Ионные жидкости обещают сэкономить десятки миллиардов литров бензина

Исследователи из Национальной лаборатории Оук-Ридж (США) во главе с Цзюнь Цюем (Jun Qu), испытав первую в мире практичную добавку к моторным маслам на основе ионной жидкости, сообщают, что, не влияя на износ мотора, она снижает потребление им топлива на 2% при прочих равных условиях.

Внедрение новинки, намеченное на «ближайшие годы», обещает экономию многих миллиардов долларов.

Любые смазочные масла — это компромисс. Если смазка течёт сравнительно легко, двигатель не будет расходовать много топлива. Но чересчур «жидкое» масло приведёт к тому, что износ мотора усилится, и тогда вряд ли низкий расход обрадует автомобилиста. Стандартные масла на углеводородах в этом смысле подошли к пику возможной эффективности, наращивать которую, по сути, некуда.

Ионные жидкости — а наши исследователи используют этот термин по отношению к солям с низкой температурой плавления — состоят из больших молекул, что позволяет им выступать в качестве весьма эффективной смазки. Однако ранние попытки привить их автомобильным моторам наталкивались на две проблемы. Во-первых, соли с нужной низкой температурой плавления часто содержали фтор — исключительно агрессивное вещество, приводившее к коррозии деталей, с которыми соприкасались ионные жидкости. Вторая проблема состояла в следующем: смешать расплавленные соли и масло примерно так же «просто», как масло и воду. В то же время создать смазку полностью на ионных жидкостях при всех их преимуществах очень сложно: производство ГСМ дьявольски консервативно и просто не готово к таким революциям.

Группа Цзюнь Цюя заменила в использовавшейся ими ионной жидкости отрицательно заряженный ион, содержавший фтор, на его аналог с фосфором, надеясь снизить угрозу коррозионной активности, способной быстро прикончить двигатель. Кроме того, новые ионные жидкости хорошо растворяются в маслах, что позволяет использовать их при любых температурах без разделения масла на несмешиваемые компоненты.

Чтобы проверить воздействие масла с небольшой добавкой новой ионной жидкости на серийном ДВС, смазка была испытана на стенде с двигателем 2008 Cadillac SRX в лаборатории General Motors. Как оказалось, износ двигателя при эксплуатации с таким маслом соответствовал стандартам для его сегодняшних синтетических аналогов, однако расход топлива в сравнении с лучшими конкурентами снизился на 2% — и это, без всякого преувеличения, достижение.

Если вам кажется, что 2% ничего не стоят, напоминая, скажем, экономию от езды с выключенными фарами, то вспомните об общих масштабах траты топлива по всему миру. В тех же США только на бензин, без учёта дизтоплива, уходит более полутриллиона долларов в год (3,1% ВВП; почти три ВВП Украины), и 2% от этого равны более чем $10 млрд (в мировом масштабе эффект, понятно, будет куда бóльшим).

Программа ГСМ Министерства энергетики США, по которой финансировалась разработка, намерена снизить расход топлива транспортными средствами на 2% к 2015 году. «Сейчас только 2013-й, но мы уже почти достигли этой цели», — уверен г-н Цюй, который сейчас вместе с коллегами готовится к публикации результатов своих исследований в научном журнале.

Внедрение новинки вряд ли заставит себя ждать: количество ионных жидкостей в масле сравнительно невелико, и для распространения новых добавок в самых широких масштабах не потребуется слишком уж много времени, подчёркивают разработчики.