Изменение химического состава авиационных масел при их термоконверсии

Представлены результаты экспериментальных исследований изменения химического состава авиационных масел при их термоконверсии. В качестве объектов исследований выступают авиационные масла, широко применяемые в авиационной отрасли Республики Беларусь: МС-8П, ТУРБОНИКОЙЛ 98 (ТН 98) и ТУРБОНИКОЙЛ 600 (ТН 600). Приведено описание условий эксплуатации масел, включая термические режимы. Отмечено, что хотя рассматриваемые масла обладают термической стабильностью в широком температурном интервале, на различных этапах эксплуатации они подвергаются перегревам, приводящим к количественному изменению углеводородного состава, что может способствовать значительному снижению смазывающих свойств, образованию и накоплению механических загрязнений в узлах трения, образованию дефектов и разрушению элементов узлов трения. В ходе исследования определялся химический состав исходных масел, после чего масла прогревались в течение определенного периода. Температурные режимы нагрева выбраны в диапазоне от максимальных рабочих температур, в которых используются эти масла, до минимальных температур вспышки. Для удобства компоненты масел были разделены на восемь групп компонентов. Представлен анализ изменения процентного содержания групп компонентов исследованных масел при их прогреве. Показано влияние времени нагрева на компонентный состав указанных образцов. Полученные результаты могут быть полезны при моделировании работы узлов трения авиационных двигателей и прогнозировании изменений показателей качества масел в условиях их эксплуатации.

1. Study on rheological properties of aviation lubricating oil under conditions of heavy load, high speed, and high temperature / Z. Li, X. Zhao, D. Zheng [et al.] // Industrial Lubrication and Tribology. – 2019. – Vol. 71, № 4. – P. 525–531. https://doi.org/10.1108/ILT-09-2018-0345

2. Study of thermal-oxidative stability of synthetic oils for aircraft gas turbine engines and helicopter gearboxes / L. S. Yanovskiy, V. M. Ezhov, M. A. Ilina, K. V. Sharanina // Мир нефтепродуктов. – 2021. – № 2. – С. 52–56. https://doi.org/10.32758/2071-5951-2021-0-2-52-56

3. Dellis, P. S. The automated spectrometric oil analysis decision taking procedure as a tool to prevent aircraft engine failures / P. S. Dellis // Tribology in Industry. – 2019. – Vol. 41, № 2. – P. 292–309. https://doi.org/10.24874/ti.2019.41.02.15

4. Trendak, M. Influence of oil service life on selected performance parameters of an aircraft piston engine / M. Trendak, J. Czarnigowski // Combustion Engines. – 2023. – Vol. 194, № 3. – P. 78–83. https://doi.org/10.19206/CE-168334.

5. Диагностика авиационных двигателей путем оценки металлической загрязненности масел / К. И. Грядунов, А. Н. Козлов, М. Л. Немчиков, И. С. Мельникова // Высокие технологии гражданской авиации. – 2019. – Т. 22, № 3. – С. 35–44. https://doi.org/10.26467/2079-0619-2019-22-3-35-44.

6. Determination of service life of aviation oils / V. G. Kuznetsov, G. T. Novosartov, A. I. Echin [et al.] // Chemistry and Technology of Fuels and Oils. – 1985. – Vol. 21. – P. 596–598. https://doi.org/10.1007/BF00730134

7. Некоторые пути совершенствования двигателей и энергоустановок марки «НК». Часть 1 / В. А. Алтунин, К. В. Алтунин, М. Р. Абдуллин [и др.] // Тепловые процессы в технике. – 2021. – T. 13, № 12. – С. 530–542. https://doi.org/-10.34759/tpt-2021-13-12-530-542

8. Проблемы систем смазки авиационных двигателей / В. А. Алтунин, К. В. Алтунин, М. В. Львов [и др.] // Тепловые процессы в технике. – 2021. – Т. 13, № 8. – С. 357–384. https://doi.org/10.34759/tpt-2021-13-8-357-384

9. Экспериментальная установка для исследования влияния электростатических полей на теплообмен и процесс осадкообразования в моторном авиационном масле при его вынужденной конвекции / В. А. Алтунин, М. В. Львов, А. А. Щиголев [и др.] // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. – 2023. – № 7. – C. 113–123. https://doi.org/10.18698/0536-1044-2023-7-113-123

10. Термоконверсия авиационных масел / Е. А. Шапорова, С. В. Василевич, С. О. Стойко, В. В. Щур // Научный вестник МГТУ ГА. – 2023. – Т. 26, № 5. – С. 65–80. https://doi.org/10.26467/2079-0619-2023-26-5-65-80

11. Результаты экспериментальных исследований тепловых процессов в условиях вынужденной конвекции моторного авиационного масла марки МС-20 / В. А. Алтунин, М. В. Львов, А. А. Юсупов [и др.] // Инженерный журнал: наука и инновации. – 2023. – № 6. – С. 1–20. https://doi.org/10.18698/2308-6033-2023-6-2285

12. Johnson, D. W. Turbine engine lubricant and additive degradation mechanisms / D. W. Johnson // Aerospace Engineering / ed. G. Dekoulis. – IntechOpen, 2018. https://doi.org/10.5772/intechopen.82398

13. Термическое разложение основы авиационного синтетического смазочного масла / Nan Wu, Zhimin Zong, Yiwei Fei, Jun Ma [et al.] // Нефтехимия. – 2018. – Т. 58, № 2. – С. 208–214. https://doi.org/10.7868/S0028242118020132

14. Johnson, D. W. Turbine engine lubricant and additive degradation mechanisms / D. W. Johnson // Recent Progress in Some Aircraft Technologies / ed. R. K. Agarwal. – IntechOpen, 2016. https://doi.org/10.5772/62394

15. Исследование влияния структуры сложноэфирных основ на термоокислительную стабильность масел / Б. П. Тонконогов, Л. Н. Багдасаров, К. А. Попова, С. С. Агабеков // Известия вузов. Химия и химическая технология. – 2018. – Т. 61, вып. 2. – С. 73–79. https://doi.org/10.6060/tcct.20186102.5598

16. Смазочные масла для турбовальных двигателей и редукторов вертолетов / Л. С. Яновский, В. М. Ежов, А. А. Молоканов, К. В. Шаранина [и др.] // Трение и смазка в машинах и механизмах. – 2012. – № 11. – С. 16–20.

17. Thermal Degradation of Aviation Synthetic Lubricating Base Oil / N. Wu, Z. Zong, Y. Fei [et al.] // Petroleum Chemistry. – 2018. – Vol. 58, № 3. – P. 250–257. https://doi.org/10.1134/S0965544118030179

18. Зиновьев, В. Е. Обоснование возможности и целесообразности применения мобильного оборудования для регенерации отработанных гидравлических масел наземных транспортно-технологических средств / В. Е. Зиновьев, Ю. С. Зиновьева // Транспорт. Транспортные сооружения. Экология. – 2022. – № 2. – С. 19–27.

19. A comparison of fresh and used aircraft oil for the identification of toxic substances linked to aerotoxic syndrome / D. Megson, X. Ortiz, K. J. Jobst [et al.] // Chemosphere. – 2016. – Vol. 158. – P. 116–123. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2016.05.062

20. Коагуляция и ультрафильтрация: гибридный процесс очистки отработаных масел / С. В. Федосов, А. В. Маркелов, А. В. Соколов, Ю. П. Осадчий // Мембраны и мембранные технологии. – 2022. – Т. 12, № 5 – С. 341–350. https://doi.org/10.31857/S2218117222050054

21. Авиационное масло МС-8П // Масла и смазки для вашего бизнеса. – URL: https://profi-oil.pro/ru/aviatsionnoemaslo-ms-8p/ (дата обращения: 19.10.2023).

22. Авиамасла. – URL: https://expresoil.ru/aviamasla (дата обращения: 19.10.2023).

23. TurbonycOil 98. – URL: https://trast-aero.com/ru/catalog/Masla-i-smazki/TURBONIKOL-98.html (дата обращения: 19.10.2023).

24. NYCO TURBONYCOIL 600. – URL: https://www.petromineral.ru/katalog/nyco/masla-dlya-gtd-dlya-aviatsionnoypromyshlennosti/nyco-turbonycoil-600.html (дата обращения: 19.10.2023).