соединениям, содержащим S-Р-N, С1-Р-S.

При запуске и остановке двигателя металлические поверхности пар трения скольжения подвергаются высоким нагрузкам и создается режим смешанной смазки. Поэтому в ряде случаев используют слабые противозадирные присадки для предотвращения вибраций или шума. Эти присадки, получившие название модификаторы трения, в основном действуют за счет образования тонких пленок на поверхностях трения в результате физической адсорбции. Модификаторы трения представляют собой полярные маслорастворимые вещества – жирные спирты, амиды или соли, антифрикционная эффективность которых возрастает с увеличением молекулярной массы. Антифрикционный эффект этих веществ резко падает, когда температура достигает точки плавления данной жирной кислоты или соли. Высокое антифрикционное действие жирных кислот при таких температурах связывают с химическим взаимодействием с поверхностью металла (образование солей).

Модификаторы трения различного химического строения вводят в современные топливосберегающие масла для снижения трения металлических пар (поршней, стенок цилиндров и т. д.).

Присадка в моторное или трансмиссионное масло для очищения и размывания нагара и лаковых образований с пар трения, защиты от износа деталей двигателя и узлов трансмиссии. Это наша новейшая разработка содержит модификатор трения и активный кондиционер металла усиливающий сопротивляемость масла на истирание и разрыв. На парах трения создается тонкое защитное металлокерамическое покрытие (500-700 нм). Применение АКТИВНОЙ ЗАЩИТЫ позволяет исключить сухое трение при запуске двигателя.

Результат от применения присадки в двигатель очень хорошо заметен, когда у мотора стучат гидрокомпенсаторы или закоксованы кольца и от этого повышенный расход масла на угар. Все эти проблемы устраняет наша АКТИВНАЯ ЗАЩИТА. При применении в узлах трансмиссии снижается гул и вибрация, улучшается работа гидронасосов.

В качестве профилактики и защиты от износа ее работа очень хорошо заметна на «свежих» двигателях с износом менее 50% (на авто российского производства с пробегом до 60 000 км, на иномарках до 100 000 км пробега). Также хорошо чувствуется увеличение динамичности и экономия по топливу на агрегатах, которые ранее обрабатывались металокерамическими присадками ЭДИАЛ или других производителей.

Эта присадка создавалась как «финишная» обработка после применения ремонтно-восстановительных присадок в масло для двигателей с большим пробегом. Она полностью смешивается с маслом двигателя или трансмиссии и попадает на все пары трения в агрегате. По принципу воздействия на двигатель аналогична ремонтно-восстановительному модификатору ЭДИАЛ, только получаемое защитное покрытие на парах трения более тонкое и истирается за 20-25 тыс. км пробега автомобиля.

АКТИВНАЯ ЗАЩИТА безопасна в применении и подходит для периодического применения, особенно идеальна для турбированных двигателей, где применение порошковых присадок не желательно, чтобы не расцарапать «пастели» пластиковых, высокооборотистых подшипников.

АКТИВНАЯ ЗАЩИТА — раскоксовывает кольца!!!

Дополнительный плюс этой присадки в масло — быстрая и очень качественная раскоксовка поршневых колец двигателя от нагара. Кольца быстро обретают подвижность, существенно уменьшается расход масла на угар, повышается компрессия. Замена масла НЕ ТРЕБУЕТСЯ (масло меняется по штатному расписанию). Ее можно применять для экспресс очистки колец, т.к. через 10-15 минут работы на холостом ходу уже происходит размягчение и расщепление нагара в канавках колец с последующим его вымыванием моторным маслом. Как результат очистки колец от нагара — черный дым и брызги «черной» грязи из выхлопной трубы при применении присадки.

АКТИВНУЮ ЗАЩИТУ рекомендуем применять при сильной закоксовке поршневых колец вместе с , так в комплексе лучше всего можно очистить двигатель от нагара.
Флакон рассчитан на обработку механизма с 5 л масла в системе смазки.
Способ применения АКТИВНОЙ ЗАЩИТЫ: в прогретый двигатель залить содержимое флакона (предварительно несколько раз хорошо его встряхнув) через отверстие для заливки масла и дать поработать двигателю на холостом ходу 10-15 минут. После этого эксплуатация автомобиля в обычном режиме.

РЕМОНТНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРИСАДКИ

Ремонтно-восстановительные присадки в масло предназначены для обработки двигателя и узлов трансмиссии с большим пробегом (от 100 000 км и более). На таком пробеге уже происходит увеличение зазоров в парах трения, и применение восстановительной присадки позволяет вернуть механизму работоспособность «нового» агрегата. На парах трения образовывается защитное металлокерамическое покрытие толщиной до 200 мкм, что позволяет вернуть геометрию деталей до номинальных значений. Моторесурс получаемого покрытия 70-100 тыс. км пробега и не зависит от смены масла. После пробега в 70-100 тыс. км или ранее (ухудшение динамических характеристик из-за плохого масла или топлива) требуется повторное применение присадки в масло для восстановления двигателя или периодическое применение АКТИВНОЙ ЗАЩИТЫ ЭДИАЛ через каждые 15-30 тыс. км пробега.

Применение восстановительных присадок (модификаторов трения) на новых узлах или после капитального ремонта позволяет намного быстрее и мягче произвести обкатку двигателя, коробки передач или других узлов трансмиссии.