Кавитация. Как с ее помощью создаются высококачественные смазочные масла?

Человека не зря называют венцом природы. Он давно научился подчинять себе ее разрушительные силы и использовать различные явления для создания благ цивилизации.

Энергия атомного ядра вот уже более 50 лет снабжает жилые дома и промышленные предприятия электричеством, а взрывы в двигателе внутреннего сгорания позволяют быстро и с комфортом преодолевать любые расстояния.

Явления природного происхождения используются практически повсюду, в том числе при производстве моторных масел. Традиционный блендинг (смешивание при нагреве) уступает место кавитационному смешиванию.

В этой статье мы разберемся, каких проблем удается избежать, применяя эту методику изготовления смазочных жидкостей. Расскажем, что такое кавитация и какую пользу может принести этот, казалось бы, разрушительный процесс.

Что такое кавитация?

Термин кавитация (от лат. cavitas – пустота) знаком многим опытным автолюбителям. Так называют физический процесс образования каверн (пустот) в жидких средах. Эти пустоты заполнены газом. При их схлопывании высвобождается большое количество энергии, что сопровождается шумом и гидравлическими ударами.

Появление пузырьков, к примеру, в антифризе ведет к повреждению стенок цилиндров или крыльчатки помпы. Такое явление наблюдается при снижении рабочей температуры двигателя до +50-70 °С). Соприкасаясь с поверхностями деталей, каверны взрываются, оказывая при этом негативное воздействие на металл (рис. 1.).

Рис. 1. Эрозия на стенках гильз в результате кавитации

Однако кавитация может иметь и положительный эффект. На нем основана одна из самых современных технологий производства моторных и индустриальных масел – кавитационное смешивание CCBL. Именно по такой методике изготавливаются смазочные материалы RIXX (рис. 2.). Ее используют известные производители смазочных материалов: Texaco, Havoline, Prista.

Рис. 2. Моторные масла RIXX, производимые по технологии кавитационного смешивания

Недостатки традиционной методики производства масел

При традиционном блендинге составляющие смазочных масел необходимо подвергать нагреву примерно до +80 °С. Затраты на проведение этой технологической операции достаточно высоки, поэтому и конечная стоимость продукции непривлекательна для многих потребителей.

Еще более важным фактором, говорящим не в пользу блендированных масел, является их низкая однородность.

Дело в том, что коллоидную систему в таких материалах образуют различные присадки, многие из которых имеют форму мицелл – частиц, состоящих из нерастворимого ядра и стабилизирующей оболочки (рис. 3).

Рис. 3. Мицеллы в моторном масле

Размеры этих частиц могут быть разными. К примеру, мицеллы диспергирующих присадок – одни из самых крупных (рис. 4.). Основная задача таких присадок – растворять загрязнения и поддерживать их в мелкодисперсном состоянии. При этом большинство молекул диспергентов оказываются изолированными от основного объема масла и не выполняют свою функцию. Это негативно отражается на качестве смазочной жидкости и ее ресурсе.

Рис. 4. Обычное масло под микроскопом (увеличение x45)

Что представляет из себя технология CCBL? Преимущества масел, изготовленных путем кавитационного смешивания

Технология CCBL предлагает принципиально иной способ смешивания базовых масел и присадок, основанный на процессе кавитации.

Данная технология была разработана компанией RIXX Corporation SARL совместно с Лабораторией тестирования нефтепродуктов (Petroleum Products Testing Laboratory, PPTL) – одним из самых современных европейских испытательных центров, оснащенных инструментами для испытаний, контроля и измерений.

Процесс смешивания происходит внутри реактора, в кавитационной колонне, поднимающей давление до очень высоких значений. В результате образуется огромное количество пузырьков воздуха, которые, разрываясь, смешивают базовые масла и присадки на молекулярном уровне. Температура при этом повышается до нескольких сотен градусов только локально.

При кавитации крупные мицеллы разрушаются, делая готовый продукт максимально однородным (рис. 5.). Эффект гомогенизации 100 %-ный, дисперсность масла достигает 98 %.

Рис. 5. Масло RIXX под микроскопом (увеличение x45)

• Лучшими смазывающими свойствами
• Более долгим сроком хранения (первые образцы масел RIXX, изготовленные методом кавитационного смешивания, не изменили своих характеристик за 5 лет)
• Более высокой окислительной стабильностью
• Лучшей фильтрацией
• Увеличенной площадью контакта присадок (благодаря этому качество смазки выше)

Развитие технологии смешивания масел на основе кавитации позволяет диспергировать твердые частицы в жидкости до микронного уровня и интенсифицировать химические реакции в десятки, а порой и в тысячи раз. Все это дает возможность получать смазочные масла высочайшего качества для удовлетворения растущих потребностей современной промышленности и автомобилестроения.