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航空发动机内部温度高达2000℃霍尼韦尔如何保证稳定高速运转?

发布时间: 2024-03-23 来源:新闻资讯

  它的结构主要分成两个部分:前部分蓝色的区域是压缩机,后部分红色的区域是燃烧室。压缩机又依次分为低压压缩机、中压压缩机、高压压缩机。

  当燃气涡轮发动机工作时,空气从进气口进入,先经过风扇低压压缩机压缩,仅仅1秒钟吸收的空气重量就高达1.2吨,1000多立方,超过一间壁球场的所有空气。

  空气被压缩后,温度开始上升,从-50℃升高到40℃。进入中亚压缩机后,再从50℃升高到300℃。随后再经过高压压缩机压缩。压缩机转速高达1600km/h,能轻松实现40:1的高压缩比,得到650℃高温的浓缩空气后,最后再注入燃烧室。

  燃烧室的温度最高达到2000℃,使得高浓缩的空气瞬间膨胀,产生极强的高温度高压力。把燃料的化学能转化成空气的内能,然后再通过燃气轮机一级一级地释放,把空气的内能转化成动能[1],期间空气温度最高可达到1700℃,接近人类材料极限。

  然而航空发动机内部的高温、高压,高冲击力也带给工程上巨大的挑战。所以,航空发动机,不仅仅具备先进的冷却系统:

  通过以上精密的系统,才能让具有先进的航空机油发挥出最佳性能,尽可能降低发动机系统内部的材料和动力损耗,同时也有助于冷却散热。

  对于先进的航空发动机,无论冷却系统、特别的材料、控制管理系统、润滑系统、航空机油都具有很苛刻的要求。

  我们知道,像霍尼韦尔这样的航天航空巨头,在这方面都有世界顶尖级的成就,对相关难题的解决驾熟就轻。

  霍尼韦尔的历史可以追溯到1885年,当时,阿尔伯特·欧布兹(Albert Butz)发明了炉调节器和报警器并获得专利。

  1886年4月23日,阿尔伯特·欧布兹成立了欧布兹热电调节器有限公司,在随后几十年,该公司,都主要做着电热调节器的专利技术。

  时间到了1904年,一位年轻工程师马克·霍尼韦尔,发明了北美洲第一个热水热水家庭供暖系统[3]。于是他在1906年成立了霍尼韦尔暖气专业公司。

  由于同样是热系统领域,霍尼韦尔公司与欧布兹公司在商业上具有诸多的碰撞。但最终在1927合并,组建为明尼阿波利斯-霍尼韦尔调节器公司,霍尼韦尔成为第一任总裁。

  在航空才刚刚发展的早期阶段,明尼阿波利斯-霍尼韦尔调节器公司一开始主攻的并不是航空领域,而是各种精密仪器。

  几十年下来,在宝石钟表、高温计、碳杆高温计、高级坦克潜望镜、摄像机稳定器、电子无人驾驶仪、温控器、陀螺仪等每个方面的技术沉淀下,不仅让明尼阿波利斯-霍尼韦尔调节器公司掌握了每个方面精密的先进工艺技术,也发展到了全球各地,也有了精益求精的匠心精神。

  二战时期,美国借助明尼阿波利斯-霍尼韦尔公司发明的电子无人驾驶仪,对日本进行了精准的投放。这促使明尼阿波利斯-霍尼韦尔公司在1942年10月5日,于芝加哥成立了航空分部[4]。这个部门专门负责开发控制无人驾驶仪的编队操纵杆,以及更精确的飞机燃油量指示器和涡轮增压器。

  随着几年霍尼韦尔航空分部加快速度进行发展,到1950年,已经承包了美国第一艘核潜艇,以及鹦鹉螺号航空母舰的控制工作。1951年又收购了英特沃斯公司的声纳、超声波,以及遥测技术。到了1953年,开始与美国莱特航空发展中心合作,逐渐在航空领域发挥着重要角色。

  1963年,明尼阿波利斯-霍尼韦尔公司正式更名为霍尼韦尔,其提供的显示器与发动机控制器,在1969年,为阿姆斯特朗搭乘的阿波罗11号火箭飞船的登月旅行,提供了技术上的支持。1970年,霍尼韦尔把自身的计算机业务与通用电气公司的信息系统合并,并影响了后来的计算机操作系统的发展。

  70年代后,霍尼韦尔公司旗下的加雷特公司所发明的TFE731系列发动机成为那个时代的经典之作。这一时期,霍尼韦尔公司发明的涡轮喷气式飞机近地警告系统(GPWS),大幅度的降低了事故率,成为航空史上最重要的安全系统。

  1986年,霍尼韦尔收购了斯佩里航天航空集团优利系统公司[5],标志着霍尼韦尔在应航空航天的以下不相同的领域,都成为了全球佼佼者:

  2005年10月,霍尼韦尔收购了润滑油巨头环球油品公司50%的股份[6],同时完全控制了这家合资企业的石化和炼油技术。

  作为发动机领域先驱,霍尼韦尔始终以创新思维和可靠的技术,推动着航空航天、重型机械工程等行业动力系统的革新和发展。其理念是:更强动力+燃油经济性=更多可能。

  霍尼韦尔汽车发动机润滑油正是这一理念的经典诠释。其将航空航天、石油炼化领域的技术,轻松下放到民用市场。

  经工程师研发的“多元蜂巢油膜技术”(多元极性油网膜技术),不仅能在严苛路况下为发动机提供全面精密的优质保护,更能提高燃烧效率,降低油耗,让爱车爆发如飞机起飞时的磅礴动力,同时在日常驾驶中保持稳定顺畅。而今,霍尼韦尔的机油产品都沿袭了“多元蜂巢油膜技术”,并瞄准了当今全球最高标准的内燃机适配。

  这意味着,仅仅几年时间,在少了2个气缸和1.0L的排量基础下,以大众集团为首的欧洲汽车厂商逐步的提升燃油效率。

  而更严苛的国六B和欧洲六号排放标准,使得每家汽车厂商要使出浑身解数,应对节能减排目标。不少汽车厂商不得不选择“外挂”来解决发动机碳排放,一种叫做GPF颗粒捕捉器的后置处理装置应运而生,却为车主带来了不小的麻烦——长时间的城市低速行驶,燃烧不充分的工况,更容易产生碳排放量堆积,GPF堵塞导致发动机故障灯亮起的问题并不鲜见。

  而霍尼韦尔机油产品,一开始就瞄准了最新一代国六和欧六排放标准的车型适配,除了最低端的H5系列,均支持高燃效、低排放、低油耗的国六标准车型使用。

  得益于航空航天和石油炼化领域数十年的技术积累,霍尼韦尔的机油产品不仅轻松适配严苛的国六B发动机,更获得了机业和多个豪华品牌汽车厂商的认证。

  其中,API(美国石油协会)的最高等级机油认证为SP级别,目前霍尼韦尔H6及以上产品,均获得了SP级别认证。

  而厂商认证方面,包括保时捷、宝马、奔驰、大众集团、沃尔沃、通用汽车、福特等多个OEM,都给予了霍尼韦尔机油认证。

  而当霍尼韦尔同时拥有:国六、API SP、多个豪华品牌的机油认证基础之后,意味着目前市面上的保有车型,比如国五国四的车型,比如日系韩系德系主流车型等等,都可以被向下兼容。

  正是由于航空航天领域的历练,使得霍尼韦尔机油的技术下放,能够为广泛的车主带来卓越的驾驶体验。目前,霍尼韦尔机油已经上架某虎APP,将为更多的保有车主可以搜索匹配,感受高品质、高科技的澎湃动力体验。

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