Файл: Эксплуатационные свойства и применение горючего, смазочных материалов и специальных жидкостей учебное пособие..pdf

Особенности условий работы. Современные воздушно-реактив­ ные двигатели (ВРД) имеют циркуляционную систему смазки (рис. 84). Основными узлами трения, к которым подается смазоч­ ное масло, являются: роликовые или шариковые подшипники комп­ рессора и газовой турбины, подшипники и шестерни различных приводов и регуляторов двигателя. В турбовинтовом двигателе (ТВД), кроме того, смазываются шестерни редуктора.

1

Рис. 84. Схема системы смазки ТРД:

/ —масляный бак; 2—нагнетательный насос; 3 —фильтр тонкой очистки; 4—коробка привода агрегатов; 5—подшипники компрессора; б-подшипник турбины; 7—отка­ чивающие насосы; б—центробежный воздухоотделитель; 9 —топливо-масляный ра­ диатор.

Особенности условий применения масел в ВРД в основном сво­ дятся к следующему:

—хорошая уравновешенность вала двигателя и значительно меньшие нагрузки в узлах трения, чем в поршневых двигателях;

—большие скорости относительного перемещения трущихся деталей; число оборотов вала турбокомпрессора достигает 12 000—

30000 об/мин;

— масло нагревается значительно меньше. Максимальная тем­ пература в подшипниках турбины — около 160° С при работе и до 270° С после прекращения обдува воздухом. В подшипниках комп­ рессора масло нагревается до 100—130° С;

287

— температура масла в подшипниках двигателей сверхзвуко­ вых самолетов значительно выше.

При небольшой емкости системы смазки масло в ней интенсив­ но циркулирует. Кратность циркуляции составляет 2—3 раза в ми­ нуту. При этом наблюдается вспенивание масла.

Масло используется в условиях низких температур, иногда до­ стигающих — 60° С.

Специфическими условиями работы масел в турбовинтовых дви­ гателях является общая система смазки двигателя и редуктора, где контактные напряжения сжатия между зубьями составляют свыше 10 000 кг/см2. При этом выделяется большое количество тепла и теплоотдача в масла в 3—4 раза выше, чем в ТРД.

Масла для ВРД должны обладать хорошими антифрикционны­ ми и противоизносными свойствами, высокой антиокислительной ■ стабильностью, не должны коррозировать детали, сильно испарять­ ся и вспениваться.

Особенно жесткие требования предъявляются к маслам для двигателей сверхзвуковых самолетов.

Сорта и назначение. В соответствии с условиями применения вырабатывают две группы масел: для турбореактивных и турбо­ винтовых двигателей. Обе группы включают нефтяные и синтети­ ческие масла.

Для турбореактивных двигателей самолетов с дозвуковыми ско­ ростями полета вырабатывают и применяют масла следующих ма­ рок. МК-8 представляет дистиллят из отборных бакинских нефтей, подвергнутый сернокислотной очистке. МК-6 является узкой фрак­ цией троицко-анастасьевской нефти, подвергнутой сернокислотной очистке. МС-6 получают путем селективной фенольной очистки узкой фракции из сернистых нефтей и добавления 0,2% антиокис­ лительной присадки ДБК-69 (ионола). МС-8 является более широ­ кой фракцией и получается таким же способом, что и МС-6.

Для двигателей самолетов со сверхзвуковыми скоростями по­ лета применяют следующие масла. МК-8п и МС-8п — базовые мас­ ла, в которые введено 0,6% присадки ДБК-69. Масло ВНИИ НГ1-50-1-4ф представляет собой диэфир карбоновой кислоты с при­ садками, улучшающими термоокислительную стабильность и противоизносные свойства. Масла 36/1 и 36/1 к являются синтетически­ ми продуктами, полученными на базе эфиров многоатомных спир­ тов и одноосновных органических кислот, к которым добавляют актиокислительные и противоизносные присадки.

Для турбовинтовых двигателей используют масла с большей вязкостью. Вначале для этого типа двигателей получили примене­ ние смеси авиационных масел МС-20 и МК-22 с маслами транс­ форматорными или МК-8.

Позже в качестве маловязкого компонента стали применять масла МС-6 и МК-6. Смеси составляют таким образом, чтобы их вязкость при использовании на двигателях малой мощности была 4—6 сст при 100° С, а на двигателях большой мощности—•

288

(МК.-8 и МС-8) приводит к резкому возрастанию их вязкости и по­

также имеют хорошие вязкостно-температурные свойства. Харак­ тер зависимости вязкости масел для ТРД различного состава от температуры показан на графике (рис. 85).

Масла узкого фракционного состава обладают хорошими пусковыми свойствами и обес­ печивают пуск двигателей при очень низких температурах.

Пуск двигателя на маслах

Вязкость масел, при кото­ рой обеспечивается надежный пуск большей части ТВД,. обычно не превышает 40 ст. Такая величина вязкости для смесей масел, применяемых в настоящее время для ТВД, как следует из данных рис. 86. бу­ дет при минус 10 и минус 25° С. При пуске двигателя в усло­ виях более низких температур масло подогревают горячим воздухом.

шать износ подшипников и других узлов трения с целью увеличе­ ния срока службы двигателя. Высокие противоизносные свойства особенно важны для масел, применяемых в ТВД, имеющих общую систему смазки с редуктором.

Улучшение противоизносных свойств нефтяных масел для ТВД обеспечивается повышением их вязкости, достигаемым за счет

290

смешения маловязких масел с высоковязкими авиационными мас­ лами, имеющими значительно лучшие противоизносные свойства.

Синтетические масла для ВРД в 1,2—1,4 раза превосходят по противоизносным свойствам нефтяные масла. Это объясняется вы­ соким содержанием в них поверхностно-активных веществ.

Термоокислительная стабильность. Смазочные масла в ВРД дли­ тельное время контактируют с деталями, имеющими температуру 140—160° С в двигателях самолетов, и до 250° С — в двигателях са­ молетов со сверхзвуковой скоростью полета. Это предъявляет вы­ сокие требования к термоокислительной стабильности масел.

По термоокислительной стабильности масла селективной очист­ ки МС-6 и МС-8 несколько уступают маслам кислотно-контактной очистки МК-6 и МК-8 из бакинских нефтей (табл. 37).

Основными способами улучшения термоокислительной стабиль­ ности масел для ТРД являются подбор оптимального углеводород­ ного состава и добавление антиокислительной присадки ионола в количестве 0,2—0,6%. Масла, стабилизированные этой присадкой, можно применять в двигателях при температуре масла 100—140° С. При повышении температуры ускоряется процесс окисления масла, увеличивается количество продуктов окисления и сокращается срок службы масла.

Смеси нефтяных масел, применяющиеся для ТВД, по термо­ окислительной стабильности несколько превосходят дистиллятные масла для ТРД без присадок. Однако и они не могут длительно работать при' температуре выше 100°С.

Синтетические масла на базе сложных органических эфиров, особенно полученных при использовании многоатомных спиртов, обладают более высокой термоокислительной стабильностью. Мас­ ла на основе диэфиров работоспособны при температуре до 175° С, а на базе пентоэритритовых эфиров — до 200° С.

Масла на базе полиалкиленгликолей при высоких температурах (200° С) не окисляются и не образуют продуктов уплотнения, а разлагаются с образованием летучих веществ.

Коррозионность и защитные свойства. Нефтяные масла, при­ меняемые для ТРД, по коррозионности различаются между собой.