Первый в мире авиационный двигатель с алюминиевыми цилиндрами.⁠⁠

На самом деле статья о мелкозернистом корундовом покрытии, которое применимо в двигателестроении.

Не секрет, что окись алюминия - корунд, один из самых прочных материалов. А сам по себе алюминий гораздо пластичнее. Алюминий чистотой 9,999% можно штамповать чуть ли не при комнатной температуре. При этом с очень низкой твердость. А вот окись алюминия -  Корунд (Al2O3) (Рубин и Сапфир его близкие родственники) уже другая история, твердость уже 9 единиц по Шкале Мооса. Что объединяет алюминий и окись алюминия - отличная теплопроводность. Из сапфиров даже делают радиаторы охлаждения.

Соблазн делать алюминиевый блок велик, и обоснован. Алюминиевый блок можно сделать в разы меньше, чем у чугунный, он лучше прогревается, у него меньше напряжения в сопряжении блока и головки цилиндров.
Но есть сложности -
Алюминий мягок, что делать? Вставим чугунную гильзу. Но  «мокрая» посадка гильзы не обеспечивает достаточной жесткости, а «сухая» гильза, которую заливают в блок на этапе отливки или штамповки, обходится дорого. И в любом случае чугун ухудшает теплопередачу и тепловой зазор приходится оставлять большим из-за разного коэффициента расширения металлов. Со временем появляются трещины из-за тепловых перепадов. Если на автомобиле это отказ связанный с протечкой блока не приведет к значимому ЧП, то в авиации ответственность выше.

Хорошо, нанесем покрытие.
Покрытие Никасил - никель + карбид кремния (твердость 9,5),  разрушается под действуем сернистых соединений.
Покрытие Алюсил  - алюминиевокремниевый сплав (твердость кремния 6,5-7), содержащий около 78 % алюминия и 12 % кремния, боится перегревов и не обладает достаточной твердостью.

С корундом довольно давно экспериментируют(примерно с 1980 года по прессе) и делают, например, покрытие поршней. Но такое покрытие наносится плазменным методом. Но почему то не получило широкое распространение. http://strannik-v.ru/topic1230.html

Что же достигли сейчас? Новый метод "Плазменно-электролитическое оксидирование"

Во первых такое покрытие весьма недорого. Во вторых охватывается широкий диапазон износостойкости и твердости, что позволяет разработчикам получать нужные характеристики одним методом на одном оборудовании.

Процесс ПЭО:

Описание  ПЭО для ЛЛ.
Плазменно-электролитическое оксидирование - вид поверхностной обработки, позволяющий получать твёрдые износостойкие покрытия на различных алюминиевых сплавах.

Исторически происходит из традиционного анодирования, при повышении формующего напряжения до появления на обрабатываемой поверхности микроразрядных плазменных пробоев.

Условия, возникающие в окресности микроразряда, спобствуют физико-химическому превращению оксидной плёнки с образованием высокотемпературных фаз. В частности, при определённых условиях на поверхности алюминиевых сплавов образуется композитный слой, обогащённый высокотвёрдым "корундом" (альфа форма оксида алюминия) в составе более мягкой алюмо-силикатной матрицы. Сочетание высокой твёрдости корунда с эластичностью алюмосиликатной матрицы обеспечивает экстремально высокую износостойкость таких покрытий.

Предельные характеристики покрытий:

• толщина износостойких, мкм: 70 - 500 мкм

• толщина адгезионных, мкм: 5 - 50 мкм

• микротвёрдость: до 22 ГПа

• адгезия: до 340 МПа

• Ктрения по стали: 0,02-0,01

(при смазке водой и нагрузке 20 кгс/см2)

• износостойкость против WC-Cu-Ni: 2-2,5 раза

Области применения:

Части велосипедов и мотоциклов. Звёзды, шкивы вариатора скутера, цилиндры, поршни;

Направляющие плоскости, полозья, ролики, шкивы, элементы прядильно-ткацкого оборудования;

Крыльчатки компрессоров и насосов, работающих с абразивными жидкостями (скважинная жидкость, шликер, пульпа и др.);

Прокатные вальцы, фильеры, детали экструзионного оборудования;

Пары трения, штоки, уплотнители;

Натяжители волокон различной природы, проволоки;

Антиэррозионная обработка газоразрядного канала ионных лазеров;

Подслой, обеспечивающий высокую адгезию с клеями, лаками, смолами, эмалями;

Другие области, требующие высокой износоустойчивости при умеренной общей нагрузке (определяется прочностью алюминиевой основы).

Наличие оборудования для нанесения.
Да, уже производится - http://www.mdo-peo.com/

Красная зона это новое покрытие  -  большой диапазон износостойкости, с твердостью поверхности  в широком диапазоне.

Вариант покрытия

Ну и наконец -  Успешно прошло ресурсные испытание изделие "Авиационный двигатель"
На аэродроме Мочище под Новосибирском закончились испытания первого в мире полностью алюминиевого двигателя внутреннего сгорания. Экспериментальный агрегат прошел многочасовые ресурсные испытания.

Полностью алюминиевый авиадвигатель был впервые представлен конструкторами опорного НГТУ в январе 2018 года. Использование алюминия вместо стали позволило снизить вес двигателя на 30—40% по сравнению с традиционными стальными двигателями аналогичной мощности. При этом расчетная мощность нового двигателя выросла на 40 лошадиных сил — до 400 лошадиных сил, а расход топлива снизился примерно на 15%. Экспериментальный двигатель испытывался на автомобильном бензине АИ-95.

"Серийный двигатель будет эксплуатироваться на авиационном бензине Б-91
Проектируемый двигатель будет модульным, два силовых блока мощностью 200 лошадиных могут быть использованы как вместе, так и отдельно для моторизации легких самолетов. Новый 200-сильный двигатель будет весить 98 кг, что как минимум на 30% меньше, чем у стальных аналогов".

Источники:
http://www.mdo-peo.com/
https://ndn.info/novosti/24303-ispytaniya-pervogo-alyuminiev...
СМИ, Википедия,  и "Мертвый Интернет"

На всякий случай -  не реклама. Просто изучал ранее тему.