1. Состояние проблемы. Сокращение производства ГСМ и значительное повышение их стоимости, а также увеличение роли железнодорожного транспорта в общей системе грузопассажирских перевозок в России делают крайне актуальным сокращение эксплуатационных расходов на содержание подвижного состава при одновременном максимальном использовании производящихся в России ГСМ, особенно в зимний период. В настоящее время, в РФ практически не производятся дизельное топливо, смазочные масла - моторные, трансмиссионные, гидравлические и единые смазочные масла, обеспечивающие надежное функционирование наземных транспортных средств в зимних условиях на основной части территории России. Фактически ни один из видов ГСМ, применяющихся в настоящее время в наземных транспортных средствах не обеспечивает их надежной эксплуатации при температурах ниже -35С. Резкое повышение стоимости ГСМ для народного хозяйства при одновременном снижении их качества сегодня является объективной реальностью, вместе с тем никто не отменял требования к постоянной эксплуатации подвижного состава и железнодорожного хозяйства при любых погодных и климатических условиях в особенности на неэлектрифицированных линиях. Как известно, в настоящее время на железнодорожных магистралях для вождения поездов используются магистральные двухсекционные тепловозы 2ТЭ10, 2ТЭ116 и устаревшие ТЭ3, а в пассажирском движении используются односекционные тепловозы ТЭП60 и ТЭП70, оснащенные дизелями типа 12ЧН18/20, ЧН26/26, 2Д100, Д-50 и др. Для маневровой работы применяются тепловозы ТЭМ2 и ЧМЭ3, оснащенные аналогичными двух и четырехтактными дизелями. В качестве моторных масел для указанных типов ДВС используются МС20п, М-12Б, М-14Б и М-14В₂, однако все эти типы масел являются сезонными и не обеспечивают работу ДВС при температуре окружающего воздуха ниже -15С. Кроме того, уровень моторных свойств указанных масел не соответствует современным требованиям.

Одной из тенденций в развитии топливно-энергетического комплекса на территории Сибири и Дальнего Востока является строительство малогабаритных нефтеперерабатывающих установок (МНПУ), представляющих собой атмосферные трубчатки, позволяющие производить прямогонные бензины, дизельное и котельное топливо, имеющие невысокие эксплуатационные характеристики (в основном по октановому числу для бензинов и по вязкостно-температурным свойствам для прочих). Но, вместе с тем, не только обеспечивающие потребности нефте- и газодобывающих предприятий в моторном топливе, но и имеющие значительные резервы по мощности, позволяющие использовать их для обеспечения потребностей подвижного состава.

В настоящее время парк грузовых вагонов железных дорог России состоит преимущественно из четырехосных вагонов грузоподъемностью 62-65 т, а также шести- и восьмиосных грузоподъемностью до 125 т. Большинство вагонов имеют тележки с буксами на роликовых подшипниках, для смазки которых применяются смазки ЖРО и ЛЗ-ЦНИИ, обеспечивающие работоспособность в условиях от -40 до 12С, что недостаточно для надежной эксплуатации подвижного состава в условиях Сибири и Дальнего Востока.
Основным способом сохранения и повышения эксплуатационных свойств ГСМ в условиях стабильного функционирования экономики являлось производство дорогостоящих высококачественных образцов, соответствующих ранее разработанным в СССР ГОСТ и ТУ, опережающих по своим показателям зарубежные аналоги, что, не в последнюю очередь, заключалось в различных подходах к конструированию техники и, в первую очередь, ДВС. В связи с этим использование зарубежных ГСМ или их производство по лицензиям в условиях России следует считать бесперспективным, особенно в восточных районах страны, а производство перспективных высококачественных отечественных ГСМ невозможно по экономическим и технологическим причинам. Поэтому, в настоящих условиях, целесообразным является повышение эксплуатационных характеристик производящихся в России на данный момент видов ГСМ на основе отечественного сырья до требуемого уровня.

В путевом хозяйстве применяются высокопроизводительные машины и механизмы (путевые струги, рихтовочные машины, рельсошлифовальные вагоны и др.), рабочие инструменты которых подвержены значительному износу. Стоимость рабочих инструментов чрезвычайно высока (стали типа Г13 и пр.), а их производство, сосредоточенное в Европейской части России, ограничено. Вместе с тем, в восточных регионах России образовался резерв уникального технологического оборудования, позволяющего производить аналогичные по эксплуатационным характеристикам материалы на основе новейших конверсионных технологий.

Сотрудники различных федеральных НИИ по заданию ООО НПК «РИТАЛ» провели исследования по повышению эксплутационных характеристик ГСМ, воздействуя на них и их компоненты различными физическими полями, ранее не использовавшимися в данной области. Предоставленная ООО НПК «РИТАЛ» аппаратура позволила, по результатам испытаний, проведенных в аккредитованной лаборатории Росстандарта, снизить температуру застывания любых отечественных и импортных ГСМ на 8-10С, увеличить октановое число низкосортных бензинов на 10-14 ед. и повысить теплоту сгорания углеводородного топлива и импульс тяги до 50% и 12% соответственно. Таким образом, самым рациональным решением проблемы является использование новейших конверсионных отечественных технологий воздействия на органические и неорганические материалы, в частности, применение акустических полей со сверхвысокой мощностью в импульсе.

2. Цель работы. Снижение температуры помутнения и застывания штатных ГСМ не менее, чем на 100С при сохранении прочих эксплуатационных характеристик. Повышение тепловыделения при сжигании углеводородного топлива не менее, чем на 50%. Организация производства износостойких сплавов - высокохромистых чугунов (ВХЧ) с добавкой легирующих элементов IVв и Vв групп периодической системы элементов Менделеева, обеспечивающих производство инструментов для машин и механизмов, применяемых в путевом хозяйстве, работоспособных в восточных районах России, при повышении их износостойкости до уровня стали типа 35НХТЮ при одновременном снижении стоимости изделий не менее чем на 100% путем:
- использования малогабаритных генераторов акустических полей с мощностью до 150 кВт/см²;
- конверсии парафиновых углеводородов под воздействием акустического поля в циклопарафины и прочие соединения;
- повышения тепловыделения топлива и аккумуляции в нем дополнительной энергии;
- снижения токсичности продуктов сгорания за счет доведения конверсии углерода в двуокись углерода до 100%;
- разработки малогабаритных устройств (МГУ), совместимых с конструкцией, энерговооружением и массогабаритными размерами локомотивов МПС РФ для повышения эксплуатационных свойств применяющихся в них штатных ГСМ;
- разработки малогабаритных и низкоэнергопотребляющих устройств для повышения эксплуатационных свойств ГСМ в резервуарных парках МПС РФ без внесения существенных изменений в технологию хранения и раздачи ГСМ;
- обеспечения опытного (опытно-промышленного производства) ГСМ;
- организации опытного (серийного) производства МГУ и системы подготовки эксплуатирующего МГУ персонала;
- организации опытного (серийного) производства износо- и морозостойкого инструмента для машин и механизмов, применяемых в путевом хозяйстве.

3. Отличия, новизна и преимущества. Предлагаемая система повышения эксплуатационных свойств ГСМ и износостойких материалов не имеет аналогов в мировой практике. Устройства и способы коррекции отдельных видов материалов имеют международные и Российские патенты, однако, вся патентная ниша не заполнена, что позволяет получить определенные преимущества как лицензионного, так и имущественного права на новую продукцию и модернизацию ранее поставленной техники.

4. Содержание работы. Предполагается:
- изучить влияние полей МГУ на свойства ГСМ для конкретных применений;
- разработать установки для конкретных образцов техники;
- создать опытное производство технологического оборудования и комплектующих изделий для обеспечения технологии МГУ и систему подготовки персонала, эксплуатирующего МГУ.

5. Основные технические (тактико-технические) показатели. Технологическими особенностями применения МГУ являются:
- возможность размещения МГУ практически в любом наземном транспортном средстве, аппарате или средствах их обеспечения без снижения энергопотребления, необходимого для выполнения их функций;
- возможность воздействия переменным акустическим полем непосредственно на любой материал, находящийся, как минимум, в жидком виде через поверхность любого диамагнитного материала. Конструктивно МГУ представляет собой тороид, через полость которого пропущена труба из диамагнитного материала. Под воздействием генерирующего устройства на обмотках тороида возникает переменное акустическое поле («шнур»), диаграмма которого направлена по оси трубопровода (поверхности плавильного агрегата). При этом эффективный диаметр «шнура» не превышает диаметра трубопровода (поверхности плавильного агрегата). Благодаря высокой концентрации энергии в «шнуре» поляризация молекул и атомов происходит в объеме. При этом вследствие разрушения межмолекулярных структур, присутствующих в ГСМ и избытка энергии, молекулы и надмолекулярные структуры ГСМ, а также элементы металлических сплавов могут вступать между собой в химические реакции, что дает возможность регулировать фракционный и физико-химический состав целевых продуктов;
- увеличение тепловыделения при сгорании любых углеродсодержащих объектов при обеспечении 100% конверсии углерода;
- повышение износостойкости инструмента на основе ВХЧ без применения дефицитных материалов;
- простота конструкции и надежность в эксплуатации.