Улучшение экологии в городах

> Проекты > Улучшение экологии в городах

Название проекта. «Улучшение экологической обстановки в городах за счет снижения выбросов отработавших газов двигателей внутреннего сгорания»
 
Отрасль. Автомобильный транспорт
 
1.   Актуальность
В настоящее время в г. С-Петербурге, Москве и других крупных городах  экологическая обстановка ухудшается в связи с непрерывными ростом числа автомобильного транспорта. Двигатель внутреннего сгорания  – это химический реактор, выбрасывающий в атмосферу вместе с отработанными газами и испарениями горюче-смазочных материалов (ГСМ) ядовитые вещества СО, СН, NOx, бензопирен и др. Известно, что бензопирен в 106 раз ядовитее СО. 
Уже сегодня в г. С-Петербурге, в связи с неблагоприятной экологической обстановкой снижается работоспособность активного населения, смертность от сердечно-сосудистых заболеваний у населения превысила 40% и эта тенденция растет.
Причинами повышенных выбросов вредных веществ автомобильным транспортом являются:
- использование заправочного топлива с низкими физико-химическими характеристиками из-за несоблюдения правил его изготовления, транспортировки и хранения;
- преждевременный износ цилиндропоршневой группы в двигателях большинства автомобилей;
- закоксовывание (залегание) поршневых колец  и загрязнения топливной системы смолистыми отложениями. 
В качестве устранения указанных недостатков разработана и запатентованы составы минерально-каталитическая системы марки «ОРМЕКС» для активации и повышения свойств  применяемых топлив, масел и смазок.
 
2.   Сущность разработки
МКС «ОРМЕКС» представляет собой комплексную систему, обеспечивающую подготовку топливовоздушной смеси к сжиганию, защиту трибосопряженных пар от износа, очистку систем: топливной, смазочной и охлаждения от загрязнений, коксовых отложений и лакообразований. В качестве наиболее эффективных профилактических составов, способных уменьшить выбросы и токсичность отработавших газов является Минерально-каталитическая система «ОРМЕКС», разработанная на основе патентов    № 2290429; № 2286400 и др.
При разработке МКС «ОРМЕКС» учитывались следующие нерешенные в настоящее время вопросы:
 
3.   Новизна
Впервые использован для активации углеводородных топлив эффект смещения энергетического колебательного контура электронных и барионных зарядов в сторону перетекания энергии барионных зарядов в энергию зарядов (фазовый переход сильного взаимодействия в электромагнитное). (В работах Герловина И. Л. этот эффект назван «активация вакуумного конденсата», а частицы - «крезоны») [«Основы единой теории всех взаимодействий в веществе», Л. 1990 г. стр. 394 – 402.]
Изобретение может быть использовано также в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) для увеличения их ресурса, уменьшения токсичности выхлопных газов и уменьшения расхода горюче-смазочных материалов (ГСМ).
Поставленная задача  решена благодаря:
 Во-первых, оптимальному набору входящих компонентов состоящих из смеси крупностью не более 1 мм, мас.%:
серпентинит                                                                                        20-30
сиенитовый концентрат                                                                   20-30
сфеновый концентрат                                                                         20-30
колумбит                                                                                            1-15
редкоземельные компоненты - лантан
церий и неодим в равных количествах                                              1-15
щелочные компоненты - галогениды
цезия и рубидия в равных количествах                                          0,1-0,5
осмистый  иридий                                                                                    0,001-0,003
этилен-диамин-тетрауксусной-
кислоты-динатриевой-соли-дигидрат {ЭДТУК-ДСГ)                                  15-20
 
Во-вторых,  в смеси формируют поликристаллические комплексы, содержащие обращенные мицеллярные каталитические системы, путем гидротермального синтеза в течение 10-24 часов в автоклаве при воздействии температуры в пределах 200-350 °С и давления в пределах 150-250 кг/см2, затем из отстоя полученного раствора сепарируют коллоид с частицами и обезвоживают его сушкой при температуре не более 120°С.
Для многофункционального применения коллоид смешивают с органическим связующим (фторкаучуком), растворенным в одном из кетонов (ацетоне),  до получения массы, которую затем формуют – в виде распыляемого состава, стержней или вводят в масло, загущенное наполнителем (полипропиленом) - до получения смазки.
Сущность предлагаемого способа состоит в том, что для создания высококачественного покрытия наносить на поверхность необходимо не дискретную смесь компонентов, а созданное из смеси специального состава путем гидротермального синтеза единое поликристаллическое вещество, содержащее обращенные мицеллярные каталитические системы (ОМКС), каждая мельчайшая частица которого обладает свойствами всей смеси. Такое вещество после нанесения на поверхность нет необходимости прикатывать, так как оно уже сформировано в виде поликристаллических комплексов и наделено всеми необходимыми, в том числе и каталитическими, свойствами для создания защитного покрытия.
В соответствии с предлагаемым способом компоненты для смеси подбирают по «совместимости», при которой их свойства взаимно дополняются, а отрицательные (нежелательные) эффекты сводятся к минимуму. В результате создается синергический (синергизм) эффект, в соответствии с которым результат от совместного использования компонентов во много раз превосходит сумму результатов, создаваемых каждым компонентом в отдельности.
В соответствии с предлагаемым способом смесь для получения вещества для защитного покрытия содержит следующие компоненты:
·         Серпентинит - является твердосмазочным материалом, с помощью которого совместно с поверхностно-активными веществами (ПАВ) из деструктируемого ЭДТУК-ДСГ создают комплексы, обеспечивающие формирование на контактируемой поверхности эпитаксиальной защитной пленки. Такая пленка хорошо смачивается углеводородами, что позволяет в парах трения уменьшить коэффициент трения и износ. Кроме того, при температуре выше 600°С, например, в камере сгорания двигателя, пленка превращается в пористое металлокерамическое покрытие, которое также уменьшает износ трущихся поверхностей.
         Содержание серпентинита в смеси составляет 20-30 мас.%.
· Сиенитовый и сфеновый концентраты. При гидротермальном синтезе совместно с остальными компонентами обеспечивают формирование комплексов крупностью до 0,5 мкм, растворяемых в воде. Кроме того, сфеновый концентрат содержит титан, обеспечивающий необходимое парциальное давление протонов в зоне синтеза.
Содержание сиенитового и сфенового концентратов в смеси составляет по 20-30 мас.% каждого.
· Колумбит. Содержит ниобий и тантал (Nb, Та), является катализатором, легирующим и формирующим твердые частицы, а также - необходимым минералом для получения синергического эффекта.
Содержание колумбита в смеси составляет 1-15 мас,%,
·         В качестве редкоземельных компонентов в предлагаемом способе применяют в равных количествах лантан, церий и неодим (La, Се, Nd), которые обеспечивают требуемое диспергирование и легирование поверхностных и подповерхностных слоев.
Редкоземельные компоненты в смеси составляют 1-15 мас.%.
· В качестве щелочных компонентов в предлагаемом способе применяют галогениды цезия и рубидия в равных количествах. Они обеспечивают формируемые комплексы низкотемпературной плазмой, а в покрытии - влияют на уменьшение коэффициента трения контактирующих поверхностей, так как цезий и рубидий (Cs, Rb) имеют в три раза меньший уровень активации, чем другие компоненты (0,5 В вместо 1,5 В),
Содержание щелочных компонентов в смеси составляет 0,1-0,5 мас.%.
·         Осмистый иридий (иридистый осмий). Содержится в минералах навьянскит (сысертскит) и влияет на формирование комплексов и повышение ресурса покрытия.
Содержание осмистого иридия в смеси составляет 0,001-0,003 мас.%.
·         ЭДТУК-ДСГ. Необходим для повышения эффективности образования комплексов из серпентинита, колумбита, сиенитового и сфенового концентратов, а также  для обеспечения синергического эффекта.
Содержание ЭДТУК-ДСГ в смеси составляет 15-20 мас.%.
Все компоненты смеси диспергируют до крупности не более 1 мм.
Для обеспечения требуемых свойств вещества компоненты должны иметь декларируемые выше соотношения, так как при уменьшении указанных значений мас.% снижается защита пар трения от износа, не обеспечивается необходимая концентрация активных центров, уменьшается степень активации протонов за счет уменьшения количества низкотемпературной плазмы, снижается синергический эффект и т.д.
При увеличении указанных значений мас.% необоснованно повышается цена, снижается защита пар трения от износа и уменьшается синергический эффект. Отсюда следует, что соотношения между компонентами подобраны оптимально.
Результатом целенаправленного подбора компонентов является то, что сформированные комплексы состоят из активных центров на основе:
-   щелочных и редкоземельных химических элементов - повышающих активируемость
углеводородсодержащих веществ при повышении их протонирования;
- титана, представляющего собой емкость для протонов – выполняющих роль «катализаторов», обеспечивающих разрушение углеродных связей;
-   колумбита, необходимого для создания синергического эффекта.
Для создания поликристаллических комплексов, смесь с указанным  выше составом и дисперсностью подвергают гидротермальному синтезу в автоклаве в течение 10-24 часов при воздействии температуры в пределах 200-350°С и давления в пределах 150-250 кг/см2. Затем из отстоя полученного раствора сепарируют коллоид с частицами и обезвоживают его сушкой при температуре не более 120°С. Обычно процесс прекращают при достижении частицами крупности не более 200 мкм  для того, чтобы в поликристаллических комплексах сформировались обращенные мицеллярные каталитические системы, содержащие гидроксильные группы и обладающие большой каталитической активностью.
Таким образом, в результате прохождения физико-химических реакций гидротермального синтеза в условиях, аналогичных созданию минералов в природе, удалось синтезировать вещество для защитного покрытия, в котором до нанесения на поверхность завершены все реакции соединения компонентов, в результате чего каждая мельчайшая частица вещества  - обладает всеми свойствами, необходимыми для создание покрытия.
Поликристаллическое вещество, полученное по предлагаемому способу, наделено мощными каталитическими свойствами. Их создают связанные с одной или несколькими молекулами воды обращенные мицеллы, у которых полярные концы молекул образуют поверхностный слой, обладающий повышенной каталитической активностью.
Существенным преимуществом вещества, полученного по предлагаемому способу, перед известными является то, что после нанесения его на поверхность отпадает необходимость прикатки, т.е. дополнительного воздействия температуры и давления, благодаря чему обеспечена воспроизводимость заданных свойств вещества и покрытия в различных условиях применения.
Вещество для защитного покрытия, которое по окончании гидротермального синтеза получают в виде коллоида с частицами, после сушки при температуре не более 120°С, применяют в зависимости от назначения в различном виде, например в виде эмульсии или в виде сухого состава, например порошка.
В соответствии с предлагаемым способом по окончании гидротермального синтеза и сушки коллоид с частицами крупностью более 1 мкм смешивают с органическим связующим. В качестве органического связующего могут быть применены различные вещества, например фторкаучук, растворенный в одном из кетонов, например в ацетоне. Полученную массу затем формуют в зависимости от назначения в виде различных геометрических тел, например шаров, цилиндров, а также стержней с сечением различной формы, в том числе карандашей.
Исполнение вещества для покрытия в виде стержня (карандаша) удобно для создания покрытия на открытых поверхностях, например, железнодорожных рельс или колес. При нанесении такого карандаша на участок поверхности, например рельса (колеса), происходит заполнение всех микротрещин и неровностей веществом для покрытия, полученным по предлагаемому способу, в результате чего на рельсе (колесе) создается защитное органо-металлокерамическое покрытие.
Коллоид с частицами крупностью не более 1 мкм смешивают с органическим связующим. В качестве органического связующего могут быть применены различные вещества, например фторкаучук, растворенный в одном из кетонов, например в ацетоне. В результате получают распыляемый состав, который с помощью пульверизатора наносят на поверхности, в том числе новых, изделий для создания защитных противоизносных покрытий.
В соответствии с предлагаемым способом коллоид вводят в масло, загущенное наполнителем, например полипропиленом, до получения смазки требуемой вязкости, в которой благодаря наличию активных центров значительно ослабляются углеродные связи, улучшаются основные свойства и увеличивается ресурс смазки.
При введении такой смазки в узел трения, например, в зубчатое зацепление или в подшипник, на контактирующих поверхностях образуется защитное антизадирное и износостойкое покрытие, в результате чего восстанавливается геометрия поверхностей, уменьшается коэффициент трения, температура и увеличивается ресурс узла трения.
Таким образом задача, поставленная при разработке способа получения вещества для защитного покрытия, решена полностью.
Существенным преимуществом вещества для покрытия, полученного по предлагаемому способу, является то, что, благодаря формированию в веществе поликристаллических комплексов, содержащих ОМКС, его наносят не только на металлические поверхности, но и на поверхности из камня, дерева или резины. Во всех случаях применения в защитном покрытии сохраняются прочность, эластичность, износостойкость и другие свойства.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа создания защитного покрытия на поверхности, при использовании которого не требуется прикатка и обеспечивается нанесение защитного покрытия в труднодоступных местах, например в топливной системе двигателя ДВС, включая камеру сгорания.
Поставленная задача в предлагаемом способе создания защитного покрытия на поверхности, включающем нанесение вещества для защитного покрытия на поверхность, решена:
Во-первых, благодаря тому, что используют вещество для защитного покрытия, полученное способом, в котором сформированы поликристаллические комплексы, содержащие обращенные мицеллярные каталитические системы (ОМКС).
Во-вторых, благодаря тому, что вещество для защитного покрытия наносят на поверхность с помощью связующего.
В-третьих, благодаря тому, что вещество для защитного покрытия наносят на поверхность, например, топливной системы двигателя, включая камеру сгорания, путем введения его в среду, контактирующую с поверхностью, например, в топливо.
Недостатки известных способов создания защитных покрытий обусловлены тем, что вещество для покрытия является дискретной смесью компонентов с непредсказуемыми реакциями соединения и свойствами, которые формируются приработкой (прикаткой) после нанесения вещества на поверхность. В результате создается покрытие, которое отслаивается, растрескивается и свойства которого не воспроизводятся в различных условиях применения.
В соответствии с предлагаемым способом для создания защитного покрытия используют вещество, полученное способом, в котором сформированы поликристаллические комплексы, содержащие ОМКС.
Каждая мельчайшая частица такого вещества - поликристаллический комплекс - сохраняет все заданные свойства не только при нанесении на поверхность, но и при эксплуатации. Результат нанесения такого поликристаллического вещества на различные поверхности, т.е. свойства покрытия, легко оценить, при необходимости - скорректировать количественный или качественный состав смеси, а также процесс получения вещества и обеспечить не только требуемые свойства защитного покрытия, но и воспроизводимость этих свойств в различных условиях эксплуатации.
Важным существенным преимуществом предлагаемого способа создания покрытия на поверхности перед известными является то, что в поликристаллическом веществе сформированы ОМКС, обладающие повышенной активностью и придающие покрытию каталитические свойства.
Именно каталитические мицеллярные образования, содержащие в связанном состоянии молекулы воды, создают в зоне взаимодействия тела трения с веществом для покрытия многочисленные активные центры, которые в соответствии с предлагаемым способом активируют процессы создания покрытий на различных материалах и в различных сочетаниях.
При нанесении на поверхность тела трения поликристаллического вещества для защитного покрытия, содержащего ОМКС, в приповерхностном слое происходит активное взаимодействие обращенных мицелл с неподвижными атомами вещества тела трения, в результате чего возникают ансамбли молекул, вплоть до доменов.
При разрушении кристаллов под действием механических сил, возникающих при взаимодействии контактирующих тел, локально, в микрообъемах и в течение микросекунд, выделяется громадная энергия (до 10 КэВ) и происходят физико-химические процессы, в результате которых защитное покрытие формируется по площади и по толщине (глубине).
Таким образом, только покрытия, создаваемые по предлагаемому способу, обладают свойством формирования геометрии поверхности контактирующих тел, которое происходит по минимуму энергии контакта практически мгновенно при эксплуатации. В результате не только отпадает необходимость прикатки, но и улучшается энергетическое взаимодействие контактирующих тел, т.е. снижается температура узла трения.
Существенным преимуществом предлагаемого способа создания защитного покрытия перед известными является также то, что благодаря использованию вещества, полученного способом по п.1 Формулы изобретения, появилась возможность наносить защитное покрытие не только на металлические, но и на неметаллические материалы, например резину, древесину или камень. При нанесении вещества, содержащего поликристаллические комплексы с ОМКС, например на резину, на ее поверхности создается защитное покрытие, не уступающее по прочности и эластичности основному материалу.
Таким образом, благодаря предлагаемому способу удается придать новые свойства традиционным узлам: снизить шум и увеличить ресурс редукторов и подшипников, защитить от износа рельсы и колеса, уменьшить коэффициент трения и улучшить герметичность сальниковых уплотнений, улучшить скольжение в слипах и т.п.
В соответствии с предлагаемым способом для создания защитного покрытия вещество, полученное способом по п.1 Формулы, наносят на контактирующие металлические и неметаллические поверхности с помощью связующего.
В качестве связующего могут быть применены различные вещества, например фторкаучук, растворенный в одном из кетонов, например в ацетоне.
Густую смесь коллоида со связующим, выполненную, например, в виде стержня (карандаша), наносят на открытые контактные поверхности, например поверхности рельс и (или) колес. Смесь коллоида со связующим, выполненную в виде распыляемого состава, наносят на защищаемую поверхность, например, новых изделий пульверизатором. Кроме того, коллоид вводят в масло, загущенное наполнителем, например полипропиленом, до получения смазки различного назначения, например, для подшипников качения или скольжения.
Полученное в соответствии с предлагаемым способом защитное покрытие превосходит все известные потому, что при взаимодействии поликристаллического вещества, содержащего ОМКС, с матрицей металла контактирующего тела создается противоизносное защитное покрытие, заполняющее все микротрещины и неровности поверхности этого тела и образующее с этим телом единое целое.
В результате только с помощью предлагаемого способа удается создать высокопрочное износостойкое защитное покрытие и восстановить первоначальную геометрическую форму контактирующих тел.
Особенно наглядно это подтверждается при нанесении вещества для защитного покрытия с помощью связующего на поверхности зубчатых колес или других изделий с поверхностью сложной формы, в том числе - на режущие кромки инструментов, например, токарных резцов, фрез и т.п.
Для восстановления первоначальной геометрической формы, например режущей кромки резца, наносят вещество для защитного покрытия со связующим, выполненное в виде карандаша, на абразивный круг. В процессе заточки, при контакте резца с таким кругом, вещество заполняет все неровности режущей кромки, т.е. происходит укрепление и восстановление ее первоначально острой и ровной формы.
При нанесении вещества для покрытия с помощью связующего в виде смазки в зону контакта тел трения, например цилиндрических, конических или червячных колес редукторов, на них создается защитное органо-металлокерамическое покрытие, в результате чего восстанавливается форма поверхности, уменьшаются коэффициент трения, уменьшаются нагрев, износ и увеличивается ресурс редукторов.
Уникальные свойства покрытия, получаемого по предлагаемому способу, проявляются при внесении вещества для покрытия со связующим в виде смазки в сальниковое уплотнение, например, гребного вала судна. Созданные таким образом на металле и на резине износостойкие покрытия обеспечивают наилучшее скольжение, герметичность и антикоррозийную защиту контактирующих поверхностей.
В тех случаях, когда размещение вещества для защитного покрытия на поверхности затруднено, в соответствии с предлагаемым способом создания защитного покрытия на поверхности вещество для покрытия, полученное способом по п.1 Формулы, вводят в промежуточную среду, контактирующую с поверхностью.
Одним из примеров создания такого покрытия является введение вещества для покрытия в топливо для нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность всех составных частей топливной системы двигателя, включая топливный насос, инжектор (карбюратор), топливные форсунки, а также - на поверхности камер сгорания, днищ поршней, компрессионных колец и клапанов.
При внесении поликристаллического вещества, содержащего ОМКС, в топливо, например в бензин, происходит быстрое распределение имеющих идеальную сферическую форму мицелл, нерастворимых в бензине, по всему объему топлива. Каждая мицелла содержит молекулы воды, кроме того, в бензине всегда присутствуют следы воды, в которой вещество для покрытия растворяется. Атомы ОМКС обладают большой подвижностью и в присутствии воды вступают в химические реакции, в результате которых в топливе разрушаются сложные ансамбли и происходит насыщение его компонентами, растворенными в углеводородах. В результате в топливе повышается парциальное давление атомарного водорода (протон с низкотемпературной плазмой) и ослабляются связи бензольного кольца, т.е. происходит активация топлива.
При контакте активированного топлива с внутренними  поверхностями топливной  системы происходит очистка от отложений и нанесение металлокерамического защитного покрытия на контактирующие с топливом поверхности: топливного бака, топливного насоса  (карбюратора с жиклерами), форсунок  и др.  На такой защищенной поверхности не происходит отложения примесей топлива (например -  серы, которая коагулируется), не засоряются жиклеры.
При попадании активированного топлива в камеру сгорания изменяется процесс горения топливовоздушной смеси (ТВС).
Во-первых, активированное топливо изменяет все предпламенные процессы. Скорость распространения волны горения в камере сгорания составляет 1,5 м/с, акустической волны
- 300 м/с, а лучевой радиации - 3x108 м/с, поэтому в ТВС, насыщенной активными комплексами, протонами и низкотемпературной плазмой (атомарный водород), под действием лучевой и акустической энергии электроискрового разряда раньше всего разрушаются углеродные связи бензольного кольца. В результате происходит более полное сгорание компонентов топлива, в том числе и ароматических углеводородов.
Во-вторых, в связи со значительным увеличением количества центров активации возрастает эффективность воспламенения ТВС.
В-третьих, вследствие выгорания лиганд из поликристаллических комплексов на поверхностях камеры сгорания (цилиндра, поршня, а также клапанов) формируется пористое металлокерамическое покрытие, обладающие высокими антифрикционными свойствами.
В-четвертых, скорость распространения волны горения у стенки камеры сгорания с металлокерамическим покрытием становится меньше, а по объему (с комплексами) - выше, чем без покрытия, в результате повышаются  антидетонационные показатели, что позволяет использовать топливо с меньшим октановым (цитановым) числом. При отсутствии электронного процессора управления смесеообразованием, впрыском и горением в автомобиле необходимо осуществить регулировку угла зажигания (впрыска топлива) в сторону увеличения (задержки) момента начала воспламенения ТВС.
В результате предлагаемого способа нанесения защитного покрытия, в соответствии с которым вещество для покрытия наносят на поверхность путем введения его в контактируемую среду, например, в топливную систему двигателя - происходит более полное сгорание топлива, повышается экономическая эффективность, снижается  расход топлива, повышается ресурс автомобильной техники и значительно уменьшается токсичность отработавших газов.
Введение вещества для покрытия в любые углеводородсодержащие среды, в соответствии с предлагаемым способом, можно использовать для защиты внутренней поверхности топливопроводов, емкостей для хранения и перевозки топлива, установок для переработки нефтепродуктов и др.
Из вышеизложенного следует, что при введении, в соответствии с предлагаемым способом, вещества для покрытия в промежуточную среду, контактирующую с поверхностью, поверхность любой сложности очищается от отложений и на ней создается защитное металлокерамическое покрытие. В результате не только отпадает необходимость прикатки, но и происходит активация промежуточной среды, значительно улучшающая ее свойства.
Впервые благодаря предлагаемому способу создания защитного покрытия на поверхности, предусматривающему использование вещества для покрытия, полученного способом по п.1 Формулы изобретения, в котором до нанесения на поверхность сформированы поликристаллические комплексы, содержащие обращенные мицеллярные каталитические системы, удалось создать уникальное и универсальное защитное покрытие, существенно превосходящее известные по своим свойствам.
Такое покрытие можно наносить не только на поверхности из металла, но также и из резины, дерева или камня. Покрытие, созданное по предлагаемому способу, придает поверхностям тел трения антикоррозийные, антифрикционные, фрикционные,
противоизносные и др.свойства.
Благодаря разработанному способу теперь можно наносить с помощью связующего вещество для защитного покрытия, выполненное в виде стержня (карандаша), распыляемого состава или смазки, на поверхности рельс, колес, зубчатых зацеплений редукторов, режущих инструментов, подшипников, сальников, слипов, а также на поверхности других узлов трения.
Во всех случаях использования предлагаемого способа на контактирующих поверхностях создается защитное покрытие, обеспечивается наиболее энергетически выгодная геометрия поверхности, уменьшается коэффициент трения, нагрев, износ и увеличивается ресурс.
Благодаря предлагаемому способу создания защитного покрытия на поверхности теперь можно наносить покрытия на труднодоступные поверхности внесением вещества для защитного покрытия в среду, например в топливо, контактирующее с поверхностью, например топливной системы двигателя ДВС, включая камеру сгорания.
Таким способом можно наносить защитное покрытие также на внутренние поверхности цистерн для перевозки топлива, баков для хранения и перекачки топлива, топливопроводов заводов и бензоколонок.
Во всех случаях внесения в среду, контактирующую с поверхностью, вещества для защитного покрытия, созданного способом по п.1 Формулы, проявляется уникальное свойство активации этой среды, например топлива, в результате чего осуществляется очистка и защита внутренних поверхностей всех узлов, контактирующих с топливом, повышается эффективность сгорания, используется топливо с меньшим октановым числом, увеличивается эффективность и ресурс двигателя, уменьшается токсичность выхлопных газов и улучшается экология.
Оценку свойств предлагаемых способа получения вещества для защитного покрытия и способа создания защитного покрытия на поверхности проводили комплексно, введением вещества для покрытия, созданного способом по п.1 Формулы изобретения, в топливную систему бензинового двигателя ДВС.
Вещество для покрытия создали из смеси крупностью не более 1 мм, в следующем составе, мас.%:
серпентинит
23,0
сиенитовый концентрат
25,0
сфеновый концентрат
24,0
колумбит
7,1
цезия галогенид брома
                           0,249
рубидия галогенид брома
                          0,249
лантан
1.0
церий
1.0
неодим
1.0
осмистый иридий
                        0,002
этилен-диамин-тетрауксусной-
 
кислоты-динатриевой-соли-дигидрат                                                     17,4
В процессе гидротермального синтеза в автоклаве при температуре 300°С и давлении
200 кг/см2 в течение 15 часов с последующей сепарацией коллоида крупностью 0,5 мкм и обезвоживанием его сушкой при температуре 100°Сдо получения вещества в виде эмульсии.
Вещество для защитного покрытия вводили в бензин в соотношении 1:10000. Для этого при заправке двигателя ДВС бензином вещество для защитного покрытия объемом 4 мл, выливали в горловину топливного бака объемом 40 л. При заливке происходило перемешивание бензина с веществом, активация и, в дальнейшем, распространение вещества для покрытия по топливной системе двигателя вплоть до камеры сгорания.
В результате эксплуатации двигателя ДВС с бензином, содержавшим вещество для защитного покрытия, созданное способом по п.1 Формулы изобретения, было получено:
-   снижение расхода топлива на 8,7% в городе и на 7,8% на трассе;
-   снижение уровня СО в выхлопных газах в 3-4 раза;
-   повышение компрессии по цилиндрам, соответственно, от -до: 7,8-8,9; 8,1-8,8; 9,0-9,2; 8,2-8,9;
- улучшение холодного пуска двигателя;
-  снижение времени разгона до скорости 100 км/час на 18%.
После разборки двигателя автомобиля, прошедшего 50 тыс.км, оказалось, что на стенках камеры сгорания и на поверхностях колец, поршня и клапанов действительно нанесено металлокерамическое пористое покрытие, обеспечившее, кроме вышеуказанного, значительное увеличение ресурса двигателя, так как на поверхностях всех деталей камеры сгорания не обнаружено следов износа или повреждения покрытия.
Таким образом, в результате испытаний полностью подтверждены возможность нанесения и высокое качество защитного покрытия на поверхности камеры сгорания, а также улучшение характеристик двигателя ДВС, достигнутые введением в бензин вещества в соответствии с предлагаемыми способом получения вещества для защитного покрытия и способом создания защитного покрытия на поверхности.
Формула изобретения
1.    Способ получения вещества для защитного покрытия, включающий получение смеси
компонентов, отличающийся тем, что получают смесь крупностью не более 1 мм при
следующем содержании компонентов, мас.%:
серпентинит                                                                           20-30
сиенитовый концентрат                                                    20-30
сфеновый концентрат                                                        20-30
колумбит                                                                                 1-15
редкоземельные компоненты - лантан
церий и неодим в равных количествах                           1-15
щелочные компоненты - галогениды
цезия и рубидия в равных количествах                      0,1-0,5,
осмистый иридий                                                                   0,001-0,003
этилен-диамин-тетрауксусной-
кислоты-динатриевой-соли-дигидрат {ЭДТУК-ДСГ) 15-20
в смеси формируют поликристаллические комплексы, содержащие обращенные мицеллярные каталитические системы, путем гидротермального синтеза в течение 10-24 ч в автоклаве при воздействии температуры в пределах 200-350°С и давления в пределах
150-250 кг/см2, затем из отстоя полученного раствора сепарируют коллоид с частицами и обезвоживают его сушкой при температуре не более 120°С.
2.    Способ no п,1, отличающийся тем, что коллоид с частицами крупностью более 1 мкм смешивают с органическим связующим, например с фторкаучуком, растворенным в одном из кетонов, например в ацетоне, до получения массы, которую затем формуют, например, в виде стержней.
3.       Способ по п.1, отличающийся тем, что коллоид с частицами крупностью не более 1 мкм смешивают с органическим связующим, например с фторкаучуком, растворенным в одном из кетонов, например в ацетоне, до получения распыляемого состава,
4.    Способ по п.1, отличающийся тем, что коллоид вводят в масло, загущенное наполнителем, например полипропиленом, до получения смазки.
5.    Способ создания защитного покрытия на поверхности, включающий нанесение вещества для защитного покрытия на поверхность, отличающийся тем, что используют вещество для защитного покрытия, полученное способом по п.1, в котором сформированы поли кристаллические комплексы, содержащие обращенные мицеллярные каталитические системы.
6.       Способ по п.5, отличающийся тем, что вещество для защитного покрытия наносят на поверхность с помощью связующего.
7.    Способ по п,5, отличающийся тем, что вещество для покрытия наносят на поверхность, например, топливной системы двигателя, включая камеру сгорания, путем введения его а среду, контактирующую с поверхностью, например в топливо.
 
Существенным преимуществом перед известной присадкой, получаемой по предлагаемому способу, является ее способность многократно уменьшать уровень ядовитых веществ в выхлопных газах двигателей ДВС, в результате чего уменьшается отрицательное воздействие автомобилей на экологию.
 
Описание рынка.
В крупных городах России  страдает от загрязняющих выбросов машин миллионы людей:
·         Особенно школьники
·         Люди пожилого возраста
 
Основные покупатели продукта/услуги
 
Продукты: автомобили, транзитные большегрузные автомобили
Услуги: Представители ГИБДД, за определенную плату, обеспечивают автомашины, требующие снижения выбросов вредных газов, продуктом «ОРМЕКС».

Стадия развития проекта.
Изготовлен продукт «ОРМЕКС» для:
·         Топлива;
Фирма «ИННЭКС» в течении 6 лет обеспечивает рынок продуктами «ОРМЕКС».
 
Конкурентные преимущества и конкуренты.
«ОРМЕКС» в отличие от многих добавок к топливам обеспечивает за счет наличия триплетного кислорода синтезирования до температуры ≈ 100 120о С и глубокое окисление более высокая температура.
Конкуренты: фирмы, выпускающие различные добавки, присадки и активаторы к топливам.
 
 
Запланированный возврат инвестиций.
Возврат инвестиций в течении 1 – 2 лет.

28.11.2024 00:34