车本身是有生命的,应该被尊重。 宝马M4引擎康复过程。

「引言」

车辆在出问题之前的一些部件更换、和身体的一些内部梳理,就是为了防患于未燃,避免出现可预知的问题,其实也就是给车主省钱。因为大多数部件下课后不明觉晓的车主不会立即停机,这就是把其他关键部件损坏引起并发症。。。。。康复的过程中需要对所用的东西微调和打磨,在认为有问题的地方停下来,你要搞清问题所在,并想着如何加点东西让它在很长的一段时间没有问题。

「车如其人,修车如修身」

车本身是有生命的,应该被尊重。 宝马M4引擎康复过程,故事开始。

对待它的呵护是认真的。

!拆卸进气道物理核桃砂清洁进气门

!更换火花塞液态化碳层无颗粒残余

!活塞环弹性恢复润滑系统内部清洁

!高速发动机抗磨呵护辅助机油保护

!清洁催化器梳理油路燃烧助氧增燃

「液态祛疾动力恢复」

这台性能引擎S55在康复过程中燃烧室的顽疾清理尤为重要,因为燃烧室的积碳顽疾夺走了这台引擎的大部分动力,用内窥镜可以看到活塞金属表面,清洁后的效果。

内窥镜下的燃烧室进过清洁后呈现很清洁。
活塞顶部的碳层情况,碳层被充分液化分解。
活塞顶部“M174+合金制成(ASi12cu4Ni2Mg)”金属材质表面干净可见,碳层几乎化解干净没有盲点,镜头内的燃烧室没有看到任何颗粒存在“碳颗粒的存在会造成再污染甚至刮伤气缸壁“,碳层被充分液化分解。
燃烧室上腔的碳层情况:
燃烧室的上腔缓释技术下的K1分解进气门正面的积碳通过窥镜也能清晰看到,积碳正面也就是燃烧室内上腔室表面的碳层分解很彻底,这个是干冰技术无法实现的清洁死角。同时喷嘴外面也充分分解,而且活塞上止点上腔的空间也通过泡沫接触的清洁能力碳层被化解。
我现在用的K1K2,液化碳、无颗粒、少死角、附保护,始终没有换过清洁燃烧室产品,甚至现在最流行的干冰,在它面前也变得暗淡无光。活性制剂的释放速度,延长了活性制剂的有效浓度,进行流体置换的过程中分解时间短。其次泡沫的塑形保持可以清洁难以清洁的活塞上止点燃烧室和气门正面、边缘,这些都是其它工艺没法实现的过程。
“实际中可用铺展、粘附、浸入速度来评价表面活性能力。”分解效果速度很快。这种流体之间的取代过程是很安全的,清洁下来的积碳被液化,以流体的形式存在,所以顾虑自然解除,颗粒型的残渣形式根本不存在。
多年的实践我对产品的选择有了自己的认识,无论是进口的还是国产的都要基于以下的选择原则。
!在不伤害的前提下实现祛除过程
最低的伤害,对所接触的人、金属、橡胶、塑料最低程度的伤害。
!对处理的顽疾最有效的实现祛除
长时间滋生的灼烧副产物附着力非常强,在最小当量下有效祛除。
!在实现顽疾祛除后继续抑制再生
再实现一次清洁后液态产品中的辅助成分能起到抑制再生的作用。
!在对顽疾实施清洁中兼顾着保护
有的清洁过程中会破坏金属表面的润滑层兼顾润滑能力提供保护。
!将顽疾液化分散杜绝脱疾生颗粒
顽疾祛除的过程一定是液化分散不能脱疾形成的颗粒物二次污染。

润滑系统内部的顽疾进行动态运行清洁,通过顽疾的祛除实现活塞环的弹性恢复。
活塞环部分恢复!
S55刮油环是经过氮化处理的ES刮油环,LDS涂层的铝合金气缸套。在更换机油的时候有效的祛除活塞环中淤积的碳残物,充分释放环子的弹性,同时实现液态化碳流入曲轴箱内的少量污液和润滑系统中的污物,减少ES油环与LDS涂层直接的碳粒磨损。高转速引擎需要更多的呵护。
减少磨损给予引擎最好的保护!
凭借双涡轮增压系统,这台S55发动机的最大功率达到了317kw/7300rpm,S55所需要的是高转速配合高扭矩,高转速发动机提速快,油耗高,扭矩峰值出现在1850~5500 r/min之间是最合适的。高转速机对发动机的制造工艺、喷油系统、电子点火、控制系统等要求更精确更苛刻。保护要求更高要求。S55发动机的缸体采用了无缸套的设计,这样的好处在于增强了缸体的强度,同时在缸套内部通过激光加工工艺在其表面形成了一个高强度耐磨的涂层,再结合轻量化的锻造活塞、高扭转刚性的锻造曲轴以及更适合高转速需求的曲柄连杆机构,最终使S55发动机在机械结构上相比普通的N55B30拥有更敏锐和快捷的油门响应。
机油的保护是有天花板的,使用机油保护剂对润滑系统的副产物生成抑制、金属表层的抗磨层建立,给予性能引擎最高的润滑保障。高PAO油载体,低硫分,增强机油抗氧化能力、提高机油的高温性能、中和产生的酸性物质;降低摩擦、减少磨损.防止金属之间直接接触,从而延长发动机的使用寿命。
定期更换火花塞带M标记的高性能型!
M系类的火花塞不同于N55,是高性能火花塞,陶瓷体上都会印上M标记以正其身。

「骨子里带的精髓,了解“S55“」
S55发动机是S65发动机的后继产品。与X5M、X6M、F1xM5M6的发动机以及F06M6的S63发动机一样,S55也以 BMW AG批量生产发动机为基础。如发动机代码所示,S55发动机以N55发动机为基础开发的性能引擎。与配备VB自吸式发动机的上一代车型不同,新款BMWM3和BMWM4轿跑车通过采用M Twin Power Turbo技术的3升6缸汽油发动机进行驱动。
M Gmbh的技术改款和改进使发动机具有跑车特性。通过采用涡轮增压技术和高转速方案,M发动机以其317kW431HP额定功率的出色动力性能给人留下了深刻印象,与上一代车型不同现在,在转速很低的情况下便可明显提供该功率。做了动力恢复后试车,低转速出现的推背感的确和S65感受不一样,大扭矩即客户可感知的动力性能特征提高37%后由400Nm增至550Nm,几乎可在整个有效转速范围内实现。
N55引擎的影子:由于S55发动机以N55发动机为基础,75%的发动机部件均源自于N55批量生产发动机。其余25%的发动机部件在N55发动机基础上进行了全新开发或为协同部件。所有技术数据均在上一代车型之上S55发动机还有助于在F80F82上继续采用智能化轻型结构的整体方案。
例如通过智能化使用材料使s55发动机较之S65发动机重量减轻了3%。
发动机壳体:采用了AI Si Cu 0.5 Mg硬膜铸造,封闭式端盖曲轴箱设计,不同于N55采用的浇铸式铸铁气缸套,而是采用了LDS涂层的铝合金气缸套。通过应用这种材质发动机重量相对减轻2.2kg,实现轿跑车轻型结构方案。
气缸盖:S55发动机的气缸盖针对汽车运动要求进行了相应调整。气缸盖的基本结构与N55发动机相同。采用了双高压泵直喷装置和第三代Valvetronic。曲轴通风装置工作原理如同N55,
活塞:在此使用Mahe公司的封闭式活塞。活塞由M174+合金制成(ASi12cu4Ni2Mg)。这种合金非常适用于高负荷汽油发动机。针对带有LDS涂层的气缸套,活塞的活塞裙带有 Graal涂层。活塞直径为84mm。活塞环是一个氮化矩形环。第二个活塞环是鼻形锥面环。刮油环是经过氮化处理的ES刮油环。
皮带传动机构
由于改变了皮带传动机构的设计并使用了一个机械冷却液泵,因此需要对皮带传动机构进行相应调整。在曲轴带皮带轮的扭转减振器与空调压缩机之间使用了一个附加张紧轮,从而对取消液压转向助力泵进行补偿。通过附加张紧轮可防止带皮带轮的扭转减振器与空调压缩机之间出现多楔带振动。
油底壳:
油底壳 与N55不同,S55发动机的油底壳由镁合金制成。S55发动机的镁合金油底壳重量减轻1000G,油底壳内附加盖板可限制纵向、横向加速时机油移动。
双重设计的高压泵:
S55发动机的燃油混合气制备装置与N55发动机的燃油混合气制备装置联系紧密。与N55发动机不同,在S55发动机上采用双重设计的高压泵,而在N55发动机上仅采用单活塞高压泵。这样可使共轨内达到更高燃油储备量,从而实现所要求的S55发动机性能数据和转速。高压喷射阀进行了创新,可通过其满足EURO6排放标准。在此使用 Bosch名为HDEV52Qstat15的高压喷射阀,该喷射阀可支持控制式阀门运行cvO功能
中冷器的设计:
为了更好地降低经过增压后空气的温度,S55发动机采用了水冷式的中冷器,它被安放在发动机的顶部,准确的说是位于气缸盖靠近进气的一侧,而为了降低发动机的高度,所以只能被迫将发动机的主体倾斜一个角度。
排气鼓管
排气歧管根据气缸列采用相应设计。因此每个气缸列都有一个排气歧管。通过每三个排气通道合为一个排气通道可确保废气涡轮增压器涡轮最佳流动情况。排气歧管与废气涡轮增压器的涡轮壳体铸造为一个部件。
「施工中的细节」
施工中要拆卸相关的稳定支架。M4机舱内加了一个铝制框架,将力的方向延伸至A柱,这种做法和赛车上制作防滚笼是一样的。设计理念和几何结构与赛车是一样的。这个非常坚硬的上层结构,在上层结构和下层结构之间,如果透过进气格栅看进去,一些强化支柱将上下两层联系起来上整个车头部分刚性非常高。
拆除中冷器才能拆卸进气道清洁气门积碳:
为了更好地降低经过增压后空气的温度,S55发动机采用了水冷式的中冷器,它被安放在发动机的顶部,准确的说是位于气缸盖靠近进气的一侧,而为了降低发动机的高度,所以只能被迫将发动机的主体倾斜一个角度。
之所以这样也是要确保中冷器尽可能靠近进气歧管,以保证经过冷却后的空气尽快进入气缸,同时这种较短的进气设计也有利于提高油门的响应速度,并减小涡轮迟滞的问题,使发动机在转速达到1850rpm时就可以输出峰值扭矩。
S55康复的过程中需要对引擎内部微调和内梳,在认为有问题的地方停下来,要搞清问题所在,并想着如何加点东西让它在很长的一段时间没有问题。康复后的引擎低速顿挫消失,随之而来的是油门的柔顺响应。
我是位摄影爱好者,始终通过光影显影呈现出机械的美感,也认为修车这件事也可以做的很雅致还不是我们眼中的修车,最后感谢车友们关注陈痴为您呈现讲述修车的故事,谢谢您的关注。

冰箱购买解析,心心带你看10款潜力好机!
目录及文章结构
本篇共计8000字,45张图,15款好物链接,介绍了10款适合一般家庭的高性价比冰箱,涵盖了万元以下大部分品牌和机型,内容较多建议收藏后食用。附上文章目录及介绍机型。
 
答疑部分
1.神机603到底能不能在某宝、东哥那些标价9000的那里买
2.神机603到底要不要买延保
3.相近机型601能不能买
4.关于博世和西门子
5.关于西门子452和569
6.关于两款452的好价
 
机型推荐部分
1.博世274/西门子274
2.康佳601
3.奥马255
4.容声456
5.海尔520
6.海尔“水吧家族”
7.西门子502
8.美的615
9.松下435、498兄弟
10.东芝415
 
为帮助大家买的称心、买的如意,心心在本篇文章的评论区依然会“5+2”、“白加黑”在线回复,欢迎各位小伙伴们即时咨询。
本篇主要就是对这些问题进行一个统一回复。当然不推荐机型怕被打死,大家最爱的机型推荐肯定也有。
虽然现在双十一、六一八满屏飞,但是大部分小伙伴还是偏爱线下买冰箱。想了想也能理解,每次活动,线上和线下的力度都很棒。尤其大家电领域,甚至会有神价出没。
最近,又有数不清的小伙伴买到了和自己需求相匹配的各款神机,我也陆陆续续又收到了不少锦旗,贼甜。
还是那句话从这个帖子发出,为帮助大家买到一款称心如意的好冰箱,心心在评论区依然会“5+2”、“白加黑”在线回复。欢迎各位小伙伴们即时咨询。
真诚地希望所有看帖子的小伙伴,都能以一个比较理想的价格拿下适合自己的冰箱。大家加油!
★关于神机603和小神机452在说机型之前有几个大家问的比较多的点集中回复一下,关注对象是站内话题最热的神机603以及小神机452,还请对这两款“真神机”有兴趣的小伙伴不要错过。
 
★神机603
1.神机603到底能不能在某宝、东哥那些标价9000的那里买。
一方面是确实厉害,另一方面是站内话题以及文章比较多,神机603从贴着凡帝罗的牌子出身那一刻起,就注定是站内小伙伴们的宠儿。
神机厉害之处可以翻我前面的冰箱文,不赘述了。大家伙关心和提问最多的几个问题这里集中解答一下。
首先因为美的集团在很早就发动了神机的召回,所以主流平台的线上官方,包括但不限于京东、天猫、苏宁、国美、五星、顺电,都将不再会有603的售卖。
现在只有某宝一些小店还有603,这里要说的是即使他们赌咒发誓,说自己的603是原厂的,怎么怎么靠谱可以查这个扫那个。
都不要信。
冰箱这块即使扫出厂码,也只能查到一些基本的机器信息,不可能查到机器有没有经过翻新。换个角度考虑,真正南海东芝的603,会这个价格卖给你嘛。。。
至于线下,个别小城市可能还是会有样机啊之类的,但神机的配置以及价格显然影响到了东芝新机型的销售。美的急于召回全部产品,为东芝让路,线下也只会越来越难。
但不管怎样,新机以11000为界,样机就要看具体样到啥程度了。。
总结下也就是唯一靠谱的603路线是线下苏宁、国美、五星、顺电这类综超购入。
 
2.神机603到底要不要买延保。
其实这个问题很简单,在我看来只要它是你的主力冰箱,那就买,毕竟价格也不贵。且一般商场在你买样机的时候都会大方的直接送你延保了,这里就有坑了。。
如果他送你压缩机10年包换,请一定要拒绝,并且要求给你换成整机保或者制冷系统保。
也就是“压缩机十年”这玩意其实是个噱头,前阵子什么牌子都敢给你个压缩机十年作卖点,不是厂家良心发现了,而是这玩意约等于无。。
压缩机是冰箱里最皮实的所在,即使是每日经历一次开机——断电的商场样机,压缩机也大概率能扛住十年不出问题。不信你让他给你换成制冷系统十年试试,怕是商家赔的底裤都要没。
总结下也就是如果是过度用机器,不需要购买延保。如果是主力机且买的样机,那不管是制冷系统、主要部件还是整机,最好是买个延保,有十年买十年越长越划算。
 
3.相近机型601能不能买。
603其实是东芝J610的国产同步机,然后因为东芝当年和创维的那档子事,美的挂不了东芝的牌子卖,只好临时贴牌“凡帝罗”,价格自然也就降下来了。。
而601呢,他其实是603的进化版本。也就是603大约是东芝这款机子14、15年的国产本土型号,601大约是18年左右的本土型号。当年两款机型正常卖的时候,603大约比601价格要高上3000,如果你路子够广实际是高2000块。
既然601是603的进化版本当然可以买这没问题,那为啥神机是603不是601,因为两者几乎配置相当但是601白贵3000块。
且601传出多例果蔬室不保鲜的案例,而海南东芝的603至今金身不破,至少我没有听到各渠道有反映这款机器质量上有问题(合肥产603有过果蔬室不保鲜的个例)。
有很多小伙伴买冰箱必提压缩机,其实没那个必要,即使是海南东芝603我了解靠后的批次也不全是新加坡松,混了一部分无锡松。
总之如果有601价格能做到和603相当,那当然也可以入这没问题。但是渠道价不可能,除非商家赔钱给你,这样下来只有捡漏买601的样机了。果蔬室的问题,emmmmm,和噪音一样摸奖吧。
 
★西门子452
1.关于博世和西门子。
不到几万块那个层次,这两个牌子可以视为无区别,不会有所谓的实用感差距很大这回事。到了几万块的高端冰箱,博世比西门子强一些。但实际在我们正常的领域,西门子452反而名声更大,不过所谓西门子452比博世452保鲜强啊等等,这种说法是站不住脚的(图十一)
 
2.关于西门子452和569。
西门子569其实可以看做大号的452,至于我为什么喜欢推452,仅仅只是单纯的因为452价格比569低了不少。如果不在乎这100多升的容积,实际最有效的零度室容积仅仅差了39升(135-96),很明显452性价比更高。
那什么情况你要选择569呢,我总结了有以下三种。
A.你需要更高的保鲜体验。
西门子569是所谓的plus也就是二代保鲜技术,但实际西门子的零度保鲜在所有品牌里,绝对是靠前列的,可能也就输给日立的真空冰温。换句话讲452的零度即使差,放在全冰箱比也是拔群的,所以这点其实没那么重要。
B.452太小,塞不下。
这个说法很通俗吧,也是我前一期攻略里评论区老铁问的。他要比卡萨帝621还宽的冰箱,我寻思这一般人都要越小越好,这哥们是咋回事。
后来想明白了,家里准备好的嵌入式空间,冰箱大了确实塞不进去,但是冰箱小了也要命。如上图还算好的,有的空出来一大截整个家居格局就坏菜了。
569的规格是734*912*1756,452的规格是715*752*1911,也就是说在你用452结果发现小一圈的时候可以上569。
C.452太lou,比格不够。
452从上到下都带着一股浓浓的农业重金属的味道,尤其是不锈钢面板可真是跌份到家了。
569有钢化玻璃面板,甚至有比格拉满的陶瓷面板,讲真家里有这样一台陶瓷面板的冰箱,是真的能给人很大的震撼。
如果不是属于这三种情况,我个人都建议选择452,毕竟价位上差了很多,省下的钱拿去买台iPhone 11他不香嘛。。
 
3.关于两款452的好价。
这款活动两张9折券叠加价格打下5500真的让人难以想象,毕竟452是曾经号称“7000以下最强机的”。
已经买下的兄弟,觉得价格跳水也不用惴惴不安所谓的“减配”,底面散热和两侧散热实际使用,如果不考虑空间影响,差距不大。至于压缩机,我上面说的很明白了。。
之前爆料是5799,实现5499或者更低的(有5088的)可以看评论区,实现方法是两张9折券叠加,一张来源是二手家电回收(随便点回收个啥再取消就好),另一张是家电带货王。
博世的这款也不赖,送一个欧乐B的牙刷,咸鱼对半价出掉也能实现低于5500的价格(有5199的),总之这两款当时的这个价格我觉得很神了。
所以呀兄弟们,我和大家强调过很多次了,看到你觉得的“神价”先锁单,甭管值不值。然后来我评论区探讨,我基本看到都会回复,肯定在时限之内的。
有的小伙伴跑来探讨,探讨完事好不容易下定决定没货了,这操作我也是服了。。
那肯定有尺寸不符合的啊,肯定有安装不便利的啊,肯定有这差一点那差一点的啊,哪有事事这么完美的。先锁单好不,锁完再商量解决办法呀,这个世界办法总比困难多呀,咱们这么团结还能有解决不了的困难么。
哪怕大促的锁单只有2个小时,锁了再放再秒锁不也只有你自己能操作么。。还记得双十二全网熬夜给阿迪清库存么,我看大家放单再锁都玩的很熟练嘛。。
集中答疑结束后就到了大家最喜欢的机型推荐环节了!

本期内容到这里就结束了,我们下篇再见!

治好中国航空业的心脏病为什么这么难?
#航空发动机##中国航空##中国航空工业##发动机事航天航空心脏#
发动机是飞机的心脏。全国人民非常关注的就是两个“心”:一个是芯片;一个是飞机的心脏——发动机。这两个“心”的问题不解决,我们就难以从一个大国成为强国。造不出来不出自己的心脏,总是长期赖于国外,这也不是一个强国,甚至是一个大国的所为。

做发动机为什么这么难?为什么中国长期以来做不出来民用发动机?北京航空航天大学校长、中国工程院院士徐惠彬,主讲《打造中国航空发动机叶片“金钟罩”》,为你揭秘中国航空发动机叶片涂层材料研制的突破过程。

航空发动机难在哪里?

1

发动机需要非常高的安全性和可靠性

现在的一台民用发动机,要求稳定地工作三万小时,不能出任何故障。将来要超过三万小时,其中,有个两个实验是发动机必须要做的。

第一个实验叫抛鸟实验。

在航空飞行中,全球每年因鸟撞事故而造成的损失多达几十亿美元。据中国航空报报道:在2014年10月中国首次成功完成某型飞机发动机整机吞鸟试验。实验首次采用目测三点法、激光对准法,保证了鸟体实际撞击部位与设定点的偏差小于30mm;首次使用高速相机,实现了试验速度测量误差小于0.01%。

航空发动机进行“抛鸟”试验

第二个实验叫吞冰实验。

吞冰片试验目的,主要是为考核某型发动机对吞入一定形状、大小和数量冰片或冰雹的能力,在地面试验台上模拟飞行环境对发动机进行专项考核试验。一分钟一吨的冰要打到发动机里面去,发动机叶片要完好无缺。发动机如果不行的话谁敢坐飞机。在空中肯定有鸡蛋大的冰雹,吞进去的话发动机不能说停下检修,叶片打碎了,发动着火了还能飞吗?这两项实验证明发动机具有高度的安全性和可靠性。

航空发动机进行“吞冰”试验

2

发动机的叶片承载巨大的离心力

发动机的转速要达到10000多转,每分钟15000-16000的转速,发动机如果转动叶片,它承受的离心力相当于叶片本身的10000倍。有人说相当于挂着几台桑塔纳,而且这个时候发动机的叶片是在极高的温度下运转的。这就是它的第二个难点,发动机的叶片承载着巨大的离心力。

3

发动机的温度极高

现在发动机用的材料绝大多数都是金属材料。军用发动机燃烧室的工作温度已经超过了2000K,K(开尔文)和C(摄氏度)相比差了273度。民机发动机燃烧室的温度也要达到1800到1900K。而发动机所用的镍基高温合金它的初熔点大概也就在1300多度,加上273也不到1600K。所以说所有金属材料的叶片,在发动机燃烧室里边,它是处于熔化状态的,而且它还要挂着10000倍的离心力,你想想它是不是做到了极致。

还没完!休息5秒钟,插播一则广告

还想了解更多飞机?

《航空知识》资深编辑倾力编译

4

极致的加工精度要求

或许大家听说过层流和湍流,当流速很小时,流体分层流动,互不混合,称为层流,或称为片流;当流速增加到很大时,流线不再清楚可辨,流场中有许多小漩涡,称为湍流。发动机飞得很高,然后前面有风扇,压气机把风吹到燃烧室,相当于17级的风速,这个时候要确保火焰在里边稳定地燃烧,这对于搞空气动力学的也是一个极限,设计不好吹偏了把旁边都烧掉了。发动机由上万个零件组成的,加工精度要达到微米级,甚至有些个别的部件要达到纳米级,要确保每个零件都万无一失,所以发动机这个产品有多么精致。

让中国飞机发动机穿上自己做的衣服

1

发动机的核心:“一盘两片”

发动机最核心的核心就是“一盘两片”。“盘”就是涡轮盘,涡轮盘就是把工作叶片插上去以后带动它转动的。“两片”一个是导向叶片一个是工作叶片。导向叶片就是火焰冲出来的时候导流,然后才能吹着工作叶片转动。它是首先接触火焰的,紧接着就是工作片就是转动的,这是里面最难攻克的。

三项技术:冷却、合金的温度、加上涂层

发动机的叶片的工作温度已经远远超出了合金的熔点,怎么能让它不化呢?第一个需要冷却,中间把它做成空心的,冷空气吹进去然后冷却它,在外边形成个保护膜来保护它,因为它有一个温度梯度在里边,表面的温就降很多。第二件事让合金的承温能力继续提高。第三件事给它穿上一层衣服。深色的叶片,就是没有穿衣的叶片,白的叶片就是穿了一层衣服的叶片。

穿了什么衣服呢?一个热障涂层,叫 Thermal Barrier Coating(TBC),是应用于热端部件表面的高温防护陶瓷涂层。通过把合金与其工作附近的超高温热源隔离,来降低工件表面温度,从而提高器件的工作温度和寿命。这个陶瓷衣服涂上去难度大了,因为大家知道陶瓷很脆,金属的热膨胀系数很大,金属膨胀了陶瓷没有热膨胀,或者膨胀很小一下就把它崩掉了。所以要想穿上这层衣服非常难。

不带陶瓷涂层叶片(左)和带热障陶瓷涂层叶片(右)服役后表面状态对比

3

材料的进化史:等轴晶体、定向晶体、单晶体

解剖航空发动机的材料的话,它用了哪些材料呢?如下图,蓝色的是钛合金,红色的是镍基合金,然后黄色的主轴轴承用的是钢,然后还用了少量的铝和复合材料。90%以上都是用的金属材料,金属材料有个特点,它在温高的情况下,它的强度会大幅度地降低。

比强度(Specific Strength),钛合金的比强度在室温下是最高的,镍基合金其次,然后是钢和铝合金差不多。但是钛合金随着温度的增加,它很快强度就衰减了,镍基高温合金的比强度虽然不是最高,但它能够撑的温度比较高,撑得时间也比较长。这就是为什么我们现在做的涡轮叶片的合金,都是用镍基高温合金做出来的,而不能用钛合金。那么科学家们想办法,大家知道最开始做的叶片,是用铸造的方法做出的是等轴晶,放大以后,它由很多晶粒组成。但是在高温下,由于它的晶界原子排列是混乱的,从熵的角度来说它就是不稳定的,温度一高晶界就开始软化,然后这时候再有个巨大的离心力,这个晶界就碎了。第二步科学家们做出了定向,让所有的晶粒往一个方向长,它虽然有个晶界,但是它的晶界都是竖着的,有离心力的时候不要紧,但是横向不行,只要有横向力的话它从晶界就断开了。第三要做成单晶体,想了很多法,现在做的都是单晶。

这还不够,温度还在提高,发动机设计师说不行,温度还得接着提高从而增加推力。怎么办呢?做成空心的,就是师先生做的,当时叫九小孔,现在这孔可达到90个900个。单通道不行做成多通道,就为了让它到处都冷却,不行的话加涂层,热障涂层。做出来这个热障涂层非常不容易,陶瓷里有个概念相变增韧,如果你有一点小的相变的话可以增韧,不会产生很大的裂纹。当时我们解决了材料问题——YSZ,YSZ陶瓷材料因为其卓越的物理、化学性能、良好的热稳定性、极低的热导率,一直是一种被广泛应用的热阻材料。结构上,我们发明了一种新结构,从陶瓷到机体中间有一个过渡层,叫粘结层,这一层总是掉粘不住,怎么回事呢?我们感觉合金的成分与前与后差距太大,所以我们就把粘结层做成了一个梯度, 叫 GBTBC,梯度的粘结层。在结构上有了这个新的发明。

发动机的叶片穿上了中国人自己做的衣服

理论存在了,可真正要让发动机叶片穿上了中国人自己做的衣服可没有那么容易,只有通过不断热循环才能证明叶片能真正可以穿上这层衣服。一个小时拿出来一次冷却,最多做到了多少呢,一万次,或者叫一万个小时的循环,一个小时一次。一万个小时是多长时间?一年多,不休息,炉子不能休息,人得看着三班倒。一天24小时乘以365,是8000多小时。所以做一次实验要做一万小时,一年多的时间。冬天还好,可夏天的时候那真是热。徐校长说:“热我们也高兴,只要它叶片涂层不掉,所以我们觉得很自豪。我们把整个的材料、结构、工艺、表征、测试、寿命预测,把它做完了之后能达到一万个小时,我们特别开心。”由此发动机的叶片不再“赤膊上阵”,而是穿上了中国人自己做的“金钟罩”!

以上文字部分摘录于《打造中国航空发动机叶片“金钟罩”》

风上风云|云端故事

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