Salzschmelzen konnte Kraftstoffverbrauch verbessern.

(ISNS) – eine neue Klasse von Motor Schmierstoffe mit einer radikal anderen chemischen Zusammensetzung konnte der Kraftstoffverbrauch von Fahrzeugen, laut einem aktuellen Bericht von Forschern am Oak Ridge National Laboratory in Tennessee und General Motors erheblich verbessern.

Diese neuen Moleküle, genannt Ionischen Schmierstoffe, könnte eines Tages als Zusatzstoffe für das Basisöl verwendet in Motoröl verwendet werden. Die Verbindungen nur einen kleinen Bruchteil der Chemikalien in überarbeiteten Versionen von Motoröl bilden würden, aber dennoch könnte "den USA zig Millionen Barrel Öl jährlich einsparen," sagte der leitende Forscher Jun Qu.

Motor Schmierstoffe Gleichgewicht Motorverschleiß mit Kraftstoffverbrauch. Je mehr frei fließende Öl ist, desto besser die Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs. Aber je dünner das Öl, desto schneller Motor zermürbt. Der Schlüssel zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs der Verschleißschutz-Additive verbessern das Grundöl, ergänzen, erklärte qu

Im Gegensatz zu Öl basierenden Moleküle ionische Flüssigkeiten "Salzschmelzen" mit positiv und negativ geladenen Teilchen in gleichem Maße kombiniert. Die Partikel werden durch starke Kräfte, die typische Salze halten zusammengehalten, wie wir essen, bei Zimmertemperatur fest. Im Gegensatz zu diesen bekannten Salze ionische Flüssigkeiten sind außergewöhnlich große Moleküle aus, die Gebühren von ihren positiven und negativen enden Ausbreitung dünn über die Oberfläche. Ihre Größe und Struktur hält sie Flüssigkeit bei Raumtemperatur – wie Öle – aber ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften sind einzigartig, sagte qu

Bisherige Arbeit mit ionischen Flüssigkeiten hatte ihr Versprechen als verbesserte Anti-Verschleiß-Verbindungen angezeigt. Aber viele ionische Flüssigkeiten sind instabil. Bei den Elementen, die positiven und negativen Ionen aufgeteilt, ausgesetzt Wasser letztere dann reagiert mit zu Form stark ätzende Säuren. Ein weiteres Problem-Forscher hatten war immer ionische Flüssigkeiten gemein Motorenöle aufzulösen. Ähnlich wie ist Salz in Öl, oder Misch Öl und Wasser auflösen, schaffen eine echte Lösung des ionischen Flüssigkeiten und Basisöl schwer.

Aber Umsetzung eine völlig neue Art des Motors, die nur eine ionische Flüssigkeit verwendet – keine Basisöl – ist fast undenkbar, sagte qu Sowohl das Aussehen und die Leistung des Autos in den letzten fünfzig Jahren entwickelt haben, aber zum größten Teil eine Sache ist fast gleich geblieben – das Grundöl in Motor Schmierstoffe verwendet.

Obwohl viele dieser früheren Studien wissenschaftlich interessant waren, waren sie "weit von wirklich praktische Nutzung in naher Zukunft", sagte qu

Die Forscher am Oak Ridge gearbeitet um diese Probleme durch die Gestaltung einer ionischen Schmiermittel mit ein negatives Ion gebildet mit Phosphor anstatt Fluor; Ersteres ist viel weniger korrosiv. Ihre Molekül war auch groß genug, dass positive und negative Ladungen auf seiner Oberfläche dünn verteilt wurden. Dies ermöglichte es, leichter in Lösung mit Ölen zu schlüpfen.

Als Basisöl in einem einprozentigen Anteil hinzugefügt, machte das neue Molekül für eine wesentlich weniger viskose Flüssigkeit. Aber sie hatten es auf Verschleiß prüfen.

Die Forscher Maßen seine Leistung in industriellen Tests bei der General Motors Labs mit Dynamometer, ein Instrument, wo ein standard 2008 Cadillac SRX-Motor mit Sensoren verbunden ist, die die Motorleistung unter verschiedenen Bedingungen zu messen.

Mit der Ionischen Schmierstoff in einem Motor entworfen für Standardöle nervenaufreibend war, erinnerte sich Qu.

"Während der Tests war ich wirklich nervös! Zuerst war ich besorgt es auslaufen würde, denn es ist eine dünne Flüssigkeit. Dann, ich hatte Angst, es würde der Motor auf diese Millionen-Dollar-Dynamometer, verschleißen "sagte er.

Allerdings hat das Ionische Schmiermittel Additiv in Basisöl überraschend gut – auch durch die Forscher Erwartungen. Das neu konstruierte Öl erfüllt Verschleiß und Standards der aktuellen synthetische Motorenöle. Und Kraftstoffverbrauch um 2 % in einem standard Spritspar-Test verbessert.

"In der Automobilindustrie noch 0,5 % eine Verbesserung, also 2 % riesig war," sagte qu

Das Department of Energy Treib- und Schmierstoffe-Programm, das die Forschung finanziert, zielte darauf ab, den Kraftstoffverbrauch von Fahrzeugen mit bessere Schmierstoffe um 2 % bis zum Jahr 2015 zu verbessern.

"Es ist nur 2013 und wir sind schon in der Nähe dieses Ziel", sagte Qu. Er und seine Kollegen nun bereiten ihre Ergebnisse begutachteten Publikation.

"Wenn Sie schauen Sie sich die Reibung und Verschleiß Merkmale in diesen Ergebnissen, sind die Daten sehr stark. Sie zeigen, dass diese Materialien Energieeffizienz wirklich deutlich verbessern können", sagte Michael Lovell, der die Schmiermittel Eigenschaften von ionischen Flüssigkeiten an der University of Wisconsin, Milwaukee erforscht.

Die Technologien sollten reduzieren unsere Auslastungsgrade der erdölbasierten Produkten und den ökologischen Fußabdruck der Ölverbrauch, sagte Lovell. Aber trotz der umfangreichen Labortests, es ist schwer vorherzusagen, wie sich diese Moleküle Motorleistung oder Kraftstoffverbrauch in der realen Welt verändern werden. "Bis wir benutzen diese Schmierstoffe in Fahrzeugen, es ist schwer zu sagen, wie sie funktionieren, in der Lebensdauer und Bedingungen, die ein echtes Auto oder LKW erfährt," sagte er. "Allerdings sollten wir alle begeistert, dass diese Materialien bestehen und das Potenzial haben, die Schmierstoffe der Zukunft sein."

In Science News Service wird unterstützt durch das American Institute of Physics. Jyoti Madhusoodanan ist ein Wissenschaftsjournalist, mit Sitz in San Jose, Kalifornien Sie twittert auf @smjyoti.