Великий итальянский художник, ученый, конструктор и т. д. – Леонардо да Винчи (Leonardo da Vinci) (1452–1519) также занимался вопросами трения. По результатам своих опытов он считал постоянным значение отношения F/N для всех материалов и равным 1/4.
Шарль Кулон, работавший на военных верфях Рошфор (западное побережье Франции), первый пришел к выводу о том, что сила трения F в подвижных соединениях зависит еще от одного параметра – адгезионной составляющей А, и переписал известную формулу в другом виде:
F = μ N + А.
В настоящее время этот закон носит наименование Амонтона – Кулона, или Леонардо да Винчи – Амонтона, который до начала XX века применялся в инженерной практике.
Адгезия (лат. adhaesio – прилипание) – соединение поверхностей двух разнородных твёрдых или жидких тел, связанное с межмолекулярным взаимодействием (вандерваальсовым, полярным, частично химическим или взаимной диффузией) в поверхностном слое.
Выдающийся российский механик – самоучка Иван Петрович Кулибин (1735–1818), состоя на службе при дворе российской императрицы Екатерины II, должен был изготовить плавный и бесшумный дворцовый лифт. Для этого лифта потребовались особые смазочные материалы, так как распространенные в то время смазки из растительного масла, сала и тем более дёгтя не могли быть использованы по причине неприятного, отдающего «деревней и мужиками» запаха. Применение Кулибиным твердой смазки из графита позволило оригинально решить эту деликатную проблему.
В 1763 году еще один гениальный русский механик – самоучка Иван Иванович Ползунов (1728–1766) выдвинул гениальную идею «огненной машины» (парового двигателя) и сумел собрать ее действующую модель. Он же впервые в мире изобрел двухцилиндровый двигатель.
Только через 20 лет, в 1784 году, шотландский изобретатель Джеймс Уатт (James Watt, 1736–1819) создал такой же паровой двигатель, который положил начало строительству серийной самодвижущейся транспортной техники. Трущиеся детали такой техники было необходимо регулярно смазывать, для чего применялись различные растительные и животные смазки.
Несколько позже, в 1812 году Генри Томас Хардакр запатентовал в Англии смесь графита и свиного жира в пропорции 1: 4 для получения пластичного смазочного материала.
Лауреат Ломоносовской премии Российской академии наук, один из самых первых и самых известных отечественных ученых – смазчиков – Николай Павлович Петров в 1883 году написал в своей ставшей классической книге «Трение в машинах и влияние на него смазывающей жидкости»: «Расходы на топливо для машин, считающихся у нас в России десятками миллионов, заслуживают самого серьёзного внимания. Увеличение расхода на топливо на 5 %, на 10 % может легко явиться вследствие неудовлетворительных условий смазывания, а это выразится в народном хозяйстве потерями миллионов рублей. Таковы теперь причины, заставляющие наших техников обратить свое внимание на правильный выбор смазочных материалов».
Работы Н. П. Петрова получили мировую известность. Независимо от зарубежных работ Б. Тауэра и О. Рейнольдса он разработал основы теории гидродинамической смазки, а также открыл законы трения концентрических радиальных подшипников.
В конце XIX – начале XX веков произошло постепенное замещение растительных и животных жиров минеральными маслами, получаемыми из нефти. В 1936 году У. Гарди выпустил работу «Избранные труды», посвященную преимуществам минеральных масел и анализу их отличий от органических масел в механизме влияния на процессы трения.
В далеком 1899 году в Англии сэр Ч. Вейкфилд основал маленькую компанию по исследованию и выпуску автомобильных масел. Спустя десять лет компания предложила автомобилистам новый уникальный смазочный материал на основе смеси минерального и касторового масел, давший впоследствии свое имя известной во всем мире фирме – Castrol.
Однако, несмотря на высокие функциональные свойства новых нефтяных масел, уже в то время эти обыкновенные минеральные масла не в полной мере удовлетворяли стремительно возраставшим эксплуатационным требованиям, предъявляемым к ним автомобилестроителями.
В 1909 году первому российскому шоферу – Василию Никитовичу Галактионову – было вручено особое свидетельство (аналог современного водительского удостоверения), где было указано, что его обладатель имеет право ездить по всей Российской Империи. Однако об автохимии он, пожалуй, на тот момент еще ничего не слышал, так как официальный отсчет её истории начался только в следующем году. Именно в начале 1910 года компания Castrol впервые стала добавлять к своим смазочным материалам дополнительные химические соединения и вещества (аддитивы – лат. additio – прибавление). Вначале это были обыкновенные соединения серы и молотый графит. Так что сейчас уже можно говорить о юбилее – вековой истории автохимической промышленности.
Начиная с 1920 года, практически все производители смазочных материалов начали разрабатывать и вводить в свою продукцию специальные присадки к маслам. В 1935 году фирма Castrol одной из первых в мире применила для повышения ресурса двигателя присадки на основе органических соединений хрома. Для разрабатываемых в те годы высокофорсированных (теплонагруженных) двигателей нефтяные масла оказались непригодны, так как они окислялись уже при 120 оС. Поэтому в 1949 году фирма одной из первых выпустила моторные масла с антикоррозионными и антиокислительными присадками.
Коррозионная активность нефтепродукта оценивается по коррозии на поверхности металлического образца после испытаний в этом нефтепродукте. Коррозия медных образцов оценивается изменением цвета, чугунных и стальных образцов – количеством очагов коррозии (пятен, точек, потускнений), а свинцовых образцов – потерей их веса.
Любительская автохимия зародилась в 1942 году в Чикаго (США), когда по заказу автомобильного концерна «General Motors» компания «CD-2» впервые разработала и выпустила в розничную продажу банку с антифрикционной присадкой к моторному маслу.
Ставший в настоящее время общепринятым термин «трибология» был впервые применен британскими учеными – экспертами в развернутом рапорте Парламенту Великобритании в 1966 году, когда рабочая группа под руководством профессора Питера Н. Джост (Jost H. Peter) – в настоящее время президента Международного трибологического совета (International Tribology Council, Лондон, Великобритания), и по поручению английского Министра образования и науки того времени лорда Франка П. Боудена (Bowden Frank Philip) (1903–1968) доложила о значении смазки для промышленности, экономики и государства в целом.
Рынок автохимии в Российской Федерации начал формироваться сравнительно недавно – в начале 90–х годов ХХ века. Динамика изменения ассортимента данного рынка по основным группам товаров (в самом общем виде) за последние двадцать лет представлена в табл. 1.
Таблица 1. Ассортимент рынка автохимии Российской Федерации в 1991–2010 годах
Согласно данным, приведенным в таблице 1, наибольшие изменения ассортимента товаров автохимии коснулись присадок и добавок к моторному маслу, присадок к бензину, клеев, адгезивов, герметиков, а также смазок и консервантов. Столь существенный рост свидетельствует о повышенном потребительском интересе к данным видам товаров.
Дизельное топливо – моторное топливо для дизельного двигателя внутреннего сгорания, а также газодизелей. Жидкий продукт желтоватого (соломенного) цвета с определенными физико – химическими характеристиками, получаемый из керосиново – газойлевых фракций прямой перегонки нефти (см. также «Солярка»).