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航空發(fā)動機溫度超過2000℃ 能穩(wěn)定高速運轉(zhuǎn)霍尼韋爾是功臣

2023-05-29 15:36:47 作者:hengshui01

  【太平洋汽車】

現(xiàn)在航空發(fā)動機燃燒室內(nèi)的溫度達(dá)到了2000K(1700℃左右)以上,而我們都知道現(xiàn)在使用的鋼鐵在達(dá)到1200℃-1500℃(具體要看視鋼鐵牌號)就開始融化了。那為什么發(fā)動機能夠承受住這么高的溫度呢?今天我們一起看看霍尼韋爾是如何保證穩(wěn)定高速運轉(zhuǎn)的呢?

 

這是一臺典型的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機。

它的結(jié)構(gòu)主要分成兩個部分:前部分藍(lán)色的區(qū)域是壓縮機,后部分紅色的區(qū)域是燃燒室。壓縮機又依次分為低壓壓縮機、中壓壓縮機、高壓壓縮機。

當(dāng)燃?xì)鉁u輪發(fā)動機工作時,空氣從進氣口進入,先經(jīng)過風(fēng)扇低壓壓縮機壓縮,僅僅1秒鐘吸收的空氣重量就高達(dá)1.2噸,1000多平方,超過一間壁球場的所有空氣。

空氣被壓縮后,溫度開始上升,從-50℃升高到40℃。進入中亞壓縮機后,再從50℃升高到300℃。隨后再經(jīng)過高壓壓縮機壓縮。壓縮機轉(zhuǎn)速高達(dá)1600km/h,可以實現(xiàn)40:1的高壓縮比,得到650℃高溫的濃縮空氣后,最后再注入燃燒室。

燃燒室的溫度最高達(dá)到2000℃,使得高濃縮的空氣瞬間膨脹,產(chǎn)生極強的高溫高壓。把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成空氣的內(nèi)能,然后再通過燃?xì)廨啓C一級一級地釋放,把空氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成動能,期間空氣溫度最高可達(dá)到1700℃,接近人類材料極限。

正是因為航空發(fā)動機的強大動力,才能保證300多噸的飛機,自由翱翔藍(lán)天。

航空飛機攀升階段需要強勁的動力,僅22分鐘耗油量就達(dá)到50L

然而航空發(fā)動機內(nèi)部的高溫、高壓,高沖擊力也帶給工程上巨大的挑戰(zhàn)。所以,航空發(fā)動機,不僅具有先進的冷卻系統(tǒng):

 

各個部分的材料也具有嚴(yán)格要求:

甚至還需要精密的控制系統(tǒng):

除了以上需求外,潤滑系統(tǒng)也是發(fā)動機的靈魂:

對沖擊力很強的區(qū)域都有典型的針對性:

通過以上精密的系統(tǒng),才能讓具有先進的航空機油發(fā)揮出最佳性能,盡可能降低發(fā)動機系統(tǒng)內(nèi)部的材料和動力損耗,同時也有助于冷卻散熱。

對于先進的航空發(fā)動機,無論冷卻系統(tǒng)、特殊材料、控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、航空機油都具有很苛刻的要求。

我們知道,像霍尼韋爾這樣的航天航空巨頭,在這方面都有世界頂尖級的成就,對相關(guān)難題的解決駕熟就輕。

那霍尼韋爾是如何解決這些難題的呢?

這其實離開不霍尼韋爾在航天航空的歷史積累和底蘊。

霍尼韋爾的歷史可以追溯到1885年,當(dāng)時,阿爾伯特·歐布茲(Albert Butz)發(fā)明了爐調(diào)節(jié)器和報警器并獲得專利。

阿爾伯特·歐布茲

1886年4月23日,阿爾伯特·歐布茲成立了歐布茲熱電調(diào)節(jié)器有限公司,在隨后幾十年,該公司,都主要做著電熱調(diào)節(jié)器的專利技術(shù)。

時間到了1904年,一位年輕工程師馬克·霍尼韋爾,發(fā)明了北美洲第一個熱水熱水家庭供暖系統(tǒng)。于是他在1906年成立了霍尼韋爾暖氣專業(yè)公司。

馬克·霍尼韋爾

由于同樣是熱系統(tǒng)領(lǐng)域,霍尼韋爾公司與歐布茲公司在商業(yè)上具有諸多的碰撞。但最終在1927合并,組建為明尼阿波利斯-霍尼韋爾調(diào)節(jié)器公司,霍尼韋爾成為第一任總裁。

在航空才剛剛發(fā)展的早期階段,明尼阿波利斯-霍尼韋爾調(diào)節(jié)器公司一開始主攻的并不是航空領(lǐng)域,而是各種精密儀器。

幾十年下來,在寶石鐘表、高溫計、碳桿高溫計、高級坦克潛望鏡、攝像機穩(wěn)定器、電子自動駕駛儀、溫控器、陀螺儀等各個方面的技術(shù)沉淀下,不僅讓明尼阿波利斯-霍尼韋爾調(diào)節(jié)器公司掌握了各個方面精密的先進工藝技術(shù),也發(fā)展到了全球各地,也有了精益求精的匠心精神。

二戰(zhàn)時期,美國借助明尼阿波利斯-霍尼韋爾公司發(fā)明的電子自動駕駛儀,對日本進行了精準(zhǔn)的原子彈投放。這促使明尼阿波利斯-霍尼韋爾公司在1942年10月5日,于芝加哥成立了航空分部。這個部門專門負(fù)責(zé)開發(fā)控制自動駕駛儀的編隊操縱桿,以及更精確的飛機燃油量指示器和渦輪增壓器。

隨著幾年霍尼韋爾航空分部快速發(fā)展,到1950年,已經(jīng)承包了美國第一艘核潛艇,以及鸚鵡螺號航空母艦的控制工作。1951年又收購了英特沃斯公司的聲納、超聲波,以及遙測技術(shù)。到了1953年,開始與美國萊特航空發(fā)展中心合作,逐漸在航空領(lǐng)域發(fā)揮著重要角色。

1963年,明尼阿波利斯-霍尼韋爾公司正式更名為霍尼韋爾,其提供的顯示器和發(fā)動機控制器,在1969年,為阿姆斯特朗搭乘的阿波羅11號火箭飛船的登月旅行,提供了技術(shù)上的支持。1970年,霍尼韋爾把自身的計算機業(yè)務(wù)與通用電氣公司的信息系統(tǒng)合并,并影響了后來的計算機操作系統(tǒng)的發(fā)展。

在控制系統(tǒng)上的技術(shù)優(yōu)越性,霍尼韋爾公司已經(jīng)有了成為航天航空巨頭的潛質(zhì)。

70年代后,霍尼韋爾公司旗下的加雷特公司所發(fā)明的TFE731系列發(fā)動機成為那個時代的經(jīng)典之作。這一時期,霍尼韋爾公司發(fā)明的渦輪噴氣式飛機近地警告系統(tǒng)(GPWS),大大降低了事故率,成為航空史上最重要的安全系統(tǒng)。

1986年,霍尼韋爾收購了斯佩里航天航空集團優(yōu)利系統(tǒng)公司,標(biāo)志著霍尼韋爾在應(yīng)航空航天的以下不同領(lǐng)域,都成為了全球佼佼者:

電子導(dǎo)航系統(tǒng)

駕駛艙儀表

照明

主推進和輔助動力渦輪發(fā)動機

噴氣式發(fā)動機

航空電子學(xué)

合成原油技術(shù)

勞倫斯·斯佩里

2005年10月,霍尼韋爾收購了潤滑油巨頭環(huán)球油品公司50%的股份,同時完全控制了這家合資企業(yè)的石化和煉油技術(shù)。

這標(biāo)志著,霍尼韋爾在潤滑油領(lǐng)域有了前所未有的技術(shù)實力。

作為發(fā)動機領(lǐng)域先驅(qū),霍尼韋爾始終以創(chuàng)新思維和可靠的技術(shù),推動著航空航天、重型機械工程等行業(yè)動力系統(tǒng)的革新和發(fā)展。其理念是:更強動力+燃油經(jīng)濟性=更多可能。

霍尼韋爾汽車發(fā)動機潤滑油正是這一理念的經(jīng)典詮釋。其將航空航天、石油煉化領(lǐng)域的技術(shù),輕松下放到民用市場。

經(jīng)工程師研發(fā)的“多元蜂巢油膜技術(shù)”(多元極性油網(wǎng)膜技術(shù)),不僅能在嚴(yán)苛路況下為發(fā)動機提供全面精密的優(yōu)質(zhì)保護,更能提高燃燒效率,降低油耗,讓愛車爆發(fā)如飛機起飛時的磅礴動力,同時在日常駕駛中保持穩(wěn)定順暢。

而今,霍尼韋爾的機油產(chǎn)品都沿襲了“多元蜂巢油膜技術(shù)”,并瞄準(zhǔn)了當(dāng)今全球最高標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)燃機適配。

目前,不論是歐六還是國六標(biāo)準(zhǔn)要求下,最精密的發(fā)動機有4個特點:

高升功率

高熱負(fù)荷

低尾氣排放

低油耗

這幾點,相當(dāng)于“既讓馬兒跑得快,又讓馬兒吃得少,還要讓馬兒少上廁所...”

舉個例子,奧迪A4L上的EA888系列2.0T高功率發(fā)動機,可以實現(xiàn)252PS/370Nm的扭矩。而上一代A4L的3.0T V6機型,動力指標(biāo)為272PS/400Nm。

這意味著,僅僅幾年時間,在少了2個氣缸和1.0L的排量基礎(chǔ)下,以大眾集團為首的歐洲汽車廠商不斷提高燃油效率。

而更嚴(yán)苛的國六B和歐洲六號排放標(biāo)準(zhǔn),使得每家汽車廠商要使出渾身解數(shù),應(yīng)對節(jié)能減排目標(biāo)。不少汽車廠商不得不選擇“外掛”來解決發(fā)動機碳排放,一種叫做GPF顆粒捕捉器的后置處理裝置應(yīng)運而生,卻為車主帶來了不小的麻煩——長時間的城市低速行駛,燃燒不充分的工況,更容易產(chǎn)生碳排放量堆積,GPF堵塞導(dǎo)致發(fā)動機故障燈亮起的問題并不鮮見。

而霍尼韋爾機油產(chǎn)品,一開始就瞄準(zhǔn)了最新一代國六和歐六排放標(biāo)準(zhǔn)的車型適配,除了最低端的H5系列,均支持高燃效、低排放、低油耗的國六標(biāo)準(zhǔn)車型使用。

得益于航空航天和石油煉化領(lǐng)域數(shù)十年的技術(shù)積累,霍尼韋爾的機油產(chǎn)品不僅輕松適配嚴(yán)苛的國六B發(fā)動機,更獲得了機油行業(yè)和多個豪華品牌汽車廠商的認(rèn)證。

其中,API(美國石油協(xié)會)的最高等級機油認(rèn)證為SP級別,目前霍尼韋爾H6及以上產(chǎn)品,均獲得了SP級別認(rèn)證。

而廠商認(rèn)證方面,包括保時捷、寶馬、奔馳、大眾集團、沃爾沃、通用汽車、福特等多個OEM,都給予了霍尼韋爾機油認(rèn)證。

而當(dāng)霍尼韋爾同時擁有:國六、API SP、多個豪華品牌的機油認(rèn)證基礎(chǔ)之后,意味著目前市面上的保有車型,比如國五國四的車型,比如日系韓系德系主流車型等等,都可以被向下兼容。

 

正是由于航空航天領(lǐng)域的歷練,使得霍尼韋爾機油的技術(shù)下放,能夠為廣泛的車主帶來卓越的駕駛體驗。目前,霍尼韋爾機油已經(jīng)上架某虎APP,將為更多的保有車主可以搜索匹配,感受高品質(zhì)、高科技的澎湃動力體驗。

 

作為一家在可持續(xù)發(fā)展方面擁有100多年豐富經(jīng)驗的高科技企業(yè),霍尼韋爾始終致力于以創(chuàng)新的產(chǎn)品和成熟的技術(shù)為引擎改善企業(yè)自身和廣大客戶的環(huán)保表現(xiàn)與社會效益?;裟犴f爾約60%新產(chǎn)品研發(fā)以改善環(huán)保表現(xiàn)和社會效益為出發(fā)點。

 

(太平洋汽車 衡水01)

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