Василий Александрович Чанчиков, кандидат технических наук
кафедра судостроения и морских энергетических систем
414056; ул. Татищева, стр. 16/1; Астрахань
Vasily A. Chanchikov, PhD in Technical Sciences, Associate Professor
Department of Shipbuilding and Marine Power Systems
414056; 16/1 Tatishchev Str.; Astrakhan
Иван Николаевич Гужвенко, кандидат технических наук
кафедра общих инженерных дисциплин и наземного транспорта
414056; ул. Татищева, стр. 16/1; Астрахань
Ivan N. Guzhvenko, PhD in Technical Sciences, Associate Professor
Department of General Engineering Disciplines and Land Transport
414056; 16/1 Tatishchev Str.; Astrakhan
Мария Сергеевна Прямухина, ассистент
кафедра «Электрооборудование и автоматика судов»
414056; ул. Татищева, стр. 16/1; Астрахань
Maria S. Pryamukhina, Assistant Professor
Department of Electrical Equipment and Automation of Ships
414056; 16/1 Tatishchev Str.; Astrakhan
В работе представлены результаты исследований модифицированных смазочных материалов, предназначенных для эксплуатации в цилиндропоршневой группе судовых среднеоборотных дизелей.
Объектом изучения является противоизносная присадка, содержащая фуллереновые кластеры С60 и С70, а также легированный марганцем оксид железа Fe3O4 в среде олеиновой кислоты, предотвращающей агломерацию наночастиц и выпадение осадка.
Испытания проводились на специализированной установке, оснащенной генератором магнитного поля, моделирующей возвратно- поступательное движение поршня, выполненного из серого чугуна. Длительность каждого цикла составила 1000 ч непрерывной работы. Основными переменными параметрами выступали контактное давление (0,5–1,5 МПа) и наличие внешнего магнитного поля в зоне трения. Выполнено сравнение показателей массового и линейного износа для базового циркуляционного масла, композиции с присадкой без наложенного магнитного поля и композиции с наложенным магнитным полем. Экспериментальные данные продемонстрировали, что введение присадки существенно повышает износостойкость сопряжения по сравнению с базовым маслом благодаря предположительно формированию металлофуллереновой пленки. Применение внешнего магнитного поля привело к ухудшению трибологических характеристик, что объясняется концентрацией ферромагнитных продуктов износа в зоне реверсирования поршня, действующих как абразив. Максимальное снижение интенсивности изнашивания зафиксировано без магнитного поля при давлении 1,0–1,5 МПа, что соответствует 11-му классу износостойкости. При наличии магнитного поля показатель снижается до 10-го класса. Присадка является эффективной как модификатор трения без магнитной активации, так как она формирует защитную пленку на поверхности деталей цилиндропоршневой группы, обеспечивая ресурс до капитального ремонта. Установлено, что весовой износ при оптимальных условиях значительно снижается, что подтверждает высокую эффективность разработки для современного морского транспорта.
The paper presents the results of studies of modified lubricants intended for operation in the cylinder–piston group of medium-speed marine diesel engines.
The object of the study is an anti-wear additive containing fullerene clusters C60 and C70, as well as iron oxide Fe3O4 doped with manganese in an oleic acid medium, which prevents agglomeration of nanoparticles and precipitation.
The tests were carried out on a specialized test rig equipped with a magnetic field generator simulating the reciprocating motion of a piston made of gray cast iron. The duration of each cycle was 1000 hours of continuous operation. The main variable parameters were contact pressure (0.5–1.5 MPa) and the presence of an external magnetic field in the friction zone. Mass and linear wear were compared for the base circulating oil, the composition with an additive without an applied magnetic field, and the composition with an applied magnetic field. The experimental data demonstrate that the introduction of the additive significantly increases the wear resistance of the friction pair compared to the base oil, presumably due to the formation of a metal–fullerene film. The application of an external magnetic field led to deterioration of tribological characteristics, which is explained by the concentration of ferromagnetic wear products in the piston reversal zone acting as an abrasive. The maximum reduction in wear rate was observed without a magnetic field at pressures of 1.0–1.5 MPa, which corresponds to wear resistance class 11. In the presence of a magnetic field, the indicator decreases to class 10. The additive is effective as a friction modifier without magnetic activation, as it forms a protective film on the surface of parts of the cylinder–piston group, ensuring service life up to major overhaul. It has been established that mass wear under optimal conditions is significantly reduced, which confirms the high efficiency of the development for modern maritime transport.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.