Особенности концентрационной зависимости несущей способности этанольных растворов карбоновых сфероидальных нанокластеров
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 способн...
Gespeichert in:
| Datum: | 2019 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine
2019
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/43 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Catalysis and petrochemistry |
Institution
Catalysis and petrochemistry| _version_ | 1859471907046293504 |
|---|---|
| author | Pilyavsky, V.S. Polunkin, Ye.V. Kameneva, T.M. Bereznitsky, Ya.A. |
| author_facet | Pilyavsky, V.S. Polunkin, Ye.V. Kameneva, T.M. Bereznitsky, Ya.A. |
| author_sort | Pilyavsky, V.S. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2021-12-10T12:30:42Z |
| description | 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. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:49:59Z |
| format | Article |
| id | oai:katalizorgua:article-43 |
| institution | Catalysis and petrochemistry |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:49:59Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:katalizorgua:article-432021-12-10T12:30:42Z Особенности концентрационной зависимости несущей способности этанольных растворов карбоновых сфероидальных нанокластеров Features of concentration dependence of load-carrying performance of spheroidal carbonic nanoclusters ethanol solutions Pilyavsky, V.S. Polunkin, Ye.V. Kameneva, T.M. Bereznitsky, Ya.A. motor ethanol fuel, internal combustion engines, carbonic nanoclusters, load-carrying performance of lubricants, solvation, solutions supramolecular structure этанольное моторное топливо, двигатели внутреннего сгорания, карбоновые нанокластеры, несущая способность смазочных материалов, сольватация, надмолекулярная структура растворов 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. Though having significant advantages, use of ethanol as motor fuel for internal combustion engines entails a number of drawbacks. Substantial disadvantages of ethanol as such are its low anti-wear properties due to low load-carrying performance. Low load-carrying performance of ethanol does not allow for hydrodynamic friction mode in frictional nodal points of the fuel-delivery equipment and thereby shortens their operational life. The essence of concept of load-carrying performance has been analyzed. It has been shown that load-carrying performance for liquid media is similar to the characteristic of hardness for solid bodies. Both of these properties characterize suitability of materials for operation in certain conditions. At the same time, results of studies on changes that occur in these properties depending on variation of material composition, external conditions and influences enable to determine mechanisms and consistent patterns of transformations in volume or in surface layers of the studied materials under the influence of different factors. To increase loadcarrying performance, we proposed to use nano-sized carbonic clusters of spheroidal structure as additives to ethanol fuels. The nonmonotone monomodal nature of dependence of load-carrying performance of ethanol solutions from the content of nano-sized (5–40 nm) spheroidal carbonic clusters has been established. It has been demonstrated that with increase in solution concentration of nanoparticles the load-carrying performance escalates and reaches a maximum with their mass fraction of 0.01 %. When concentration of nanoparticles exceeds this threshold value, the loadcarrying performance of the solution starts to decline and approaches a value that is characteristic of additive-free ethanol. The established extreme nature of dependence has been accounted for reorganization of liquid supramolecular structure under the influence of carbonic nanoparticles. V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2019-11-20 Article Article application/pdf https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/43 10.15407/kataliz2019.28.029 Catalysis and petrochemistry; No. 28 (2019): Catalysis and petrochemistry; 29-37 Каталіз та нафтохімія; № 28 (2019): Каталіз та нафтохімія; 29-37 2707-5796 2412-4176 10.15407/kataliz2020.28 uk https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/43/33 |
| spellingShingle | этанольное моторное топливо двигатели внутреннего сгорания карбоновые нанокластеры несущая способность смазочных материалов сольватация надмолекулярная структура растворов Pilyavsky, V.S. Polunkin, Ye.V. Kameneva, T.M. Bereznitsky, Ya.A. Особенности концентрационной зависимости несущей способности этанольных растворов карбоновых сфероидальных нанокластеров |
| title | Особенности концентрационной зависимости несущей способности этанольных растворов карбоновых сфероидальных нанокластеров |
| title_alt | Features of concentration dependence of load-carrying performance of spheroidal carbonic nanoclusters ethanol solutions |
| title_full | Особенности концентрационной зависимости несущей способности этанольных растворов карбоновых сфероидальных нанокластеров |
| title_fullStr | Особенности концентрационной зависимости несущей способности этанольных растворов карбоновых сфероидальных нанокластеров |
| title_full_unstemmed | Особенности концентрационной зависимости несущей способности этанольных растворов карбоновых сфероидальных нанокластеров |
| title_short | Особенности концентрационной зависимости несущей способности этанольных растворов карбоновых сфероидальных нанокластеров |
| title_sort | особенности концентрационной зависимости несущей способности этанольных растворов карбоновых сфероидальных нанокластеров |
| topic | этанольное моторное топливо двигатели внутреннего сгорания карбоновые нанокластеры несущая способность смазочных материалов сольватация надмолекулярная структура растворов |
| topic_facet | motor ethanol fuel internal combustion engines carbonic nanoclusters load-carrying performance of lubricants solvation solutions supramolecular structure этанольное моторное топливо двигатели внутреннего сгорания карбоновые нанокластеры несущая способность смазочных материалов сольватация надмолекулярная структура растворов |
| url | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/43 |
| work_keys_str_mv | AT pilyavskyvs osobennostikoncentracionnojzavisimostinesuŝejsposobnostiétanolʹnyhrastvorovkarbonovyhsferoidalʹnyhnanoklasterov AT polunkinyev osobennostikoncentracionnojzavisimostinesuŝejsposobnostiétanolʹnyhrastvorovkarbonovyhsferoidalʹnyhnanoklasterov AT kamenevatm osobennostikoncentracionnojzavisimostinesuŝejsposobnostiétanolʹnyhrastvorovkarbonovyhsferoidalʹnyhnanoklasterov AT bereznitskyyaa osobennostikoncentracionnojzavisimostinesuŝejsposobnostiétanolʹnyhrastvorovkarbonovyhsferoidalʹnyhnanoklasterov AT pilyavskyvs featuresofconcentrationdependenceofloadcarryingperformanceofspheroidalcarbonicnanoclustersethanolsolutions AT polunkinyev featuresofconcentrationdependenceofloadcarryingperformanceofspheroidalcarbonicnanoclustersethanolsolutions AT kamenevatm featuresofconcentrationdependenceofloadcarryingperformanceofspheroidalcarbonicnanoclustersethanolsolutions AT bereznitskyyaa featuresofconcentrationdependenceofloadcarryingperformanceofspheroidalcarbonicnanoclustersethanolsolutions |