4.4. Минеральные масла для авиационных двигателей

4.4.1. Масла для авиационных поршневых двигателей

В поршневых двигателях масла работают в тяжелых условиях, создаваемых высоким внешними температур в цилиндропоршневой группе и высокими удельными нагрузками в кривошипно-шатунном механизме. Для обеспечения требуемых условий смазывания двигателя в условиях высоких температур и удельных нагрузок применяют высоковязкие масла, подвергнутые специальной очистке. Такие масла должны иметь высокую смазочную способность, не быть агрессивными к металлам, сплавам и др. конструкционным материалам и обладать достаточной стабильностью к окислению при высоких температурах и в условиях хранения.

Наибольшее применение для смазки поршневых двигателей самолётов нашло масло МС-20 кинематической вязкостью V₁₀₀ =20,5 мм²/с при 100⁰С, индексом вязкости не менее 80, температурой застывания не выше –18⁰С.

Масла МС-20,МС-20п, МС-20сп – (класс по API – SB), обладают:

• Высокой термической и термоокислительной стабильностью, что позволяет их использовать для охлаждения поршней, повышая предельный нагрев масла в картере, увеличивая срок замены;

• Достаточными противоизносными свойствами, которые обеспечены нужной вязкостью, прочностью масляной пленки;

• Малой эмульгируемостью с водой;

• Хорошей способностью отделять воду и нерастворимые загрязнения при сепарации;

• Малой вспениваемостью при высокой и низкой температурах;

• Малой летучестью, низким расходом на угар (экологичность).

Еще одной маркой минерального масла для поршневых авиадвигателей является масло для турбовинтовых двигателей МН-7,5у. Это унифицированное масло на нефтяной основе с комплексом присадок. Область применения- разработано взамен маслосмесей, масел МН-7,5 и ВНИИНП-7. Можно применять в турбовинтовых двигателях всех типов при температуре масла на выходе из двигателя до 150 °С. Зарубежный аналог AeroShell Turbine Oil 750, TurboNicoil 35М.

4.4.2. Масла для турбореактивных двигателей

В отличие от поршневого двигателя масло в ТРД изолировано от камеры сгорания; кроме того, в наиболее ответственных узлах трения реализуется трение качения. Ротор турбокомпрессора в ТРД хорошо сбалансирован и при большой частоте вращения, больших осевых и умеренных радикальных усилий работает без резких переменных нагрузок.

Современные ГТД характеризуются жёсткими условиями работы смазываемых пар трения: температура – до 300⁰С и выше, частоты вращения 15000…20000 об/мин и выше.

Напряженность работы масла в таких условиях определяется количеством тепла, которое необходимо отвести от поверхности трения детали и при прочих равных условиях характеризуется скоростью прокачивания масла через двигатель.

Температура масла на входе ТРД колеблется от 20 до 70⁰С, а на выходе зависит от теплонапряженности двигателя. В двигателях самолетов, летающих с дозвуковыми скоростями, она не превышает +130⁰С, а при скорости полёта с числом М 2, а также у высокофорсированных современных двигателях дозвуковых воздушных судов гражданской авиации достигает H₂+240⁰С.

Для исключения перегрева узлов трения масло непрерывно под давлением подводится к следующим узлам двигателя: подшипникам, зубчатым колесам приводов, контактным уплотнениям, шлицевым соединениям. Наиболее высокий уровень тепловыделения образуется в радиально-упорных шарикоподшипниках роторов ГТД, воспринимающих осевую нагрузку. Поэтому к ним подводят масла больше, чем к другим парам трения.

Масла для ТРД должны отвечать следующим требованиям:

- надежное смазывание всех узлов и агрегатов двигателя с минимальным износом в пределах рабочих температур от –50 до +200⁰С;

-пологая вязкостно-температурная характеристика и хорошая прокачиваемость при низких температурах, обеспечивающие надежный запуск двигателя без прогрева до температуры -50⁰С;

- однородный и стабильный фракционный состав, обеспечивающий минимальную испаряемость фракций и сохранение вязкостных характеристик масла в течение всего ресурса масла;

- высокие антиокислительные свойства и минимальное окисление в двигателе при рабочих температурах 150…200⁰С, - минимальная вспениваемость, высокая температура самовоспламенения;

- неагрессивность по отношению к металлам, сплавам, резинотехническим изделиям, покрытиям, клеям и другим металлам; - минимальные потери на трение при высоких частотах вращения роторов.

В наибольшей степени указанным требованиям удовлетворяют маловязкие минеральные и, в основном, синтетические масла.

К основными представителями авиационных минеральных масел относятся:

Масло МС-8П – наиболее широко применяемое минеральное масло с комплексом высокоэффективных присадок. Предназначено для ГТД дозвуковых и сверхзвуковых самолетов, у которых температура масла на выходе из двигателя – не более 150⁰С.

Масло МС-8рк – рабочее и консервационное масло на базе масла МС-8П с добавлением ингибитора коррозии. Равноценно маслу МС-8П по эксплуатационным показателям и значительно превосходит по консервационным характеристикам. При консервации маслосистем авиационных двигателей срок защиты составляет: для масла МК-8 – 3 месяца, для масла МС-8П – 1 год, для масла МС-8рк – 4…8 лет.

Зарубежные аналоги - AeroShell Turbine Oil 3SP, TurboNicoil 321. TurboNicoil 306.