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【航发科普】航空发动机的“机器之血”
来源:       发布时间:2018-02-28

       最近刷了一下影片《机器之血》,成龙依然老当益壮,打斗依旧精彩纷呈。可能是跟“科普”太熟的缘故,当时看到“机器之血”四个字,小编就在心里调侃了一下,这是要讲润滑油么?(有点冷……)不过,说真的,用“机器之血”来形容发动机内流淌的航空润滑油再合适不过了。

  心脏要强劲健硕地工作,离不开血液的循环畅通。航空发动机是飞机的“心脏”,而航空润滑油就是这个“心脏血液循环系统”中流淌的“血液”。

  航空发动机的“体液”不如人体那么丰富多彩(血液、组织液、淋巴液等等),于是航空润滑油承担起了多种角色,除了润滑,还兼顾着冷却、清洗、防锈、缓冲和防震等多重作用。

  能“润滑”的“血液”

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  关节如果没了润滑液,骨头直接硬碰硬地磨,是件非常痛苦的事情,这对于发动机也是一样的。润滑油主要对轴承、齿轮等传动部件进行润滑。对于这些传动部位,尤其是工况恶劣的主轴轴承,设置了复杂的滑油油路,保证润滑油能够顺利进入到部件工作表面。润滑油能避免机械部件表面直接接触,减小摩擦与磨损,从而保护传动部件不受损伤,保证发动机寿命。

  航空润滑油带走的是热

  发动机工作过程会产生大量的热,其中燃烧室的出口位置燃气温度或涡轮前温度高达1600℃,虽然采用了封严等隔热措施,但仍然有部分热量会传递给轴承,使其温度升高。同时,飞机高速飞行与空气摩擦生热所带来的高温升影响也十分显著,飞行马赫数超过2.2后,空气温度大于滑油温度,热量将传递给润滑油。

  此外,轴承、齿轮自身运转过程中,由于自旋、打滑等原因也会产生大量的热。在润滑油对部件润滑的过程中,也要带走热量,否则会使传动系统由于温度过高而影响发动机的正常运转。

  “热血”也有极限

  在润滑油对部件润滑的过程中,由于要带走大量的热导致润滑油温度升高,温度可由原来的150℃升高到200℃。

  在高温环境下润滑油粘度将明显降低,承载能力变差。若温度继续升高,润滑油将会发生分解、焦化等情况,使得零件之间发生直接接触,产生严重磨损甚至胶合,最终导致轴承卡死,发动机停车,对飞行员以及飞机的安全产生严重影响。

  因此,为了保证润滑油的循环使用,通常在供油或回油管路中设置散热装置,对润滑油进行冷却。

  不是所有的润滑油都叫“航空润滑油”

  航空润滑油必须满足航空发动机的高温、抗氧化等需求,同时具有较好的低温启动性能与高温工作性能。例如,美国空军制订的规格其工作温度范围可达-51~205℃。同时,与陆上起降飞机不同,海上作业的飞机(如航母舰载机等)面临的使用环境更加恶劣(如大风、台风、海雾和潮汐等),对防腐性能和热氧化安定性要求更高。

  一款优质的航空润滑油可以最大限度提升战机的作战性能,且有助于延长航空发动机的使用寿命。随着高性能、大功率航空发动机的发展,航空润滑油将承受更高的温度和负荷,对航空润滑油的高热氧化安定性,抗腐蚀性能和环保性能提出了更高的要求。(新萄京娱乐场官网研究院 基础与应用研究中心 张生光)

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