Проблемы экономики и триботехники

Работа узлов трения технологического оборудования и транспортных средств осуществляется на всех этапах создания общественного продукта.
Триботехнические характеристики узлов трения наравне с конструкцией механизмов, качеством их изготовления, режимом эксплуатации и другими аспектами оказывают существенное влияние на экономические и экологические показатели работы машин и оборудования.

Большинство машин (85-90%) выходит из строя по причине износа деталей. Расходы на ремонт машин, оборудования и транспортных средств составляют в нашей стране десятки миллиардов рублей в год. При развитии промышленности эта цифра, естественно, увеличивается. Затраты на ремонт и техническое обслуживание машины в несколько раз превышают ее стоимость: для автомобилей в 6 раз, для самолетов до 5 раз, для станков до 8 раз. Трудоемкость ремонта и технического обслуживания многих строительных и дорожных машин за срок их службы примерно в 15 раз превышает трудоемкость изготовления новых. Большие материальные потери народное хозяйство терпит от повышенного трения в узлах машин.

Известно, что больше половины топлива, потребляемого автомобилями, тепловозами и другими видами транспорта, расходуется на преодоление сопротивления, создаваемого трением в подвижных сочленениях. Потери от трения и затраты, связанные с ними, составляют от 1% до 4% национального продукта стран, что не может не оказывать существенного влияния на развитие экономики любой страны.

В последние годы проявляется повышенное внимание к развитию триботехники, к оптимизации триботехнических решений и внедрений в практику достижений триботехники. По оценкам экспертов, широкое внедрение в производство уже известных достижений триботехники способно на 25-30% сократить потери от трения, причем первые 10-15% из них без заметных капитальных вложений.
Наноматериалы и нанотехнологии находят всё большее применение в различных химических препаратах для автомобильной промышленности, называемых потребителями попросту "автохимией" и "автокосметикой". К таким разработкам относятся различные ремонтно-эксплуатационные присадки и добавки к топливу и смазочным материалам.

В соответствии с вышесказанным, в настоящее время к нанотехнологическим препаратам автохимии для применения в качестве и присадок и добавок к смазочным материалам автотракторной техники следует отнести следующие разработки:
1. Приработочные препараты на основе наноалмазов (Lubrifilm Di-amond Run In, Fenon Nanodiamond Green Run и др.)
Входящие в состав присадок наноалмазы (диаметром 4-6 нм) и кластерный углерод структурируют масляную пленку, увеличивают ее динамическую прочность, действуют на кристаллическую решетку поверхности металла, упрочняя ее, формируют новые поверхности трения, уменьшая граничное трение и износ (особенно при больших нагрузках и дефиците смазочного материала). В результате сокращается время обкатки и оптимизируется качество трущихся соединений, улучшается работа двигателя, экономятся топливо и масло, а также снижаются вредные выбросы и облегчается запуск двигателя.
2. Кондиционеры металла (Energy release, SMT2 и др.)
В результате трибохимических реакций (образования, распада и восстановления в зоне трения соединений металла с активными молекулами продукта) эти кондиционеры образуют защитный граничный слой (20 – 40 нм). Защитный слой приобретает пластичные и упругие свойства, антифрикционные качества и одновременно стойкость к высоким нагрузкам.
3. Рекондиционеры (Old Chap, Tensai)
Препараты созданы с применением золь-гель технологии. Наряду с образованием на поверхностях трения защитных слоев дополнительно способствуют повышению несущей способности (прочности) масляной пленки. Полимолекулярная система препарата, включающая в себя наноразмерные комплексы (кластеры) органических веществ структурирует граничную масляную пленку и увеличивает адгезию масла к металлу.
4. Восстановительные присадки или реметаллизанты (Return Metal, Renom Engine NanoGuard и др.)
Содержат маслорастворимые или порошковые металлорганические соединения. Реализуют трибохимический («ионный») механизм металлоплакирования поверхностей трения за счет образования (восстановления) на поверхности трения металлосодержащей, наноструктурированной защитной пленки. Присадки способствуют «лечению» нано- и микродефектов поверхностей трения и восстановлению их работоспособности.
5. Геомодификаторы (Fenom nanotechnology, RVS и др.)
Препараты автохимии на основе минералов естественного и искусственного происхождения (нано- и микроуровня) получили наименование «геомодификаторы», «геоактиваторы», «ремонтно-восстановительные составы» (РВС-технология) или «ревитализанты». Попадая на поверхности трения вместе с маслом или в составе пластичной смазки, инициируют процесс формирования на трущихся поверхностях металлокерамической наноразмерной структуры с высокой износостойкостью и малым коэффициентом трения.