Кондиционер металла Energy Release – классика жанра. Он давно известен во всем мире под лозунгом «Победитель трения». Однако скептически настроенные российские ученые не привыкли ничего принимать на веру, если это не подтверждено исследованиями. В этом с ними солидарны и российские автолюбители – пожалуй, самые строгие и технически «подкованные» потребители автохимии в мире. Хотите убедиться в эффективности ER? Ознакомьтесь с сенсационными результатами исследований, которые были проведены весной 2014 года в специализированной лаборатории Владимирского государственного университета (ВлГУ).
Антифрикционный кондиционер металла ER добавляют к смазочным материалам с целью снижения сил трения и интенсивности изнашивания трущихся пар. Специалисты кафедры «Тепловые двигатели и энергетические установки» ВлГУ решили проверить, соответствуют ли действительности заявленные производителем параметры кондиционера металла ER и насколько эффективен этот состав.
Во время эксперимента специалисты кафедры должны были выяснить, что происходит с трущимися парами в результате действия ER; определить, действительно ли за счет применения ER осуществляется защита деталей от трения, уменьшается расход топлива; предоставить доказательства эффективности ER не просто на словах, а в виде формул и цифр.
Рис. 1. Общий вид испытательного стенда с силовой установкой, включающей двигатель ВАЗ-2106 и 4-ступенчатую КПП. 1 – двигатель ВАЗ-2106, 2 – КПП, 3 – балансирная машина, 4 – блок для измерения температуры масла.
Согласно исследованиям физиков подавляющая часть (свыше 99 %) работы по преодолению сил трения переходит в тепло и лишь малый остаток (менее 1 %) идет на молекулярное изменение граничных слоев трущихся тел.
Таким образом, самый надежный и безупречный практический способ определения эффективности антифрикционного препарата основан на измерении тепла, выделяющегося при трении (калориметрический метод).
Главное условие для корректности такого опыта – никакого иного, кроме трения, источника тепла не должно быть, а при измерении температуры нельзя использовать принудительное охлаждение.
Именно такой эксперимент с учетом указанного условия был осуществлен в лаборатории двигателей Владимирского государственного университета. Для его проведения использовался очень наглядный метод. Специально была собрана силовая установка, включающая автомобильный бензиновый двигатель ВАЗ-2106 и 4-ступенчатую механическую коробку перемены передач (КПП). Силовая установка была смонтирована на специализированном испытательном стенде с электрической балансирной машиной (Рис. 1), которая выступает в роли тормоза, потребляющего всю мощность, снимаемую с вторичного вала КПП.
В КПП были вмонтированы три специальных датчика для измерения температуры находящегося в ней масла (Рис. 2). Такое количество датчиков исключало ошибку и обеспечивало высокую достоверность измерения температуры. Кроме этого, аналогичный датчик был установлен в поддоне картера двигателя для определения температуры моторного масла.
Поскольку вся энергия, которая тратится на преодоление сил трения в КПП, превращается в тепло, то это неминуемо приводит к нагреванию находящегося в ней смазочного материала. Таким образом, если ER способен значительно снизить силы трения, то это обязательно должно отразиться на температуре масла в КПП и общем энергетическом балансе силовой установки на испытательном стенде (Рис. 3).
В качестве основного режима испытаний применялось снятие внешней скоростной характеристики (ВСХ) по ГОСТ 14846-81 соответственно до и после добавления ER в КПП с фиксацией значений крутящего момента, часового расхода топлива, частоты вращения коленчатого вала, температуры масла в КПП, температуры масла в двигателе и других параметров.
Так, максимальное значение температуры масла в КПП без ER составило 187 °С, а после добавления ER уменьшилось до 171 °С. Такое значительное снижение максимальной температуры масла (на 16 °С) за счет добавления ER – это не только свидетельство радикального уменьшения потерь на трение в коробке передач, но и благоприятного влияния на срок службы и надежность этого важнейшего агрегата трансмиссии. Дело в том, что снижение температуры смазочного материала пропорционально уменьшению износа и риска задира шестерен. Кроме этого, при умеренной температуре старение масла происходит с меньшей интенсивностью.
Подчеркнем, что ER добавляли не в систему смазки двигателя, а в механическую коробку перемены передач (КПП), работающую на испытательном моторном стенде в блоке с двигателем ВАЗ-2106 при включенной первой передаче с передаточным числом 3,67 (Рис.1). В роли смазочного материала для КПП применили минеральное масло «Лукойл». Концентрация ER в масле была выдержана согласно инструкции на его применение для механических КПП — 6 %, т. е. 60 мл на 1 л масла.
Рис. 4. Влияние добавления кондиционера металла ER в КПП на температуру находящегося в ней масла при работе установки с двигателем ВАЗ-2106 по ВСХ (на полном «газу»).
Установлено, что добавление ER в КПП привело к снижению нагрева находящегося в ней масла с 50 до 37 °С (на 26 %) за время снятия ВСХ (45 мин.) в диапазоне частоты вращения коленчатого вала 2600—5400 об/мин (Рис. 4). Данный факт является очевидным доказательством того, что кондиционер ER очень активно подавляет граничное трение в зубчатых передачах.
Так, максимальное значение температуры масла в КПП без ER составило 187 °С, а после добавления ER уменьшилось до 171 °С. Такое значительное снижение максимальной температуры масла (на 16 °С) за счет добавления ER – свидетельство не только радикального уменьшения потерь на трение в коробке передач, но и благоприятного влияния на срок службы и надежность этого важнейшего агрегата трансмиссии. Дело в том, что снижение температуры смазочного материала пропорционально уменьшению износа и риска задира шестерен. Кроме этого, при умеренной температуре старение масла происходит с меньшей интенсивностью.
Уменьшение потерь на трение в КПП не могло не привести (и привело!) к высвобождению энергии, т.е. к увеличению крутящего момента Me2 и эффективной мощности Ne2 установки. Как следует из Рис. 5, введение ER в смазочный материал КПП вызвало прирост крутящего момента силовой установки (на вторичном валу КПП) во всем рассматриваемом диапазоне частоты вращения коленчатого вала (от 2600 до 5400 об/мин). Максимальный прирост крутящего момента равен 12 Н•м.
Рис. 5. Влияние добавления кондиционера металла ER в КПП на эффективный крутящий момент силовой установки с двигателем ВАЗ-2106 при работе по ВСХ (на полном газу).
Рис. 6. Влияние добавления кондиционера металла ER в КПП на эффективную мощность силовой установки с двигателем ВАЗ-2106 при работе по ВСХ (на полном газу).
Наибольшее увеличение эффективной мощности силовой установки, вызванное добавлением ER в КПП, было достигнуто при скоростном режиме двигателя 5000 об/мин и составило 1,7 кВт (Рис. 6) или 2,3 л. с.
Рис. 7. Влияние добавления кондиционера металла ER в КПП на топливную экономичность силовой установки с двигателем ВАЗ-2106 при работе двигателя по ВСХ (на полном газу).
Рис. 8. Температура отработавших газов силовой установки с двигателем ВАЗ-2106 при работе по ВСХ (на полном «газу).
Прямым следствием увеличения эффективной мощности установки является улучшение ее топливной экономичности, что и было подтверждено в ходе проведения данного эксперимента. Так, из Рис. 7 следует, что расход топлива снизился во всем рассматриваемом диапазоне частоты вращения коленчатого вала. Наибольшее улучшение топливной экономичности составило 17 г/кВт•ч (5 %).
Добавление кондиционера ER в смазочный материал КПП силовой установки не повлияло на температуры отработавших газов, охлаждающей жидкости и моторного масла в двигателе, поэтому на Рис. 8 и на Рис. 9 эти показатели представлены без сравнения.
Эффективность кондиционера металла ER как антифрикционного препарата отчетливо проявилась во всем скоростном диапазоне силовой установки, в том числе и на режиме максимальной мощности, что отражено в таблице:
Смазочная композиция в КПП |
Частота вращения коленчатого вала n, об/мин | Эффективная мощность двигателя Ne, кВт (л. с.) | Эффективная мощность силовой установки Ne2, кВт (л. с.) | Мощность потерь на трение в КПП, Nt=Ne-Ne2, кВт (л. с.) |
«Чистое» масло | 5400 | 55,07 (74,90) | 51,60 (70,18) | 3,47 (4,72) |
Масло + ER | 5400 | 55,07 (74,90) | 52,83 (71,85) | 2,24 (3,05) |
Абсолютное изменение, кВт (л. с.) | -1,23 (-1,67) | |||
Относительное изменение, % | -35,4 % |
Таким образом, российским ученым удалось подтвердить экспериментально и предоставить обоснованные доказательства повышения надежности, снижения расхода топлива и улучшения тяговых характеристик автомобиля за счет применения кондиционера металла Energy Release (ER).
Экспериментальные итоги испытаний позволяют утверждать, что применение кондиционера металла ER во всех смазываемых агрегатах любых автомобилей очень рационально и эффективно, поскольку этим простым способом достигается значимая экономическая выгода за счет одновременного повышения надежности, увеличения срока службы и снижения расхода топлива.