Ключові слова
Як цитувати
Анотація
Использование этанола в качестве моторного топлива для двигателей внутреннего сгорания наряду с позитивными моментами имеет и отрицательные стороны. Существенными недостатками этанола в таком качестве являются невысокие противоизносные свойства изза низкой несущей способности. Низкая несущая способность этанола не позволяет обеспечить гидродинамический режим трения во фрикционных узлах топливоподающей аппаратуры и тем самым сокращает ресурс их работы. Рассмотрена суть понятия несущей способности, показано, что для жидких сред оно аналогично характеристике твердости для твердых тел. Оба эти свойства характеризуют пригодность материалов для эксплуатации в тех или иных условиях. В то же время, результаты исследований по изменению этих свойств в зависимости от варьирования состава материала, внешних условий и воздействий дают возможность устанавливать механизмы и закономерности превращений в объеме или в поверхностных слоях исследуемых материалов под влиянием различных факторов. Для повышения несущей способности в качестве присадок к этанольным топливам предложено использовать наноразмерные карбоновые кластеры сфероидального строения. Выявлен немонотонный мономодальный характер зависимости несущей способности этанольных растворов от содержания наноразмерных (5–40 нм) карбоновых сфероидальных кластеров. Показано, что с увеличением количества наночастиц в растворе несущая способность возрастает и достигает максимума при их массовой доле 0,01 %. При превышении этой пороговой концентрации несущая способность раствора уменьшается и приближается к значению, характерному для этанола без добавки. Обнаруженный экстремальный характер зависимости объяснили перестройкой надмолекулярной структуры жидкости под влиянием карбоновых наночастиц.
Посилання
Pylyavsʹkyy V.S., Hayday O.O., Kyrpach K.O., Polunkin Ye.V., Troshyn P.A., Marakhovskyi V.P. Ekspluatatsiini vlastyvosti alternatyvnykh motornykh palyv na osnovi oksyhenativ. Kataliz i neftekhimia. 2012. (21). 162-167. [In Ukrainian].
Emelianov V.E., Nykytyna E.A., Asiaev A.N. Bioеtanolnoe toplivo E-85. Mir nefteproduktov. 2005. 8. 34-37. [In Russian].
Pyliavskyi V.S., Polunkin Ye.V., Kameneva T.M. O kineticheskoy prirode nesushchei sposobnosti maloviazkikh zhydkostei. Kataliz i neftekhimia. 2013. 22. 37-41. [In Russian].
Polunkyn E.V., Kameneva T.M., Pyliavskyi V.S., Zhyla R.S., Haidai O.A., Troshyn P.A. Antyokyslytelnye i protyvozadyrnye svoistva halohenirovannykh fullerenov. Kataliz i neftekhimia. 2012. 20. 70-74. [In Russian].
Bozhko E.A., Esylevskyi S.A., Cherniavskyi E.K., Sheludko E.V., Pyliavskyi V.S., Polunkyn E.V, Bohomolov Yu.Y. Povyshenie nesushchei sposobnosty etanola kak komponenta alternatyvnoho motornoho topliva: eksperyment i molekuliarnoe modelirovanie. Dop. NAN Ukrainy. 2016. 2. 79-86. [In Russian].
Kuznetsov V.L., Chuvilin A.L., Butenko Y.V., Malkov I.L., Titov V.M. Onion-like carbon from ultra-disperse diamond. Chem. Phys. Lett. 1994. 222(4). 343-347.https://doi.org/10.1016/0009-2614(94)87072-1
Bartelmess Ju., Giordani S. Carbon nano-onions (multi-layer fullerenes): chemistry and applications. Beilstein Journal of Nanotechnology. 2014. 5. 1980-1998.https://doi.org/10.3762/bjnano.5.207
Polunkin E.V., Piljavsky V.S., Zhila R.S., Kameneva T.M., Troshin P.A. The antioxidative and tribological properties of modified fullerenes in liquid mediums. 5th Int. Conf.: Physics of Liquid Matter: Modern Problems, Kyiv, Ukraine, May 21-24. 2010. 305.
Rud A.D., Kuskova N.Y., Bohuslavskyi L.Z., Kyrian Y.M., Zelynskaia H.M., Belыi N.M. Strukturno-enerhetycheskie aspekty synteza uhlerodnykh nanomaterialov vysokovoltnymi elektrorazriadnymi metodami. Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya. 2013. 56 (7). 99-104. [In Russian].
Vogel R., Willmott G., Kozak D., Roberts G., Anderson W., Groenewegen L., Glossop B., Barnett A., Turner A., Trau M. Quantitative sizing of nano-microparticles with a tunable elastomeric pore sensor. Analyt. Chem. 2011. 83 (9). 3499-3506.https://doi.org/10.1021/ac200195n
Rebynder P.A. Poverkhnostnye yavlenyia v dispersnykh systemakh. Kolloidnaya khimiya. Izbrannyye trudy. M. Nauka. 1978. 368. [In Russian].
Bakly D. Poverkhnostnye yavleniya pri adgezii i friktsionnom vzaimodeystvii. M. Mashynostroenye. 1986. 360. [In Russian].
Kuliyev A.M., Khimiya i tekhnologiya prisadok k maslam i toplivam. Leningrad. Khimiya.1985. 312. [In Russian].
Harkunov D.N. Trybotekhnika. Moskva. Izd-vo MSKhA. 2001. 616. [In Russian].
Konovalov A.I., Ryzhkina I.S. Obrazovaniye nanoassotsiatov - klyuch k ponimaniyu fiziko-khimicheskikh i biologicheskikh svoystv vysokorazbavlennykh vodnykh rastvorov. Izv. RAN. Ser. khim. 2014. 1. 1-14. [In Russian].https://doi.org/10.1007/s11172-014-0388-y
Konovalov A.I., Mal'tseva Ye.L., Ryzhkina I.S., Murtazina L.I., Kiseleva Yu.V., Kasparov V.V., Pal'mina N.P. Obrazovaniye nanoassotsiatov - faktor, opredelyayushchiy fiziko-khimicheskiye i biologicheskiye svoystva vysokorazbavlennykh vodnykh rastvorov. Dokl. RAN. 2014. 456 (5). 561-564. [In Russian].https://doi.org/10.1134/S0012501614060050
Malenkov H.H., Struktura i dinamika zhydkoi vody. Zhurnal strukturnoy khimii. 2006. 47. 5-35. [In Russian].
Goncharuk V.V., Smirnov V.N., Syroyeshkin A.V., Malyarenko V.V., Klastery i gigantskiye geterofaznyye klastery vody. Khimiya i tekhnologiya vody. 2007. 29 (1). 3-17. [In Russian].https://doi.org/10.3103/S1063455X07010018
Haidai О., Pilyavskiy V., Shelud'ko Y., Polunkin Y. Improvement of performance characteristics of ethanol motor fuels through use of additives based on nanoscale carbon clusters. EUREKA: Physical Sciences and Engineering. 2016. 6. 3-10.https://doi.org/10.21303/2461-4262.2016.00213
Polunkin Ye.V., Gayday O.A., Pilyavskiy V.S., Stel'makh A.U. Vliyaniye uglerodnykh nanoklasterov na tribologicheskiye kharakteristiki motornykh topliv. Sb. tezisov: Mezhd. nauchno-tekhnicheskaya konferentsiya. "Polikomtrib - 2015". Gomel'. IMMS NANB. 2015. 187. [In Russian].
Gayday O.O., Pilyavskiy V.S., Polunkin Ye.V., Polipshennya ekspluatatsiynykh vlastyvostey etanol'nykh motornykh palyv mikrodozamy karbonovykh sfero-idal'nykh nanoklasteriv, Naukoemni tekhnologii (Science-based technologies). 2016. 1 (29). 3-8. [In Ukrainian].
Pavlinov L.I., Rabinovich I.B., Pogorelko V.Z., Ryabov A.V., Skorost' zvuka i szhimayemost' sopolimerov metilmetakrilata s metakrilovoy kislotoy. Vy-sokomolekulyarnyye soyedineniya. 1968. 6. 1270-1276. [In Russian].