Что такое трибология

Далеко не всем знаком раздел науки — трибология. Это научный, инженерный, технологический «перекресток», на котором выясняется, сколько же зря, на потери работы трения, теряется энергии в любой установке. Здесь пересекаются новейшие пути разработок в области физики и химии трения, физики и химии поверхностных эффектов в механических процессах. Если сказать все это попроще — как снизить злосчастный коэффициент трения между движущимися частями механизмов, свести его поближе к нулю.

Как понятно, коэффициент трения нуль в реальных механизмах — вещь недостижимая. Только представьте себе, сколько же движущихся, трущихся деталей в том же обычном ДВС — двигателе внутреннего сгорания?! Когда поршень ДВС двигается по цилиндру, крутится коленвал, работают зубчатые шестерни в коробке перемены передач (КПП), то всякому понятно, трение на осях — зло. Оно уносит значительную часть мощности ДВС. И двигатель в значительной мере работает впустую, на выработку никому не нужного тепла, неизбежно возникающего при трении рабочих поверхностей.

Трение: зло и благо?

Если бы трения, то есть сопротивления поверхностей движению не было бы вообще — трудно представить себе, например, обычную ходьбу, движение автомобиля по дороге… Для того и изощряются производители автомобильных шин, чтобы достичь оптимального коэффициента трения наружной поверхности колеса о грунт, чтобы шины не проскальзывали о мокрый асфальт трассы. Совсем обратная картина — внутри ДВС. Каждая сотая-тысячная часть увеличения коэффициента трения на подшипниках, в поршневой группе ДВС приводит к заметной и бесполезной потере мощности.

Как с этим бороться, понятно каждому. В поддоне ДВС, картере, всегда должен быть определенный уровень моторного масла, которое как раз и призвано сглаживать неровности поверхностей поршневой группы ДВС, снижать коэффициент паразитного трения. За всю историю развития ДВС догадались только до этой очевидной мысли. Масляная эмульсия покрывает все микровыбоины, наноямки и «горные хребты» на поверхности металлов, тем и спасались.

А вот директор ООО «Ковчег-Б» Николай Бай решился пойти по иному пути. Создан уникальный композитный материал, в котором главным связующим элементом помимо поверхностно-активных веществ (ПАВ) служит еще и уральский минерал — серпентенит. Более известный как змеевик. Точнее, микропорошки змеевика, прошедшие предварительную магнитную сепарацию от ферромагнитных примесей и другую обработку.

И результаты превзошли все ожидания — ДВС с подобным ресурсно-восстанавливающим твердым покрытием (РВТП), особым образом подающимся в цилиндры ДВС, могут работать вообще… без моторного масла. А с моторным маслом, которое еще и регенерируется в процессе работы ДВС, такому двигателю вообще износа нет.

Ладно, были бы это теоретические разработки изобретателя-фантазера! Ан, нет. Эффект по-новому понятой практической трибологии поистине удивителен. Проверено на практике, в машинных парках на селе.

Эффект змеевика

— Вряд ли вам удастся найти хоть один поршень в реальном двигателе, который по периметру был бы идеальной окружностью, — говорит Николай Михайлович. — На практике, все валы — распредвал, коленчатый вал, поршни цилиндров представляют из себя в разрезе не идеальную окружность, а некие овалы. Для того и нужна традиционная смазка, чтобы эти пустоты овалов заполнить. Мы же «загоняем» в пространство работы поршня наше ресурсовосстанавливающее твердосмазочное покрытие — РВТП. Что при этом происходит?

Композит заполняет все дефекты — микро, нано и геометрические овальные. Образуется новое прочное, практически идеальное для взаимного скольжения покрытие. Особым образом обработанный уральский змеевик — идеальное для этих целей вещество. Очевидно, одним только змеевиком, даже специально обработанным, тут не обойтись. Снижаем трение и потребление моторного масла до возможных пределов. В итоге — двигатель, автомобиль, может работать какое-то время без моторного масла вовсе. При этом ресурс увеличивается в два с половиной раза, есть возможность реставрации без особых затрат старых двигателей, свой ресурс без «капиталки» давно выработавших. Речь идет о мечте любого инженера-механизатора — безремонтном восстановлении старой, изношенной техники. Причем идет не только восстановление и притирка всех трущихся деталей. Важный показатель ДВС — давление в камере сгорания увеличивается с обычных восьми атмосфер до двенадцати. Затраты на подобную процедуру — минимальные. Не требуется даже двигатель разбирать, все это мы доказали на практике в реальных машинных парках сельхозпредприятий. Как и на обычных легковых машинах.

Как сделать из «Жигулей» иномарку?

Оказывается, и такое возможно с помощью технологий Николая Бай. Все эти разработки (есть еще одна, о ней разговор дальше) Николая Михайловича однажды на трассе до… штрафа довели. За превышение скорости. На своей, тогда старенькой, видавшей виды, но обработанной по технологии «Ковчега-Б» жигулях-«восьмерке» он далеко сзади оставил на шоссе множество иномарок. Машина летела по асфальту, как стрела, на зависть остальным. А все просто — пороки и неизбежные дефекты при изготовлении двигателя и КПП «Жучки» были так идеально «залатаны» ресурсно-восстанавливающим покрытием (РВТП), что на этом авто вплоть рекорды скорости было ставить!

Конечно, не для какой-то блажи занялся Николай Бай проблемами трибологии, причем в реальном их решении. Например, в ООО «Нива» за триста с небольшим рублей «Ковчег-Б» сумел на ремонте тракторов и комбайнов сэкономить хозяйству почти три миллиона рублей! В крестьянском хозяйстве «Кайгородово» за полторы сотни рублей, потраченных на подобные восстановительные работы старой техники, ремонт сэкономил крестьянам 1,2 миллиона рублей. Причем не через какие-то месяцы, а практически в несколько дней!

Электроника регулирует трение

Есть в активе у Николая Бай еще и электронный регулятор трения — «ЭРТ». Маленькая коробочка, которая не требует никаких конструктивных изменений автомобиля, помогает не только чистить моторное масло ДВС на ходу. Особые импульсы, чистя масло, повышают компрессию двигателя, снижают детонационную активность топлива. То есть можно работать на топливе с невысоким октановым числом, безо всяких химических, вредных присадок, на- вроде тетраэтилсвинца. Расход топлива заметно снижается, мощность двигателя при этом… повышается! В отработанных газах резко снижается содержание ядов — СО, СН, NО и так далее. Попутно очищается от нагара всякого рода цилиндро-поршневая группа ДВС. На низких оборотах — тяга повышена, срок службы ДВС увеличивается, при работе на газе увеличена эффективность ДВС.

Не только на своих «Жигулях», которые многие считают замаскированной иномаркой, триботехнологию испытал и применил практически Николай Бай. У его знакомого забарахлил двигатель подержанного «Линкольна». Традиционный ремонт требовал больших денег. Николай Бай восстановил за день двигатель «Линкольна» по своей системе — тот теперь бегает, как новенький!

Сейчас Николай Бай на кафедре технического сервиса ЧГАА у научного руководителя, зав. кафедрой, доктора технических наук Валерия Ерофеева в соискателях на звание кандидата наук. Думается, что процедура пройдет гладко — есть публикации, патенты, авторские заявки на изобретения. А самое главное, практические и неоспоримые результаты, применив которые наш регион мог бы здорово выиграть. Затрат ведь совсем немного требуется.