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滑油的使命与进化史

 jagues 2022-09-08 发布于广东

亲爱的朋友,如果请你解释发动机滑油的作用,你可能会说“用来润滑活动的部件,减少摩擦力和磨损”。

说得正确,然而这只是滑油最基础的功能。现如今,在任何主流客机的发动机上,滑油完成润滑、冷却和清洁的使命。让我们先来简要地理解这些使命。

01 滑油的使命

让滑油浸润齿轮以及其他部件的机械接触面,就像小时候你维护自行车的链条,接触面之间的摩擦就会减少。对于发动机,滑油的润滑作用大大地减少了摩擦力和机械磨损,延长了发动机的使用寿命,降低了航空公司的运营成本。

优质的滑油可以尽量减少破坏性的摩擦,但是无法消除所有摩擦,机器运转时,依然会逐渐积聚热量,这些热量必须被带走。流动的滑油在此时就充当了热量的搬运工。当热滑油来到空气/滑油热交换器、滑油/燃油热交换器,便把这些无用的热量卸载下来,一身轻松之后,在下一个循环中继续帮助冷却发动机。

此外,由于滑油的功劳,机械磨损大为减少,但是部件本身的疲劳依然会导致微小的碎屑从部件上脱落。滑油对此绝不会无动于衷,滑油把碎屑带走,并配合滤网、磁棒等手段,帮助工程师在定期检查搜集碎屑,并在实时监控中识别机器的健康状况。

由此可见,一款优秀的发动机滑油,应当能够轻松地帮助发动机完成润滑、冷却和清洁。

02 滑油的进化史

在20世纪40年代末至50年代初,早期的燃气涡轮发动机使用了天然矿物油作为滑油的原料。但是人们很快发现,发动机内部的高温容易使天然矿物油分解,导致致命的“积碳”问题。

为此,升级润滑油的革命开始了!首要的问题是:在发动机部件的正常工作温度范围内,滑油必须始终保持正常的流动性和黏度,使其能够完成润滑、冷却和清洁的使命。最早的人工合成滑油是“二元酸酯润滑油”,它突出了“热稳定性”的优点(Reasonable thermal stability)。

合成双酯润滑油是最早的合成滑油,粘度为3cst的合成双酯润滑油主要用于美国市场上的涡轮喷气发动机。其特点是:杰出的低温操作性,低积碳和合理的热稳定性。另一种是粘度为7.5cst,用于英国市场上的涡轮螺旋桨发动机。其特点是:高承载,高压流动性,以及合理的热稳定性

除了要求在高温条件下不能积碳,优秀的滑油在低温环境下也应当正常工作,并且应当始终能应对更高的工作负载。当二元醇酯润滑油的潜力已被充分挖掘,不再满足新式的发动机,多元醇酯技术出场了,新技术不仅进一步提高了热稳定性,还提升了负载能力。

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随着发动机温度变得越来越高,合成双酯润滑油达到了热极限,从而致使多元醇酯技术得以应用。其特点是:

·100°C时粘度为5cst

·比合成双酯润滑油有更好的热稳定性

·相比粘度为3cst的润滑油,改善了承载能力

另外,随着MIL-PRF-23699规范在不断发展,民用发动机制造商也开始采用该规范作为滑油的技术标准。

到了1980年代,发动机的工作温度越来越高,滑油面临积碳带来的挑战。

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1990年代,滑油 2197问世,成为了真正经得起市场考验的滑油产品。

产品对比:

§ASTO 560 – 缺少Trent认证,尽管重新制定了配方,但仍未获得认证
§Mobil Jet Oil 254 – 价格昂贵,且未真正获得用户认可
§Mobil Jet 291
·通过了所有的认证要求,包括发动机测试
·发生不受控制的发动机故障
·与氟硅橡胶严重的不相容
·产品仓促地被撤出市场
§2197 – 第一款真正的高性能润滑油
·无与伦比的热稳定性
·超强的抗沉积能力

同时, 发动机的进化和挑战从未停止。

主要滑油制造公司Exxon和Mobil于1998年合并,并被迫剥离了一条生产线被BP成功获得。直到2014年,Eastman收购了Air BP的润滑剂产品线,为研发注入了新的活力和激情。为了更好地服务航空行业的客户,也为了能够更加契合发动机的进化,伊士曼在收购了BP的航空润滑油业务后,在研发上的投入也在不断加大,让我们一起期待他们新产品的问世。

尊敬的各位航空领域的同仁:伊士曼航空解决方案团队将参加今年9月20日至22日在新加坡举行的MRO Asia 2022展会。您可以在展会624号展位找到我们。许多团队成员将出席,包括我们的销售团队和技术团队。

欢迎各位莅临指导!

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