Im größten Flugzeugtriebwerk der Welt wurde ein Konstruktionsfehler festgestellt. Turbofan-Triebwerk GE90

GE9X-Triebwerk in einem Boeing 747-400-Fluglabor

Bei Prüfstandstests des weltweit größten Flugzeugtriebwerks GE9X stellten Spezialisten des amerikanischen Unternehmens GE Aviation fest, dass einige seiner Statorelemente im Betrieb einer erhöhten Belastung ausgesetzt sind. Laut Aviation Week sind diese erhöhten Belastungen das Ergebnis einer kleinen Fehlkalkulation bei der Konstruktion, die jedoch in der Entwicklungsphase des Kraftwerks relativ einfach zu beseitigen ist. Aufgrund einer entdeckten Fehleinschätzung musste der Start der Flugerprobung des GE9X um einige Zeit verschoben werden.

GE Aviation entwickelt den GE9X seit 2012. Der Durchmesser des Lüfters dieses Motors beträgt 3,4 Meter und der Durchmesser seines Lufteinlasses beträgt 4,5 Meter. Zum Vergleich: Der Durchmesser des GE9X ist nur 20 Zentimeter kleiner als der Rumpfdurchmesser des Boeing 767-Flugzeugs und 76 Zentimeter größer als der Rumpfdurchmesser des Boeing 737-Flugzeugs. Das neue Kraftwerk kann einen Schub von bis zu 470 entwickeln Kilonewton. Der GE9X verfügt über ein extrem hohes Bypass-Verhältnis von 10:1. Dieser Indikator ermöglicht es dem Motor, eine hohe Leistung beizubehalten und gleichzeitig im Vergleich zu anderen Motoren deutlich weniger Kraftstoff zu verbrauchen.

Das neue Triebwerk wird in Boeing 777X-Passagierflugzeugen eingebaut, dem weltweit größten zweimotorigen Passagierflugzeug. Die Länge der Verkehrsflugzeuge beträgt je nach Ausführung 69,8 oder 76,7 Meter, die Flügelspannweite 71,8 Meter. Das Flugzeug erhält einen Klappflügel, wodurch es in einen Standard-Flugzeughangar passt. Die gefaltete Flügelspannweite der B777X beträgt 64,8 Meter. Das maximale Startgewicht des Flugzeugs beträgt 351,5 Tonnen. Das Flugzeug wird eine Distanz von bis zu 16,1 Tausend Kilometern zurücklegen können.

Bisher hat der GE9X-Motor mehrere Testphasen durchlaufen und nimmt seit Mai letzten Jahres an Zertifizierungstests teil. Basierend auf den Ergebnissen einer der Kontrollen stellte sich heraus, dass die Arme der Hebel die rotierenden Schaufeln des Stators antreiben, der sich hinter den Schaufeln des 11-stufigen GE9X-Kompressors befindet und für die Glättung und Lenkung der Luft verantwortlich ist Strömung, während des Motorbetriebs Belastungen auftreten, die über die Auslegungswerte hinausgehen. Dies könnte möglicherweise zu Ausfällen führen. Weitere Details zum entdeckten Problem wurden nicht bekannt gegeben.

GE Aviation gab bekannt, dass Experten zu dem Schluss gekommen seien, dass die Statorantriebsarme ausgetauscht werden müssten. Während neue Hebel hergestellt werden, wollen Experten entscheiden, ob es möglich ist, mit einem Triebwerk mit solchen vorhandenen Elementen Flugtests zu beginnen. Das amerikanische Unternehmen stellte außerdem fest, dass die entdeckte Fehleinschätzung keinen Einfluss auf den Zeitpunkt der Tests des Verkehrsflugzeugs Boeing 777X haben wird, dessen Erstflug für Februar 2019 geplant ist. Auch der Abschluss der Zertifizierung des Antriebsstrangs wird höchstwahrscheinlich nicht vorankommen; es ist für Anfang 2019 geplant.

Sobald die Serienproduktion beginnt, wird das GE9X in die GE90-Familie der Turbofan-Triebwerke aufgenommen. Anfang letzten Jahres wurde bekannt, dass General Electric ein leistungsstarkes Gasturbinenkraftwerk auf Basis des kommerziell hergestellten GE90-115B-Triebwerks entwickelt hatte. Das zum Bau des Kraftwerks verwendete Kraftwerk ist mit einem Lüfterdurchmesser von 3,3 Metern immer noch der weltweit größte Serienflugmotor.

Das neue Gasturbinenkraftwerk erhielt die Bezeichnung LM9000. Seine elektrische Leistung beträgt 65 Megawatt. Die Station kann bis zu 6,5 Tausend Haushalte mit Strom versorgen. Nach dem Start kann die Station innerhalb von zehn Minuten ihre volle Betriebsleistung erreichen. GE hat ein neues Kraftwerk zur Stromversorgung von Flüssigerdgasanlagen entworfen. Erdgas. Das Unternehmen entschied sich für den Einsatz eines serienmäßigen Turbofan-Triebwerks als Teil des Kraftwerks, da dadurch die Kosten deutlich gesenkt werden konnten.

Wassili Sytschew

Toyota 1G-GE-Motoren ersetzten die GEU-Version derselben Serie. Gleichzeitig reduzierte das Unternehmen die Leistung des Aggregats, machte es zuverlässiger und erhöhte seine Lebensdauer. Das Aggregat zeichnete sich durch ein recht zuverlässiges Design und optimale Leistungsindikatoren für seine Lautstärke aus.

Hierbei handelt es sich um ein 6-Zylinder-Aggregat, das erstmals 1988 auf den Markt kam und bereits 1993 moderneren und leichteren Motoren Platz machte. Der gusseiserne Zylinderblock wog ziemlich viel, bewies aber gleichzeitig die für die damalige Zeit übliche Zuverlässigkeit und gute Wartbarkeit.

Technische Eigenschaften des Toyota 1G-GE-Motors

AUFMERKSAMKEIT! Es wurde ein ganz einfacher Weg gefunden, den Kraftstoffverbrauch zu senken! Glauben Sie mir nicht? Auch ein Automechaniker mit 15 Jahren Erfahrung glaubte es nicht, bis er es ausprobierte. Und jetzt spart er 35.000 Rubel pro Jahr beim Benzin!

Die größten Vorteile aller Einheiten der Serie, einschließlich ihres Vorgängers 1G-FE, liegen darin verborgen technische Spezifikationen. Der Motor mit der GE-Bezeichnung erwies sich als einer der erfolgreichsten seiner Reihe, auch wenn er am Fließband nicht lange genug hielt. Hier sind die Hauptmerkmale des Verbrennungsmotors und seine Betriebsmerkmale:

Einheitenbezeichnung	1G-GE
Arbeitsvolumen	2.0
Anzahl der Zylinder	6
Zylinderanordnung	im Einklang
Anzahl der Ventile	24
Leistung	150 PS bei 6200 U/min
Drehmoment	186 N*m bei 5400 U/min
Kraftstoffverbrauch	A-92, A-95, A-98
Spritverbrauch*
- Stadt	14 l/100 km
- Schiene	8 l/100 km
Kompressionsrate	9.8
Versorgungs System	Injektor
Zylinderdurchmesser	75 mm
Kolbenhub	75 mm

*Der Kraftstoffverbrauch hängt vom Automodell ab, in dem dieser Motor verbaut war. Insbesondere bei individueller Abstimmung und Leistungsveränderung sorgt der Motor nicht für ein besonders sparsames Fahrverhalten. Aber das Tuning der Stufe 2 ermöglicht den Zugang zu 250-280 PS. Leistung.

Die Hauptprobleme und Probleme mit dem 1G-GE-Motor

Trotz der einfachen klassischen Struktur und Gestaltung sind Bedienungsprobleme weit verbreitet. Heute der Hauptnachteil Kraftwerke Dieser Typ ist alt. Bei hoher Laufleistung treten die unangenehmsten Probleme auf, die extrem teuer und schwer zu reparieren sind.

Doch auch bei den frühen Reihensechsern von Toyota gibt es eine Reihe von Kinderkrankheiten:

Der Yamaha-Zylinderkopf machte Probleme, aber der GEU-Motor, der Vorgänger des 1G-GE, ist für viele Probleme bekannt.
Anlasser. Mit zunehmendem Alter bereitete dieses Gerät den Autobesitzern ernsthafte Sorgen, und von Anfang an gab es viele Beschwerden von Autofahrern darüber.
Kraftstoffeinspritzsystem. Die Drosselklappe selbst funktioniert gut, aber die Einspritzdüse muss regelmäßig gewartet werden; ihr System ist alles andere als ideal.
Große Renovierung. Sie müssen lange nach Pleueln suchen, Kolben reparieren und auch den Zylinderblock sorgfältig aufbohren, um seine Zerstörung zu vermeiden.
Fress mich auf Öl. Auf 1000 km, nach 200.000 km, kann dieses Gerät bis zu 1 Liter Öl verbrauchen, was als Werksnorm gilt.

Die Wartung und Reparatur dieses Geräts ist recht komplex. Was kostet es, den Kollektor auszutauschen oder ihn wiederherzustellen? Allein der Ausbau der Geräte zur Inspektion erfordert viel Zeit beim Service. In der 1G-Serie versuchte Toyota, all seine technischen Wunder zu zeigen. Aber GE ist in diesem Fall nicht die schlechteste Option. Beispielsweise erfordert die Version 1G-FE BEAMS bei Reparaturarbeiten viel mehr Aufmerksamkeit.

In welchen Fahrzeugen war dieser Motor verbaut?

Die engsten Verwandten dieses Motormodells wurden in die riesige Modellpalette des Konzerns eingebaut. Doch für 1G-GE fand das Unternehmen nur vier Basismodelle. Dabei handelt es sich um Toyota-Modelle wie Chaser, Cresta, Crown und Mark-II 1988–1992. Alle Mittelklassewagen, Limousinen. Leistung und Dynamik des Motors reichten für diese Modelle aus, der Verbrauch war jedoch nicht gerade erfreulich.

Ist ein Tausch gegen ein anderes Toyota-Gerät möglich?

Ein Austausch ohne Änderungen ist nur innerhalb einer 1G-Serie möglich. Viele Besitzer von Mark-II oder Crown, die das Originalgerät bereits irreparabel gefahren haben, entscheiden sich für den 1G-FE, der bei einer größeren Anzahl von Modellen verbaut wurde (z. B. beim GX-81) und heute bei der Demontage erhältlich ist Websites und als Vertragsmotoren.

Wer Lust und Zeit hat, kann zum Beispiel auch einen Tausch auf 1-2JZ machen, sowie auf. Diese Motoren sind schwerer, es lohnt sich also, daran zu arbeiten Chassis Auto, bereite eine Reihe vor weiteres Zubehör und Ersatzteile. Bei einem guten Service dauert der Austausch nicht länger als 1 Werktag.

Beim Tausch sollte besonderes Augenmerk auf die Steuergeräteeinstellungen, die Pinbelegung sowie diverse Sensoren, wie zum Beispiel den Klopfsensor, gelegt werden. Ohne Feinabstimmung funktioniert der Motor einfach nicht.

Vertragsmotoren – Preis, Suche und Qualität

In dieser Altersklasse von Motoren ist es viel besser, auf heimischen Demontagestellen nach einem Motor zu suchen, wo Sie den Motor zurückgeben oder beim Kauf eine hochwertige Diagnose durchführen können. Aber auch Vertragsmotoren sind käuflich zu erwerben. Insbesondere liefern sie immer noch direkt aus Japan diese Serie mit einer recht günstigen Kilometerleistung. Viele Motoren lagen lange Zeit im Lager.

Berücksichtigen Sie bei der Auswahl die folgenden Merkmale:

der Durchschnittspreis in Russland beträgt bereits 30.000 Rubel;
Es ist fast unmöglich, den Kilometerstand zu überprüfen; es lohnt sich, die Zündkerzen, Sensoren und externen Teile zu überprüfen;
Schauen Sie sich die Gerätenummer an und stellen Sie sicher, dass sie intakt ist und nicht verändert wurde.
Die Nummer selbst ist vertikal unten am Motor eingeprägt. Sie müssen in der Nähe des Anlassers nachsehen.
Überprüfen Sie nach dem Einbau in das Fahrzeug die Kompression in den Zylindern und den Öldruck.
Beim Einbau eines Gebrauchtaggregates lohnt sich der erste Ölwechsel nach 1500-2000 km.

Bei Vertragsmotoren mit einer Laufleistung über 300.000 km treten viele Probleme auf. Die optimale Lebensdauer dieses Motors wird auf 350.000 bis 400.000 km geschätzt. Wenn Sie also einen zu alten Motor kaufen, bleibt nicht genügend Spielraum für einen problemlosen Betrieb.

Meinungen und Schlussfolgerungen der Eigentümer zum 1G-GE-Motor

Besitzer von Toyota-Autos bevorzugen alte Motoren, die sich hinsichtlich der Lebensdauer als sehr langlebig erweisen und im Betrieb keine nennenswerten Probleme verursachen. Es lohnt sich, auf die Servicequalität zu achten, da die Verwendung von schlechtem Öl die Teile der Kolbengruppe recht schnell beschädigt. Auch minderwertiger Kraftstoff ist für dieses Gerät nach den Bewertungen der Besitzer nicht geeignet.

Man kann den Bewertungen auch entnehmen, dass sich viele über einen erhöhten Verbrauch beschweren. Unter Berücksichtigung des Alters der Ausrüstung sollten moderate Reisebedingungen eingehalten werden.

Generell ist der Motor recht zuverlässig, er kann repariert werden, auch wenn er recht komplex aufgebaut ist. Wenn Sie ein Vertragsaggregat kaufen, achten Sie auf eine normale Laufleistung und eine hohe Qualität. Andernfalls müssen Sie bald wieder Geld in Reparaturarbeiten investieren.

Sein Durchmesser von 3,25 m ist ein weiterer Rekord. Nur zwei dieser „Triebwerke“ befördern eine Boeing 777 mit mehr als 300 Passagieren an Bord über Ozeane und Kontinente. Der GE90 ist ein Turbofan- oder High-Bypass-Ratio-Triebwerk. Bei einem Bypass-Turbostrahltriebwerk wird die durch das Triebwerk strömende Luft in zwei Ströme aufgeteilt: einen internen, der durch den Turbolader strömt, und einen externen, der durch den von der Turbine des internen Kreislaufs angetriebenen Lüfter strömt. Die Abströmung erfolgt entweder über zwei unabhängige Düsen, oder die Gasströme hinter der Turbine sind verbunden und strömen über eine gemeinsame Düse in die Atmosphäre. Motoren, bei denen der „Bypass“-Luftstrom mehr als doppelt so hoch ist wie der in die Brennkammer geleitete Luftstrom, werden üblicherweise als Turbofans bezeichnet.

Beim GE90 beträgt das Bypassverhältnis 8,1. Das bedeutet, dass mehr als 80 % des Schubs eines solchen Triebwerks vom Fan erzeugt wird

Ein charakteristisches Merkmal von Turbofan-Triebwerken sind hohe Luftdurchsätze und niedrigere Geschwindigkeiten des Gasstrahlstroms aus der Düse. Dies führt zu einer verbesserten Effizienz solcher Triebwerke bei Unterschallfluggeschwindigkeiten.

Ein hohes Bypassverhältnis wird durch einen Ventilator mit großem Durchmesser (eigentlich die erste Stufe des Kompressors) erreicht.

Der Lüfter ist in einer ringförmigen Verkleidung untergebracht. Diese gesamte Struktur wiegt viel (auch bei Verwendung von Verbundwerkstoffen) und hat einen hohen Luftwiderstand. Die Idee, das Bypass-Verhältnis zu erhöhen und auf die ringförmige Verkleidung zu verzichten, veranlasste die Ingenieure von GE und NASA zur Entwicklung des GE36-Motors mit offenem Rotor, der auch UDF (unducted fan, also ein Ventilator ohne Verkleidung) genannt wurde. Hier wurde der Lüfter durch zwei Koaxialpropeller ersetzt. Sie waren an der Rückseite des Kraftwerks montiert und wurden von gegenläufig rotierenden Turbinen angetrieben. Es handelte sich tatsächlich um einen Schubpropeller. Das Turboprop-Triebwerk ist bekanntlich das wirtschaftlichste aller Turbinen-Flugzeugtriebwerke.

Aber es hat gravierende Nachteile – hohen Lärm und Geschwindigkeitsbegrenzungen

Wenn die Spitzen der Propellerblätter Überschallgeschwindigkeit erreichen, gerät die Strömung ins Stocken und der Wirkungsgrad des Propellers sinkt stark. „Daher war es für den GE36 notwendig, spezielle säbelförmige Blätter zu entwickeln, mit deren Hilfe die negativen aerodynamischen Auswirkungen des Propellers überwunden wurden. Beim Test auf dem MD-81-Flugstand zeigte der Motor jedoch eine gute wirtschaftliche Leistung Versuche, den Lärm zu bekämpfen, führten zu ihrer Reduzierung, während die Ingenieure auf der Suche nach einem Kompromiss über das Design der Rotorblätter brüteten, der Ölpreis sank und der Kraftstoffverbrauch in den Hintergrund geriet. Es scheint, dass das Projekt für immer vergessen wurde Nein. Im Jahr 2012 berichteten GE und die NASA nach einer Reihe von Tests eines verkleinerten Modells des Prototyps, dass die optimale Form der Rotorblätter gefunden werden konnte, ohne dass diese verloren gingen hohe Wirtschaftlichkeit, um die strengsten Lärmnormen zu erfüllen, insbesondere den Standard 5, der 2020 von der ICAO eingeführt wird. Somit haben Open-Rotor-Triebwerke alle Chancen, ihren Platz in der Zivil- und Transportluftfahrt zu erobern.

Um sich mit Überschallgeschwindigkeit fortzubewegen und scharfe Manöver durchzuführen, braucht man kompakte Triebwerke mit starkem Schub, also Turbostrahltriebwerke mit niedrigem Nebenstromverhältnis.

Turbofan-Triebwerke sind zwar äußerst wirtschaftlich, aber für Unterschallgeschwindigkeiten ausgelegt, bei Überschallgeschwindigkeiten jedoch wirkungslos. Ist es möglich, die Vorteile eines Turbojet-Triebwerks irgendwie mit den Vorteilen eines Turbofan-Triebwerks zu kombinieren? Auf der Suche nach einer Antwort auf diese Frage schlagen Ingenieure vor, im entstehenden Motor zwei Kreisläufe (Brennkammer und Ringkanal) um einen dritten zu ergänzen – einen weiteren Kanal, der mit den beiden anderen verbunden ist. Die vom Kompressor hineingepumpte Luft kann (je nach gewähltem Betriebsmodus) entweder in die Brennkammer gelangen (für einen starken Schubanstieg) oder in den Außenkanal gelangen und so das Bypassverhältnis des Triebwerks erhöhen. Wenn also ein scharfes Manöver erforderlich ist, wird die Brennkammer zusätzlich unter Druck gesetzt, das Triebwerk erhöht die Leistung und im Reiseflug (im Turbofan-Modus) wird Treibstoff gespart.

Bevor Sie eine Frage stellen, lesen Sie:

Das größte Düsentriebwerk der Welt, 26. April 2016

Hier fliegt man mit einer gewissen Besorgnis und blickt ständig in die Vergangenheit zurück, als Flugzeuge noch klein waren und bei Problemen leicht gleiten konnten, aber hier ist es immer mehr. Während wir damit fortfahren, unser Sparschwein aufzufüllen, lesen und betrachten wir dies Flugzeugmotor.

Amerikanisches Unternehmen General Electric dieser Moment Testen des größten Düsentriebwerks der Welt. Das neue Produkt wird speziell für die neue Boeing 777X entwickelt.

Hier sind die Details...

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Das rekordverdächtige Strahltriebwerk erhielt den Namen GE9X. Wenn man bedenkt, dass die ersten Boeings mit diesem technischen Wunderwerk frühestens 2020 in die Lüfte steigen werden, kann General Electric zuversichtlich in die Zukunft blicken. Tatsächlich übersteigt die Gesamtzahl der Bestellungen für GE9X derzeit 700 Einheiten. Schalten Sie nun den Rechner ein. Ein solcher Motor kostet 29 Millionen Dollar. Die ersten Tests finden in der Nähe der Stadt Peebles, Ohio, USA, statt. Der Durchmesser des GE9X-Blatts beträgt 3,5 Meter und die Einlassabmessungen betragen 5,5 m x 3,7 m. Ein Triebwerk kann 45,36 Tonnen Strahlschub erzeugen.

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Laut GE hat kein kommerzieller Motor auf der Welt ein so hohes Verdichtungsverhältnis (Verdichtungsverhältnis 27:1) wie der GE9X. Verbundwerkstoffe werden aktiv im Motordesign eingesetzt.

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GE plant, den GE9X in das Großraum-Langstreckenflugzeug Boeing 777X einzubauen. Das Unternehmen hat bereits Bestellungen von Emirates, Lufthansa, Etihad Airways, Qatar Airways, Cathay Pacific und anderen erhalten.

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Derzeit laufen die ersten Tests des kompletten GE9X-Motors. Die Tests begannen bereits im Jahr 2011, als Komponenten getestet wurden. GE sagte, diese relativ frühe Überprüfung sei durchgeführt worden, um Testdaten zu erhalten und den Zertifizierungsprozess zu starten, da das Unternehmen plant, solche Triebwerke bereits für Flugtests im Jahr 2018 zu installieren.

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Brennkammer und Turbine halten Temperaturen von bis zu 1315 °C stand, was eine effizientere Nutzung des Brennstoffs und eine Reduzierung seiner Emissionen ermöglicht.

Darüber hinaus verfügt der GE9X über 3D-gedruckte Einspritzdüsen. Das Unternehmen hält dieses komplexe System aus Windkanälen und Nischen geheim.

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Kompressorturbine auf GE9X installiert niedriger Druck und ein Getriebe zum Antrieb von Einheiten. Letzterer treibt die Kraftstoffpumpe, die Ölpumpe und die Hydraulikpumpe für das Flugzeugsteuerungssystem an. Im Gegensatz zum vorherigen GE90-Motor, der über 11 Achsen und 8 Nebenaggregate verfügte, ist der neue GE9X mit 10 Achsen und 9 Aggregaten ausgestattet.

Die Reduzierung der Achsenzahl reduziert nicht nur das Gewicht, sondern reduziert auch die Teileanzahl und vereinfacht die Logistikkette. Der zweite GE9X-Motor soll nächstes Jahr zum Testen bereit sein

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Der GE9X-Motor verwendet eine Vielzahl von Teilen und Komponenten aus leichten, hitzebeständigen Keramikmatrix-Verbundwerkstoffen (CMC). Diese Materialien sind in der Lage, enormen Temperaturen standzuhalten, wodurch es möglich wurde, die Temperatur im Brennraum des Motors deutlich zu erhöhen. "Wie hohe Temperatur„Je mehr Energie im Innern des Triebwerks gewonnen werden kann, desto effizienter ist es“, sagt Rick Kennedy, ein Vertreter von GE Aviation. „Bei einer höheren Temperatur wird der Treibstoff vollständiger verbrannt, er wird weniger verbraucht und es werden weniger Schadstoffe in die Luft abgegeben.“ Umwelt werden reduziert.“

Spielte eine große Rolle bei der Herstellung einiger Komponenten des GE9X-Motors moderne Technologien dreidimensionaler Druck. Mit ihrer Hilfe wurden mehrere Teile, darunter Einspritzdüsen, mit so komplexen Formen hergestellt, dass es unmöglich war, sie durch herkömmliche Bearbeitung herzustellen. „Die komplexe Konfiguration der Kraftstoffkanäle ist ein streng gehütetes Betriebsgeheimnis“, sagt Rick Kennedy. „Dank dieser Kanäle wird der Kraftstoff auf möglichst gleichmäßige Weise im Brennraum verteilt und zerstäubt.“

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Es ist zu beachten, dass der jüngste Test das erste Mal ist, dass der GE9X-Motor in vollständig zusammengebauter Form gefahren wird. Und die Entwicklung dieses Motors, begleitet von Prüfstandstests einzelner Komponenten, wurde in den letzten Jahren durchgeführt.

Abschließend ist anzumerken, dass das GE9X-Triebwerk zwar den Titel des größten Strahltriebwerks der Welt trägt, jedoch nicht den Rekord für die von ihm erzeugte Schubkraft hält. Der absolute Rekordhalter für diesen Indikator ist das Triebwerk der Vorgängergeneration GE90-115B, das einen Schub von 57.833 Tonnen (127.500 Pfund) entwickeln kann.

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Quellen

Momentan in Zivilluftfahrt ausgebeutet große Menge verschiedene Arten Motoren. Beim Betrieb jedes Motortyps werden Ausfälle und Störungen festgestellt, die mit der Zerstörung verschiedener Strukturelemente aufgrund von Konstruktions-, Produktions- oder Reparaturfehlern sowie Verstößen gegen Betriebsvorschriften einhergehen. Die vielfältigen Ausfälle und Störungen einzelner Komponenten und Baugruppen im Kraftwerksbetrieb erfordern im Einzelfall eine individuelle Herangehensweise an die Zustandsanalyse.

Am meisten häufige Gründe Ausfälle und Fehlfunktionen, die zu einem vorzeitigen Austausch von Triebwerken und in einigen Fällen zu deren Abschaltung während des Fluges führen, sind Schäden und Zerstörung von Rotorblättern

„Pwessora, Turbinen, Kam< р ь°’а, шя, опор двигателя, вравшихся механических частей,

Legaten des Regulierungssystems?, Motorschmierung. Schäden – 1I-Kompressoren sind mit dem Eindringen von Fremdkörpern und einem Ermüdungsversagen der Schaufeln verbunden. Die häufigsten Folgen von Fremdkörpern sind Kerben und Dellen

Kompressorschaufeln, die Spannungskonzentrationen erzeugen und zu Ermüdungsversagen führen können

Die Ursache für Ermüdungsversagen von Kompressorschaufeln ist die kombinierte Wirkung von statischen und Vibrationsbelastungen, die unter dem Einfluss von Spannungskonzentrationen, die durch verschiedene technologische und betriebliche Faktoren und den Einfluss der umgebenden aggressiven Umgebung verursacht werden, letztendlich zu Ermüdungsversagen führen. Beim Betrieb langlebiger Motoren kommt es zu Verschleiß an Kompressorschaufeln und Dichtungen sowie zu Ablagerungen von Staub, Schmutz und Salzen auf den Kompressorschaufeln, was zu einer Verringerung des Motorwirkungsgrads und einer Verringerung der Pumpstabilitätsmarge führt.

Um Motorausfälle aufgrund der Zerstörung des Kompressors zu verhindern, ist es notwendig, den technischen Zustand der Kompressorschaufeln während ihrer Wartung zu überwachen. Die Konstruktion der Motoren muss eine Inspektion aller Stufen der Verdichterschaufeln ermöglichen.

Die häufigsten Defekte an Gasturbinentriebwerken sind Schmelzen, Risse, Verformungen und Erosions-Korrosions-Schäden an Düsenschaufeln, Turbinenscheiben und Arbeitsschaufeln (Abb. 14.2). Diese Art von Schäden betrifft vor allem die Arbeits- und Düsenschaufeln der ersten Turbinenstufen, deren Zustandsänderungen sich erheblich auf die Effizienz der Triebwerke auswirken, und starker erosiver und korrosiver Verschleiß verringert die Festigkeit erheblich und führt in einigen Fällen zu Brüchen.

Der Hauptgrund für starke Erosions- und Korrosionsschäden an den Schaufeln ist das Eindringen von Alkalimetallsalzen in den Motor zusammen mit Staub, Feuchtigkeit und Verbrennungsprodukten, die unter bestimmten Bedingungen entstehen hohe Temperaturen zerstören den schützenden Oxidfilm und fördern die Adsorption von Schwefel auf der Metalloxidoberfläche. Dadurch kommt es im Langzeitbetrieb von Motoren zu einer intensiven Sulfidierung des Materials, die zu dessen Zerstörung führt.

Die Ursachen für das Verziehen und Schmelzen der Schaufeln des Düsenapparats und der Turbinenarbeitsschaufeln sind das Überschreiten der zulässigen Temperaturwerte beim Anlassen des Triebwerks oder ein Ausfall

Eigenschaften von Kraftstoffeinspritzgeräten, die zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch führen Viedre’ und Systeme zum Schutz von Motoren vor Übertemperaturen in bestimmten Grenztemperaturreglern. Gasstörung (PRT-OTG-Systeme) an Gasturbinentriebwerken der zweiten Generation verringert die Wahrscheinlichkeit des Auftretens dieser Defekte erheblich.

Einer der häufigsten Turbinendefekte ist das Ermüdungsversagen der Rotorblätter. Ermüdungsrisse entstehen meist im Verriegelungsteil der Schaufeln, an den Auslass- und Einlasskanten. Turbinenschaufeln arbeiten unter anspruchsvollen Bedingungen und sind einem komplexen Spektrum dynamischer und statischer Belastungen ausgesetzt. Aufgrund der großen Anzahl von Triebwerksstarts und -abschaltungen sowie mehrfacher Änderungen ihrer Betriebsarten sind Turbinenschaufeln mehrfachen zyklischen Änderungen des thermischen Zustands und des Spannungszustands ausgesetzt.

Unter Übergangsbedingungen unterliegen die Vorder- und Hinterkanten der Schaufeln stärkeren Temperaturänderungen als der mittlere Teil, was zu erheblichen thermischen Spannungen in der Schaufel führt.

Durch die Anhäufung von Erwärmungs- und Abkühlungszyklen können aufgrund thermischer Ermüdung Risse in der Schaufel entstehen, die bei unterschiedlichen Betriebsstunden der Motoren auftreten. In diesem Fall ist der Hauptfaktor nicht die Gesamtbetriebszeit der Klinge, sondern die Anzahl der wiederholten Temperaturänderungszyklen.

Die rechtzeitige Erkennung von Ermüdungsrissen in Turbinenschaufeln während der Wartung erhöht die Zuverlässigkeit ihres Betriebs im Flug erheblich – und verhindert Folgeschäden am Triebwerk, wenn Turbinenschaufeln brechen.

Brennkammern sind auch ein gefährdetes Strukturelement eines Gasturbinentriebwerks. Die Hauptstörungen von Brennkammern sind Risse, Verwerfungen und lokale Aufschmelzungen bzw. Ausbrenner (Abbildung 14.3). Das Auftreten von Rissen wird durch ungleichmäßige Erwärmung der Brennkammern bei Übergangsbedingungen und Fehlfunktionen der Kraftstoffeinspritzdüsen begünstigt, was zu einer Verzerrung der Flammenform führt. Eine Verzerrung der Flammenform kann zu lokaler Überhitzung und sogar zum Durchbrennen der Wände der Brennkammern führen. Das Temperaturregime der Brennräume hängt maßgeblich von den Betriebsbedingungen des Motors ab. Der Langzeitbetrieb von Motoren unter erhöhten Bedingungen führt zu einem Anstieg der Temperatur der Wände der Brennkammern und dem Grad der ungleichmäßigen Erwärmung. In diesem Zusammenhang ist es notwendig, die Zuverlässigkeit des Motors zu erhöhen

Beachten Sie die festgelegten Einschränkungen für den Dauerbetrieb von Motoren im W-High-Modus

Die charakteristischsten Mängel, die zu einer vorzeitigen Außerbetriebnahme von Motoren sowie zu deren Nichtbeachtung führen, sind die Zerstörung von Motorrotorsporen, Zahnradantrieben von Hochdruckmotorgetrieben und Antrieben von Motoreinheiten. Anzeichen einer Zerstörung dieser Motorelemente sind das Auftreten von Metallpartikeln auf Ölfiltern oder die Aktivierung von Thermochip-Alarmen

Die Zerstörung von Kugel- oder Rollenlagern einer Turbine oder eines Kompressors erfolgt aufgrund von Ölmangel aufgrund der Ablagerung von Koks in den Düsenlöchern, durch die den Motorlagern Schmiermittel zugeführt wird. Koksablagerungen in den Einspritzöffnungen entstehen vor allem bei heißem Motor. Wenn die Ölzirkulation im beheizten Forumring stoppt, kommt es zu einer Verkokung des Öls. Diese Phänomene werden beobachtet Sommerperioden Zeit und in den südlichen Regionen des Landes, d. h. bei hohen Außentemperaturen.

Die Ursache für die Zerstörung von Zahnrädern und Kugellagern eines Motorgetriebes ist ein Verstoß gegen die Betriebsregeln. Dazu gehören: Nichteinhaltung der Regeln zur Vorbereitung des Motorstarts bei niedrigen Temperaturen (Starten eines Hochdruckmotors ohne Heizung), Nichteinhaltung der Heiz- und Kühlmodi usw. Beim Starten eines kalten Motors mit hoher Ölviskosität Schlupf Es kann zu einer Beschädigung der Lagerkäfige und zu örtlicher Überhitzung der Lagerelemente kommen. Das Überführen eines kalten Motors in höhere Betriebsarten direkt nach dem Start ohne Vorglühen kann dazu führen unterschiedliche Geschwindigkeiten Erhitzen der Innen- und Außenringe des Lagers, um den Spalt unter den zulässigen Wert zu reduzieren (Abb. 14.4).

Dabei erwärmt sich der Innenring schneller als der Außenring, der durch das Motorträgergehäuse komprimiert wird. Wenn der Spalt unter den zulässigen Wert sinkt, kommt es zu einer lokalen Überhitzung der Laufringe und Wälzkörper, die zur Zerstörung des Lagers führen kann.

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