Температура масла в системах турбореактивных

авиационных двигателей

В связи с этим для характеристики теплонапряженности обычно пользуются средней температурой, за которую принимают температуру масла на выходе из двигателя после объединения его потоков. Для ТРД дозвуковой авиации она составляет 100…120 ⁰С, для самолетов, летающих кратковременно со сверхзвуковой скоростью ─ 150 ⁰С, для ─ ТРД при скорости полета 2…3 М ─ 200…250 ⁰С, при скорости полета 3…3, 2 М ─ 300 ⁰С. Наименьшая температура, которая может наблюдаться в масле - это температура окружающего воздуха или температура охлаждающихся во время работы масляных потоков. Перед пуском двигателя в зимних условиях температура масла может составлять от минус 40 до минус 50 ⁰С.

Особенно неблагоприятные температурные условия создаются при остановке двигателя, когда прокачка масла прекращается, и тепло от лопаток турбины интенсивно передается подшипнику, нагревая его до 260…300 ⁰С и выше. До такой же высокой температуры нагревается при этом поверхность и другие детали системы смазки, вызывая глубокое окисление масла, находящегося на этих поверхностях в виде тонкой пленки.

Небольшое количество масла в системе (10…15 л в ТРД, 50…200 л в ТВД и 15…50 л в ГТД вертолетов) обусловливает необходимость его интенсивной циркуляции (50…130 раз в час, т.е. со скоростью движения масла в каналах и маслопроводах до 3 м/с). При этом через теплонапряженные подшипники турбины масла прокачивается в два-три раза больше, чем через подшипники компрессора.

Насыщение масла воздухом в сочетании с нагревом его до высокой температуры и каталитическим действием металлов создают условия для его глубокого окисления. В результате в масляной системе и на отдельных деталях двигателя могут появляться липкие осадки, лаковые отложения и твердые вещества типа карбенов и карбоидов. Все это может привести к ухудшению условий смазки, затруднению прокачки масла в масляной системе, сокращению поступления масла на поверхности трения, ухудшению теплоотвода, увеличению энергии на трение и ускорению изнашивания деталей. Превышение предельно допустимой температуры может создать условия для разложения некоторых компонентов масла и усиленного испарения легкокипящих фракций, увеличения скорости коррозии и ускоренного разрушения уплотнительных материалов.

В соответствии с условиями применения смазочные масла для газотурбинных двигателей должны отвечать следующим требованиям:

обладать высокой термической и термоокислительной стабильностью, противостоять образованию отложений, изменению состава и свойств;

иметь хорошие антифрикционные свойства, обеспечивающие минимальные затраты энергии на трение на всех режимах работы, легкий пуск двигателя;

обладать достаточным уровнем смазывающих свойств, обеспечивать минимальный износ трущихся деталей, прежде всего подшипников турбокомпрессора, а также зубьев шестерен высоконагруженных редукторов;

надежно защищать детали двигателя от химической и электрохимической коррозии;

не разрушать и не вызывать изменения физико-химических свойств уплотнительных материалов;

не испаряться, иметь возможно узкий фракционный состав для обеспечения минимальных потерь от испарения и постоянства вязкостно-температурных характеристик;

не вспениваться, не гидролизоваться, иметь высокую температуру самовоспламенения, не быть токсичными.

Марки, состав и применение газотурбинных масел. В соответствии с перечисленными требованиями выпускается ряд марок газотурбинных масел (рис.5.2).

Рис. 5.2. Масла для газотурбинных двигателей