Как создаются алюминиевые блоки двигателей - узнаем из прогулки по заводу. Двигатель из алюминия


«Как заменялась сталь: в Новосибирске создали первый полностью алюминиевый двигатель» в блоге «Авиация»

Первый в мире алюминиевый авиадвигатель создали в Новосибирском техническом университете. Даже те части, которые подвергаются самым высоким нагрузкам, изготовлены из алюминия. В итоге новый двигатель стал легче своего предшественника на 50 килограммов.

Наземные испытания двигателя успешно прошли на аэродроме Мочище под Новосибирском 19 января 2018 г.

©Видео с youtube.com/ https://www.youtube.com/embed/MASNTWEmv2A

Двигатель разрабатывает созданная выпускниками НГТУ компания «ЗК-Мотор». Разработчик двигателя — профессор кафедры самолето- и вертолетостроения факультета летательных аппаратов НГТУ Илья Зверков, коллектив разработчиков составляют аспиранты и магистранты НГТУ.

Работа над двигателем велась четыре года — столько времени понадобилось от зарождения идеи до запуска агрегата команде из пяти инженеров.

Новый двигатель будет устанавливаться на двухместные самолеты ЯК-52, старые двигатели которых либо уже выработали свой ресурс, либо находятся на грани выработки. Сейчас в России эксплуатируется несколько сотен самолетов ЯК-52, они используются как учебно-тренировочные самолеты в школах ДОСААФ, а также как частные и коммерческие самолеты.

Наземные испытания двигателя успешно прошли на аэродроме Мочище под Новосибирском 19 января 2018 г.

Теперь создатели будут проводить испытания заявленного ресурса двигателя, который не меньше, чем у моторов из стали, — 2 000 часов. После этого двигатель будет установлен на самолет Як-52, и начнутся его летные испытания. По словам разработчиков, двигатель будет использовать обычный автомобильный бензин АИ-95. Также на него будет устанавливаться автономная система подогрева. Предполагается, что в серийном производстве двигатель будет вдвое дешевле современных аналогов.

Алюминий уже применялся в авиационных и автомобильных двигателях, но детали, работающие под высокой нагрузкой, до сих пор изготавливаются из стали. Ученым опорного университета Новосибирской области удалось заменить их на алюминиевые с помощью особой технологии плазменно-электролитического оксидирования (ПЭО), созданной в Институте неорганической химии СО РАН.

sdelanounas.ru

Как создаются алюминиевые блоки двигателей

 

Эта деталь есть в каждой машине, но задавались ли вы хоть раз вопросом о том, каким образом изготавливают блок двигателя? Давайте же разберемся! Процесс происходит путем так называемой отливки в песочную форму под давлением. Песок сильно спрессовывается, принимая нужную форму, а затем в него заливают расплавленный металл, который и создает блок двигателя. Всё, спасибо всем за внимание, до новых встреч!

Конечно же, я шучу, на этом все только начинается, и мы разберем с вами весь процесс. Песчаная форма создается в специальной рамке, выполненной из дерева или металла. Эти рамки служат уже много лет, и они помогают песку принять нужную форму, поэтому от них не избавляются.

Создать рамку не так уж просто, потому что необходимо иметь «обратное 3D» воображение. Представьте, насколько сложно иногда прочитать длинное слово с конца до начала, а представить нужную 3D фигуру в «перевернутом» виде значительно сложнее. Форма должна идеально сидеть в рамке, чтобы жидкий металл не протек, поэтому процесс очень важен.

На фабрику привозят алюминий вот такими блоками. Два раза в неделю завод переплавляет по 800кг алюминия, в котором содержится до 7.5 процентов кремния и еще немного магния, титана и других примесей. Металл очищается, а в конце из него удаляется водород, который мог бы сделать конструкцию более хрупкой. Избавляются от него путем продувания азотом.

Расплавленный алюминий при температуре более 700° вливается в песочную форму очень очень аккуратно, чтобы избавиться от воздушных пузырей и неровностей, которые ослабят конструкцию.

Ребята говорят, что разница между хорошим и плохим работниками видна по тому, сколько металла проливается на пол. Здесь работают только первоклассные сотрудники, поэтому на полу не оказывается ни капли алюминия.

Алюминий постепенно вытесняет воздух из формы, поднимаясь снизу вверх. Это важно, ведь никаких пузырей, как вы помните, быть не должно. Алюминий сжимается на 0.7 процента при охлаждении, поэтому формы специально делаются немного крупнее, чем размер финального продукта. Плюс сжатия состоит в том, что после охлаждения металла, форму гораздо легче снять, однако, после этого форма все равно уничтожается: все они одноразовые.

Теперь пришло время обработки. Хоть это и делается на станках, за ними нужно очень пристально следить.

Каждому блоку присваивается номер, который сохраняется до момента экспорта. Номер позволяет следить за тем, на каком шаге находится работа над блоком и определить партию, чтобы в случае дефекта можно было проверить остальные блоки.

После восьмиэтапной обработки и центровки, блоки идут на экспорт, а затем становятся частью чего-то более масштабного и важного.

carakoom.com

первый в мире авиадвигатель из алюминия

Фото: wikipedia.org/AlexeyMartyishkin/CC BY-SA 4.0

Российские инженеры первыми в мире смогли реализовать проект алюминиевого двигателя. Работа над силовой установкой для Як-52 велась пятью инженерами на протяжении четырех лет, сообщил «НГС Новости» профессор Илья Зверков.

Специалисты НГТУ использовали в своей работе рабочую модель самолета Як-52, который базируется на аэродроме в Мочище. Зверков сообщил, что в ходе разработки новой силовой установки специалисты столкнулись с некоторыми проблемами. Инженеры начали работу до открытия современного метода обработки поверхностей сплавов из алюминия. Для использования новой технологии пришлось фактически заново перебрать некоторые детали и агрегаты.

Зверков заявил, что особенностью российской разработки является тот факт, что двигатель на 90%выполнен из алюминия. Такого результата ранее не удавалось добиться никому. В современной авиации характеристики самолета во многом зависят от его веса. Специалисты в авиастроении стремятся максимально снизить вес своих разработок, создавая корпуса из композитных материалов. Однако мощная силовая установка в любом случае составляет большую часть общего веса авиационной модели.

С новой разработкой можно будет добиться фактически максимального снижения веса и, следовательно, повышения показателей самолета. Двигатель из алюминия позволит добиться сохранения мощности при одновременном снижении веса установки на 50%. Первый запуск двигателя уже произведен, теперь начнется стадия полноценных испытаний, в ходе которых инженеры смогут оценить все возможности разработки.

Автор: Артём Колчин

Комментарии

politexpert.net

Конструкторы НГТУ собрали уникальный двигатель из алюминия

Фото: НГТУ | В. Невидимов

Первый в мире алюминиевый двигатель собрали авиаконструкторы Новосибирского государственного технического университета. Уникальность разработки в том, что даже детали, которые подвергаются высокой нагрузке, сделаны из алюминия.

Конструкторы опорного НГТУ представили первый в мире полностью алюминиевый двигатель. Как рассказали в НГТУ, использование алюминия вместо стали позволило понизить вес двигателя на 40-50% в сравнении с традиционными моделями аналогичной мощности. В снаряженном состоянии авиадвигатель будет весить не менее 200 килограммов, тогда как предшественник, М-14П, весит не менее 250 килограммов. При этом мощность нового двигателя выросла на 40 лошадиных сил – до 400 лошадиных сил, а расход топлива снизился примерно на 15%.

В НГТУ подчеркнули, что из алюминия сделаны даже те части, которые подвергаются самым высоким нагрузкам. Например, коленчатый вал, гильзы и маховик. Алюминий уже применялся в авиационных и автомобильных двигателях, но детали, работающие под высокой нагрузкой, до сих пор делали из стали. 

В университете рассказали, что конструкторам удалось заменить стальные детали на алюминиевые с помощью особой технологии плазменно-электролитического оксидирования, которая была создана в Институте неорганической химии СО РАН. Суть этой технологии в том, что на алюминиевые детали воздействуют плазменными разрядами, в результате чего на ее поверхности образуется тонкий слой оксида алюминия – корунда.

«Корунд обладает высокой твердостью и температурой плавления, именно поэтому алюминиевые детали с корундовой поверхностью могут заменить стальные в двигателе. Детали нового двигателя были специально сконструированы для эффективного применения технологии ПЭО», – указали в вузе.

Новый двигатель установят на двухместные самолеты ЯК-52, старые двигатели которых либо уже выработали свой ресурс, либо находятся на грани выработки. На данный момент в России эксплуатируется несколько сотен самолетов ЯК-52, они используются как учебно-тренировочные самолеты в школах ДОСААФ, а также как частные и коммерческие самолеты.

Двигатель уже прошел наземные испытания на аэродроме «Мочище» под Новосибирском. Теперь разработчикам предстоит проводить испытания заявленного ресурса двигателя, который не меньше, чем у моторов из стали, – две тысячи часов. После этого двигатель будет установлен на самолет ЯК-52, начнутся его летные испытания.

В НГТУ добавили, что двигатель будет работать на обычном автомобильном бензине АИ-95. Также на нем будет установлена автономная система подогрева. Предполагается, что в серийном производстве двигатель будет вдвое дешевле современных аналогов.

Двигатель разрабатывает созданная выпускниками НГТУ компания «ЗК-Мотор». Разработчик двигателя – профессор кафедры самолето- и вертолетостроения факультета летательных аппаратов НГТУ Илья Зверков. В группе разработчиков – аспиранты и магистранты НГТУ. Вуз вместе с Институтом теоретической и прикладной механики СО РАН и Институтом неорганической химии СО РАН оказывает научно-технологическую поддержку разработке. Создание двигателя финансируется в основном на средства фонда «Возрождение отечественной авиации».

sibkray.ru