Теплофизические свойства смазочных материалов и техн. жидкостей

[mvg]

Предположительно, ниже, и масло другое

Отправлено спустя 7 минут 41 секунду:
Графит с MoS2 обладают эффектом синергии. Возможно, это работает и во взаимодействии h-BN+MoS2. Не знаю.

[veles]

h-BN от LM (Cera Tec)

Там концентрация бора в 4 раза ниже, чем в VX500. Не дешевле ли покупать последний и делить дозу на 2? Деньги те же, бора в 2 раза больше.

[mvg]

Дешевле самому смешать в любых концентрациях. Может так и сделаю.

Отправлено спустя 4 часа 22 минуты 19 секунд:

концентрация бора в 4 раза ниже

The team found that 0.1 wt. % of h-BN in mineral oil enhanced thermal conductivity by nearly 80%; at 0.01 wt. %, the enhancement was around 9%.

В моем случае, содержание h-BN ~ 0,05%. При линейной (близкой) зависимости, коэфф. теплопроводности масла в ДВС увеличился на 45%.
Молибден в качестве при наличии в масле противоизносных пакетов (которые попутно и являются антиоксидантами) ZNDTP и MODTS (молибден) в концентрациях от 0.15% и 0.07% соответственно вероятность эффекта практически сводилась на нет, в довесок к цинко-фосфорным друзьям.
h-BN, как "присадка" для повышения теплопроводности масла - ЛУКОЙЛ GENESIS POLARTECH 0W-40 (ПАО тоже что-то внесла). Полагаю, что в таких концентрациях рассматривать h-BN в качестве слоистого модификатора слишком оптимистично.
Пока так.
Время прогрева увеличилось достаточно заметно, но специально не замерял, да и со временем напряг. Для меня это не ново.
Возможно, снизился расход топлива по сравнению с прошлым годом.
Масло не жрет, что не характерно для 2-х литровых Maxima.
ДВС контрактник. В России пробежал тысяч 80.

[mvg]

Отправлено спустя 2 минуты 25 секунд:
Evans Coolants - безводный антифриз
График сравнения тепловой проводимости 1) антифриза на основе этиленгликоля с содержанием воды (в пропорции 50/50), выделен синим цветом, и 2) безводной охлаждающей жидкости Эванс, показан красным цветом. Как видно из графика, при рабочей температуре двигателя, тепловая проводимость ОХЖ с содержанием воды значительно снижается и приводит к неэффективной работе охлаждающей системы.

«Еще недавно самой распространенной ОЖ была вода. Ее основное преимущество перед ОЖ, содержащей этиленгликоль, - несколько бо'льшая теплоемкость: 4,2 против 3,2-3,8 кДж/кг°С» («За Рулем» №7 1998г). Заметим, что и теплопроводность антифризов существенно хуже: 0,41 против 0,68 Вт/(м К) у воды. При высокой температуре окружающей среды (более +30°С) уменьшение теплоемкости ОЖ на 15-30% и теплопроводности ОЖ на 60% крайне не желательно.

На практике это означает, что антифриз на те же проценты относительно ОЖ на основе воды хуже выполняет свою основную функцию – отвод тепла и охлаждение двигателя. В результате нарушается температурный режим работы двигателя – это приводит к перегреву, служит причиной поломок деталей двигателя, неполному сгоранию топлива и перерасходу масла и топлива.

Компания Red Line Synthetic Oil провела интересный эксперимент : поместила алюминиевый цилиндр нагретый до 150°С в охлаждающую жидкость с температурой 100°С.

peregrev.gif (9.34 КБ) 1799 просмотров

http://www.himvirial.ru/prod/8m3/antytosol.htm

p.s. С антифризами все то же самое. Какая угодно информация, кроме характеристик основного предназначения... Замораживаем, кипятим, но ни звука про то, для чего он предназначен.
Если Эванс предоставила объективную информацию, теплопроводность антифриза (этиленгликоль/вода) в рабочем диапазоне хуже, чем у любого масла...!?

[mvg]

У синтетического дизельного топлива температура кипения намного выше, чем у смесей воды и гликоля, точнее, она превышает по меньшей мере 200°C, и поэтому синтетическое дизельное топливо можно использовать при намного более высокой температуре, чем смесь воды и гликоля. Кроме того, его температура замерзания приблизительно равна -40°C, что делает его пригодным для применения также и в условиях очень холодного климата. Соответственно, синтетическое дизельное топливо можно использовать в более широком температурном диапазоне, чем смеси воды и гликоля. Например, синтетическое дизельное топливо очень хорошо функционирует как охлаждающая жидкость двигателя в транспортных средствах, работающих при высоких температурах, например, в очень жаркие дни и под воздействием солнца.

Кроме того, синтетическое дизельное топливо очень трудно воспламеняется, и поэтому оно легко может заменить различные водные смеси в системах охлаждения в транспортных средствах без угрозы пожара или взрыва при возможном столкновении или в аналогичных обстоятельствах.

Синтетическое дизельное топливо также обладает способностью уменьшать коррозию, например, в каналах подачи охлаждающей жидкости в двигателях и системах обогрева и оказывает смазывающее воздействие на насос, обеспечивающий циркуляцию охлаждающей среды. Это, в свою очередь, увеличивает срок службы других частей систем охлаждения и обогрева.
http://www.findpatent.ru/patent/256/2569894.html

Может это и есть ноу-хау Эванс - безводный антифриз?

Время прогрева двигателя может снизиться вдвое, а эффективность охлаждения возрасти не менее чем на 100%. И это при открытой системе охлаждения!

[mvg]

Или как в полимериуме?

Честно говоря, только слышал об этом продукте.

[Дмитрий Анатольевич]

Этому проекту лишь год

[mvg]

Этому проекту лишь год

Нано керамика — это очень мелкие частицы доработанного керамического компонента, вещества белого цвета, измельченного и разделенного до размеров не более 5 мкм. http://polymerium.ru/ceramics-oil.html

С такими камнями к Собянину, тротуары мостить. Что за керамика?

Как связана гексагональная форма BN со словом керамика?
В таком случае, и графит алмаз...

[mvg]

Хотя силикаты и являются эффективными ингибиторами коррозии, но в больших концентрациях они способны ухудшать теплоотвод за счет низкой теплопроводности образующейся защитной пленки. В условиях повышенных температур силикаты превращаются в гелеобразные нерастворимые соединения, забивающие узкие каналы системы охлаждения автомобиля. Это особо критично для двигателей, эксплуатирующихся в тяжелых условиях (например, мощные легковые и грузовые автомобили). Технические требования Американской ассоциации по испытанию материалов ASTM D4985 и система нормативов концерна Volkswagen G12, разработанные для тяжелой техники, не допускают присутствие силикатов в охлаждающих жидкостях. http://catalog.autodela.ru/good/view/12934

Пакеты присадок охлаждающих жидкостей, произведенных по традиционной технологии, состоят из композиций солей неорганических кислот (силикатов, нитритов, нитратов, аминов, боратов, фосфатов). Силикаты отвечают в основном за антикоррозионную защиту алюминия (см. рис.1). Нитриты защищают от кавитационной эрозии. http://umi.himik.ru/tehnologiya/develop ... echnology/

Недостатком охлаждающих жидкостей, произведенных по традиционной технологии (на основе неорганических соединений), является неспособность присадок защищать алюминий при температурах свыше 105ºС и при высоких тепловых потоках, а также образование осадков и нерастворимых частиц, ухудшающих теплообмен и засоряющих радиатор.

Тема перегрева, по сути, всех агрегатов под капотом была одной из главных в Taurus Club http://wiki.taurus-club.ru/index.php/%D ... 1%86%D0%B0 лет 9 назад. Сам намучился по самое не балуй. Температуры в легкую уходили за означенные 105ºС. Рвало патрубки (и летом, и зимой), радиаторы менялись, как колодки..., что китайские, что оригинальные, хотя с последними проблем было меньше. Основной антифриз, что тогда применялся и был доступен на рынке - AGA Z65. Повышенная концентрация этиленгликоля позволяла не закипеть, но в целом ситуацию не меняла.

в стоке (без кондея) 1-я скорость срабатывает на 101гр., вторая на 115 https://www.drive2.ru/l/8985924/

Радикальное решение: переход на карбоксилатный антифриз (тогда они только появились в России, материли их по полной ), замена термостата на более холодный, изменение схемы управления термостатированием ниже 100ºС (до 95ºС, см диаграмму выше) и снижения давления в системе охлаждения.

В части "гелеобразные нерастворимые соединения" - могу подтвердить, имели место. На внутренних поверхностях легко обнаруживались на ощупь. На счет нерастворимости не знаю, за сезон все отмылось карбоксилатным антифризом.

Отсюда вопрос - конструкторы форда не знали, что теплопроводность водного антифриза резко снижается при достижении порога 100ºС, аж в 8 раз при 102ºС !?

И еще момент, после снижения температуры ДВС перестала бесконечно ломаться АКПП. Помог и дополнительный масляный "радиатор" от газели.

"Масложором по уровню" движки особо не страдали. Уровень масла мог и подрасти... Свежее масло чернело очень быстро, что-то мыло, наверное При понижении температуры чрезмерное "моющее" усердие исчезло, появился расход масла!

[mvg]

Что, как и чем охлаждается?
http://bmwservice.livejournal.com/108783.html
Температура масла в картере может быть ниже показаний датчика температуры ОЖ, причем, значительно.

Итого, сейчас условия работы двигателя (температура ОЖ) близки к оптимально-идеальным для эксплуатации 85-90 С. В данном случае, можно совершенно спокойно ездить на 95-м.
Для моторного масла вообще создан рай в картере - постоянно не более 65 градусов и целых 8 литров в картере...

[mvg]

Если совместить некоторые графики:

73100livehotjpg_00000051512.jpg (18.73 КБ) 1685 просмотров

Отправлено спустя 1 час 21 минуту 23 секунды:
Напрашивается вывод - если скорректировать (тем или иным способом) теплофизические свойства масла, можно получить:

Масло без "коррекции"


Масло с "коррекцией"


Замечания Торкон на предмет состава базовых масел XENUM WRX 7.5W40 могут иметь основания. Допустим, что это так, в Xenum скорректировали состав (соотношение) базовых масел ближе к HC, но тогда вся фишка в h-BN, поскольку эффект очевидный.

[mox111]

рай в картере - постоянно не более 65 градусов и целых 6-8 литров в картере...обещанного рая может не получиться ,наверное ближе к аду...хотя бы даже из-за обводнения масла,особенно в бензиновых двс...пао точно не спасет

[mvg]

хотя бы даже из-за обводнения масла

Логично...

[mvg]

Т.е. имеем две противоречивых задачи. Низкая температура в картере не полезна, и слишком высокая в ПГ не хороша.
Как вычислить пороговые значения для тех или иных условий не совсем ясно.

Но если опираться на http://www.nntu.ru/trudy/2010/02/156-165.pdf не так уж все и плохо

оптимальные опасные температуры.jpg (58.72 КБ) 1658 просмотров

Но и вода может быть полезна:

Поэтому самый реальный способ предотвращения конденсации паров воды– это подогрев воздуха. Обычные двигатели автомобилей имеют лучшие рабочие и мощностные показатели в дождливую погоду, засасывая влажный воздух в камеру сгорания. Как показали эксперименты, проведенные на кафедре эксплуатации автомобильного транспорта Тюменского государственного нефтегазового университета на двигателях КАМАЗ-740 и MAZDA-MZR-2,3, температура горения топливной смеси не снижается, а вот давление на поршень увеличивается на 5-10%. Это объясняется процессом диссоциации воды тоже в пределах 4-10%. https://www.science-education.ru/ru/art ... w?id=19120

Температура масла и температура газа в картере не одно и то же, да и вентиляция картера никуда не исчезла.

Вопросов больше, чем ответов.

Отправлено спустя 23 часа 28 минут 4 секунды:
Поехали дальше

Что мне подсказывает, что эти две картинки дают повод задуматься

im.4.5.jpg (118.75 КБ) 1616 просмотров

отвод-тепла-от-поршня.jpg (38.17 КБ) 1616 просмотров

Не исключено, что приведенное процентное распределение теплоотвода между различными частями поршня имеет отношение к его граничным положения, где скорость сдвига равна 0 (нулю).
При движении поршня с оптимальной смазкой, возникает гидродинамический эффект (должен возникать). В теплопередаче уже активно участвует тонкий слой масла, внося свои коррективы.
К примеру, в зависимости от теплофизических свойств масла, роль юбки поршня в теплоотводе (в общей теории 20-30%) может существенно меняться

А фото с "задранной юбкой" , сколько угодно, вплоть до совсем уж безобразного износа, но не будем о грустном

[mvg]

Какое давление развивает мой насос

Велика ли зависимость давления от температуры двигателя

Если взять указанную в мануале точку 3000 об/мин, то имеем три результата измерений, запишу в порядке повышения температуры масла — 580 кПа, 520 кПа и 410 кПа. Причем 410 кПа на 17% ниже нормы заявленной производителем, но нормы при температуре масла 80 градусов. Оговорюсь еще раз, масло в двигателе с вязкостью 5w-40, если залито рекомендованное 5w-30, то давление будет ниже. На какое давление при этих оборотах спроектированы подшипники инженерами Хонды? Зависимость давления от температуры есть, и она значительна, особенно в тяжелых условиях эксплуатации.