Текст
Suvorov AV 63-64@mail.ru для http://www.russianarm3.ru
ШИАЦИ
ДВИГАТЕЛЬ
ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ГРАЖДАНСКОГО ВОЗДУШНОГО ФЛОТА
ПРИ СОВЕТЕ МИНИСТРОВ СССР
П. С. ЛАБАЗИН
Suvorov AV 63-64@mail.ru для http://wwtv.russianarms.ru
АВИАЦИОННЫЙ
ДВИГАТЕЛЬ
АШ-62ИР
ЕДАКПИОННО- ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ОТДЕЛ АЭРОФЛОТА
.ОСКВА
1956
Книга «Авиационный двигатель АШ-62ИР» предназначается в
качестве учебного пособия для инженерного и летного состава экс-
плуатационных подразделений, а также для слушателей и курсантов
учебных заведений Гражданского воздушного флота.
Она содержит сведения по конструкции и эксплуатации двига-
теля АШ-62ИР на земле и в воздухе. Значительное место отведено
рассмотрению эксплуатационных неисправностей двигателя, их при-
чин, способов определения и методов устранения.
В книге даны некоторые общие сведения из теории и конструк-
ции авиационных поршневых двигателей, знание которых поможет
более глубоко понять работу отдельных устройств и агрегатов дви-
гателя АШ-62ИР и раскрыть физический смысл явлений, происхо-
дящих в нем в процессе работы.
ОТ АВТОРА
Для наиболее рационального использования самолето-моторного
парка летно-техническому составу Гражданского воздушного фло-
та необходимы, прежде всего, глубокие и всесторонние знания ма-
териальной части. Они позволяют грамотно выполнять наставления
и инструкции, регламентирующие летную и техническую эксплуата-
цию самолетов.
Эти знания личный состав получает в основном из технической
литературы. Однако значительная часть литературы по авиацион-
ным двигателям, особенно литература, выпускаемая Государствен-
ным издательством Министерства оборонной промышленности,
представляет собой лишь сухой пересказ заводских чертежей. В ней
не раскрываются условия и особенности работы деталей и отдель-
ных конструктивных узлов, эксплуатационные особенности двига-
теля и слабые места его конструкции, не разъясняется физический
смысл явлений, происходящих в двигателе при его работе. Такая
литература не может удовлетворить возросших запросов инженерно-
гехнического и летного состава Гражданского воздушного флота.
Между тем опыт производственной и преподавательской работы
подсказывает нам, что при изучении конструкции и эксплуатации
любого двигателя освещение именно этого комплекса вопросов яв-
ляется практически важным.
В предлагаемом учебном пособии наиболее полно и всесторонне
освещаются конструкция и эксплуатация двигателя АШ-62ИР. Ма-
териал по отдельным конструктивным узлам и деталям дается в ло-
гической последовательности: назначение, условия работы, конст-
рукция, техническое обслуживание, неисправности, их определение,
устранение и предупреждение.
Работа отдельных агрегатов двигателя рассмотрена во взаимо-
связи с соответствующими устройствами силовой установки самоле-
та, с которыми эти агрегаты органически связаны. Например, рабо-
та масляного насоса и внутренняя масляная система двигателя
описаны совместно с внешней масляной системой самолета; регуля-
тор оборотов — с воздушным винтом, а карбюратор — с подогрева-
телем воздуха.
Автор намеренно отошел от последовательности изложения ма-
3
териала, принятой в большинстве технических описаний авиацион-
ных двигателей. Книга начинается с описания цилиндро-поршневой
группы, а не картера. После этого рассматриваются шатунный ме-
ханизм, коленчатый вал, редуктор, механизм газораспределения,
нагнетатель, картер, приводы агрегатов, агрегаты.
С нашей точки зрения такой порядок изучения методически
наиболее правилен.
Значительное место отведено техническому обслуживанию и не-
исправностям двигателя, встречающимся в процессе его эксплуата-
ции. Разобраны причины неисправностей, методы их определения,
способы предупреждения и устранения.
Вопросы ремонта деталей и агрегатов в книге не рассматрива-
ются.
При составлении книги учтен ряд ценных предложений и поже-
ланий, высказанных слушателями Курсов усовершенствования на-
чальствующего состава, преподавателями Школы высшей летной
подготовки и Киевского института ГВФ имени К- Е. Ворошилова,
а также инженерами подразделений Гражданского воздушного
флота.
Автор приносит глубокую благодарность инженеру Б. 3. Розен-
бауму, взявшему на себя труд просмотреть рукопись книги при ее
написании и сделавшему по ней ряд ценных замечаний, Л. А. Груз-
девой и А. А. Афанасьевой, оказавшим большую помощь в подго-
товке книги к печати и ее оформлении.
ГЛАВА I
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ДВИГАТЕЛЕ АШ-62ИР
И ЕГО ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Авиационный двигатель внутреннего сгорания АШ-62ИР
(рис. 1 и 2) — звездообразный бензиновый двигатель воздушного ох-
лаждения, работающий по четырехтактному циклу. Он создан кол-
лективом специалистов под руководством выдающегося советского
конструктора Аркадия Дмитриевича Швецова и является модифи-
кацией двигателей М-62 и М-63.
Двигатель выпускается с 1937 года. До 1 апреля 1944 года он
именовался М-62ИР.
Двигатель снабжен односкоростным приводным центробежным
нагнетателем и соосным редуктором планетарного типа. Нагнета-
тель обеспечивает получение на земле высокой взлетной мощности
(1000 л. с.) и поддержание необходимых крейсерских мощностей
двигателя до значительных высот при сравнительно небольшом рас-
ходе горючего.
Наличие редуктора позволяет использовать воздушный винт
большого диаметра, дающий более высокий коэффициент полезного
действия (к.п.д.), тягу, а следовательно, и скорость полета при
одной и той же крейсерской мощности двигателя, что уменьшает
километровый расход горючего.
Двигатель эксплуатируется с воздушным винтом изменяемого
шага (ВИШ), имеющим гидравлическое управление. Заданное пи-
лотом число оборотов коленчатого вала автоматически поддержи-
вается регулятором постоянства оборотов (РПО), который установ-
лен на двигателе.
Двигатель АШ-62ИР — карбюраторный. Карбюратор имеет вы-
сотный корректор, автоматически регулирующий качество горючей
смеси с изменением высоты полета. Ручное управление высотным
корректором позволяет обеднить смесь в полете до “ = 1,05—1,1 на
крейсерской мощности двигателя. Такое обеднение смеси практиче-
ски не опасно и значительно снижает расход горючего.
Для питания карбюратора горючим двигатель снабжен бензи-
новым насосом коловратного типа. Большая производительность
насоса обеспечивает значительную высотность бензосистемы само-
5
лета и надежное питание горючим двух двигателей на любых ре-
жимах, что весьма важно для безопасности полета двухмоторных
самолетов.
Рис. 1. Двигатель АШ-62ИР (вид спереди слева).
Большая часть трущихся поверхностей деталей двигателя смазы-
вается маслом, которое подается под давлением. Давление, в масло-
магистрали создается масляным насосом шестеренчатого типа. Про-
изводительность нагнетающей ступени насоса вполне достаточна
для обеспечения обильной смазки деталей двигателя и работы ме-
ханизма воздушного винта. Производительность откачивающей
6
ступени насоса обеспечивает полную откачку масла из двигателя и
его работу с «сухим» картером на всех режимах и высотах. Масло,
поступающее в двигатель, очищается пластинчатым фильтром.
Зажигание рабочей смеси в цилиндрах осуществляется электри-
ческой искрой. Источниками тока высокого напряжения являются
2 магнето, установленные на двигателе. В каждом цилиндре дви-
гателя имеется по 2 запальных электрических свечи.
Рис. 2. Двигатель Alli-6211 Р (вид сзади)
Запуск двигателя производится с помощью установленного на
нем электроинерционного стартера. Стартер сцепляется с коленча-
тым валом (через вал привода агрегатов) только в момент запус-
ка. Остальное время стартер с валом привода разобщен.
Кроме названных агрегатов, на двигателе устанавливаются аг-
регаты для обслуживания различных систем самолетов. К их числу
относятся:
I) генератор — источник постоянного тока низкого напряже-
ния, необходимого для питания электро- и радиооборудования;
2) гидравлический насос — для создания давления жидкости в
гидросистеме самолета;
3) вакуумнасос, создающий разряжение в гироскопических пи-
лотажных приборах и чувствительной части автопилота;
4) воздушный компрессор — обеспечивающий на борту самоле-
та запас сжатого воздуха, необходимого для торможения колес.
На двигателях самолетов Ли-2 воздушный компрессор не уста-
навливается. На двигателях самолетов Ан-2 не устанавливаются
вакуум- и гидронасосы.
Основными конструктивными узлами двигателя АШ-62ИР яв-
ляются: цилиндро-поршневая группа, шатунный механизм, коленча-
тый вал, механизм газораспределения, нагнетатель, картер и при-
воды агрегатов.
В процессе серийного выпуска конструкция двигателя и техно-
логия его производства непрерывно совершенствовались. По мере
накопления конструктивных и технологических изменений вы-
пускались новые, улучшенные серии двигателя. На эксплуата-
ции находятся в преобладающем количестве двигатели 11 и
13-й серий.
2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ДВИГАТЕЛЯ
Тип двигателя.................однорядная звезда воздушного ох-
лаждения
Число цилиндров...............9
Порядок нумерации цилиндров . по часовой стрелке, смотря на дви-
гатель со стороны задней крышки
картера и считая верхний цилиндр
первым
Диаметр цилиндра, мм . . 155,5
Ход поршня, мм . 174,5 для цилиндра № 1 с глав-
ным шатуном
Рабочий объем одного цилиндра, л 3,31
Рабочий объем всех цилиндров, л 29,87
Степень сжатия................6,4±0,1
Направление вращения коленчато-
го вала........................по часовой стрелке, если смотреть
со стороны задней крышки
Передача на винт ............. через редуктор планетарного типа
Степень редукции..............11 : 16
Тип нагнетателя...............приводной, центробежный, одно-
скоростной
Передаточное число от коленчато-
го вала к крыльчатке нагнетате-
ля ............................1:7
Расчетная высота, до которой наг-
нетатель в состоянии поддержать
номинальное давление наддува
900 мм рт. ст..................1500 м (без учета скэростного на-
пора)1
1 Влияние скоростного напора на выготность двигателя рассмотрено на
стр 338.
8
РЕЖИМЫ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ
1. Взлетный режим
Мощность — 1000 л. с.; обороты коленчатого вала—2200 об/мин;
давление наддува — не выше 1050 мм рт. ст.
На взлетном режиме детали двигателя испытывают опасные пе-
регрузки. Поэтому завод-поставщик гарантирует надежность не-
прерывной работы двигателя на взлетном режиме в течение не бо-
лее 5 минут.
Указанные мощность, обороты и наддув двигатель развивает в
нормальных атмосферных условиях (температура наружного воз-
духа 15°С, давление — 760 мм рт. ст.). При высоких температурах
наружного воздуха или пониженном давлении двигатель на пол-
ном газе развивает наддув и мощность меньше, а обороты — боль-
ше указанных. В условиях же низких температур—обороты меньше
2200 в минуту, а наддув и мощность — больше установленных. В
этих условиях дроссели на взлете следует открывать только до по-
лучения максимально допустимого наддува — 1050 мм рт. ст.
2. Номинальный режим
На земле: мощность — 820 л. с.; обороты — 2100 об/мин;
давление наддува — 900 мм рт. ст.
На расчетной высоте 1500 м двигатель при тех же
оборотах и давлении наддува развивает мощность 840 л. с. *.
Нагрузки, возникающие во время работы на номинальном режи-
ме, являются расчетными для деталей двигателя. Согласно тех-
ническим условиям двигатель должен надежно работать на этом
режиме непрерывно не менее 1 часа.
3. Эксплуатационный режим
Мощность — 0,9 Ne ном (738 л. с.)\ обороты — 2030+20 об/мин;
давление наддува — 830+ 10 мм рг. ст.
Завод-поставщик гарантирует безотказную работу двигателя
на эксплуатационном режиме в течение установленного ресурса.
4. Крейсерские режимы
Рекомендуемые заводом-поставщиком крейсерские режимы ра-
боты двигателя, которые обеспечивают его надежную работу в
течение установленного ресурса, даны в таблице 1.
Объяснение причин повышения номинальной мощности двигателя на рас-
четной высоте по сравнению с земной номинальной мощностью дано в разделе
♦Характеристики двигателя» (стр. 39).
9
Таблица I
Крейсер- ский режим О X о £ ч Обороты коленчато- го вала, об|мин Давление наддува, мм рт. ст. Расход топлива, кг\час Примечание
0-75 Чном 615 1920±10 765+ 5 765+15 170—185 147,5-157 Для двигателей до 12-й серии Для двигателей 12-й серии
° 6 Ne иом 492 1780+10 680+ 5 680±15 130-145 105,5-115,5 Для двигателей до 12-й серии Для двигателей 12-й серии
0-5 ^иои 410 1670+10 620±15 88-94,5 Для двигателей 12-й серии
ОЗ Чиом 328 1550+10 575£ 5 85-95 Для двигателей до 12-й серии
Максимально допустимое чисто
оборотов коленчатого вала на земле
и в воздухе (не более 30 сек.) . .
Минимальное устойчивое число обо-
ротов (малый газ)..............
2350 об/мин.
500 об/мин.
Питание топливом
Сорт топлива:
а) для взлетного режима . . . бензин Б-92/120 с октановым чис-
лом не менее 92 или Б-91/115 с ок-
тановым числом 91.
б) для номинального и всех других
режимов...........................бензин Б-89 с октановым числом
не менее 89. Этот бензин, разрешается
применять при давлении наддува не
более 900 мм рт. ст., оборотах не бо-
лее 2100 в минуту и температуре на-
ружного воздуха не выше +20°С.
карбюратор.......................типа АКМ-62ИР.
бензиновый насос .... коловратный, типа БНК-12БС.
давление бензина перед карбюра-
тором:
а) на малом газе.................не менее 0,15 кг/см*.
б) на остальных режимах . . 0,20—0,30 кг.1смг.
Нормы расхода топлива для самолетов ГВФ с двигателями
АШ-62ИР (единые для всех времен года) установлены приказом
начальника ГУГВФ № 357 1955 г. Они составляют:
для самолетов Ли-2 (на оба двигателя);.
а) для рейсовых и учебных полетов
б) для воздушной съемки и зондирования ат-
мосферы ............................
в) для работы на земле . . .
для самолетов Ан-2:
соответственно
224 и 220 кг/час
соответственно
230 н 246 кг!час
90 кг /час
соответственно
ai для оейсовых и учебных полетов . . . 118 и 115 кг/час
б) для авиационно-химических работ и воз-
душной съемки................................ 125 кг/час
в) для зондирования атмосферы .... 130 кг/час
г) для работы на земле........................45 кг/час
Питание маслом
Сорт применяемого масла установлен приказом ГУГВФ ЛЬ 138,
1955 г. —для зимы и лета —МК-22.
Допускается смешение масел МК-22 с МС-20 в любых пропор-
циях как при хранении, так и в баках самолетов.
С целью обеспечить запуск двигателя без нарушения его смазки
при наличии в маслобаке холодного масла разрешается разжижать
масло бензином, если температура наружного воздуха —5°С и ни-
же. Бензина в масло можно добавлять не более 12,5% по объему.
Порядок разжижения масла бензином определен Руководствами по-
зимней эксплуатации самолетов Ли-2 и Ан-2, введенными в дей-
ствие приказом начальника ГУГВФ № 138, 1955 г. /
Срок работы масла .... 100 часов для всех сортов масла
Масляный насос.................шестеренчатый, типа МШ-8
Масляный фильтр на входе в дви-
гатель . ......................пластинчатый, типа МФМ-25.
Давление масла, кг/см*:
а) в маслонасосе1 .... 5—6
б) в задней крышке картера . . 4—5
в) иа малом газе при 500 об/мин не менее 2
г) на оборотах 700—800 об/мин че-
рез 10 сек. после запуска двигателя не ниже 3
Температура входящего масла, °C (замеряется на входе в насос):
а) минимально допустимая перед
пробой двигателя и в полете на всех
режимах.........................не ниже 50.
б) рекомендуемая...............60—75
в) максимально допустимая . . 85 не более 3 минут. Давление ма-
сла при этом должно быть не ме-
нее 3 кг/см*.
1 На самолетах Ан-2; на Ли-2 давление масла Замеряется в задней крышке
картера. • . _ .
.11
Температура масла, выходящего из двигателя, на самолетах Ли-2 и Ан-2
не замеряется.
Расход масла. Норма расхода масла, установленная приказом начальника
ГУГВФ № 357, 1955 г., равна:
а) для самолетов Ли-2 — З.Б’/о от нормы расхода бензина;
б) для самолетов Ан-2 — 4”/о от нормы расхода бензина.
Температура головок цилиндров, °C (замеряется под задней свечой первого
ешлиндра):
а) минимальная перед пробой дви-
гателя и в полете.................120. Такая температура обеспечи-
вает хорошую приемистость двигате-
ля.
б) нормальная в полете ... не выше 205.
в) желательная в полете на крей-
серских режимах.................... 165—185.
г) максимально допустимая (на
взлете в течение 5 минут и в наборе
высоты в течение 15 минут) . 245.
Зажигание
Порядок зажигания в цилиндрах 1—3—5—7—9—2—4—6—8
Магнето.................... два экранированных магнето
БСМ-9 с автоматическим опережени-
ем зажигания.
Опережение зажигания в градусах поворота коленчатого вала:
а) для правого магнето . 20° до в.м.т. в такте сжатия
б) для левого магнето . . . 15° до в.м.т. в такте сжатия,
свечи..........................СД-48БС с керамической изоля-
цией, две на цилиндр.
Зазор между электродами свечи,
км ...'......................... 0,28—0,36.
Газораспределение
Открытие и закрытие клапанов в градусах угла поворота коленчатого
вала;
а) клапан впуска;
.со+ 10°
открытие.......................15° до в.м.т. в такте выпуска
закрытие.......................44° после н.м.т. в такте сжатия
б) клапан выпуска:
открытие.......................74° до н.м.т. в такте рабочего хода
4-10°
закрытие.......................25° после в.м.т. в такте впуска
Максимальный подъем клапанов
впуска и выпуска, мм ... . 14,25.
Зазор между роликами рычагов и штоками клапанов при холодном
двигателе, лои;
а) для проверки правильности ре-
гулировки газораспределения1 . 1,9.
б) для работы двигателя . . 0,5.
Агрегаты двигателя
Кроме упомянутых выше, на двигателе устанавливаются следую-
щие агрегаты:
а) регулятор постоянства оборотов Р-9СМ2 — для работы с винтами
АВ-7Н-161 и В-509А или Р-7Е — аля
работы с винтом В-509А.
• Проверка производится по цилиндру № 1.
12
б) электроинерционный стартер
в) генератор . . ч .
г) ваиуумнасос ....
д) 'гидронасос ....
е) воздушный компрессор .
типа РИМ-24, один
ГСК-1500, один
коловратный, АК-4С, один
шестеренчатый, МШ-ЗА, один
поршневой, двуступенчатый.
АК-50М, один.
Габариты и вес двигателя
Диаметр двигателя по крышкам клапанных
коробок, мм . . . •................... 1375+5
Диаметр двигателя по шпилькам крепления
крышек клапанных коробок, мм .... 1380+5
Длина двигателя (без стартера и генератора),
мм...........................................ИЗО
Сухой вес двигателя (без генератора, старте-
ра и деталей крепления винта на валу), кг . 567+2ю/о
Ресурс двигателя (в часах)
а) до первого ремонта........................700
• б) после первого и второго ремонтов . . 600
в) после третьего и четвертого ремонтов . . 450
г) амортизационный срок...................... 2800
3. ИНДИКАТОРНАЯ ДИАГРАММА ДВИГАТЕЛЯ
Рабочий цикл авиационного поршневого двигателя совершается
за четыре хода поршня, что соответствует двум оборотам коленча-
того вала.
Процесс, происходящий в цилиндре за один ход поршня, назы-
вается тактом; поэтому подобные двигатели называются четырех-
тактными.
За четыре хода поршня в цилиндре двигателя происходит пять
основных процессов: наполнение, сжатие, сгорание, рабочий ход и
выпуск. В течение всех этих процессов, следующих один за другим,
химическая энергия топлива, подведенного в цилиндр, превращает-
ся в тепловую, а последняя — в механическую энергию прямоли-
нейно-поступательного движения поршня. Посредством шатуна и
коленчатого вала эта энергия преобразуется в крутящий момент,
используемый для вращения воздушного винта, агрегатов и других
устройств двигателя.
Характер протекания каждого из процессов определяет и ха-
рактер изменения давления в цилиндре. График, изображающий
зависимость абсолютного давления в цилиндре от величины сво-
бодного объема цилиндра над поршнем за полный рабочий цикл
двигателя, называется индикаторной диаграммой. По-
добные графики получаются экспериментально с помощью спе-
циальных самопишущих приборов — индикаторов, от которых и бе-
рут свое название. Их можно построить достаточно точно также и
расчетным путем.
13
Индикаторная диаграмма двигателя АШ-62ИР показана на
рис. 3. Она дает представление о процессах, происходящих в ци-
линдре двигателя, и
позволяет определить мощность и экономич-
ность двигателя, т. е. работу, получаемую
в нем при затрате определенного коли-
чества топлива. По ней можно определить
величину сил давления газов, действую-
щих на детали двигателя, и произвести
расчет деталей на прочность.
Рассмотрим кратко применительно к
двигателю типа АШ-62ИР характер про-
текания отдельных процессов, образую-
щих индикаторную диаграмму.
НАПОЛНЕНИЕ
Процесс наполнения служит для вве-
дения в цилиндры топливо-воздушной
смеси, содержащей энергию, необходи-
мую для получения работы. Основная
часть процесса наполнения происходит за
ход поршня от в. м. т. к н. м. т., т. е. от
точки г до точки а (рис. 3). Свежая
Рис. з. Индикаторная дна-смесь, приготовляемая в карбюраторе1,
грамма двигателя АШ-62ИР. По впускным трубам через открытые
впускные клапаны поступает в цилиндры,
где смешивается с остаточными газами и образует рабочую смесь.
Количество свежей смеси, поступившей в цилиндр за весь про-
цесс наполнения, принято называть весовым зарядом
смеси. При данном составе смеси, который зависит от регули-
ровки карбюратора, и при прочих равных условиях увеличение ве-
сового заряда означает увеличение количества топлива, подведен-
ного в цилиндр, а следовательно, и увеличение мощности двигателя.
Величина весового заряда смеси GCM может быть выражена про-
стой формулой: .{щи1
где: 7„— удельный вес смесия» конце такта
Vh' — объем свежей см-ени в цилиндре
ния, приведен!!» температуре
наполнения:
в конце такта наполне-
и давлению в точке а.
Из формулы видно, что величина весового заряда смеси зависит
только от удельного веса свежей смеси в конце такта наполне-
ния и от объема, занимаемого ею в цилиндре. Обе эти величины, в
1 У двигателей с непосредственным впрыском типа АШ-82ФН, не имеющих
карбюратора, смесь приготовляется непосредственно в цилиндрах. Чистый воз-
дух поступает в них через впускные клапаны, а топливо подается под давлением
через форсунки. Подача топлива обычно начинается в момент поворота колен-
чатого вала на 30—50° после в. м. т. » такте впуска.
14 \
свою очередь, зависят от температуры и давления смеси в конце
процесса наполнения.
При движении смеси по всасывающему тракту и в цилиндрах
двигателя ее температура непрерывно изменяется. Так, во время
приготовления смеси в карбюраторе и движения от карбюратора до
входа в нагнетатель ее температура снижается за счет затрат тепла
на испарение топлива. Величина снижения температуры зависит от
I -состава смеси, температуры наружного воздуха, сорта бензина и до-
стигает 15—20°С и больше.
Сжатие смеси в нагнетателе сопровождается ее нагревом. Повы-
шение температуры при этом зависит от величины давления наддува
и в двигателе АШ-62ИР на взлетном режиме достигает 50—60°С.
Температура смеси непрерывно повышается также в результате
соприкосновения с горячими поверхностями деталей и смешения с
остаточными газами. Детали, с которыми соприкасается смесь,
имеют в среднем следующую температуру:
головка выпускного клапана
электроды свечи
головка впускного клапана
днище поршня . . . .
стенки цилиндра
700—800°С
500—7О0°С
400—500°С,
250—350сС
150—300°С
От соприкосновения с ними смесь нагревается в среднем на
40—70X3, а общее повышение ее температуры, по сравнению с тем-
пературой наружного воздуха, к концу процесса наполнения для
двигателя АШ-62ИР может достичь 100°С и выше. Это приводит к
уменьшению удельного веса смеси , а следовательно, и к умень-
шению весового заряда и мощности двигателя1.
Уменьшение весового заряда смеси вследствие повышения ее
температуры является одной из главных причин снижения взлетной
мощности двигателя при высоких температурах наружного воздуха,
перегреве двигателя, включении подогревателя воздуха, поступаю-
щего в карбюратор. Наоборо"'. ’'челичение весового заряда смеси
вследствие снижения ее темпер те гея, как известно, при-
чиной увеличения взлетной мощь теля при низких темпе-
ратурах наружного воздуха, при в смесь воды или Ттри
наборе высоты с постоянным давл i наддува.
Избежать повышения температу 'меси при ее сжатии в наг-
нетателе практически невозможно. тение же нагрева смеси
от деталей достигается охлаждение. деталей, предусмотрен-
ным их конструкцией, а также поддержанием определенного тем-
пературного режима двигателя.
1 Нагрев смеси при смешении ее с остаточными газами, имеющими темпе-
ратуру 800—900°С, практически не влияет на величину весового заряда. Это
объясняется тем, что уменьшение удельного веса свежей смеси в результате
ее нагрева компенсируется уменьшением объема, занимаемого газами в ци-
линдре, в результате охлаждения их смесью — увеличением объема У'ь-
15
Процесс наполнения происходит довольно быстро и составляет
для двигателя АШ-62ИР от 1/20 до 1/70 секунды. Скорость движе-
ния смеси по впускным трубам достигает 70—80 м.1сек. Поэтому
возникают значительные гидравлические сопротивления, преодоле-
ние которых приводит к потере напора смеси, т. е. к уменьшению ее
давления в конце процесса наполнения по сравнению с давлением
раддува, под которым смесь выходит из нагнетателя.
Главными источниками потерь напора смеси являются:
1) местные потери, возникающие из-за препятствий на пути
движения смеси (бобышки головок цилиндров, направляющие кла-
панов, клапаны), из-за резких поворотов смесепроводов и резких
изменений их поперечного сечения;
2) потери на трепне смеси о стенки смесепроводов.
Вследствие гидравлических сопротивлений давление смеси в
конце процесса наполнения уменьшается в среднем на 5—15%.
Это приводит к уменьшению удельного веса смеси объема
1/'й, занимаемого ею в цилиндре, а значит и к уменьшению весового
заряда смеси и мощности двигателя.
Уменьшение объема У'л в данном случае объясняется тем. что
при уменьшении давления смеси остаточные газы заполняют отно-
сительно больший объем в цилиндре, оставляя меньшую долю его
общего объема для свежей смеси (рис. 4,6).
Рассмотренные причины уменьшения давления смеси относятся
только к смесепроводу от нагнетателя до цилиндров. Предполагается,
что давление наддува поддерживается неизменным посредством
соответствующего регулирования положения дроссельных заслонок.
Если же дроссельные заслонки карбюратора зафиксировать в одном
положении, то изменение величины гидравлических сопротивлений
па участке от входа воздуха из атмосферы до нагнетателя, а также
изменение атмосферного давления будут вызывать изменение дав-
ления смеси в конце процесса наполнения. Так, обледенение дрос-
сельных заслонок карбюратора увеличивает гидравлические сопро-
тивления, уменьшает давление наддува, а следовательно, и давле-
ние смеси в конце процесса наполнения; весовой заряд смеси и мощ-
ность двигателя уменьшаются. То же происходит при уменьшении
атмосферного давления, а также при включении пылефильтра воз-
духоприемника карбюратора или подогревателя воздуха, поступаю-
щего в карбюратор. Сами дроссельные заслонки являются источ-
ником наибольших гидравлических сопротивлений и поэтому исполь-
зуются как регулятор мощности двигателя. Регулирование осущест-
вляется изменением величины весового заряда смеси исключи-
тельно за счет изменения ее давления в конце процесса наполнения.
Для уменьшения гидравлических сопротивлений внутренние по-
верхности деталей, образующие всасывающий тракт, делают глад-
кими, а повороты и переходы от больших сечений к меньшим и на-
оборот — плавными. На пути движения воздуха и смеси устанав-
ливают только самые необходимые детали, и им стремятся придать
удобообтекаемую форму.
16
Главные же меры повышения давления смеси в конце процесса
наполнения на современных авиационных двигателях — увеличе-
ние продолжительности процесса наполнения и применение над-
‘дув а.
Увеличение продолжительности процесса наполнения достигает-
ся за счет более раннего открытия клапана впуска и более позднего
его закрытия. Клапан впуска открывается в конце такта выпуска
(точка г', рис. 4), т. е. до прихода поршня в в. м. т., и закрывается
в начале такта сжатия (точка а'), т. е. после того, как поршень про-
шел и. м. т. Угол опережения открытия клапана впуска для двига-
теля АШ-62ИР равен 15—25°, а угол запаздывания закрытия —44е;
общая продолжительность процесса наполнения в углах поворота
коленчатого вала составляет 239—249°.
Опережение открытия клапана впуска делается для того, чтобы
к моменту начала движения поршня от в. м. т. в такте наполнения
уменьшить гидравлические сопротивления движению смеси.
Подъем клапана в первые 15—25° поворота коленчатого вала на-
столько незначителен, что давление остаточных газов не в состоянии
преодолеть сопротивления смеси в образовавшейся узкой щели. В
двигателе, у которого давление наддува выше давления остаточных
газов, открытие клапана впуска с опережением способствует лучшей
продувке камеры сгорания, т. е. вытеснению остаточных газов све-
жей смесью. Очистка цилиндров улучшается, и весовой заряд смеси
увеличивается. Однако чрезмерное опережение открытия клапана
при низких давлениях наддува создает опасность пожара из-за про-
никновения раскаленных продуктов сгорания во всасывающую си-
стему, а при высоких давлениях наддува вызывает утечку части
свежей смеси через клапан выпуска, что приводит к увеличению
расхода топлива.
Более позднее закрытие клапана впуска также увеличивает
весовой заряд смеси, так как последняя, двигаясь во всасывающей
системе, приобретает значительную скорость и по инерции продол-
жает поступать в цилиндр, несмотря на изменение направления
движения поршня. Кроме того, в начале такта сжатия давление в
цилиндре ниже давления наддува, что также способствует поступ-
лению в цилиндр большего количества смеси.
Моменты открытия и закрытия клапана впуска, обеспечивающие
наибольшую зарядку цилиндра свежей смесью, устанавливаются
опытным путем.
Увеличение продолжительности процесса наполнения позволяет
не только повысить весовой заряд смеси, но и уменьшить скорость
подъема и посадки клапана и возникающие при этом ускорения, что
обусловлено увеличением располагаемого времени подъема и по-
садки клапана. В результате уменьшаются ударные и инерционные
нагрузки, действующие на детали механизма газораспределения.
Наддув двигателя, т. е. питание его смесью или воздухом под
давлением выше атмосферного,— радикальный способ увеличения
весового заряда смеси, а следовательно, и мощности двигателя.
Смесь сжимается до давления выше атмосферного в нагнетателе.
2. Зак. 397 17
которым оборудованы все двигатели с наддувом. Весовой заряд при
этом увеличивается как за счет повышения удельного веса свежей
смеси в конце процесса наполнения, так и за счет увеличения
объема V'h. Последнее иллюстрируется рис. 4, на котором показан
Рис. 4. Характер процесса наполнения двигателя, работающего с различ-
ными давлениями наддува (рк ).
а—взлетный режим; б—режим малого газа.
характер протекания процесса наполнения в цилиндре двигателя
АШ-62ИР, работающего на взлетном режиме — с наддувом
рк = 1050 мм рт. ст. и на малом газе — с рк = 350 мм рт. ст. при
атмосферном давлении ро == 760 мм рт. ст. В обоих случаях кла-
пан впуска открывается в точке г', когда давление остаточных газов
р~ (1,05—1,1) ро.
В первом случае (рис. 4, а) смесь сразу же начинает поступать
в цилиндр, помогая поршню выталкивать остаточные газы и сжи-
мая их. В результате объем газов в момент прихода поршня в
в. м. т. становится меньше объема камеры сжатия 14, а объем све-
жей смеси в конце такта наполнения V'h будет больше, чем его
рабочий объем Vh.
Во втором случае (рис. 4, б) смесь в цилиндр начнет поступать
только в точке 1, когда остаточные газы при движении поршня
от в. м. т. расширятся и их давление понизится до 350 мм рт. ст. В
этот момент объем, занимаемый газами, значительно больше объ-
ема Vc, а объем Vh' — меньше объема Vh . Малый удельный вес
смеси и малый объем, занимаемый ею в цилиндре, приводят к рез-
кому уменьшению весового заряда и снижению мощности двига-
теля.
Давление смеси в цилиндре в конце такта впуска, т. е. в точке а,
в обоих случаях равно:
ра ^(0,85- 0,95) рк.
18
СЖАТИЕ
полезной работы, кото-
Рис. 5. Изменение давления в
цилиндре в такте сжатия.
Назначение процесса сжатия состоит в том, чтобы повысить тем-
пературу и давление рабочей смеси и тем самым подготовить ее к
быстрому и полному сгоранию.
Повышение температуры смеси способствует более активному
протеканию реакции горения, т. е. реакции соединения молекул топ-
лива с кислородом. При повышении давления частицы смеси рас-
полагаются ближе друг к другу, благодаря чему ускоряется рас-
пространение фронта пламени. Скорость горения смеси увеличи-
вается, вследствие чего повышаются давление и температура про-
дуктов сгорания, а следовательно, величина
рую они совершают в такте рабоче-
го хода. Мощность двигателя ра-
стет, а удельный расход топлива
уменьшается.
Процесс сжатия совершается во
время движения поршня от н. м. т. к
в. м. т. Давление и температура сме-
си при этом непрерывно повышают-
ся (рис. 5). В начальный период,
до момента закрытия клапана впу-
ска (участок а—а') смесь сжимает-
ся не только за счет перемещения
поршня, но и вследствие ее скорост-
ного напора. По мере приближения
поршня к в. м. т. с момента запала
смеси электрической искрой проис-
ходит более интенсивное сжатие
смеси, обусловленное выделением
тепла.
Температура и давление в конце такта сжатия зависят в основ-
ном от степени сжатия. С увеличением последней температура и дав-
ление, а следовательно, мощность и экономичность двигателя повы-
шаются. Однако в авиационных двигателях степень сжатия не пре-
вышает 7—8. Дальнейшему ее увеличению препятствуг ~ возникнове-
ние детонации, т. е. сгорания смеси со скоростью, достигающей
2000 м/сек, сопровождающегося чрезмерно высокими местными тем-
пературами и давлениями в цилиндре, что не только уменьшает
мощность двигателя, но и вызывает опасность разрушения его
Деталей. Кроме того, с увеличением степени сжатия давление в ци-
линдрах нарастает значительно интенсивнее мощности двигателя.
Возникает необходимость повышать прочность деталей, а это при-
водит к увеличению веса и габаритов двигателя и его удельного
веса.
Температуру и давление смеси в конце сжатия можно достаточ-
но точно определить по формулам:
т _ 7- 0,35 1,35 । -
Тс ~ ; рс ре 4-5;
2*
19
где:
Тс — абсолютная температура смеси в конце сжатия, ° абс.;
Та — абсолютная температура смеси в конце такта впуска, °абс.;
рс —давление смеси в конце сжатия, кг!см2-,
ра — давление смеси в конце такта впуска, кг/см2;
г— степень сжатия.
Пользуясь этими формулами, можно легко подсчитать значе-
ния Тс и рс для двигателя АШ-62ИР. Так, на взлетном режиме при
рк = 1050 мм рт. ст., ро~ 0,9 рк == 1,29 кг!см2 и Та =380° абс.
= 380 6,4°,35~760°абс.
pf=l,29 6,41,35 +5 = 174-5 = 22 кг\см\
Для современных двигателей с наддувом величина в сред-
нем составляет 700—800° абс., а рс— 15—30 кг/см2.
СГОРАНИЕ
В процессе сгорания углерод и водород, образующие топливо,
соединяются с кислородом воздуха. В результате потенциальная
химическая энергия топлива преобразуется в тепловую. Выделяю-
щееся при этом тепло обусловливает повышение температуры и дав-
ления продуктов сгорания, под действием которого в процессе ра-
бочего хода поршень перемещается от в. м. т. к н. м. т. В это время
продукты сгорания расширяются, их температура и давление умень-
шаются и часть выделившегося тепла преобразуется в полезную ме-
ханическую энергию. Другая же, большая часть тепла безвозвратно
теряется1. Чем выше температура и давление продуктов сгорания в
конце процесса сгорания и чем меньше потери тепла, тем больше
полезная работа газов, а следовательно, выше мощность и эконо-
мичность двигателя.
Процесс сгорания начинается с момента возникновения межд\
электродами запальной свечи искры, воспламеняющей смесь (точ-
ка с', рис. 6). После искры смесь воспламеняется не сразу. В течение
некоторого времени ее часть, соприкасающаяся с электродами све-
чи, нагревается, образуя первоначальный очаг пламени. Этот пе-
риод процесса сгорания называется периодом скрытого
горения. За время этого периода коленчатый вал поворачивается
на 4—6°. Затем начинается второй, основной период процесса сго-
рания — распространение пламени по всему объему смеси, назы-
ваемый периодом видимого горения. В течение его
температура и давление продуктов сгорания резко повышаются. За
конец периода видимого горения условно принимают точку г
(рис, 6), соответствующую наибольшему давлению в цилиндре.
Величина давления и температуры в точке z для двигателя
АШ-62ИР на взлетном режиме составляет:
1 Баланс потерь тепла приведен на стр. 32.
20
кг I см2: 7^ — 2400— 2800° абс.
Обычно сгорание отдельных частей смеси не заканчивается в
точке z. Но, несмотря на это, давление в цилиндре во время дви-
жения поршня к н. м. т. уменьшается за счет увеличения объема
цилиндра над поршнем. Этот период сгорания называют догора-
нием смеси и обычно относят к процессу расширения.
Сгорание топлива — один из важнейших процессов, оказываю-
щих решающее влияние на мощность, экономичность и температур-
ный режим двигателя. Для максимального использования тепла,
введенного в цилиндр в виде химической энергии топлива, процесс
сгорания должен удовлетворять следующим основным требованиям:
Рис. 6. Изменение давления в цилиндре в про-
цессе сгорания.
1. Протекать быстро (за 30—40° поворота коленчатого вала)
и при наименьшем объеме цилиндра, близком к объему камеры
сжатия Vc. Это способствует повышению давления продуктов сго-
рания и уменьшению потерь тепла в стенки цилиндров. По време-
ни процесс сгорания должен совершаться, в зависимости от числа
оборотов, за 1/100—1/400 секунды.
2. Заканчиваться в самом начале такта рабочего хода (10—15°
после в. м. т.), когда шатун и кривошип коленчатого вала займут
положение, наиболее удобное для восприятия сил давления газов.
3. Сгорание топлива должно быть полным, т. е. в продуктах
сгорания не должно оставаться веществ, способных гореть (окись
углерода — СО и водород Н2).
Другими словами, скорость, своевременность и полнота сгора-
ния являются основными факторами, определяющими работу дви-
гателя.
Чтобы смесь успела сгореть быстро и своевременно, она должна
иметь значительную скорость горения (скорость распространения
фронта пламени). Величина последней изменяется в широком диа-
пазоне и зависит от многих факторов. Главным из них является со-
став смеси, определяющий такж^й полноту сгорания топлива. Свое-
временность сгорания смеси определяется, кроме того, моментом за-
пала смеси — опережением, зажигания.
21
Влияние состава смеси на протекание процесса сгорания
Состав смеси или качество смеси определяется коэффициентом
избытка воздуха а.
Коэффициентом избытка воздуха называется отношение дейст-
вительного количества воздуха 1а, приходящегося в смеси на 1 кг
топлива, к количеству воздуха 1т теоретически необходимому для
полного сгорания 1 кг топлива, т. е.:
4 ‘
Для авиационных бензинов различного химического состава ве-
личина 10 =14,7—15,1
кг воздуха _ ,
— - - —.В среднем принимают равным
кг бензина
кг воздуха
’ кг бензина ’
В зависимости от соотношения величин / и /0 смесь по своему
составу может быть теоретической, бедной и богатой.
Если в смеси величина /а = /,,, то а =1 и смесь называется тео-
ретической.
Смесь, в которой величина /а >4, и, следовательно, а>1, назы-
вается бедной. Бедная смесь характеризуется избытком воздуха
и недостатком топлива.
Если в смеси величина
Рис. 7. Зависимость ско-
рости горения смеси от
то и я<^ 1. Такая смесь назы-
вается богатой. Она характеризует-
ся избытком топлива и недостатком
воздуха.
Зависимость скорости горения сме-
си от ее состава показана на рис. 7.
Как видно из рисунка, наибольшую
скорость горения имеет смесь с
“ = 0,85—0,9. При уменьшении и осо-
бенно увеличении « по сравнению с
0,85—0,9 скорость горения смеси резко
снижается. Это объясняется, главным
образом, снижением активности про
текания реакции горения вследствие
снижения температуры смеси в про-
цессе сгорания: для богатых смесей —
из-за химической неполноты сгорания
ее состава. топлива и затрат тепла на испарение
и нагрев несгоревшей его части; для
бедных смесей — из-за затрат тепла на нагревание избыточного
воздуха, введенного в цилиндры.
Горение чрезмерно обедненной смеси протекает вяло, неустой-
чиво и распространяется на такт й^уска. Двигатель начинает рабо-
тать неровно — с перебоями, тряской и колебанием оборотов. К
моменту открытия клапана впуска в цилиндре могут оказаться
продукты сгорания, имеющие температуру выше температуры само-
воспламенения смеси, или участки еще горящей смеси. В результа-
те появляются обратные вспышки в карбюратор, которые могут при-
вести к остановке двигателя и пожару.
Работа двигателя на значительно обогащенных смесях обратны-
ми вспышками в карбюратор не сопровождается, хотя скорость
горения уменьшается столь же сильно. Объясняется это тем, что
горение очень богатых смесей прекращается из-за недостатка кис-
лорода гораздо раньше, чем бедных, и протекает при более низких
температурах. Работа двигателя на переобогащенных смесях обычно
сопровождается черным дымом и хлопками в выхлопном коллекто-
ре шт уска из-за догорания там топлива при встрече его с атмосфер-
ным воздухом.
Очень богатые и очень бедные смеси от электрической искры
не воспламеняются. Предельные значения а, при которых еще воз-
можно’ воспламенение смеси от электрической искры с последующим,
распространением пламени (пределы горючести смеси) составля-
ют: нижний предел горючести (для богатых смесей) — около 0,30—
0,40; верхний предел горючести (для бедных смесей) — около
1,35—1,5. Серийный многоцилиндровый двигатель практически не
может работать устойчиво на смеси, обогащенной сверх а =0,5 или
обедненной сверх а =1,15— 1,20 в среднем для всего двигателя.
Причина этого — неравномерность распределения состава смеси,
приводящая к обеднению или обогащению ее в отдельных цилинд-
рах и в некоторых зонах внутри самих цилиндров до предела горю-
чести.
Указанные обстоятельства следует иметь в виду, в частности
производя заливку двигателя перед запуском, так как из-за чрез-
мерной или недостаточной заливки вспышки смеси в цилиндрах
может или вовсе не быть, или двигатель после запуска глохнет.
При запуске холодного двигателя смесь, поступающая в цилиндры,
может чрезмерно обедниться за счет ее интенсивной конденсации
вследствие соприкосновения с холодными стенками системы впуска
и цилиндров. При запуске горячего двигателя, наоборот, воз-
никает опасность чрезмерного обогащения смеси в цилиндрах
за счет полного испарения заливаемого бензина. Исходя из этого,
летом в двигатель перед запуском следует заливать бензина зна-
чительно меньше, чем зимой.
Зависимость мощности удельного расхода топлива и температу-
ры головок цилиндров двигателя от состава смеси показана на
рис. 8. По кривым на графике можно проследить характер изме-
нения этих величин, который определяется следующими причинами.
Мощность двигателя (кривая /, рис. 8) имеет максимальную ве-
личину при а =0,85 л- 0,9, соответствующем наибольшей скорости
горения смеси. При отклонении качества смеси в ту или иную сто-
рону от 0,85 : 0,9 мощность двигателя уменьшается. Это обуслов-
лено удлинением процесса сгорания из-за уменьшения скорости го-
рения смеси, а следовательно, и менее интенсивным нарастанием
давления в цилиндре. Мощность в обоих случаях уменьшается так-
23
же за счет увеличения удельного веса потерь тепла и уменьшения
его количества, выделяющегося в цилиндрах при сгорании топлива.
Выделение тепла в цилиндрах двигателя уменьшается: при бедных
смесях — из-за уменьшения количества топлива, подводимого в ци-
линдры; при богатых — из-за химической неполноты сгорания топ-
лива. В первом случае рост потерь тепла обусловлен затратами его
на нагрев избыточного воздуха, а во втором — затратами тепла на
испарение и нагрев несгоревшего топлива. Кроме того, в обоих слу-
чаях потери тепла растут за счет
Рис. 8. Зависимость мощности дви-
гателя, температуры головок ци-
линдров и удельного расхода топли-
ва от состава смеси.
1—кривая изменения мощности;
2—кривая изменения температуры
головок цилиндров; 3—кривая изме-
нения удельного расхода топлива.
увеличения отдачи его в стенки
цилиндров, вследствие боль-
шей продолжительности про-
цесса сгорания.
Температура головок ци-
линдров ((кривая 2, рис. 8) до-
стигает максимума при ° =
= 0,95 =0,97. При таком со-
ставе смеси температура в
процессе сгорания (имеет мак-
симальную величину, в резуль-
тате чего наибольшее количе-
ство тепла отдается продукта-
ми сгорания в стенки цилин-
дра, что 'вызывает их повышен-
ный нагрев. Цилиндр испыты-
вает максимальный «тепловой
напор».
Обеднение или обогащение
смеси по сравнению с “ =
= 0,95-= 0,97 приводит к сни-
жению температуры головок
цилиндров ПО' причинам, ука-
занным выше, а также вследствие увеличения доли тепла, иду-
щего на испарение и нагрев избыточного топлива (при богатых сме-
сях) и на нагрев избыточного воздуха (при бедных смесях). В ре-
зультате температура продуктов сгорания снижается и абсолютнее
количество тепла, передаваемого в стенки цилиндров, уменьшается.
Удельный расход топлива (кривая 3, рис. 8) имеет наименьшую
величину при а = 1,05 1,1. Опытным путем установлено, что при
таком составе смеси удельные потери тепла в цилиндрах двигателя,
величина которых определяет удельный расход топлива1, являют-
ся наименьшими. При отклонении качества смеси в ту или другую
сторону от 1,05 и 1,1 удельные потери тепла возрастают. Соответ-
ственно возрастает и удельный расход топлива.
Из совместного рассмотрения графиков изменения мощности,
температуры головок цилиндров и удельного расхода топлива в
зависимости от качества смеси видно, что при работе двигателя на
1 Удельным расходом топлива называется его расход, приходящийся на одну
лошадиную силу мощности в час.
24
смесях, обедненных до а = 1,05-ь- 1,1, обеспечивается наименьший,
по сравнению с работой на смеси °- = 0,7 -ь 0,8, удельный расход
топлива без существенного снижения мощности и повышения тем-
пературы головок цилиндров. Эта особенность лежит в основе ши-
роко применяемой в ГВФ эксплуатации двигателей АШ-62ИР на
бедных смесях. Более подробно этот вопрос рассмотрен в разделе
«Питание двигателя топливом» (стр. 286).
Влияние опережения зажигания на протекание процесса
сгорания
Известно, что для сгорания смеси требуется некоторое время.
Чтобы она сгорела в момент, когда поршень находится вблизи в.м.т.
в такте рабочего хода, ее необходимо воспламенить с опережением,
т. е. в конце такта сжатия, до прихода поршня в в.м.т. Опережение
зажигания принято измерять в градусах угла поворота коленчатого
вала от момента возникновения искры между электродами свечи
до прихода поршня в в. м. т. При правильно выбранном опереже-
нии зажигания видимое горение смеси заканчивается тогда, когда
поршень отойдет от в. м. т. в такте рабочего хода на 10—15° угла
поворота коленчатого вала. В этом случае процесс сгорания проте-
кает при наименьшем объеме и работа, совершаемая продуктами
сгорания, получается наибольшей.
Характер процесса сгорания при слишком раннем и позднем за-
жигании показан на рис. 9,а и 9,6. Для сравнения на них пункти-
ром показано изменение давления в процессе сгорания при наивы-
гсдиейшем угле опережения зажигания.
Рис. 9. Изменение давления в цилиндре в процессе
сгорания.
а—чрезмерно позднее опережение зажигания; б—чрез-
мерно раннее опережение зажигания.
25
Из графиков видно, что при недостаточном опережении зажига-
ния, т. е. при слишком позднем воспламенении смеси (рис. 9,а), ее
горение продолжается в течение значительной части такта рабочего
хода. Максимальное давление и температура в цилиндре при этом
уменьшаются. Отдача тепла в стенки цилиндра увеличивается из-за
большей поверхности их соприкосновения с горячими газами. Все
это приводит к падению мощности, увеличению удельного расхода
топлива и к повышению температуры головок цилиндров.
При слишком раннем опережении зажигания (рис. 9,6) процесс
сгорания заканчивается до прихода поршня в в. м. т., сопровож-
даясь преждевременным чрезмерным повышением давления в конце
такта сжатия, что приводит к увеличению затрат энергии на сжатие.
Потери тепла в стенки цилиндра в этом случае увеличиваются за счет
более продолжительного пребывания в цилиндре газов, имеющих
высокую температуру. Мощность двигателя уменьшается, а удель-
ный расход топлива и температура головок цилиндров возрастают.
Для каждого типа двигателя имеется вполне определенный наи-
выгоднейший угол опережения зажигания, при котором разви-
вается наибольшая мощность, достигается наименьший удельный
расход топлива и обеспечивается нормальный температурный ре-
жим. Этот угол подбирается опытным путем и на двигателе
ЛШ-62ИР составляет: для передних свечей — 20, а для задних —
15°. Больший угол опережения зажигания для передней свечи объяс-
няется тем, что она расположена ближе к клапану выпуска, где ра-
бочая смесь более засорена остаточными газами и горит медленнее.
Более раннее воспламенение смеси в этой зоне способствует свое-
временному сгоранию всего ее заряда и уменьшает вероятность
детонации.
Величина наивыгоднейшего угла опережения зажигания зависит
не только от конструкции двигателя (степени сжатия, формы и
размеров камеры сгорания, числа запальных свечей и их располо-
жения), но и от режима его работы, т. е. от числа оборотов, вели-
чины давления наддува, качества смеси.
Увеличение числа оборотов способствует увеличению скорости
горения смеси, вследствие более интенсивного вихревого движения
ее в цилиндре, а значит и уменьшению общего времени процесса
сгорания. Это требует уменьшения опережения зажигания с увели-
чением числа оборотов. С другой стороны, с увеличением числа
оборотов уменьшается время, отводимое на процесс сгорания, что
требует увеличения опережения зажигания. Последний фактор
является превалирующим и вызывает необходимость увеличивать
угол опережения зажигания при увеличении числа оборотов.
Увеличение давления наддува приводит к повышению темпера-
туры и давления смеси в конце сжатия, в результате чего скорость
горения ее увеличивается. Наивыгоднейший угол опережения за-
жигания при этом уменьшается.
С приближением качества смеси к а =0,85—0,9, соответствую-
щему максимальной скорости горения смеси, угол опережения за-
жигания уменьшается.
26
Конструктивно трудно обеспечить изменение угла опережения
зажигания в зависимости от всех факторов, определяющих режим
работы двигателя. Поэтому на большинстве современных двигате-
лей угол опережения зажигания изменяется только в зависимости
от изменения числа оборотов. Для этой цели магнето снабжаются
автоматами опережения зажигания.
РАБОЧИЙ ХОД
Рабочий ход является единственным из четырех тактов дви-
гателя, в котором совершается полезная
чий ход в в. м. т., когда еще продол-
жается горение смеси, и заканчивается
в н. м. т., когда уже начался процесс
выпуска. Поршень в рабочем ходе пе-
ремещается под действием высокого
давления продуктов сгорания, обуслов-
ленного их нагревом от тепла, выде-
лившегося при сгорании топлива. В
начале рабочего хода (до точки г,
рис. 10) давление продуктов сгорания
увеличивается. При дальнейшем дви-
жении поршня продукты сгорания рас-
ширяются, их давление и температура
падают, а тепло, подведенное к про-
дуктам сгорания, преобразуется в ме-
ханическую энергию.
ВЫПУСК
Назначение процесса выпуска —
очистить цилиндр от продуктов сгора-
ния и подготовить его к заполнению
свежей смесью в последующем процес-
се наполнения. Процесс выпуска дол-
жен протекать так, чтобы давление
работа. Начинается рабо-
хода.
и температура остаточных газов в конце выпуска были ми-
нимальными, так как с их увеличением уменьшается весо-
вой заряд свежей смеси, а значит и мощность двигателя. Долж-
на быть минимальной также и затрата работы на процесс выпуска.
Для этого клапан выпуска открывается еще до прихода поршня в
н. м. т. в рабочем ходе и закрывается после того, как он прошел
в. м. т. в такте впуска. Решающее значение имеет своевременное от-
крытие клапана выпуска. Если он открывается без опережения.
т. е. когда поршень находится в н. м. т., то проходная площадь-
клапана в начале такта выпуска будет малой. Продукты сгорания
не будут своевременно вытекать из цилиндра, давление в такте вы-
пуска повысится, что вызовет увеличение затрат работы на переме-
щение поршня от н. м. т. к в. м. т. и приведет к плохой очистке ци-
линдра.
27
При чрезмерно раннем открытии клапана давление в рабочем
ходе преждевременно понизится, а вместе с этим снизится и мощ-
ность двигателя, хотя затраты работы на такт выпуска будут мини-
мальными.
Наивыгоднейший момент открытия клапана выпуска (точка е',
рис. 11), обеспечивающий наименьшую потерю работы в рабочем
ходе и выпуске и хорошую очистку цилиндров, устанавливается
опытным путем. Для двигателя АШ-62ИР он равен 74°. Для дру-
гих современных авиационных двигателей колеблется в преде-
лах 40 -т- 75° угла поворота коленчатого вала до н. м. т.
В начале выпуска истечение газов происходит под действием из-
быточного давления в цилиндре, которое в момент открытия выпуск-
ного клапана достигает 6 — 10 кг/см2 и более. При этом газы выхо-
дят со скоростью, равной скорости распространения звука в них,
т. е. 600—700 м/сек *, что сопровождается резким шумом. Поэтому
первый период процесса выпуска
называется выхлопом. В продол-
жение выхлопа из цилиндра выте-
кает примерно 60—70% продуктов
сгорания по весу. Давление в ци-
линдре резко снижается, может до-
стичь атмосферного и даже ниже.
Второй период процесса выпу-
ска — выталкивание газов из
цилиндра поршнем, перемещающим-
ся от н. м. т. к в. м. т. В течение
этого периода давление в цилиндре
несколько повышается (обычно до
1,1—1,2 р0). Его величина зависит
от величины гидравлических сопро-
тивлений выхлопной системы. Ско-
Рис. 11. Изменение давления
в цилиндре в процессе вы-
пуска.
рость истечения газа при этом составляет 70—100 м/сек.
Позднее закрытие клапана выпуска (точка г", рис. 11) позво-
ляет улучшить очистку цилиндра за счет отсасывающего действия
потока газа, движущегося в выхлопной системе, и тем самым повы-
сить весовой заряд свежей смеси и мощность двигателя. Наивыгод-
нейший угол запаздывания закрытия клапана выпуска устанавли-
вается опытным путем. На двигателе АШ-62ИР он составляет
25—35°.
Таким образом, процесс (или фаза) выпуска на двигателе
АШ-62ИР длится в углах поворота коленчатого вала 279—289°.
* Скорость распространения звука в газе может быть определена по при-
ближенной формуле:
a~20VK"
где: а — скорость распространения звука в газе, м!сек;
Т— абсолютная температура газа, ° абс.
При температуре выпускных газов Т — 1100— 1300° абс.
а — 600 — 700 м!сек.
Как указывалось ранее, клапан выпуска закрывается после
.м.т., а клапан впуска открывается до в.м.т. в такте выпуска. По-
тому в конце процесса выпуска и в начале процесса наполнения
меет место так называемое перекрытие клапанов, когда
ба клапана некоторое время открыты одновременно. На современ-
ых двигателях оно составляет 40—80° угла поворота коленчатого
ала. *
На двигателях с непосредственным впрыском увеличение пере-
рытия клапанов способствует улучшению очистки цилиндров за
чет продувки их воздухом. На карбюраторных двигателях с увели-
ением угла перекрытия клапанов ухудшается экономичность, так
ак часть смеси выбрасывается через клапан выпуска. Кроме того,
оздается опасность появления обратных вспышек в системе впуска,
•собенно если двигатель работает на обедненной смеси.
У двигателей АШ-62ИР угол перекрытия клапанов равен
0ч-60°. При этом цилиндры смесью практически не продуваются..
I. МОЩНОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ, КОЭФФИЦИЕНТЫ ПОЛЕЗНОГО'
ДЕЙСТВИЯ И УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД ТОПЛИВА
Эффективность работы двигателя характеризуется развиваемой
мощностью, коэффициентами полезного действия и удельным рас-
ходом топлива. Различают следующие мощности двигателя: индика-
орную, трения или механических сопротивлений и эффективную.
ИНДИКАТОРНАЯ МОЩНОСТЬ И ИНДИКАТОРНЫЙ к. П.Д. ДВИГАТЕЛЯ
Индикаторной мощностью N называется мощность, развивае-
мая газами в цилиндрах двигателя. Индикаторная мощность опре-
деляется величиной индикаторной работы, т. е. работы, получен-
ной за один цикл, и количеством циклов в единицу времени.
Индикаторная работа в одном цилиндре легко может быть най-
дена по индикаторной диаграмме двигателя. Известно, что графи-
чески она определяется площадью индикаторной диаграммы, зак-
люченной между кривыми изменения давлений в процессах рабоче-
го хода и сжатия (рис. 12), и зависит от рабочего объема цилиндра
Vh и разности давлений в этих процессах1. Разность давлений яв-
ляется следствием процессов, происходящих в цилиндре двигателя,
и непрерывно меняется по величине. Поэтому за величину, харак-
теризующую полезную работу цикла, принимают среднее значение
разности давлений в процессах расширения и сжатия, которое на-
зывается средним индикаторным давлением.
Среднее индикаторное давление можно рассматривать как не-
которое условное, постоянное по величине давление, которое, дей-
1 Работа, затраченная на такты впуска и выпуска при этом не учитывается,
так как ее величина несоизмеримо мала по сравнению с величиной полезной ра-
боты цикла. Она учитывается в общем балансе механических сопротивлений в
двигателе.
<ствуя на поршень в течение одного его рабочего хода, совершает
работу, равную полезной работе цикла.
Графически среднее индикаторное давление (рис. 12) соответст-
вует высоте прямоугольника pit основанием которого является ра-
бочий объем цилиндра УА, а площадь равна площади индикаторной
диаграммы.
Для двигателей с наддувом р, = 15 ч- 25 кг/см2, для АШ-62ИР
на взлетном режиме—16-?-17 кг/см2.
Определив индикаторную работу
одного цикла в одном цилиндре че-
рез среднее индикаторное давление
и имея в виду, что у четырехтакт-
ного двигателя при числе оборотов
п об/мин в 1 секунду происходит
п
-—— циклов, легко подсчитать се-
кундную работу во всех цилиндрах
двигателя, т. е. его индикаторную
мощность. Она определяется по
формуле:
Рис. 12. Определение среднего
индикаторного давления.
.. Vh п i
N. = р.—5------- л. с,
' ‘ 900
где: Pj—среднее индикаторное да-
вление, кг/см2;
Vh — рабочий объем цилиндра.
дм3;
п — число оборотов коленча-
того вала, об/мин;
i — число цилиндров двига-
теля.
Из формулы видно, что и иди к а торн а я мощность за-
висит:
1) от среднего индикаторного давления р , т. е. от величины пе-
репада давлений в процессах рабочего хода и сжатия, который, в
свою очередь зависит от степени сжатия, состава смеси, угла опе-
режения зажигания, продолжительности процессов наполнения и
выпуска, величины давления наддува, степени дросселирования,
температуры и влажности наружного воздуха и т. д.
Чем больше р,-, т. е. чем лучше протекает рабочий процесс, тем
больше будет индикаторная мощность;
,2) от числа оборотов коленчатого вала п, т. е. от числа рабочих
циклов в единицу времени. С увеличением числа оборотов индика-
торная мощность увеличивается. Однако увеличение мощности
происходит лишь до определенного числа оборотов. Дальнейшее их
увеличение приводит к росту скорости движения смеси за счет со-
кращения времени наполнения, увеличению гидравлических сопро-
тивлений и к уменьшению весового заряда смеси. В результате
ЙО
этого среднее индикаторное давление снижается и мощность умень-
шается;
3) от числа цилиндров i и величины рабочего объема цилиндра
Vh, т. е. от литража двигателя. Чем больше литраж двигателя, тем,
при прочих равных условиях, больше весовой заряд смеси
и индикаторная мощность. С другой стороны, увеличение литража
влечет за собой увеличение веса и габаритов двигателя.
Индикаторная мощность, развиваемая двигателем АШ-62ИР на
взлетном режиме, примерно равна 1200 л. с.
В индикаторную мощность преобразуется не все тепло, введен-
ное в цилиндры двигателя в виде химической энергии топлива, а
лишь некоторая его часть. Доля тепла, преобразованного в инди-
каторную мощность, характеризуется индикаторным к.п.д. двига-
теля 7j..
Индикаторным к. п. д. называется отношение тепла, пре-
вращенного в индикаторную мощность Q , к теплу, введенному в
цилиндры двигателя в виде химической энергии топлива Qa •
Количество тепла, введенного в цилиндры двигателя за один час
его работы, может быть определено по формуле:
QB = Gr Ни кал^ас,
где: Gt — часовой расход топлива, кг!час;
Ни— рабочая теплотворная способность топлива, кал!кг.
Для авиационных бензинов Ни — 10 500 кал1кг.
Количество тепла, эквивалентное индикаторной мощности за
один час работы двигателя, будет:
Q, = 632 • Nt к ал /час,
где: Лг; — индикаторная мощность, л.с.;
632 — термический эквивалент 1 л. с. ч. (количество тепла, экви-
валентное работе одной лошадиной силы в течение часа),
кал/л.с.ч.
Таким образом, индикаторный к.п.д. двигателя может быть вы-
ражен формулой:
632 N;
----------
Gt Ни
Из формулы видно, что чем больше индикаторная мощность
Ni при данном часовом расходе топлива определенного сорта, т. е.
при неизменной величине G т • Ни, тем больше индикаторный к.п.д.
двигателя. Следовательно, величина т)г определяется теми же фак-
торами, от которых зависит индикаторная мощность. Для конкрет-
ного двигателя она определяется числом оборотов и средним инди-
каторным давлением (см. стр. 30). Главнейшим эксплуатацион-
ным фактором, определяющим величину чг, является состав
смеси «. Наибольшее значение соответствует а = 1,05—1,1.
Для современных авиационных двигателей величина индика-
торного к.п.д. колеблется в пределах 0,25—0,38. Другими словами,
cl
на индикаторную мощность идет только 25—38% израсходованного
топлива, а 62—-75% его безвозвратно теряется. Эти потери распре-
деляются следующим образом:
неполнота сгорания топлива .... 15—25%
отдача тепла от деталей в охлаждаю-
щую среду (в воздух и масло) . . 10—15%
унос тепла с отработавшими газами . 35—45%.
Индикаторный к.п.д. учитывает только тепловые потери и ха-
рактеризует совершенство двигателя как тепловой машины. Кроме
того, имеются и механические потери энергии, которые учитываются
механическим к. п. д. двигателя.
МОЩНОСТЬ ТРЕНИЯ. ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ, МЕХАНИЧЕСКИЙ
К. П.Д. ДВИГАТЕЛЯ
Мощность трения. Индикаторная мощность не может быть пол-
ностью использована на вращение воздушного винта. Часть ее за-
трачивается на преодоление сопротивлений внутри двигателя. Эта
мощность называется мощностью механических сопротивлений или
мощностью трения Nr *. Все сопротивления внутри двигателя разде-
ляются на две группы: механические и насосные. К пер-
вой группе сопротивлений относятся: трение поршней и поршневых
кслец о стенки цилиндров, трение в подшипниках, затраты мощно-
сти на привод механизма газораспределения, редуктора и агрегатов.
Вторая группа сопротивлений — затраты мощности на выпол-
нение насосных ходов поршня (такты впуска и выпуска).
Примерные величины различных сопротивлений в процентах от
всей мощности трения составляют:
трение поршней и поршневых колец . 45—65%
трение в подшипниках коленчатого вала
и шатунов............................5—10%
привод механизма газораспределения 5-*4О%
потери в редукторе.............. 10—15°/о
привод агрегатов.......................5—10%
насосные сопротивления.................10—15%
Мощность трения уменьшает полезную работу, подводимую к
винту. Поэтому целесообразно иметь ее по возможности минималь-
ной. Для современных авиационных двигателей мощность трения
составляет 10—30% индикаторной мощности.
Главнейшим фактором, определяющим величину мощности тре-
ния, является число оборотов коленчатого вала. Мощность трения
изменяется примерно пропорционально квадрату числа оборотов.
Так, увеличение чисел оборотов с 1500 до 1800 в минуту, т. е. всего
на 300 об/мин, приводит к увеличению мощности трения примерно
на 40—45%, что составляет для двигателя АШ-62ИР около 25 л. с.
Следствием этого является рост удельного и километрового расхода
топлива. Кроме того, эксплуатация двигателя на повышенных обо-
ротах приводит к более интенсивному износу его трущихся деталей.
1 Затраты мощности на нагнетатель А» не входят в мощность трения я учи-
тываются отдельно.
32
На величину мощности трения существенное влияние, оказывает
сорт, качество и температура масла. Загрязненное, чрезмерно вяз-
кое или, наоборот, чрезмерно разжиженное масло вызывает увели-
чение трения поршней и поршневых колец о стенки цилиндров и
трения в подшипниках. Снижение температуры масла с 70 до 40сС
приводит к увеличению мощности трения на ГО—15%• Для двига-
теля АШ-62ИР это составляет на крейсерских оборотах около
8—15 л. с.
Изменение давления наддува практически на величину мощно-
сти трения не влияет.
Итак, часть индикаторной мощности N,• затрачивается на прео-
доление сопротивлений внутри двигателя (мощность трения N, J.
Кроме того, у двигателей с приводным нагнетателем, значительная
часть индикаторной мощности затрачивается на нагнетатель.
Для двигателя АШ-62ИР на взлетном режиме она составляет
около 70—80 л. с. при мощности трения Nr = 120 — 130 л. с.
Эффективная мощность Ne — это мощность двигателя, затрачи-
ваемая на совершение полезной работы, т. е. на вращение воздуш-
ного винта. Другими словами — это мощность двигателя, развивае-
мая на валу винта. Она равна разности между индикаторной мощ-
ностью и мощностью, затраченной на трение и нагнетатель, т. е.:
/V, = N-,
В технических данных любого двигателя всегда даются только
его эффективные мощности, так как только этой мощностью мы мо-
жем располагать, используя ее для вращения винта.
Механическим к. п. д. двигателя т1м называется отношение его
эффективной мощности Ne к индикаторной мощности Nr
л; , кг
т м = ' = 1----------------- .
N. Ni
Механический к.п.д. показывает, какую долю индикаторной
мощности составляет эффективная мощность. Он учитывает все по-
тери мощности внутри двигателя, кроме тепловых, и характеризует
совершенство двигателя как системы механизмов.
Величина механического к.п.д. изменяется при изменении режи-
мов работы двигателя, так как при этом изменяются все три опре-
деляющие его мощности: N{, Л'г и NH .
Для двигателей типа АШ-62ЙР, имеющих низконапорный наг-
нетатель, величина механического к. п. д. колеблется в пределах
0,8-Н),9.
Эффективная мощность двигателя может быть выражена через
его индикаторную мощность и механический к.п.д.:
4 = ^ • м
т!.« • Pi
900
900
л- с.
Произведение: т1м pt называется средним эффективным дав-
лением ре.
3. Зак. 397 33
Пользуясь указанной выше формулой, легко определить вели-
чины ре для двигателя АШ-62ИР при работе на различных режи-
мах. Например:
на номинальном режиме у
земли
900-% 900-1000 , ,
на взлетном режиме р, —-------—=---------------= 13,7 кг!см-,
‘ Vh-n i 3,31-2200 -9
-------------------------= 11,7 кг. см ,
3,31 • 2100 9
900 500
р„ =-------------------= 9.4 кг, см2.
3,31 • 1600 9
на крейсерском режиме
при Ne — 500 л. с. и
п — 1600 об/мин
Эффективную мощность можно также определить при испыта-
нии двигателя на балансирном станке, который позволяет замерить
крутящий момент, развиваемый двигателем на валу винта. В этом
случае эффективная мощность определяется по формуле:
— М-р ' п
‘ 716,2
л. с.
-р
Здесь:
Мкр — крутящий момент на валу винта, кгм;
п — число оборотов коленчатого вала, об/мин;
ip —степень редукции редуктора.
ЭФФЕКТИВНЫЙ К. П.Д., УДЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТИВНЫЙ РАСХОД
ТОПЛИВА
Эффективным к. п. д. называется отношение тепла Qe, пре-
вращенного в эффективную мощность, к теплу Qe, введенному в ци-
линдры в виде химической энергии топлива.
По аналогии с индикаторным к. п. д. (см. стр. 31) эффектив-
ный к.п.д. может быть выражен формулой:
Qe 632%
Q. Gt • %
Эффективный к.п.д. показывает, какая доля тепла, введенного
в цилиндры, пошла на создание эффективной мощности. Так как эф-
фективная мощность получается в результате вычета из индикатор-
ной мощности всех потерь, учтенных индикаторным к.д.п. т), и ме-
ханическим к.п.д. , то понятно, что эффективный к.п.д. должен
быть органически связан как с индикаторным, так и с механичес-
ким к.п.д. Эту связь легко установить, если в формулу т;, подста-
вить значение %=•»;« %
тогда:
632% •
От Ни Ч"4*'
34
Таким образом, эффективный к.п.д. учитывает все потери энер-
гии в двигателе и характеризует его в целом —и как тепловую ма-
шину и как систему механизмов.
У современных авиационных двигателей величина колеб-
лется в пределах 0,20 ч- 0,30. Это значит, что только 20—30% из-
расходованного топлива используется на создание полезной мощ-
ности. Остальные же 70—80% безвозвратно теряются.
Эффективный к. п. д. двигателя АШ-62ИР равен около 0,20.
Удельным эффективным расходом топлива Се называется рас-
ход топлива, приходящийся на одну лошадиную силу эффектив-
ной мощности в час. Выражение для Се может быть легко най-
дено из формулы для , приведенной на стр. 34:
„ GT 632 632 ,
Се = —— —----------=-------------кгл.с.ч.
е Ни ’ Х]е На * Т].ц
Как видно из формулы, удельный эффективный расход топлива
зависит:
1) от теплотворной способности Ни , т. е. от химического со-
става топлива;
2) от индикаторного к.п.д. двигателя , т. е. от величины потерь
тепла в цилиндрах двигателя;
3) от механического к. п. д. двигателя х1м , т. е. от величины зат-
рат мощности на трение, приводы вспомогательных устройств, аг-
регатов и нагнетателя двигателя.
Чем выше Ни, тц и тем, при прочих равных условиях, мень-
ше удельный эффективный расход топлива.
Величина Се для двигателя АШ-62ИР составляет:
на взлетном режиме .... не менее 300 г!л.с.ч-,
на номинальном режиме . . . не менее 280—300 г/л.с.ч.;
на крейсерских режимах . . не менее 250—290 г!л.с.ч.
При обеднении смеси высотным корректором вручную до
а = 1,05—1,1 в полете на крейсерских режимах величина Се для
двигателя АШ-62ИР может быть снижена до 200—210 г/л.с.ч..
5. ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ АШ-62ИР
Характеристиками двигателя называются графики зависимости
эффективной мощности и удельного эффективного расхода топлива
от условий работы двигателя. Наибольшее практическое значение
имеют внешняя, винтовая и высотная характеристики двигателя.
ВНЕШНЯЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Внешней характеристикой называются графики зависимости
эффективной мощности и удельного эффективного расхода топлива
от числа оборотов при работе двигателя на земле с полностью от-
крытыми дроссельными заслонками.
3* 35
Изменение числа оборотов при снятии внешней характеристики
достигается изменением внешней нагрузки на вал двигателя за счет
применения гидравлических тормозов, мулинеток или изменения
шага винта.
Внешняя характеристика двигателя АШ-62ИР при полностью
открытом дросселе дана на рис. 13 (кривая /). Как видно из ри-
сунка, эффективная мощность Ne и удельный эффективный расход
топлива Се (кривая 3) с увеличением числа оборотов непрерывно
растут.
1—при полностью открытом дросселе;
2—при рк — 900 мм рт. ст.; <?—кривая
удельного расхода топлива.
Увеличение эффективной мощности происходит как за счет уве-
личения числа циклов в единицу времени, так и за счет увеличения
среднего эффективного давления ре. Последнее обусловлено ростом
весового заряда смеси за счет повышения давления наддува с уве-
личением числа оборотов (увеличение оборотов с 1700 до 2200 в
минуту увеличивает р, примерно на 1 кг[см2).
Характер изменения Се по внешней характеристике определяет-
ся в основном характером изменения т]ж, который с увеличением
числа оборотов непрерывно уменьшается. при этом практиче-
ски не меняется, так как коэффициент избытка воздуха изменяется
очень мало.
Внешняя характеристика при полностью открытом дросселе по-
казывает наибольшие мощности, которые возможно получить от
двигателя при различных числах оборотов. Нагрузки, возникающие
в двигателе при работе на этих мощностях, превышают расчетные,
поэтому использовать их разрешается только непродолжительное
36
время (не более 5 минут). Для двигателей с наддувом, кроме ха-
рактеристики при полностью открытом дросселе, обычно дается так-
же внешняя характеристика при неизменном расчетном давлении
наддува, равном номинальному (кривая 2, рис. 13) *. Здесь число
оборотов, как и в первом случае, изменяется за счет измене-
ния нагрузки на вал двигателя, а постоянный наддув по мере увели-
чения числа оборотов поддерживается прикрытием дроссельных
заслонок. Внешняя характеристика при неизменном р«Ном показывает
наибольшие мощности, на которых двигатель может надежно рабо-
тать продолжительное время (не менее 1 часа).
ВИНТОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Винтовой характеристикой называются графики зависимости
эффективной мощности и удельного эффективного расхода топлива
от числа оборотов при работе двигателя с винтом фиксированного
шага 2.
При снятии винтовой характеристики число оборотов изменяется
дроссельными заслонками. Обычно для двигателя дается одна вин-
товая характеристика, соответ-
ствующая его работе с винтом,
установленным на самый ма-
лый шаг. С таким винтом дви-
гатель развивает взлетную
мощность и обороты при пол-
ностью открытом дросселе.
Винтовая характеристика
двигателя АШ-62ИР дана на
рис. 14. Как видно из рисунка,
с увеличением числа оборотов
эффективная мощность двига-
теля непрерывно повышается,
а удельный рсход топлива сна-
чала снижается, а затем так-
же повышается.
Рис. 14 Винтовая характеристика
двигателя А Ш-62 ИР.
Эффективная мощность двигателя при любом установившемся
числе оборотов равна мощности, потребляемой винтом на свое вра-
щение. Если этого равенства не будет, то число оборотов двигателя
1 Например, для двигателей типа ALH-62HP, у которых невозможно под-
держать взлетное давление наддува постоянным при различных числах обо-
ротов.
8 Во многих учебниках винтовую характеристику ошибочно называют дрос-
сельной.
Дроссельной характеристикой называются графики зависимости Лг и Св
от п при неизменном положении прикрытого в той или иной мере дросселя н при
изменении внешней нагрузки на валу двигателя. Отождествлять винтовую и
дроссельную характеристики нельзя.
37
будет увеличиваться или уменьшаться. Мощность, потребляемая
винтом, изменяется пропорционально кубу числа его оборотов. Сле-
довательно, и эффективная мощность двигателя по винтовой харак-
теристике есть не что иное, как график, показывающий зависимость
мощности, потребляемой винтом, от числа оборотов, и изменяется
пропорционально кубу числа оборотов.
Характер изменения удельного эффективного расхода по вин-
товой характеристике определяется характером изменения и т)м
от числа оборотов. Изменение з основном зависит от измене-
ния а по числу оборотов, т. е. от регулировки карбюратора. Значи-
тельное обогащение смеси на малом газе и взлетном числе оборо-
тов приводит к уменьшению тц и к соответствующему увеличению
^дельного эффективного расхода топлива. Более бедные смеси на
срейсерских числах оборотов приводят к повышению тц и сниже-
нию Се.
С увеличением числа оборотов непрерывно увеличивается,
нто приводит к снижению Се. Рост объясняется тем, что с увели-
нением п эффективная мощность по винтовой характеристике рас-
тет пропорционально кубу числа оборотов, а мощность трения —
'фопорционалыю квадрату числа оборотов, т. е. более медленно.
Следовательно, 'индикаторная мощность Ni=Ne+Nr растет медлен-
нее, чем Ne и потому riM =——возрастает. Совместное влияниетц и
М
U определяет собой общий характер изменения Ct по винтовой
характеристике, показанной на рис. 14, причем решающее влияние
шеет rj. , т. е. регулировка карбюратора.
ВЫСОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Высотными характеристиками называются графики, показы-
(ающие зависимость эффективной мощности и удельного эффектив-
ного расхода топлива от высоты полета при постоянных числе обо-
ротов, давлении наддува, равном номинальному, и качестве смеси.
Номинальное давление наддува поддерживается постоянным до
•акой высоты, на которой оно достигается при полностью откры-
тых дроссельных заслонках и номинальном числе оборотов. Эта вы-
ота называется расчетной Нр.
Высотная характеристика для двигателя АШ-62ИР дана на
ис. 15. Как видно из рисунка, эффективная мощность двигателя
io расчетной высоты увеличивается (на 20 л. с.), а затем умень-
нается.
Удельный эффективный расход топлива, наоборот, до расчетной
ысоты снижается, а затем возрастает.
Увеличение мощности с подъемом до расчетной высоты обуслов-
ивают следующие факторы:
1) Уменьшение наружной температуры (а следовательно, и тем-
пературы смеси за нагнетателем) при постоянном рк приводит к
увеличению удельного веса смеси, поступающей в цилиндры, и к
увеличению ее весового заряда.
2) Уменьшение противодавления на выхлопе с подъемом на вы-
соту способствует лучшей очистке цилиндров от остаточных газов,
что также приводит к увеличению весового заряда смеси.
3) Уменьшение противодавления на выхлопе приводит к умень-
шению мощности трения за счет снижения затрат мощности на вы-
талкивание газов из цилиндров.
Рис. 15. Высотная характеристика двига-
теля АШ-62ИР.
После расчетной высоты мощность двигателя уменьшается как и
у невысотного двигателя в результате уменьшения плотности воз-
духа. При этом мощность уменьшается интенсивнее, чем плотность
воздуха.
Характер изменения удельного эффективного расхода топлива
Се в зависимости от высоты полета определяется исключительно
изменением с высотой. При этом величина определяется
соотношением только индикаторной мощности и мощности трения,
так как мощность, потребляемая нагнетателем, на всех высотах из-
меняется пропорционально N, и на механический к.п.д. влияния не
оказывает.
До расчетной высоты индикаторная мощность Nt увеличивается,
а мощность трения N, уменьшается за счет указанных выше фак-
TV
торов. Следовательно: т1ж = 1---— до Н р увеличивается, а Се
Ni
уменьшается.
На высотах больше Нр
более резко, чем мощность
шается, а Се возрастает.
индикаторная мощность уменьшается
трения, в результате чего умень-
39
Высотная характеристика обычно дается не только для номи-
нальных, но и для других чисел оборотов. Серия таких характерис-
тик мощности для двигателя АШ-62ИР дана на рис. 16. Пользуясь
Nen.c.
1000
900
800
700
600
500
Взлетная мощность 1000л. с
не выше 1050мм рт. ст.
при п*2200 об/мин
N :890лс. Рк=900ммртст
О W00 2000 зооо'^ооо'бооо'бооо
Рис. 16. Серия высотных, характеристик
мощности двигателя АШ-62ИР.
этим графиком, легко определить высоты, до которых можно под-
держать требуемую крейсерскую мощность при различных числах
оборотов.
ГЛАВА II
ЦИЛИНДРО-ПОРШНЕВАЯ ГРУППА
Цилиндро-поршневая группа включает в себя цилиндры, пор-
шни, поршневые кольца и поршневые пальцы.
Все детали цилиндро-поршневой группы работают в условиях
высоких механических и тепловых нагрузок и подвержены износу
от трения. Напряженность работы трущихся поверхностей деталей
усугубляется также тем, что они смазываются маслом без давления.
На эти поверхности попадает сажа и нагар, образующиеся при
сгорании бензина и проникшего в камеру сгорания масла, а также
твердые частицы пыли, поступающей из атмосферы вместе с возду-
хом. При некоторых условиях работы слой масла с трущихся по-
верхностей может быть частично или полностью смыт бензином, по-
ступившим в избытке в камеру сгорания, или чрезмерно разжижен
вследствие перегрева деталей.
1. ЦИЛИНДР
Цилиндр состоит из головки, отлитой из сплава алюминия, и
стальной кованой гильзы. Головка и гильза соединены друг с дру-
гом посредством резьбы. На головке расположены: клапаны впуска
и выпуска; направляющие, пружины и рычаги клапанов; запальные
свечи. Гильза имеет фланец с отверстиями под шпильки крепления
цилиндра к картеру и юбку для центрирования его в картере. С
целью улучшить охлаждение головка и гильза имеют снаружи
ребра.
Все 9 цилиндров двигателя взаимозаменяемы.
УСЛОВИЯ РАБОТЫ ЦИЛИНДРОВ
Во время работы двигателя на цилиндр действуют значительные
механические и тепловые нагрузки.
Механические нагрузки вызываются силой давления газов, вели-
чина которого достигает 65—70 кг/см7, а также силами бокового
давления поршня на цилиндр и силами трения о цилиндр поршня
и поршневых колец.
Тепловые нагрузки обусловлены высокой температурой газов,
достигающей 2500°С. и неравномерным нагревом и охлаждением
отдельных участков цилиндра.
41
Сила давления газов Рг достигает наибольшей величины в на-
чале рабочего хода (точка г, рис. 3). Действуя на боковую поверх-
ность гильзы и головки, газы стремятся разорвать их по образую-
щей. Действуя на поршень и перемещая его к н.м.т., газы с такой же
силой действуют на головку цилиндра, стремясь сорвать ее с гиль-
зы, а последнюю — со шпилек крепления цилиндра к картеру. Ве-
личина этой силы может быть определена по формуле:
Рг = р—5— кг-
4
где:
Р — давление газов в цилиндре, кг/см2-,
D — диаметр цилиндра, сл(.
Наибольшего значения сила Л достигает при работе двигателя
на взлетном режиме. Если в это время давление р2 = 70 кг/см2, то:
О __ r-D2 _ _ 3,14 • 15,553 п„
Рг маке— Рг • — 70 • --------------—- 14000 кг.
4
4
Частота приложения этой силы к цилиндру столь велика (на
взлетном режиме сила РгмаксДействует 18 раз в секунду), что дей-
ствие ее носит ударный характер.
Сила бокового давления поршня на цилиндр. Сила давления га-
зов на поршень Рг передается на коленчатый вал через поршневой
палец и шатун. Ее можно разложить на 2 составляющих (рис. 17):
Момент силы N, стремя-
щийся опрокинуть цилиндр
Рис. 17. Возникновение и характер дей-
ствия силы бокового давления.
на силу К, действующую вдоль оси шатуна и передающуюся на ко-
ленчатый вал, и силу N, действующую перпендикулярно стенке ци-
линдра и прижимающую поршень к гильзе. Из рисунка видно, что
сила бокового давления N возникает только при отклонении оси
42
шатуна от оси цилиндра и действует в плоскости вращения колен-
чатого вала вправо и влево. Ее величина и направление зависят от
величины и направления силы, действующей на поршень, и от по-
ложения шатуна.
Кроме сил давления газов, на величину и направление силы
бокового давления влияют силы инерции поршня, возникающие в
результате его неравномерного движения.
Скорость движения поршня в цилиндре непрерывно меняется.
В верхней и нижней мертвых точках она равна нулю, а в середине
хода поршня достигает максимума (рис. 18). Наиболее резко
гооо
woo
о
юоо
гооо
-pjnK?
18,7м/сек
П' 2000об/мин
18,7м/сек
е.м.т.
5000
3750
2500
1250
----а
360°
1250
2500
3750
-j^M/сек2
Рис. 18. Изменение скорости (кривая 1), ускорения
(кривая 2) и силы инерции поршня (кривая 3) за
один оборот коленчатого вала двигателя АИ1-62ИР.
скорость поршня изменяется в моменты перемены направления его-
движения, т. е. в мертвых точках. Ускорения достигают при этом
наибольшей величины. Наличие ускорений обусловливает возникно-
вение сил инерции, величина которых зависит от массы поршня и
движущихся вместе с ним деталей и от величины ускорения, т. е.:
Pjn^-jn М,/.
где:
Pj„—сила инерции поршня, кг;
jn—ускорение поршня, м!сек2\
М„ — масса комплекта поршня (поршня, поршневого пальца,
его замков, поршневых колец, часть массы шатуна, отнесенная к
поршню), кам/сек21.
Знак минус в формуле показывает, что сила инерции всегда
направлена в сторону, обратную направлению ускорения.
• Мп может быть определена по формуле:
Gn
М„ =-----,
g
где:
Gn — вес соответствующих деталей, кг;
g—9,81 м/сек2— ускорение силы тяжести.
43
Максимальные значения ускорений и сил инерции поршня дви-
гателя АШ-62ИР при 2200 об/мин составляют для цилиндров с при-
цепными шатунами:
в в.м.т.:
jn — 5600 м/сек? — направлено к коленчатому валу;
Pin— 2140 кг — направлена к головке цилиндра;
в н.м.т.:
/п— 3480 mJ сек? — направлено к головке цилиндра;
Р},— 1325 кг — направлена к коленчатому валу.
В 1-м цилиндре величина сил инерции больше указанных выше
значений вследствие большей массы главного шатуна.
Ускорение и сила инерции поршня равны нулю при максималь-
ном значении скорости, соответствующем повороту кривошипа на
угол 75 и 285° от в. м. т. В этот момент кривошип и шатун обра-
зуют между собой угол 90°.
Если сила инерции поршня направлена в ту же сторону, что
и сила давления газов Рг , то она увеличивает суммарную силу,
действующую на поршень. Если же направление сил Р jn и Р г
различно, то суммарная сила уменьшается.
Таким образом, сила инерции поршня оказывает существенное
влияние на величину и направление суммарной силы, действующей
на поршень, а следовательно, на величину и направление силы бо-
кового давления.
Характер изменения суммарной силы [Рг 4- Pjn) в зависимости
от угла поворота коленчатого вала показан на рис. 19. Там же
доказан характер изменения силы бокового давления N.
Рис. 19. Характер изменения суммарной
силы, действующей на поршень, и силы
бокового давления в зависимости от угла
поворота коленчатого вала.
Наибольшей величины сила N достигает в начале рабочего хода,
в момент, когда поршень прошел в.м.т. на 37° угла поворота ко-
ленчатого вала. <При « = 2200 об/мин она примерно равна 900 кг
и направлена в сторону, обратную вращению коленчатого вала.
14
При дальнейшем движении поршня сила N уменьшается и в н. м. т.
равна нулю.
Сила бокового давления прижимает поршень то к одной, то к
другой стенке цилиндра, увеличивая трение поршня и поршневых
колец о гильзу цилиндра. В результате происходит повышенный
износ этих деталей и овализация гильзы и поршня.
Действуя на значительном плече, сила N создает момент, рас-
качивающий цилиндр в плоскости вращения коленчатого вала и
вызывающий дополнительные нагрузки на фланец цилиндра, шпиль-
ки его крепления и на картер двигателя. I
Сила трения поршней и поршневых колец о гильзу цилиндра. Во
время работы двигателя поршни и поршневые кольца скользят по
поверхности гильзы цилиндра, прижимаясь к ней с некоторой си-
лой. В результате между ними создаются значительные силы тренияг
наличие которых приводит к износу трущихся поверхностей.
В общем случае сила трения зависит от коэффициента трения,
силы, прижимающей трущиеся поверхности друг к другу, и равна
их произведению.
Сила трения поршня о гильзу Тп определяется по-
формуле:
где:
р.— коэффициент трения;
N — сила бокового давления.
Величина силы W для данного двигателя зависит только от ре-
жима его работы. Главным же фактором, определяющим величину
силы трения поршня, является величина коэффициента трения, ко-
торая резко изменяется в зависимости от режима трения1 и качества
механической обработки трущихся поверхностей поршня и гильзы.
Средние значения коэффициента трения дуралюминового порш-
ня о стальную гильзу составляют:
при жидкостном трении ... 0,003—0,20
при граничном (пленочном) трении 0,05—0,20
при сухом трении................0,20—0,45
Для уменьшения силы трения между гильзой и поршнем пре-
дусматривается зазор, который во время работы двигателя запол-
няется маслом. Однако практически в условиях жидкостного трения
работает только нижний пояс поршня — его юбка. Верхний пояс
поршня, имеющий более высокую температуру, работает в условиях
граничного трения, когда трущиеся поверхности разделены лишь
очень тонкой пленкой масла, прилипшего к металлу.
При перегреве цилиндра и поршня или смывании масла с по-
верхности зеркала гильзы бензином верхняя часть поршня имеет
режим трения, близкий к сухому. Продолжительная работа двига-
теля в таких условиях приводит к задиру поршня и зеркала ци-
линдра.
1 Краткая характеристика режимов трения дана в главе X (стр. 246).
45
Сила трения поршневых колец Г, о гильзу ци-
линдра определяется по формуле:
тк = нр/.
где:
и — коэффициент трения колец о гильзу;
р — среднее удельное давление кольца на поверхность гильзы,
кг! см2,
f — площадь трущейся поверхности колец, см2.
В зависимости от расположения поршневых колец трение их о
гильзу имеет полужидкостный или пленочный характер.
Это относится к нижним кольцам, удаленным от днища поршня.
Верхние кольца, работающие в наиболее тяжелых условиях смазки,
имеют пленочное и даже полусухое трение.
Коэффициент трения между чугунными поршневыми кольцами и
стальной гильзой цилиндра в среднем составляет 0,15—0,20.
Величина силы трения кольца о гильзу зависит от удельного дав-
ления его на стенку гильзы р, которое зависит от упругости кольца.
Под действием сил упругости кольцо оказы-
вает на стенку цилиндра удельное давление,
равное в среднем 0,6—1,0 кг/см2.
Кольца прижимаются к стенкам гильзы
цилиндра также и силой давления газов,
проникающих из полости над поршнем че-
рез зазоры колец в поршневые канавки и
действующих на тыльную поверхность ко-
лец (рис. 20). Наибольшую величину эти
силы имеют у двух верхних колец, когда
поршень находится около в. м. т. Так, ве-
личина удельного давления первого от дни-
ща кольца на гильзу в момент сгорания
смеси может быть в 30—60 раз больше, чем
давление от сил его упругости. Это является
одной из причин повышенного износа верх-
него поршневого кольца, а также верхнего
пояса зеркала гильзы цилиндра.
На величину сил трения между поршнем, поршневыми кольцами
и гильзой цилиндра и на износ их трущихся поверхностей большое
влияние оказывает попадание в масло твердых частиц пыли, нагара
и сажи, а также нарушение нормального режима смазки, вызван-
ное перегревом двигателя, чрезмерным разжижением масла бен-
зином, форсированием холодного двигателя и т. д.
Тепловые нагрузки, действующие на цилиндр. При сгорании
топлива в цилиндре выделяется большое количество тепла, вслед-
ствие чего головка и гильза цилиндра нагреваются. Наиболее
сильно нагреваются поверхности, расположенные ближе к камере
сжатия, где сгорает основная масса топлива и рабочие газы имеют
наибольшую температуру.
46
Рис. 20. Возникновение
силы давления поршне-
вого кольца на стенку
цилиндра от сил дей-
ствия газов.
Различные участки головки и гильзы цилиндра нагреваются в
различной степени. Частично это устраняется усиленным оребре-
нием наиболее нагреваемых участков (коробки клапана выпуска и
участка головки между клапанными коробками), а также поста-
новкой дефлекторов на головку и гильзу цилиндра. Добиться же
равномерного нагрева всех участков гильзы и головки цилиндра
практически невозможно.
Примерный характер распределения температуры по отдельным
участкам цилиндра показан на рис. 21. Из рисунка видно, что не-
равномерность нагрева отдельных участков цилиндра достигает
большой величины как по его высоте, так и по окружности.
Рис. 21. Распределение температуры по отдельным участкам цилиндра.
Температура верхней части гильзы цилиндра значительно выше
температуры нижней его части. Разность температур достигает
100°С. Вследствие этого гильза, имеющая в холодном состоянии
строго цилиндрическую форму, приобретает в рабочем состоянии
форму раструба, так как верхняя часть гильзы расширяется боль-
ше, чем нижняя. Зазоры между поршнем и цилиндром, а также за-
зоры в стыках поршневых колец при положении поршня около
47
в. м. т .увеличиваются, что ухудшает условия работы всех деталей
цилиндро-поршневой группы.
Температура головки и гильзы со стороны окна выпуска значи-
тельно выше,чем со стороны окна впуска (рис. 21,а). Разность тем-
ператур достигает 60—70°С. Объясняется это тем, что часть голов-
ки, примыкающая к окну выпуска, нагревается в течение процесса
выпуска от вытекающих газов, в то время как часть головки, при-
мыкающая к окну впуска, периодически охлаждается поступающей
в цилиндр свежей смесью.
Особенно велика разность температур в перемычке головки ци-
линдра между седлами клапанов впуска и выпуска (рис. 21,а).
Здесь она достигает 200—220°С.
Тыльная часть цилиндра имеет температуру более высокую, чем
передняя, обдуваемая набегающим воздушным потоком (рис. 21,6).
Разность температур по окружности гильзы в верхней ее части до-
стигает 90—100°С (рис. 21,в).
Неравномерный нагрев головки цилиндра приводит к неодина-
ковому расширению отдельных ее участков. В результате появляют-
ся тепловые напряжения, величина которых иногда превышает на-
пряжения от сил давления газов. Коробление головки из-за нерав-
номерного нагрева вызывает коробление седел клапанов, что может
явиться причиной прогара клапанов.
Для уменьшения неравномерности нагрева головка должна быть
изготовлена из металла, обладающего высокой теплопроводностью.
Тогда тепло от наиболее нагретых участков головки будет отводить-
ся быстрее, ее температура со стороны камеры сгорания будет
ниже, а поле температур — ровнее. В результате уменьшится ко-
робление головки, улучшатся условия работы клапанов, снизится
температура поступающей в цилиндр свежей смеси.
Для того чтобы цилиндр мог длительное время надежно рабо-
тать в указанных выше весьма тяжелых условиях, его головка и
гильза должны быть прочными, не терять прочности при нагреве
примерно до 300°С, обладать высокой теплопроводностью и хоро-
шей устойчивостью против газовой и воздушной коррозии. Поверх-
ность зеркала цилиндра должна быть твердой и износоустойчивой,
а соединение головки с гильзой — прочным и плотным.
КОНСТРУКЦИЯ ЦИЛИНДРА
Головка цилиндра (рис. 22) отлита из сплава алюминия ЛЛ5,
обладающего высокой прочностью, жаростойкостью, малым удель-
ным весом и большой теплопроводностью.
В верхней части головки расположены 2 клапанные коробки,
в которых помещаются рычаги, пружины и направляющие клапа-
нов. В стенках коробок просверлены отверстия для осевых болтов
рычагов клапанов с выточками под маслоуплотнительные кольца
болтов. Клапанные коробки закрыты крышками, каждая из кото-
рых крепится к головке на 6 шпильках. Гайки крепления крышек
контрятся шайбами Гровера. Под крышки устанавливаются паро-
нитовые маслоуплотнительные прокладки.
48
Спереди каждая коробка имеет резьбовое отверстие, в которое
ввернут на свинцовых белилах дуралюминовый штуцер. К наруж-
ному резьбовому концу штуцера накидной гайкой крепится кожух
тяги механизма газораспределения.
Спереди и сзади каждой коробки имеется по одному приливу
с отверстиями. К задним приливам крепятся дуралюминовые ко-
лодки, ограничивающие продольные перемещения кольца капота
двигателя; к передним — подкосы лобовых жалюзи капота.
Рис. 22. Цилиндр,
а—вид спереди; б—вид сзади.
В головку цилиндра запрессованы 2 бронзовые направляющие
клапанов. Они расположены в плоскости вращения коленчатого ва-
ла под утлом 75° друг к другу и 37,5° к оси цилиндра. Наличие
большого угла развала между клапанами позволяет усилить ореб-
рение и улучшить охлаждение центральной части головки над ка-
мерой сгорания.
Внутри головки сделаны выточки, в которые установлены седла
клапанов. В одну выточку запрессовано бронзовое седло клапана
впуска, в другой закреплено развальцовкой стальное подвесное сед-
ло клапана выпуска и запрессовано стальное предохранительное
кольцо седла. На двигателях 13-й серии вместо подвесного устано-
влено упругое седло.
Внутренняя поверхность головки, ограничивающая камеру сжа-
тия, имеет полусферическую форму. Камера сжатия соединена с на-
4. Зак. 397 49
ружной поверхностью двумя плавными каналами, которые на
задней стороне головки заканчиваются фланцами для крепления
впускной трубы и выхлопного патрубка.
Фланец канала впуска несколько наклонен к оси цилиндра вниз
и повернут вправо для сохранения плавного движения смеси, по-
ступающей в канал из впускной трубы. Во фланец ввернуты 3 ла-
тунные футорки под винты крепления фланца впускной трубы. Ме-
жду фланцами головки и впускной трубы устанавливается уплотни-
тельная паронитовая прокладка.
Фланец окна выпуска имеет 4 шпильки для крепления выхлоп-
ного патрубка. Гайки крепления патрубка латунные и контрятся
шайбами Гровера. Уплотнение соединения фланцев патрубка и го-
ловки обеспечивается медно-асбестовой прокладкой.
В головку цилиндра спереди и сзади ввертываются на резьбе и
стопорятся штифтами 2 бронзовые втулки для установки запальных
свечей. Оси втулок перпендикулярны внутренней поверхности го-
ловки, наклонены под углом 60° к оси цилиндра и несколько смеще-
ны от плоскости симметрии цилиндра: передняя — влево, задняя —
вправо. Такое смещение свечей вызвано стремлением приблизить
переднюю свечу к выпускному клапану, где смесь наиболее засо-
рена остаточными газами, горит медленно и длительное время на-
ходится под действием высоких температур и давлений. Первооче-
редное воспламенение этой части смеси уменьшает склонность дви-
гателя к детонации.
Рядом с отверстием под заднюю свечу на головке имеется при-
лив с резьбовым отверстием для крепления проводника термопары.
Для улучшения охлаждения головка снаружи имеет ребра, об-
щая площадь которых составляет около 1,23 м2. Наиболее сильно
оребрены коробка клапана выпуска и участок головки между кла-
панными коробками. Коробка клапана впуска оребрена менее силь-
но, так как примыкающие к ней участки головки нагреваются сла-
бее.
Температура по высоте ребра неодинакова. У корня она значи-
тельно выше, чем у вершины. Вследствие этого корневая часть реб-
ра подвергается большим температурным деформациям, что приво-
дит к возникновению в ребрах температурных напряжений. Чтобы
предотвратить образование трещин от температурных напряжений,
на горизонтальных ребрах головки спереди и сзади сделаны 2 раз-
реза (температурные швы), обеспечивающие относительно свобод-
ное расширение наиболее нагретых частей ребер. За счёт этого
температурные напряжения в ребрах уменьшаются.
Крайнее нижнее ребро разреза не имеет. Оно является силовым
и придает нижней части головки необходимую жесткость.
Внутри нижней части головки сделана цилиндрическая расточка,
являющаяся уплотнительным пояском соединения головки с гиль-
зой. Ниже этого пояска головка имеет специальную упорную резь-
бу для соединения с гильзой.
Гильза цилиндра откована из стали. На ее наружной поверх-
ности в средней части сделаны охлаждающие ребра, являющиеся
50
одновременно и ребрами жесткости. В верхней части гильзы имеется
резьба для соединения с головкой. Над резьбой расположен ци-
линдрический посадочный поясок.
Для повышения твердости, противокоррозионное™ и износоус-
тойчивости поверхность гильзы азотируется на глубину 0,5—
0,7 мм'. После этого, для придания необходимой гладкости, поверх-
ность гильзы хонингуется по строго цилиндрической поверхности.
К соединению головки с гильзой предъявляются высокие требо-
вания. Оно должно быть прочным, чтобы противостоять нагрузкам
от сил давления газов, и плотным, чтобы исключить возможность
прорыва из цилиндра газов, давление которых достигает
65—70-кг/см?. Прочность и плотность резьбового соединения не
должна нарушаться при нагревании цилиндра до 230—240°С. Для
этого соединение в холодном состоянии должно иметь значительный
натяг.
Чтобы обеспечить необходимый натяг, головку перед соедине-
нием с гильзой нагревают до температуры 300—320°С и в таком
состоянии навертывают на холодную гильзу, резьба которой смазы-
вается специальным жаростойким лаком. При остывании головка
усаживается по диаметру, создает натяг по резьбе и по посадочно-
му пояску и сжимает верхнюю часть гильзы цилиндра, придавая
ей форму усеченного конуса (рис. 23). Гильза получает так назы-
ваемое деформационное сужение, которое начинается на расстоянии
около 80 мм от ее верхнего обреза и составляет в верхнем обрезе
0,3—0,5 мм. Когда цилиндр нагрет, гильза приобретает форму,
близкую к цилиндрической, и зазор между поршнем и гильзой ста-
новится примерно одинаковым по всей ее длине.
Благодаря деформационному сужению зазор между поршнем и
гильзой (по всей ее длине) в нагретом состоянии примерно одинаков.
Тем самым устраняется вредное влияние неравномерного нагрева
гильзы по высоте на работу деталей цилиндро-поршневой группы.
С введением деформационного сужения гильзы (начиная с дви-
гателей 6-й серии) срок службы цилиндров и поршневых колец зна-
чительно увеличился.
Внешним признаком цилиндров с деформационным сужением
гильзы является подрез двух ее нижних ребер по всей окружности
на 6 мм.
Для крепления цилиндра к картеру гильза имеет фланец с 16
отверстиями под шпильки 1 2. Сверху вокруг отверстий сделаны сфе-
рические выточки, в которые устанавливаются стальные сферичес-
1 Процесс азотирования представляет собой особый вид термо-
химической обработки поверхностен стальных деталей, заключающийся в насы-
щении их азотом. Для азотирования деталь помещается в герметически закры-
тый железный ящик, который в электропечи нагревают до температуры 500—
600°С. В ящик из баллона с определенной скоростью подается газообразный
аммиак. При температуре 500—600°С аммиак разлагается на азот и водород.
Атомы азота проникают в поверхностный слой детали, образуя соединения с же-
лезом и легирующими элементами стали (хром, молибден, алюминий, никель и
др.). В результате структура этого слоя изменяется, и он приобретает высокую
твердость.
2 Цилиндры к картеру крепятся 14 шпильками (см. главу VIII).
51
Рис. 23. Схема цилиндра с деформационным
сужением.
кие шайбы под гай-
ки крепления цилин-
дра. Наличие сфери-
ческих шайб исклю-
чает возникновение
изгибающих усилий
в шпильках при их
перекосе и при де-
формациях фланца
гильзы от действия
сил давления газов.
Шпильки работают
в этом случае толь-
ко на растяжение,
что значительно по-
вышает их надеж-
ность. Работа сфе-
рической шайбы по-
казана на рис. 24.
Разъем между флан-
цами гильзы и кар-
тера уплотняется ре-
зиновым кольцом
круглого сечения.
Цилиндрическ а я
часть гильзы ниже
фланца (юбка) об-
Рис. 24. Крепление цилиндра с применением плоских и сферических шайб,
а—крепление с применением плоских шайб (при затяжке гайки перекошенная
шпилька изгибается); б—крепление с применением сферических шайб.
52
жимает нижнее поршневое кольцо и направляет поршень, когда он
находится в н. м. т., а также центрирует гильзу в окне картера. На
нижнем обрезе юбки снаружи сделана фаска, исключающая со-
г1косновение соседних цилиндров.
Дефлекторы цилиндров служат для того, чтобы прижать поток
аждаюшего воздуха к цилиндрам, направить его к менее обду-
ваемым задним поверхностям головки и гильзы и устранить возни-
кающую у этих поверхностей мало подвижную зону нагретого
воздуха. Дефлекторы позволяют повысить интенсивность и равно-
мерность охлаждения цилиндра.
Конструкция дефлекторов и схема их расположения на цилинд-
рах двигателя показана на рис. 25. Каждый цилиндр имеет один
Рис. 25. Дефлекторы цилиндров и их расположение.
/—капот; 2—дефлектор головки цилиндра; 3—межцилиндровый дефлектор;
4—скоба крепления межцилиндрового дефлектора.
дефлектор верхней части головки 2, который повышает интенсив-
ность охлаждения наиболее нагретой части головки (между клапан-
ными коробками), а также улучшает обдув и охлаждение задней
свечи. Межцилиндровые дефлекторы 3 обеспечивают направление
воздушного потока к задней части гильз и головок.
Дефлекторы изготовлены из листового дуралюмина. На наруж-
. 53
ном конце каждого дефлектора верхней части головки имеется
стальная упругая пластина, к которой приклепан кожаный козырек.
Он плотно прилегает к кольцу капота двигателя и направляет воз-
дух к головкам цилиндров. Все дефлекторы верхней части головки
взаимозаменяемы. Каждый из них крепится к головке 3 винтами.
Межцилиндровый дефлектор крепится эластично, при помощи
скобы 4, устанавливаемой между ребрами гильз двух соседних ци-
линдров. Эластичность соединения достигается установкой под гай-
ку крепления дефлектора спиральной пружины. Гайка контрится
пластинчатой контргайкой.
Дефлекторы устанавливают так, чтобы зазор между ними и реб-
рами в любом месте был равен 2—3 лои. При меньшем зазоре ребра
цилиндра и сам дефлектор могут быть повреждены от соприкосно-
вения друг к другу из-за вибрации дефлектора. Большой зазор
уменьшает скорость движения воздуха между ребрами, а значит
и интенсивность охлаждения цилиндра, что может привести к пере-
греву его задней части.
/ Ремонтные цилиндры. Цилиндр подлежит ремонту во всех слу-
чаях, когда имеет износ зеркала, превышающий 0,1 мм, овальность,
превышающую 0,08 мм, глубокие риски и т. д. В зависимости от ве-
личины износов цилиндры ремонтируют методом хонингования
зеркала или восстановлением зеркала хромированием и последую-
щим хонингованием.
Если следы износа можно устранить, не увеличивая диаметра
цилиндра более чем на 0,15 мм сверх номинала, т. е. до 155, 65 мм,
то применяется хонингование. При этом глубина слоя азотирован-
ной поверхности уменьшается незначительно и свойства его суще-
ственно не нарушаются.
Отличительным знаком цилиндра с диаметром, увеличенным на
0,15 мм, является клеймо «+0,15>, выбитое на боковой поверхно-
сти фланца цилиндра. В таком цилиндре разрешается устанавли-
вать только ремонтные поршневые кольца, увеличенные по диамет-
ру также на 0,15 мм.
При наличии на зеркале большей, чем указано выше, выработ-
ки гильза цилиндра расшлифовывается, после чего восстанавли-
вается хромированием и хонингуется до номинального или ремонт-
ного диаметра. Восстановление цилиндров хромированием заклю-
чается в наращивании на поверхности зеркала гильзы электролити-
ческим путем слоя хрома. Хромированная поверхность обладает вы-
сокой твердостью, хорошо противостоит износу и коррозии. По этим
свойствам она стоит выше азотированной поверхности.
2. ПОРШЕНЬ
УСЛОВИЯ РАБОТЫ ПОРШНЯ
Поршень служит для передачи сил давления газов на шатун и
для герметизации цилиндра. При работе двигателя поршень испы-
тывает высокие механические и тепловые нагрузки и работает в
чрезвычайно тяжелых условиях.
54
Тепловые нагрузки, действующие на поршень. Поршень непос-
редственно соприкасается с раскаленными газами и интенсивно от
них нагревается. Охлаждение поршня затруднено, так как его диа-
метр меньше диаметра цилиндра и потому с зеркалом соприкасает-
ся только часть его боковой поверхности, да и то через слой масла.
Вследствие трудностей охлаждения поршня его максимальная ра-
бочая температура в центре днища, откуда отвод тепла наиболее
затруднен, достигает 300—330°С.
Распределение температур по участкам поршня показано на
рис. 26. Из рисунка видно, что температура боковой поверхности
поршня по мере удаления от днища сильно уменьшается. Особенно
сильное уменьшение происходит в верхнем поясе, где расположе-
ние. 26. Распределение температуры по участкам
поршня и отвод от него тепла.
ны поршневые кольца. Это указывает на то, что отвод тепла от
поршня в стенку цилиндра и в охлаждающие ребра в основном
происходит через поршневые кольца.
Из рисунка видно также, что отвод тепла от поршня осуществ-
ляется тремя путями:
1) через поршневые кольца, юбку поршня и слой масла, разде-
ляющий юбку и гильзу цилиндра, — в гильзу цилиндра;
2) от внутренней поверхности поршня — в воздух и масло, омы-
вающие ее со стороны картера;
3) от днища —• в свежую смесь, поступившую в цилиндр.
Нагар, образующийся на днище поршня от сгорания масла,
ухудшает охлаждение поршня свежей смесью, поэтому наличие на-
гара приводит к перегреву поршня.
55
Неравномерность нагрева различных участков поршня вызывает
различные по величине деформации, вследствие чего в поршне воз-
никают температурные напряжения.
Механические нагрузки, действующие на поршень, определяют-
ся величиной сил давления газов Рг. сил инерции поршня Pjn и си-
лы бокового давления N. Порядок ве-
личин и направление действия всех
этих сил дан в разделе «Условия ра-
боты цилиндра» (стр. 41—45). В резуль-
тате действия механических нагрузок
поршень деформируется и в нем воз-
никают значительные напряжения.
Сила бокового давления приводит,
кроме того, к износу поршня.
Поршень соединяется с шатуном
при помощи поршневого пальца. Опо-
рами поршневого пальца являются
2 бобышки, представляющие собой
массивные приливы, расположенные
на внутренней поверхности поршня в
плоскости, перпендикулярной плоско-
сти вращения коленчатого вала.
Такая конструкция поршня опреде-
ляет своеобразный характер его де-
формаций. При нагреве поршня его
днище, расширяясь, уводит за собой
жестко связанные с ним бобышки. Бо-
лее тонкие боковые стенки поршня,
обладающие меньшей жесткостью, де-
Рис. 27. Характер де-
формаций поршня при
нагреве и от действия
механических нагрузок
а—деформация от на-
грева; б—деформация
под действием сил дав-
ления газов; в—овали-
зация под действием си-
лы бокового давления.
формируются, как . показано на
рис. 27, а. Поршень принимает форму
овала, вытянутого вдоль оси поршне-
вого пальца.
Силы давления газов прогибают
днище поршня. Деформация днища
передается жестко связанным с ним
бобышкам, которые удаляются от цен-
тра поршня. Менее жесткие боко-
вые стенки .поршня, как и в первом
случае, приближаются к центру и при-
дают поршню форму овала, вытянуто-
го также вдоль оси поршневого паль-
ца (рис. 27,6). Аналогичное действие
оказывает и сила бокового давления N,
деформирующая боковые стенки порш-
ня (рис. 27, в). Кроме того, она дефор-
мирует и стенки гильзы цилиндра, ко-
торые принимают форму овала, вытя-
нутого перпендикулярно оси поршне-
вого пальца.
56
Совместные деформации поршня и гильзы могут привести к воз-
никновению натяга и даже к заклинению их, если между ними в не-
рабочем состоянии не будет требуемого зазора. Необходимость в
зазоре обусловлена также и тем, что рабочие температуры и коэф-
фициент линейного расширения дуралюминового поршня значитель-
но выше, чем стальной гильзы, что приводит к относительно боль-
шему увеличению его диаметральных размеров при нагреве.
Для двигателя АШ-62ИР диаметральный зазор между холод-
ными поршнем и гильзой в ее цилиндрической части равен 0,54 —
1,14 мм.
Из условий работы поршня вытекают требования к его материа-
лу и конструкции: материал поршня должен иметь хорошую теп-
лопроводность, высокие антифрикционные и механические качества
и не терять их при нагревании до 350—400°С, быть стойким против
газовой коррозии и легким. Последнее чрезвычайно важно, так как
вс многом определяет величину сил инерции, возникающих при ра-
боте двигателя.
По конструкции поршень должен быть жестким, прочным, иметь
малый вес и малый износ трущихся поверхностей, обеспечивать на-
дежную работу без заеданий при кратковременном перегреве или
масляном голодании.
I/ КОНСТРУКЦИЯ ПОРШНЯ
Поршень (рис. 28) изготовляется горячей штамповкой из алю-
миниевого сплава АК2. Он представляет собой цилиндрический ста-
кан с плоским днищем. С внутрен-
ней стороны днище плавно сопря-
жено со стенками и имеет ребра,
образующие «вафельную» поверх-
ность. Ребра придают днищу необ-
ходимую жесткость и улучшают его
охлаждение '. На наружной поверх-
ности днище имеет 2 выемки для
предупреждения возможности удара
поршня о клапаны в момент подхо-
да его к в. м. т.
Поршень имеет 2 бобышки с
Рис. 28. Поршень.
отверстиями для поршневого паль-
ца. В отверстиях сделано по кольце-
вой канавке для пружинных зам-
ков поршневого пальца, ограничивающих его осевые перемеще-
ния. С внутренней стороны бобышки переходят непосредственно в
днище, что значительно повышает его жесткость.
На наружной боковой поверхности поршень имеет 6 канавок
под поршневые кольца. 5 из них расположены на верхнем — уплот-
* Охлаждающий эффект ребер незначителен. Вместе с тем они являются
источником концентрации местных напряжений, которые приводят к трещинам в
днище поршня. По этой причине у некоторых современных двигателей (в том
числе и у двигателя АШ-82ФН) поршни ребер жесткости не имеют.
57
нительном поясе, 6-я — на нижней части юбки. Первая от днища
канавка имеет трапецеидальный, а все остальные — прямоуголь-
ный профиль сечения *. 4 и 5-я канавки имеют соответственно 10 и
8 радиальных отверстий для отвода излишнего масла со стенок
гильзы.
С целью уменьшить вес, трение и температурные деформации
поршня, часть металла с его- наружной поверхности, прилегающей
к бобышкам и не принимающей участия в работе, выфрезерована.
Юбка поршня несколько удлинена для увеличения рабочих боковых
Рис. 29. Маркировка
поршней.
/—клеймо увеличения
диаметра ремонтного
поршня на 0.15 мм;
2—номер чертежа; 3—
месяц изготовления;
4—вес поршня; 5—но-
мер двигателя; 6—номер
цилиндра.
поверхностей. Чтобы исключить возмож-
ность соприкосновения поршня ,с противо-
весами коленчатого вала, нижняя часть не-
рабочих участков юбки срезана.
Для улучшения теплоотдачи поршня его
рабочие поверхности и днище полируют, а
для облегчения приработки и предотвраще-
ния надира при недостаточной смазке они.
кроме того, покрываются слоем графита.
Поршни всех цилиндров двигателя
взаимозаменяемы при условии соблюдения
их весового подобия. Завод-поставщик вы-
пускает поршни, вес которых колеблется в
пределах 2130—2150 г. В заводских усло-
виях поршни подбираются по весу так, что-
бы разница в весе самого легкого и самого
тяжелого поршня в комплекте двигателя
была не более 10 г. При замене поршня в
эксплуатации разница в весах снятого и
устанавливаемого поршней не должна пре-
вышать 10 г.
Перед заменой -поршня или цилиндра необходимо, кроме под-
бора поршня по весу, подобрать его и по диаметральному зазору
в гильзе. Этот зазор, как указывалось выше, должен быть равен
0,54—1,14 мм.'
Кроме поршней нормального размера выпускаются также ре-
монтные поршни, отличающиеся увеличением наружного диаметра
на 0,15 мм. Такие поршни устанавливаются па ремонтные цилинд-
ры при диаметре гильзы больше 155,65 мм.
Маркировка нормальных и ремонтных поршней дана на рис. 29.
V 3. ПОРШНЕВЫЕ КОЛЬЦА
ЛОВИЯ РАБОТЫ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ
Поршневые кольца предназначены для герметизации цилиндра.
Они исключают возможность интенсивного прорыва газов и рабо-
чей смеси из цилиндра в картер и подсоса воздуха и масла из кар-
тера в цилиндр.
1 На двигателях 13-й серии поршни имеют две верхние канавки трапе-
цеидального профиля.
58
На работающем двигателе поршневые кольца нагреваются от
соприкосновения с горячими газами, поршнем и от трения о стенки
цилиндра и поршня. Охлаждение колец затруднено, так как осу-
ществляется только за счет теплопередачи в стенки цилиндра и в
омывающее их масло, которые также имеют высокие температуры.
Вследствие этого рабочая температура колец достигает в среднем
200—250°С. Внутренние стенки колец имеют еще более высокие
температуры.
Кроме того, на кольца действуют значительные изгибающие ме-
ханические нагрузки, так как кольца в рабочем состоянии обжаты
стенками цилиндра.
Поршневые кольца скользят по зеркалу цилиндра, прижимаясь
к нему собственными силами упругости и силами давления газов
(рис. 20). Возникающее в результате этого трение приводит к из-
носу колец.
В столь тяжелых условиях работы поршневые кольца должны
в течение ресурса двигателя «проскользить» по зеркалу цилиндра
путь, составляющий около 20—25 тыс. км и не потерять своей рабо-
тоспособности. Это возможно только в том случае, если они изго-
товлены из материала, который:
1) обладает хорошей упругостью и достаточной механической
прочностью;
2) сохраняет упругость и прочность, будучи длительное время
нагретым до температур, достигающих 300°С;
3) обладает хорошими антифрикционными свойствами и имеет
малый коэффициент трения при скольжении по стальной азотиро-
ванной или хромированной поверхности в условиях недостаточной
смазки.
Последние два требования являются главными и предопределя-
ют выбор чугуна в качестве материала для поршневых колец. Чу-
гун содержит большое количество графита и поэтому имеет хорошие
антифрикционные свойства, жаростоек и практически не теряет уп-
ругости при нагреве до 300°С. Основным недостатком чугуна
является его хрупкость.
Насосное действие поршневых колец. Поршневые кольца уста-
навливаются в канавках поршня с некоторым зазором по высоте и
в стыке. Это придает им свойства насоса, непрерывно перекачиваю-
щего масло со стенок цилиндра в камеру сгорания.
Сущность насосного действия поршневых колец ясна из рис. 30.
При движении поршня к н. м. т. (рис. 30, а) масло, покрывающее
стенки цилиндра, соскабливается нижним поршневым кольцом и
заполняет зазоры между ним и поршнем. Когда поршень подходит
к н. м. т., кольца под действием собственных сил инерции переме-
щаются в канавках в положение, показанное на рис. 30, б. Масло
из зазоров между нижним кольцом и поршнем выдавливается в сто-
59
рону наименьшего противодавления, т. е. в верхнюю часть нижней
канавки и в полость между двумя нижними кольцами. Затем, когда
поршень подойдет к в. м. т., они переместятся под действием сил
инерции в положение, показанное на рис. 30, в. Масло из верхней
части нижней канавки поршня выдавится и заполнит зазоры между
вторым кольцом и поршнем. Аналогичные явления будут происхо-
дить и при последующих перемещениях поршня (рис. 30, г, д, е).
Таким образом, каждый раз при подходе поршня к в. м. т. не-
которое количество масла будет вытесняться в камеру сгорания.
Кроме того, масло проникает в камеру сгорания через зазоры
колец в стыке. Особенно интенсивно масло по этому пути посту-
пает во время работы двигателя на малом газе, когда в цилиндре
создается значительное разрежение.
Рис. 30. Схема насосного действия поршневых колец.
Количество масла, поступающего в камеру сгорания, зависит от
величины зазоров между кольцами и поршнем по высоте и зазоров
колец в стыке. При нормальной величине зазоров поступление мас-
ла столь незначительно (около 10 см3 в минуту в каждый цилиндр),
что не оказывает существенного влияния на работу двигателя.
Чрезмерное увеличение зазоров приводит к резкому увеличению
притока масла в камеру сгорания. В результате засорения смеси
маслом увеличивается нагарообразование в поршневых канавках,
на днище поршня, клапанах и стенках головки цилиндра, что при-
водит к перегреву деталей и снижению мощности двигателя, замас-
ливаются электроды свечей, и свечи отказывают в работе, вслед-
ствие чего возникает тряска двигателя.
Однако насосное действие поршневых колец имеет и положи-
тельное значение. Благодаря ему улучшается подвод масла к верх-
ней части гильзы и охлаждение верхних поршневых колец.
ТИПЫ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ, ИХ РАБОТА И РАСПОЛОЖЕНИЕ
НА ПОРШНЕ
На каждом поршне двигателя АШ-62ИР устанавливается 6 пор-
шневых колец, из которых 3 верхних — уплотнительные, 4 и 5-е —
маслосбрасывающие и 6-е — маслосборное. При этом используются
кольца 4 типов: клиновидное, цилиндрическое, конусное и кольцо
60
с выточкой — клювовидное (рис. 31). Схема расположения колец
на поршне показана на рис. 32.
Пористый хром
Клиновидное
кольцо
Кольцо е выточ-
кой (клювовидное)
Рис. 31. Типы исполь-
зуемых поршневых ко-
лец.
Рис. 32. Схема расположения
колец на поршне (двигатели
11 и 12-й серий).
Клиновидное кольцо уста-
навливается в верхней от дни-
ща канавке поршня на двига-
телях с 11-й серии. До 11-й се-
рии в верхней канавке устанав-
ливалось цилиндрическое коль-
цо. У двигателей 13-й серии
клиновидные кольца устана-
вливаются в две верхние ка-
навки поршня. В третьей ка-
навке устанавливается цилин-
дрическое кольцо. При одинаковых высоте и упругости удельное
давление на гильзу у клиновидного кольца больше, чем у цилиндри-
ческого, и потому оно приобретает лучшие
уплотняющие свойства. Повышение удельного
давления у клиновидного кольца объясняется
наличием дополнительной боковой силы, вы-
жимающей его из канавки во время движения
поршня (рис. 33).
Первое кольцо работает в самых тяжелых
условиях (плохая смазка и высокая темпе-
ратура). Поэтому для повышения износо- и
теплоустойчивости его поверхность, соприка-
сающаясая с зеркалом, покрывается слоем по-
ристого хрома толщиной 0,10—0,15 мм.
Хромированные кольца нельзя устанавли-
вать в цилиндры с хромированными гильзами,
так как это приведет к задиру трущихся по-
верхностей. Для таких цилиндров выпускают-
ся нехромированные клиновидные кольца.
Рис. 33. Возникно-
вение дополни-
тельной боковой
силы у клиновид-
ного кольца.
61
Цилиндрическое кольцо устанавливается во вторую или третью
оз днища канавку и работает как уплотнительное.
Установка в верхние канавки клиновидных и цилиндрического
колец, имеющих большую поверхность прилегания к гильзе, значи-
тельно улучшает отвод тепла от наиболее нагретой верхней части
поршня. Кольца быстро прирабатываются к гильзе, так как
имеют сравнительно высокие удельные давления, обусловленные
главным образом действием сил давления газов на их тыльную по-
верхность.
Конусное кольцо соприкасается с гильзой очень малой поверхно-
стью и оказывает на нее значительное удельное давление от соб-
ственных сил упругости. По этой причине оно быстро прирабаты-
вается к гильзе и имеет хорошие уплотняющие свойства. В качест-
ве уплотнительного это кольцо устанавливается в 3-ю канавку вер-
шиной конуса к днищу (на двигателях 11 и 12-й серин).
На двигателях до 6-й серии все 3 уплотнительных кольца были
конусными. Однако уплотняющие свойства первых 2 колец оказа-
лись недостаточными и по этой причине
конусные кольца были заменены на ци-
линдрические сначала в 1-й, а затем и во
2-й канавке. Плохие уплотняющие свой-
ства конусного кольца, установленного в
верхней канавке, объясняются тем, что
оно отжимается от стенки цилиндра си-
лой давления газов на его наклонную по-
верхность (рис. 34). Эта сила не компен-
сируется силой давления газов на тыль-
ную поверхность кольца, так как это да-
вление значительно ниже вследствие
дросселирования газов при проходе их
по зазорам между кольцом и поршнем.
Кроме того, конусное кольцо в верх-
ней канавке ухудшает охлаждение верх-
ней части поршня, так как прилегает к
ние. 34. Действие сил
давления газов на ко-
нусное кольцо, установ-
ленное в первой канавке
поршня.
гильзе очень малой поверхностью.
Положительной особенностью конусного кольца является то, что
при ходе поршня к в. м. т. оно оставляет слой масла на стенке
гильзы, что улучшает смазку трущихся поверхностей следующих
за ним колец.
В качестве маслосбрасывающих конусные кольца устанавлива-
ются в 4 и 5-ю канавки поршня. При движении поршня к н. м. т.
они соскабливают с зеркала гильзы масло, противодействуя его про-
никновению в камеру сгорания и создавая гидродинамический (не-
сущий) слой масла между гильзой и юбкой поршня. Благодаря
этому исключается непосредственное соприкосновение металличе-
ских поверхностей и их износ.
Если кольцо установлено конусом вниз, то оно, наоборот, остав-
ляет масло на стенке цилиндра при ходе поршня к н. м. т. и соби-
рает его, направляя в зазор между поршнем и гильзой, когда пор-
62
пень движется к в. м. т. В этом случае оно работает как масло-
борное и с этой целью устанавливается в 6-й канавке поршней
;сех цилиндров, кроме 1-го.
Совместное действие маслосбрасывающих и маслосборного ко-
гец обеспечивает подкачку масла в зазор между юбкой поршня и
-ильзой цилиндра при ходе поршня как к в. м. т„ так и к
I. м. т. (рис. 35). За счет этого уменьшается трение и износ цилин-
дров, поршней и поршневых колец. Избыток масла, соскабливае-
мого маслосбрасывающими кольцами, удаляется из этого зазора в
сартер через отверстия в стенках поршня, имеющиеся в 4 и 5-й ка-
навках.
Рис. 35. Совместная работа масло-
сбрасывающего и маслос борного
поршневых конец.
стыков поршневых колец.
Рис. 36. Взаимное расположение
Клювовидное кольцо или кольцо с выточкой имеет более острую
рабочую кромку, чем конусное, и лучше соскабливает 'масло со
стенки гильзы. Оно устанавливается в 6-й канавке только 1-го ци-
линдра, обращено «клювом» к днищу поршня и работает как масло-
сборное. Установка клювовидного кольца в 1-й цилиндр, который
наиболее нагружен силами бокового давления поршня и имеет худ-
шие условия смазки, вызвана стремлением улучшить подкачку
масла в зазор между юбкой поршня и гильзой. Подкачка масла
обеспечивается также и при ходе поршня к н. м. т. благодаря нали-
чию выфрезеровок на верхней плоскости кольца.
Если кольцо поставить «клювом» вниз, оно будет работать как
маслосбрасывающее.
Большое влияние на работу двигателя оказывает взаимное рас-
положение стыков поршневых колец. Стыки соседних колец должны
быть достаточно удалены друг от друга и распределены равномерно
по окружности поршня. Нельзя устанавливать стык верхнего кольца
против свечи, так как это приведет к забрасыванию ее электродов
маслом, поступающим в камеру сгорания через зазор в стыке. Ре-
комендуемый порядок расположения стыков указан на рис. 36.
Относительное расположение стыков поршневых колец не ос-
тается постоянным, так как они в процессе работы двигателя пере-
63
мешаются в канавках по окружности. Перемещение обусловлено
различной упругостью отдельных участков колец, неравномерным
прилеганием их к стенкам канавок поршня и неравномерным изно-
сом. Схождение стыков верхних колец приводит к замасливанию
свечей и тряске двигателя из-за отказа их в работе. Особенно силь-
но свеча замасливается в том случае, когда совместившиеся стыки
колец расположены вблизи нее. Этим объясняется появляющаяся
иногда в эксплуатации характерная неисправность — тряска
двигателя, даже нового, при переключении магнето из-за замасли-
вания одной свечи в одном из цилиндров. Через некоторое время
неисправность исчезает сама собой.
Рис 37. Маркировка поршневых колец.
1—номер плавки; 2—клеймо контролера:
3—-номер кольца; 4 и 5—дополнительные
клейма на ремонтных кольцах; 4—увеличе-
ние наружного диаметра; 5—увеличение
высоты кольца.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ И ИХ МАРКИРОВКА
Все поршневые кольца на двигателях 11-й серии до № 8113131
изготовлялись из серого чугуна марки ПЛЧ1. На всех последующих
двигателях кольца изготовляются из более высококачественного
хромо-титано-вольфрамистого чугуна марки ХТВ. Замена мате-
риала колец вызвана стремлением повысить их износоустойчивость.
В настоящее время на
эксплуатации имеются те
и другие поршневые коль-
ца. Отличить их можно
по номерам (см. таблицу
2 на стр. 66 и рис. 37).
В связи с улучшением
материала повысилась
также упругость колец ’.
Она составляет для всех,
кроме кольца с выточкой,
3,4—4,3 кг вместо 1,6—
2,3 кг. Упругость колец с
выточкой осталась прежней и равна 1,8—2,3 кг.
Изготовляются кольца из чугунных цилиндрических болванок,
отлитых центробежным способом. Окончательно механически обра-
ботанные кольца проходят термофиксацию, после чего они имеют
в свободном состоянии зазор в стыке 23—24 мм, а при обжатии до
рабочего зазора приобретают требуемую упругость.
Для предохранения от коррозии кольца, изготовленные из чугу-
на ПЛЧ1, оксидированы2. Рабочая поверхность цилиндрического и
конусного уплотнительных колец с целью улучшить их приработку
облужена электролитическим путем.
Оксидированы также все поверхности (кроме рабочей) масло-
сбрасывающих, маслосборного и клиновидного колец, изготовлен-
ных из чугуна ХТВ. Рабочая поверхность клиновидного кольца хро-
мируется.
• Упругость колец замеряется на ленточных весах после окончательной ме-
ханической и термической обработки при обжатии их до диаметра 155.5 мм.
* Оксидирование (воронение) — обработка детали в химических растворах,
вызывающих окисление поверхности металла и создающих на ней защитную
противокоррозионную пленку золотистого цвета.
64
Цилиндрическое и конусное уплотнительные кольца, изготов-
ленные из чугуна ХТВ вместо оксидирования и лужения проходят
травление в 15-процентном растворе азотной кислоты с последую-
щей выдержкой в горячем масле. В процессе травления на поверх-
ности образуются поры, которые затем заполняются горячим маслом,
улучшающим начальную приработку кольца. Поверхность таких ко-
лец имеет светло-серый матовый цвет.
При расконсервации протравленных колец перед установкой на
поршень не разрешается промывать их бензином. Расконсервация
их производится только в горячем минеральном масле. При снятии
цилиндра для замены разрешается промывать кольца в бензине,
после чего для защиты от коррозии необходимо смазать их 25-про-
центным раствором авиационного масла в бензине или одним горя-
чим маслом.
Кольца, изготовленные из чугуна ПЛЧ1 и ХТВ, взаимозаменяе-
мы. Стык у всех поршневых колец прямой.
Кроме колец нормальных размеров, выпускаются ремонтные
кольца всех типов, увеличенные по наружному диаметру на 0,15 мм.
Каждое кольцо маркируется клеймами, нанесенными кислотой
на его поверхности. Расположение клейм показано на рис. 37. Клей-
мо «Верх» на клиновидном и цилиндрическом кольцах не ставится.
Если же на кольце имеется клеймо «Верх», то такое кольцо необхо-
димо устанавливать на поршень так, чтобы клеймо было обращено
к днищу.
Маслосбрасывающие и уплотнительные конусные кольца уста-
навливают клеймом «Верх» к днищу, а конусное маслосборное,—
к обрезу юбки поршня.
ПОДБОР ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ К ПОРШНЮ И ЦИЛИНДРУ
Каждое поршневое кольцо подбирается к поршню по величине
его зазора по высоте А в канавке поршня и к цилиндру — по вели-
чине зазора кольца в стыке Б (рис. 38). Величина этих зазоров для
различных колец дана в таблице 2.
Рис. 38. Промер зазоров поршневых колец.
Как видно из таблицы, допустимые отклонения величин зазоров
очень малы. Это обусловлено тем, что величина зазоров оказы-
вает серьезное влияние на работу двигателя.
5. Зак. 397 65
Слишком малый зазор по высоте приводит к уменьшению
подвижности кольца в радиальном направлении в канавке, как
только в ней накопятся отложения нагара от сгоревшего масла.
В результате давление кольца на стенки гильзы уменьшается и
возникают местные прорывы газов, вызывающие прогар кольца и
поршня. Слишком большой зазор по высоте приводит к уве-
личению насосного действия кольца и к повышенному расходу
масла за счет сгорания его в цилиндре. Зазор должен быть равно-
мерным по всей окружности кольца, так как в противном случае
ухудшается прилегание кольца к поршню и отвод тепла от поршня
к гильзе. Само кольцо при этом нагревается неравномерно, дефор-
мируется и быстрее изнашивается.
Ори нагревании кольца и
гильзы до одинаковой темпера-
туры кольцо то диаметру рас-
ширяется больше, чем гильза.
Если кольцо имеет малый за-
зор в стыке, то в результате
нагревания этот зазор может
полностью устраниться и тогда
кольцо сломается.
Чрезмерно большой зазор в
стыке приводит к повышенной
перекачке масла в камеру сго-
рания (особенно в такте впуска
при работе двигателя на ма-
лых оборотах), к интенсивному
прорыву газов в картер как
через зазор, так и через коль-
цо вследствие уменьшения его
упругости и ухудшения уплот-
няющих свойств.
Величины зазоров ,в стыках
колец в цилиндрической части
Гильзы, указанные в таблице 2,
даны для цилиндров, имеющих
деформационное сужение 0,3—
—0,5 мм. При меньшем дефор-
Рис. 39. Приспособление для проме-
ра зазоров поршневых колец в сты-
ке при положении поршня в в. л. т.
и пользование им. •
шен и зазор
фактическую
мационном сужении соответ-
ственно должен быть умень-
в стыке. Так как
величину деформационного сужения цилиндра в усло-
виях эксплуатации не всегда можно определить, то во всех случаях
подбора колец к уже работавшим цилиндрам целесообразно изме-
рять зазоры в стыках по месту каждого кольца в суженной части
гильзы при нахождении поршня в в. м. т. .° гот зазор для всех ко-
лец должен быть равен 0,55—0,75 мм.
Для измерения зазоров в стыках пользуются простым приспо-
соблением (рис. 39), представляющим собой поршень двигателя,
5* 67
66
четверть боковой поверхности которого удалена и в центр днища
ввернут штифт, выступающий на 57,1 + 0,25 мм. Кольца монтируют
на таком поршне, а затем его вводят в требуемый цилиндр до
упора штифта и щупом замеряют зазоры колец в стыках. Если за-
зор мал, следует снять кольцо и подпилить его стык. Если зазор
велик — кольцо необходимо заменить.
3. ПОРШНЕВОЙ ПАЛЕЦ,
Поршневой палец (рис. 40) служит для соединения поршня с
шатуном. Через поршневой палец передаются на шатун силы да-
вления газов, а также силы инерции и бокового давления поршня.
Все они периодически меняются по величине и направлению, дей-
ствуют в различных плоскостях, изгибая поршневой палец и вы-
зывая в нем усталостные напряжения. Кроме этого, поршневой па-
лец подвержен износу от трения о втулку верхней головки ша-
туна.
Рис. 40. Поршневой палец с замками.
Поршневой палец полый, изготовлен из высококачественной
стали. Для повышения твердости и износоустойчивости все его по-
верхности цементированы на глубину 0,6—0,9 мм и подвергнуты
тщательной механической обработке. Посадка пальца плавающая *.
Она позволяет пальцу во время работы проворачиваться в бобыш-
ках поршня, благодаря чему поверхность пальца изнашивается
медленнее и равномернее. Преимуществом плавающей посадки
является также и то, что наибольшим напряжениям попеременно
подвергаются все участки пальца, что уменьшает усталость мате-
риала и предупреждает его преждевременное разрушение.
От продольных перемещений поршневой палец фиксируется дву-
мя замками, представляющими собой стальные пружинные разрез-
ные кольца, изготовленные из проволоки прямоугольного сечения.
Концы колец для удобства постановки в канавки и извлечения из
них отогнуты внутрь. Недостаток такого способа продольного
фиксирования пальца — наличие трения между торцами пальца н
замками. Это затрудняет проворачивание пальца, может вызвать
вращение замков и, как следствие, разработку канавок бобышек.
Все трущиеся поверхности поршневого пальца смазываются
маслом посредством барботажа.
1 В холодном состоянии палец подбирается к поршню с зазором 0,00—
0,046 мм. При нагревании поршня зазор увеличивается.
68
4. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ
ЦИЛИНДРО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ
В нормальных условиях эксплуатации двигателя правильно со-
бранная и отрегулированная цилиндро-поршневая группа вполне
надежно без неисправностей работает в течение всего установлен-
ного для двигателя ресурса. Так как все детали цилиндро-поршне-
вой группы, даже при эксплуатации двигателя на крейсерских ре-
жимах, работают в весьма тяжелых условиях, то для их продолжи-
тельной и надежной работы требуется строгое соблюдение правил
технического обслуживания и эксплуатации, установленных регла-
ментом и технологией технического обслуживания, а также
инструкциями по технической и летной эксплуатации двигателя.
Эти правила имеют целью обеспечить:
1) надежную работу всех соединений и деталей цилиндро-порш-
невой группы, доступных для внешнего осмотра;
2) периодическую проверку состояния деталей цилиндро-порш-
невой группы, недоступных для внешнего осмотра;
3) предотвращение недопустимо высоких механических нагру-
зок на детали цилиндро-поршневой группы, способных вызвать их
разрушение;
4) нормальный режим смазки, исключающий повышенный
износ и задир трущихся поверхностей деталей;
5) температурные режимы двигателя, при которых детали ци-
линдро-поршневой группы имеют допустимые рабочие температуры.
1) Надежная работа всех соединений и деталей цилиндро-порш-
невой группы, доступных для внешнего осмотра, обеспечивается их
периодической проверкой и своевременным устранением обнаружен-
ных неисправностей. Проверка производится при каждом послепо-
летном обслуживании и при обслуживании через каждые 50 часов
работы двигателя.
Осмотру подвергаются:
а) головки цилиндров — на отсутствие трещин и поло-
мок ребер, перегрева головок, прорыва газов через резьбовое со-
единение головки с гильзой.
Перегрев головки определяется по наличию пузырей, трещин,
отслаивания и шелушения краски на ребрах, а прорыв газов — по
наличию отложений копоти на верхнем ребре гильзы и на силовом
ребре головки;
б) соединение впускных труб с головками ци-
линдров — на надежность проволочной контровки винтов кре-
пления фланцев труб и на герметичность соединения. Нарушение
герметичности определяется по налету красного цвета, образующе-
муся на соединении от выбивания смеси при работе двигателя с
наддувом, превышающим атмосферное давление;
в) соединение выхлопных патрубков с голов-
ками цилиндров — на отсутствие прогара медно-асбестовых
69
прокладок. Прогар прокладки определяется по ее состоянию и по
обгоранию краски на прилегающих к выпускному патрубку поверх-
ностях головки цилиндра;
г) соединение кожухов тяг с головками ци-
линдров'— на надежность проволочной контровки гаек крепле-
ния кожухов,и на герметичность соединения. Герметичность соеди-
нения определяется по отсутствию следов подтекания масла на
кожухе;
д) дефлекторы — на надежность их крепления (проверяет-
ся покачиванием дефлектора рукой), наличие зазора между де-
флекторами и ребрами (2—3 мм) и на отсутствие трещин дефлек-
торов;
е) клапанные коробки, крышки коробок и их
соединения — на отсутствие трещин крышек, течи масла из-
под них, из-под гаек и головок болтов рычагов клапанов;
ж) контргайки крепления цилиндров к карте-
ру — наличие их и затяжка на шпильках;
з) соединение цилиндров с картером — на отсут-
ствие подтекания масла из-под фланцев цилиндров в результате
потери упругости резиновых уплотнительных колец от действия на
них горячего масла.
2) Периодическая проверка состояния деталей цилиндро-порш-
невой группы, недоступных для внешнего осмотра (поршней, порш-
невых колец, зеркала гильз цилиндров), производится только по
косвенному показателю, которым является величина компрессии в
цилиндрах.
Компрессия проверяется с помощью манометра через каждые
100 часов работы двигателя. Для этого из всех цилиндров выверты-
ваются передние свечи и в свечное отверстие очередного по нуме-
рации проверяемого цилиндра устанавливается приспособление с
манометром. Воздушный винт проворачивается по ходу до начала
такта сжатия в этом цилиндре ', после чего винт проворачивается
сначала на 20—30° против хода, а з^тем резким рывком — по ходу
до преодоления компрессии. Наибольшее отклонение стрелки мано-
метра показывает величину компрессии. Нормальной считается
компрессия не менее 3 кг/см1 2.
Величина компрессии является весьма условным показателем
состояния деталей цилиндро-поршневой группы. Даже при значи-
тельном износе гильзы цилиндра, износе и потере упругости порш-
невых колец и при повышенном вследствие этого расходе масла
компрессия уменьшается незначительно и, как правило, не выходит
за пределы минимально допустимой величины. Только при очень
сильном износе поршневых колец, сопровождающемся недопустимо
большим расходом масла, когда двигатель не может работать
нормально из-за замасливания свечей, величина компрессии па-
1 Начало сжатия определяется по увеличению сопротивления вращению
линта и по началу отклонения стрелки манометра.
70
дает ниже 3 кг/см1 2. Обычно же падение компрессии чаще всего
является следствием неплотного прилегания клапанов к седлам.
О состоянии поршневых колец, поршней и гильз цилиндров
можно судить также и по некоторым характерным внешним при-
знакам работы двигателя. К их числу относятся:
,а) повышенный расход масла (больше 8—10 л/час), вследствие
пропуска его в камеру сгорания поршневыми кольцами нескольких
цилиндров одновременно. Неисправность сопровождается тряской
двигателя из-за замасливания свечей;
тряска двигателя из-за замасливания свечей в одном или
двух цилиндрах, вследствие пропуска масла поршневыми кольца-
ми. Расход масла при этом обычно не выходит из пределов нормы
5(5—6 л[час).
Ё обоих перечисленных случаях следует предварительно убе-
диться в том, что масло не попадает в цилиндры через направляю-
щие клапанов или уплотнение нагнетателя (см. стр. 181):
в) появление на фильтре МФМ-25 блесток или стружки белого
цвета. Наличие их обычно свидетельствует о начале задира порш-
ней
г) выброс масла через систему суфлирования (при нормальной
заправке маслобака и нормальной температуре масла) и подтекание
его через разъемы картера. Неисправность указывает на повышен-
ное давление в картере, вследствие интенсивного прорыва в него
газов через поршневые кольца.
3) Недопустимо высокие механические нагрузки на детали
цилиндро-поршневой группы, способные вызвать их разрушение,
предотвращаются при строгом выполнении правил, имеющих целью:
а) устранить возможность гидравлического удара в цилиндрах
двигателя;
б) ограничить время работы двигателя на взлетном режиме и
при числе оборотов и давлении наддува, превышающих максималь-
но допустимые значения;
в) исключить возможность работы двигателя с детонацией.
Гидроудар обычно происходит при запуске двигателя после
длительной стоянки из-за скопления в нижних цилиндрах (4,5 и 6)
масла и бензина. Масло проникает в цилиндр через зазоры порш-
невых колец, а бензин -— через впускные трубы в результате пере-
заливки двигателя или из-за заедания или негерметичности иголь-
чатого клапана карбюратора при неисправном комбинированном
клапане. Плохая расконсервация двигателя также может привести
к гидроудару.
Гидроудар можно определить по резкой (на мгновение) оста-
новке винта в момент запуска, после чего двигатель продолжает
нормально работать. Следствием гидроудара является разрушение
шатуна, головки цилиндра и полная азария двигателя.
1 Белые блестки и стружка на МФМ-25 могут быть также и при износе
гибких шлангов подогревателя воздуха, поступающего в карбюратор, и пои
задире подшипников приводов агрегатов.
71
Шатун разрушается обычно не сразу после гидроудара. Снача-
ла он изгибается. Обрыв может произойти даже через несколько
десятков часов после гидроудара. Погнутый шатун выламывает
нижние части юбок цилиндра, в котором он установлен, и у сосед-
него с ним цилиндра, кусочки которых попадают в масляный от-
стойник.
Чтобы предотвратить гидроудар, необходимо, проворачивая ко-
ленчатый вал вручную за винт при выключенном зажигании во
время подготовки двигателя к запуску, удалить из камер сгорания
цилиндров жидкость или убедиться в ее отсутствии.
В случаях, когда двигатель не запускался более 10 дней, и во
всех случаях, когда для проворачивания винта требуется большое
усилие, необходимо — вывернуть передние свечи 4,5 и 6-го цилин-
дров, пробки сливных отверстий Спускных труб 4 и 5-го цилиндров;
провернуть винт на 5—8 полных оборотов, дать стечь жидкости из
цилиндров и впускных труб, после чего ввернуть пробки в сливные
отверстия впускных труб, провернуть винт еще на 6—8 оборотов и
установить свечи.
Перед каждым запуском двигателя необходимо проворачивать
винт не менее чем на 5—6 оборотов летом и не менее чем на 10
оборотов зимой. Если для проворачивания винта требуются большие
усилия, необходимо вывернуть передние свечи 4,5 и 6-го цилиндров
и дать стечь скопившейся в цилиндрах жидкости.
Перед запуском двигателя после кратковременной стоянки са-
молета необходимо провернуть винт на 2—3 оборота.
При температуре головок 80°С и выше проворачивать винт за-
прещается.
Необходимо проворачивать винт на 3—4 оборота и перед каж-
дой новой попыткой запустить двигатель после неудавшегося за-
пуска.
Гидроудар в момент запуска двигателя может произойти н от
перезаливки бензином нижних цилиндров.
Причины перезаливки:
— интенсивное пользование насосом приемистости пли залив-
ным шприцем для поддержания устойчивой работы двигателя сра-
зу после запуска. Для исключения перезаливки не разрешается
интенсивно пользоваться насосом приемистости. Разрешается де-
лать не больше, чем 2—3 полных плавных качка поршнем насоса
(сектором газа). Устойчивая работа двигателя должна поддержи-
ваться плавными качками заливного шприца;
— подсос бензина в нагнетатель через открытый заливной
шприц при работе двигателя на малом газе. Для исключения этого
необходимо сразу после начала устойчивой работы двигателя
шприц закрыть;
— переполнение нагнетателя бензином в результате негерметич-
ности или заедания игольчатого клапана карбюратора в открытом
положении. Для исключения этого при подготовке к запуску необ-
ходимо создать ручным насосом бензосистемы давление бензина
перед карбюратором 0,3—0,4 кг/см2 и убедиться в отсутствии паде-
72
ния давления бензина и течи бензина из комбинированного клапа-
на нагнетателя.
Наличие течи бензина из комбинированного клапана и падение
давления бензина указывают на негерметичность или заедание
игольчатого клапана карбюратора в открытом положении. В этом
случае подготовку к запуску двигателя следует прекратить, так
как запуск с такой неисправностью может привести к гидроудару.
Если перед запуском двигателя нагнетатель перезалит, то бен-
зин может скопиться во впускной трубе 4-го цилиндра даже тогда,
когда открыт клапан впуска. При запуске двигателя скопившийся
бензин переносится потоком смеси в цилиндр и может привести к
гидроудару. Чтобы избежать этого, необходимо во всех случаях пе-
резаливки двигателя вывернуть сливную пробку из впускной трубы
4 го цилиндра и слить из нее бензин; после постановки пробки на
место провернуть винт на 5—6 оборотов.
Недопустимо высокие нагрузки возникают и при работе двига-
теля на форсированных режимах. С целью ограничить время рабо-
ты на этих режимах запрещается:
а) пользоваться взлетным режимом непрерывно более 5 минут
в полете и 5 секунд при пробе двигателя на земле;
б) допускать давление наддува на взлетном режиме выше
1050 мм рт. ст.;
в) допускать максимальные обороты двигателя — 2350 об/мин
и выше более, чем на 30 секунд.
Чтобы исключить возможность работы двигателя с детонацией,
правилами эксплуатации двигателя предусматривается:
а) использование установленных для двигателя сортов бензина:
Б-92 и Б-91/115—для взлетного режима; Б-89 — для номинально-
го режима при температурах наружного воздуха не выше -|-20оС
и для крейсерских режимов;
б) ограничение максимально допустимой температуры головок
цилиндров в полете. Она должна быть не выше 245°С. Предельно
допустимое время работы двигателя при этих температурах —
5 минут на взлете и 15 минут на других режимах;
в) применение впрыска воды при эксплуатации двигателя в
условиях жаркого климата.
4) Нормальный режим смазки, исключающий повышенный из-
нос и задир трущихся поверхностей деталей цилиндро-поршневой
группы, обеспечивается выполнением следующих правил:
а) разрешается использовать только установленные сорта мас-
ла: МК-22 и МС-20, смесь их в любой пропорции зимой и летом;
смесь регенерированного масла (25%) и свежего (75%).
Масло должно быть хорошо профильтровано и заправлено в
бак через металлический сетчатый фильтр, имеющий 625 отверстий
на см2 (сетка № 40).
Замена масла в баке должна производиться через каждые
100 часов;
б) при температурах наружного воздуха ниже 0°С масло
73
должно быть подогрето перед заправкой в бак до 75—85°С или в
баке до 15°С. Если температура наружного воздуха ниже — 5СС,
масло разжижают бензином перед выключением двигателя после
полета.
Запуск двигателя с холодным неразжиженным маслом приводит
к недостаточному поступлению масла на рабочие поверхности гильз
цилиндров и как следствие к повышенному износу поршневых ко-
лец, поршней и самих гильз;
в) при подогреве двигателя зимой перед запуском нельзя до-
пускать перегрева цилиндров. Перегрев цилиндров приводит к сте-
канию, масла со стенок гильз и к сухому трению поршневых колец
и поршней о гильзы в первый момент после запуска двигателя.
Нельзя также допускать неоднократного подогрева двигателя без
последующего запуска, так как при этом масло постепенно стекает
со стенок цилиндра;
г) если двигатель не запускался длительное время, необходимо
предварительно смазать трущиеся поверхности деталей цилиндро-
поршневой группы. Для этого вывертывают передние свечи и
шприцем со сферическим разбрызгивателем вводят в каждый ци-
линдр по 30—50 г масла, нагретого до 75—85СС.
Предварительно смазывают:
— все цилиндры, если двигатель не запускался более 7 суток.
В этом случае после зашприцовки масла необходимо провернуть
винт не менее, чем на 30 полных оборотов;
— цилиндры №№ 1, 2 и 9, если двигатель не запускался более
24 часов. В этом случае после зашприцовки масла винт необходимо
провернуть не менее, чем на 10 оборотов;
— все хромированные цилиндры перед каждым запуском в пер-
вые 25 часов их работы. После зашприцовки масла винт провора-
чивают на 3—4 оборота.
Предварительная смазка улучшает условия трения поршней и
поршневых колец о гильзы цилиндров в момент запуска и в первые
минуты работы двигателя после запуска, когда на трущиеся по-
верхности поступает недостаточно масла;
д) при запуске любым способом нельзя перезаливать двигатель
бензином. Большое количество бензина, попавшего в цилиндры,
особенно в верхние, смывает масло со стенок гильз, что приводит к
сухому трению и к интенсивному износу цилиндров, поршней, порш-
невых колец, а также к их задиру;
е) после 3—4 неудачных попыток запустить двигатель необхо-
димо зашприцевать по 40—50 г горячего масла в каждый цилиндр;
ж) если после запуска давление масла будет меньше 2 кг/см2,
то двигатель необходимо остановить, так как в этом случае на все
трущиеся детали двигателя, в том числе и на стенки цилиндров,
масло поступает в недостаточном количестве;
з) как только давление масла после запуска двигателя повы-
сится до 4—5 кг/см2, необходимо выдержать в течение 2—3 минут
режим 800 об/мин. После этого постепенно увеличить число оборо-
тов до 1300—1500 в минуту и на этих оборотах вести прогрев. Ра-
74
бота двигателя более чем на 1500 об/мин до полного его прогрева
(температура масла 50°С и головок цилиндров 120сС) не допу-
скается, так как это может привести к задиру поршневых колец и
гильз цилиндров из-за недостаточной смазки;
и) при работе двигателя на земле и в полете нельзя допускать
его перегрева, т. е. повышения температуры масла и головок ци-
линдров выше максимально допустимой. Перегретое масло теряет
вязкость и смазывающие свойства, что приводит к сильному износу
и задиру деталей цилиндро-поршневой группы;
к) нельзя останавливать двигатель до тех пор, пока он не будет
охлажден до температуры головок цилиндров 140—160сС. При
остановке горячего двигателя масло стекает со стенок гильз цилин-
дров, что приводит к сухому трению колец и поршней о гильзы при
последующем запуске двигателя;
л) необходимо регулярно проворачивать рукоятку фильтра
МФМ-25 и промывать его для удаления грязи с фильтрующего эле-
мента. Засорение МФМ-25 вызывает питание двигателя загрязнен-
ным нефильтрованным маслом и быстрый износ деталей цилиндро-
поршневой группы.
5) Нормальный температурный режим деталей цилиндро-порш-
невой группы обеспечивается соблюдением приведенных выше пра-
вил, исключающих работу двигателя с детонацией и ограничиваю-
щих продолжительность его работы на форсированных режимах.
На охлаждение двигателя сильно влияет состояние поверх-
ностей охлаждающих ребер цилиндра. Наличие на них масла,
пыли и грязи ухудшает охлаждение цилиндра. Поэтому их необхо-
димо систематически очищать и промывать керосином.
ЗАМЕНА ДЕТАЛЕЙ ЦИЛИНДРО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ
Детали цилиндро-поршневой группы заменяются в соответствии
с технологией технического обслуживания самолетов Ли-2 и Ан-2
при соблюдении следующих основных правил:
1. После съемки цилиндра на шпильки его крепления надо
установить металлический кожух с днищем, предохраняющий кар-
тер от попадания в него посторонних предметов и пыли.
2. После съемки цилиндра нельзя проворачивать винт, так как
это вызовет поломку колец на поршне снятого цилиндра.
3. Если снимаются несколько цилиндров, то 1-й цилиндр
снимается последним. При съемке первого цилиндра поршень в
третьем цилиндре необходимо поставить в в. м. т. и после этого
винт не проворачивать. Тогда главный шатун будет иметь среднее
отклонение от оси цилиндра. Если же главный шатун отклонить на
ббльшую величину, то поршни в 5 и 6-м цилиндрах могут пройти
н. м. т., их маслосборные кольца выйдут из цилиндров и в после-
дующем будут поломаны.
Первый цилиндр как на новом, так и на ре-
монтном двигателе должен обязательно иметь
азотированное зеркало.
75
4. Гайки крепления цилиндра надо затягивать в 2—3 приема и
в последовательности, указанной на рис. 41. Пластинчатые контр-
гайки навертываются от руки до упора, после чего дотягиваются
ключом на %—'/з оборота.
Винт
Рис. 41. Последовательность затяжки
гаек крепления цилиндра.
5. Перед установкой нового поршня его необходимо подобрать
по весу и по диаметральным зазорам. Вес нового поршня не дол-
жен отличаться от веса снятого поршня больше, чем на 10 г. Диа-
метральный зазор между поршнем и цилиндром должен быть
0,54 ->1,14 мм.
6. Если вместо снятого цилиндра устанавливается ремонтный
диаметром более 155,65 мм, то и поршень должен иметь ремонтные
размеры, т. е. должен быть увеличен по диаметру на 0,15 мм.
7. В первом цилиндре с азотированной гильзой устанавливаются
клиновидные поршневые кольца с хромированной рабочей поверх-
ностью. Не разрешается устанавливать хромированные кольца в
цилиндры с хромированным зеркалом.
Перед установкой цилиндра необходимо развести стыки колец,
как показано на рис. 36, и обильно смазать поршень авиамаслом.
8. Если цилиндр новый и заведомо известно, что он имеет де-
формационное сужение гильзы, равное 0,3—0,5 мм, то подгонку за-
зора в стыке надо производить по цилиндрической части гильзы
(рис. 38). Величины зазоров должны соответствовать данным
графы 6 таблицы 2 (стр. 66).
Если устанавливается ремонтный цилиндр и величина деформа-
ционного сужения гильзы неизвестна, то подгонку зазора в стыке
надо производить по суженной части гильзы, пользуясь приспо-
76
соблением, показанным на рис. 39. Величина зазоров у всех колец
должна быть при этом 0,55 -г- 0,75 мм.
9. При установке цилиндра поршневые кольца надо обжимать
специальной манжетой. Нижнее маслосборное кольцо обжимается
пальцами.
Рис. 42. Последовательность затяжки
гаек крепления крышки клапанной ко-
робки.
10. После окончания монтажа цилиндра на двигатель надо про-
верить зазоры между роликами рычагов и штоками клапанов, за-
менить прокладки под крышками клапанных коробок и затянуть
гайки крепления крышек в последовательности, указанной на
рис. 42.
приработка деталей цилиндро-поршневой
ГРУППЫ ПОСЛЕ ИХ ЗАМЕНЫ
После замены поршневых колец, поршней или цилиндров дол-
жна быть произведена их приработка. Перед запуском двигателя
для приработки в цилиндры №№ 1, 2 и 9, а также в цилиндры, ко-
торые заменялись или в которых заменены поршневые кольца или
поршни, зашприцовывается по 30—40 г чистого горячего масла.
Приработка производится в течение 35 мин. на следующих режи-
мах работы двигателя:
Число оборотов колен-
чатого вала, об/мин
800-1000
1200
1400
1600
Продолжительность
работы, мин.
10
10
10
5
Во время приработки температура головок не должна превы-
шать 200°С, а температура масла на входе в двигатель — 60—70°С.
Лопасти винта должны быть установлены на малый шаг.
77
При высокой температуре наружного воздуха приработка про-
изводится со снятыми капотами двигателя. Если температура голо-
вок и масла превышает указанные выше значения, двигатель необ-
ходимо остановить и приработку производить в несколько приемов.
После приработки надо остановить двигатель, снять фильтр
МФМ-25 и слить масло из м'аслоотстойника через сетку, имеющую
400—576 отверстий на 1 см1 2. Если на фильтре и на сетке не обна-
ружено стружки и блесток, поставить фильтр на место, запустить
двигатель и опробовать его на всех режимах в соответствии с ин-
струкцией по пробе двигателя. После пробы снова Осмотреть
фильтр МФМ-25. Если он чист, то двигатель считается исправным.
Когда заменяются 4 и больше цилиндров, а также поршней или
комплектов поршневых колец, то время приработки удваивается,
после чего работа двигателя проверяется в воздухе.
НЕИСПРАВНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ЦИЛИНДРО ПОРШНЕВОЙ
ГРУППЫ, ИХ ПРИЗНАКИ, УСТРАНЕНИЕ
И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ*
Все неисправности деталей цилиндро-поршневой группы можно
разбить на 2 основные группы:
1. Внешние повреждения цилиндров и нарушение соединений
различных деталей с цилиндрами.
2. Неисправности поршней, поршневых колец и зеркала цилин-
дров.
I ГРУППА НЕИСПРАВНОСТЕЙ
Рис. 43. Удаление участков повре-
жденных ребер головки цилиндра.
1) Трещины и поломки
охлаждающих ребер головок ци-
линдров. Причина — механиче-
ские повреждения при техниче-
ском обслуживании или перегрев
цилиндров. На ребрах допускают-
ся трещины глубиной не более
3А высоты ребра от его вершины.
Неисправность устраняется по-
средством выборки металла на
участке ребра с трещиной. Пе-
реход от выборки к контуру ребра
должен быть плавным (рис. 43).
Трещины и поломки в одном
месте допускаются не более, чем
на 5 смежных ребрах. Нарушение
этого условия приводит к мест-
ному перегреву головки, вслед-
1 Неисправности рычагов, пружин, направляющих седел клапанов и самих
клапанов даны в разделе «Неисправности деталей механизма газораспределе-
ния» (стр. 179).
78
ствие уменьшения поверхности охлаждения в результате выборки
металла при устранении неисправности.
Если выборки расположены в разных местах головки, их коли-
чество допускается до 15. При этом уменьшение охлаждающей по-
верхности ребер не должно превышать 123 см2, т. е. 1,0% от общей
охлаждающей поверхности ребер головки цилиндра. Уменьшение
охлаждающей поверхности подсчитывается как удвоенная площадь
выборок. .
При наличии трещин или поломки ребер головки, доходящих до
ее тела, трещин или поломки силового ребра, трещин в теле голов-
ки и гильзы цилиндр подлежит замене.
Для предупреждения неисправности необходимо соблюдать
осторожность при техническом обслуживании двигателя (не уда-
рять по ребрам) и не допускать его перегрева.
2) Шелушение краски на ребрах головок цилиндров, вслед-
ствие их сильного перегрева.
При наличии следов перегрева головки цилиндр подлежит за-
мене. Меры предупреждения — не допускать перегрева двигателя.
3) Разрушение головки цилиндра или качание ее на гильзе.
Причина — гидроудар в цилиндре. Качание головки можно опре-
делить при энергичном покачивании ее руками. Обычно оно сопро-
вождается прорывом газов через резьбовое соединение головки с
гильзой, в результате чего у нижнего обреза ее силового ребра и
на верхнем ребре гильзы появляется копоть. При наличии любого
из этих признаков цилиндр подлежит замене.
4) Течь масла из-под фланцев цилиндров. Причина — потеря
упругости резиновых уплотнительных колец от действия на них го-
рячего маслр. Для устранения неисправности необходимо снять
цилиндр и заменить неисправное уплотнительное кольцо.
5) Обрыв или вытяжка шпилек крепления цилиндра к карте-
ру или повреждение резьбы шпилек. Причина — изгиб шпилек, их
перетяжка, перекос гаек при навертывании, небрежный уход за
резьбой гаек и шпилек.
Порядок устранения и меры предупреждения неисправности из-
ложены в главе VIII (стр. 226).
6) Обрыв или повреждение шпилек крепления стаканов выхлоп-
ного коллектора и крышек клапанных коробок. Причины неисправ-
ности и меры предупреждения те же, что и в предыдущем случае.
Если шпилька требует замены из-за ее обрыва или полного по-
вреждения резьбы, то она удаляется одним из способов, указанных
в главе VIII, после чего устанавливается более полная шпилька
одной из ремонтных групп. При необходимости разрешается ис-
пользовать ремонтную шпильку, увеличенную на 2 мм по среднему
диаметру резьбы ввертываемой части.
Если резьба шпильки под гайку имеет незначительные повреж-
дения, ее необходимо подправить леркой 8 X 1 с применением тор-
цового воротка, а при отсутствии лерки зачистить шабером или на-
пильником.
79
7) Слабая посадка свечных втулок, вывертывание их или по-
вреждение внутренней резьбы.
Причины — чрезмерно сильная затяжка свечей, особенно на го-
рячем двигателе, пригорание резьбы свечей, вывертывание свечей
на горячем двигателе. Во всех этих случаях для вывертывания све-
чи требуются значительные усилия, что может вызвать деформацию
или срез стопорных штифтов втулки, деформацию корпуса свечи и
резьбы втулки. Посадка втулки в головке цилиндра ослабевает, и
втулка начинает качаться или вывертывается вместе со свечой.
Замена или довертывание втулки связаны со съемкой цилиндра,
требуют специального ремонтного инструмента и приспособлений и
должны производиться в условиях ремонтных мастерских.
Для предупреждения неисправности необходимо строго соблю-
дать указания, определяющие порядок постановки и съемки све-
чей (глава XII).
8) Нарушение герметичности соединения впускных труб с го-
ловками цилиндров. Неисправность определяется по налету крас-
ного цвета на головке цилиндра (следы выбивания смеси при
Рк > р), п0 тряске двигателя и обратным вспышкам в карбюра-
тор (при рк < ро). Последнее объясняется обеднением смеси,
возникающим в результате подсоса воздуха через неплотности со-
единения.
Причинами неисправности могут быть: ослабление затяжки
винтов крепления фланца; повреждение паронитовой прокладки
под фланцем; потеря упругости резинового уплотнительного кольца в
результате старения резины или от действия на нее масла, бензи-
на, керосина.
Неисправность устраняется подтяжкой винтов, заменой парони-
товой прокладки или резинового уплотнительного кольца.
9) Прорыв газов в соединениях фланцев стаканов выхлопного
коллектора с головками цилиндров из-за прогара медно-асбестовых
прокладок. Причина — использование недоброкачественных про-
кладок или коробление фланцев патрубков.
Для устранения неисправности необходимо заменить прокладку
или патрубки с покоробленными фланцами.
10) Подтекание масла из соединений клапанных коробок:
а) из-под накидных гаек крепления кожухов тяг к штуцерам
клапанных коробок. Причина — ослабление затяжки гайки. Неис-
правность устраняется подтяжкой гайки;
б) по разъему клапанной коробки и ее крышки вследствие по-
вреждения паронитовой прокладки, недостаточной или неравно-
мерной затяжки гаек крепления крышки, наличия рисок и забоин
на фланце клапанной коробки или крышки.
Для устранения неисправности надо отпустить все гайки кре-
пления крышки и вновь подтянуть их равномерно в 2—3 приема,
соблюдая порядок затяжки, указанный на рис. 42. При затяжке
гаек подряд и в один прием возможно коробление фланца крышки
и появление на нем трещин.
80
Если после этого течь масла не прекращается, надо снять
крышку и заменить прокладку, предварительно убедившись, что на
фланце клапанной коробки или крышки нет рисок и забоин.
Забоины и риски обычно получаются от введения отвертки в
разъем для снятия прилипшей крышки, а также от соскабливания
старой прокладки с фланца отверткой или стальными скребками.
Для предупреждения рисок и забоин прилипшую крышку необхо-
димо после отвертывания гаек «отстучать» ударами деревянного
молотка по клапанной коробке, а затем легкими ударами этого
молотка по крышке снизу вверх отжать ее и снять руками. Старую
прокладку необходимо соскабливать с фланцев алюминиевым
скребком.
При наличии рисок или забоин на фланце крышки ее надо за-
менить. Если подобные повреждения имеются на фланце клапанной
коробки, надо заменить цилиндр;
в) из-под уплотнений болтов рычагов клапанов, вследствие не-
достаточной затяжки гаек или разрушения маслоуплотнительных
колец болтов.
Неисправность устраняется подтяжкой гайки болта или заменой
алюминиевых маслоуплотнительных колец.
II ГРУППА НЕИСПРАВНОСТЕЙ
1) Преждевременный износ поршневых колец, гильз цилиндров
и поршней. Причина — многократный перегрев двигателя, недоста-
точная смазка деталей цилиндро-поршневой группы, засорение мас-
ла механическими примесями.
Кроме того, причинами преждевременного износа деталей ци-
линдро-поршневой группы могут явиться:
а) эксплуатация двигателя в условиях повышенной запылен-
ности воздуха. Пыль, попадая на стенки цилиндра и в масло, исти-
рает трущиеся поверхности как абразив;
б) повышенный расход масла. Нагар, образующийся при сгора-
нии масла, попадает на зеркало цилиндра, забивает лунки (при то-
чечном хромировании) и ухудшает условия трения колец о гильзу;
в) чрезмерно большой зазор между поршнем и цилиндром, в
результате чего увеличивается сила удара поршня и поршневых
колец о цилиндр при перемене направления действия боковой
силы 7V;
г) повышенный износ верхнего пояса гильзы цилиндра и верх-
них уплотнительных поршневых колец. Одна из причин износа —
повышенное давление колец на гильзу на этом участке и худшие
условия смазки.
Основные признаки повышенного износа поршневых колец и
цилиндров:
— появление белого дыма на выхлопе, указывающего на интен-
сивное поступление масла в камеры сгорания цилиндров;
— тряска двигателя из-за отказа свечей вследствие их замасли-
вания;
6. Зак. 397 81
— повышенный расход масла, если кольца и зеркала изношены
одновременно в нескольких цилиндрах;
— выбрасывание масла через систему суфлирования вследствие
интенсивного прорыва газов в картер и повышения в нем давле-
ния;
— падение компрессии в цилиндрах ниже 3 кг/см 2.
Для устранения неисправности заменяется деталь или весь узел.
Цилиндр подлежит замене, если на его зеркале имеются глубокие
риски, следы отслаивания хрома или износ, превышающий 0,1 мм.
Мерами предупреждения неисправности является строгое со-
блюдение изложенных выше правил технического обслуживания и
эксплуатации двигателя.
2) Пригорание поршневых колец; происходит в случаях, когда
кольца лишены подвижности в канавках поршня. Основными при-
чинами этого являются:
а) работа двигателя со значительно изношенными поршневыми
кольцами и гильзами цилиндров. Масло, обильно поступающее при
Рис. 44. Заклинение
поршневого козьци в
канавке в результате об-
разования на поршне
«бороды».
этом в камеру сгорания, образует большое
количество нагара и смол, которые запол-
няют зазоры между кольцами и поршнем и
заклинивают кольца в канавках;
б) задир поршня, в результате чего про-
исходит наволакивание металла поршня на
кромки канавок (образование так назы-
ваемой «бороды»). Кольца защемляются
этим металлом в канавках в утопленном
положении и лишаются подвижности
(рис. 44);
в) работа двигателя на загрязненном
масле, в результате чего зазоры между
кольцами и поршнем заполняются механи-
ческими примесями и кольца также ли-
шаются подвижности;
г) слишком малые зазоры между кольцами и поршнем по вы-
соте, легко заполняемые нагаром и смолами от сгорания масла.
Пригорание поршневых колец ухудшает прилегание их к гильзе
цилиндра на отдельных участках, приводит к местным прорывам
газов и, как следствие, — к перегреву и прогару поршня.
Внешние признаки неисправности, устранение ее и меры пре-
дупреждения те же, что и в случае преждевременного износа де-
талей цилиндро-поршневой группы. Кроме того, для предупрежде-
ния пригорания поршневых колец надо уделять особое внимание
подбору поршневых колец к поршню.
3) Задир поршня, поршневых колец и гильзы цилиндра; про-
исходит в результате длительного перегрева масла, головок ци-
линдров, при работе на загрязненном масле или при недостаточном
поступлении масла на стенки цилиндров. Кроме того, задир может
явиться следствием:
а) выкрашивания мельчайших частичек (особенно у верхней
82
кромки гильзы и у кромок лунок) и шелушения слоя хрома при
недоброкачественном хромировании цилиндров в процессе ремонта. '
Характерный пример износа и шелушения хромового покрытия по-
казан на рис. 45;
Рис. 45. Износ и шелушение хромового покры-
тия зеркала цилиндра.
б) выкрашивания хрома с рабочей поверхности клиновидного
поршневого кольца;
Рис. 46. Задир поршня и поршневых колец (слева) и зеркала цилиндра (справа)
в) чрезмерно малого зазора между поршнем и гильзой. В ре-
зультате этого при нагревании поршень соприкасается со стенка-
6* 83
ми гильзы, что приводит сначала к задиру, а затем и к заклинению
поршня.
Характерный случай задира поршня, поршневых колец и зерка-
ла цилиндра показан на рис. 46.
Признаками задира деталей цилиндро-поршневой группы
являются: тряска двигателя, падение мощности, выбрасывание мас-
ла из системы суфлирования, повышение температуры масла и го-
ловок цилиндров, наличие алюминиевой стружки в масле (на
фильтре МФМ-25 и на фильтре маслоотстойника).
ГЛАВА III
ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ ДВИГАТЕЛЯ
Шатунный механизм двигателя АШ-62ИР (рис. 47) состоит из
1 главного и 8 прицепных шатунов. Главный шатун устанавли-
вается в цилиндре № 1. Все прицепные шатуны соединены с глав-
ным с помощью пальцев, закрепленных в его нижней головке.
Рис. 47. Шатунный механизм.
1. УСЛОВИЯ и ХАРАКТЕР РАБОТЫ ШАТУНОВ
Шатун связывает вращающийся коленчатый вал и поршень, дви-
жущийся возвратно-поступательно. При этом шатун воспринимает
и передает на коленчатый вал действующие на поршень силы да-
вления газов и силы его инерции. От действия сил давления газов
шатун работает на сжатие; от действия сил инерции поршня — на
растяжение (когда они направлены к головке цилиндра) и на сжа-
тие (когда они направлены к коленчатому валу).
Наибольшие растягивающие усилия от сил инерции поршня ша-
тун испытывает при положении поршня в в. м. т. в такте впуска.
Наибольшие усилия сжатия шатуна соответствуют моменту макси-
мального давления газов в цилиндре.
Шатун совершает сложное движение, которое можно разделить
на 2 простых: поступательное перемещение вместе с поршнем и ка-
чание вокруг оси поршневого пальца. Эти движения совершаются
85
неравномерно и сопровождаются появлением сил инерции, из-
гибающих шатун в плоскости качания попеременно то в одну, то в
другую сторону.
Одновременное действие изгибающих и растягивающих (или
сжимающих) усилий, величина и направление которых изменяются
с большой быстротой, создает весьма тяжелые условия работы ша-
тунов. Поэтому шатуны изготовляют из высококачественной стали
и делают прочными и жесткими. Особо прочным и жестким дол-
жен быть главный шатун, который дополнительно воспринимает
изгибающие усилия от всех прицепных шатунов. Кроме того, он
должен иметь жесткую по конструкции нижнюю головку, обеспе-
чивающую малодеформируемую опору втулки шатунного подшип-
ника и пальцев прицепных шатунов.
ОСОБЕННОСТИ КИНЕМАТИКИ КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО
МЕХАНИЗМА С СОЧЛЕНЕННЫМИ ПРИЦЕПНЫМИ ШАТУНАМИ
Кривошипно-шатуинный механизм, у которого нижняя головка
главного шатуна вращается вокруг оси шатунной шейки коленча-
того вала, а нижние головки прицепных шатунов вращаются вокруг
осей, укрепленных в головке главного шатуна, называется механиз-
мом с сочлененными шатунами. Подобная схема кривошипно-ша-
тунного механизма является типовой для всех звездообразных
двигателей.
Кривошипно-шатунный механизм с сочлененными прицепными
шатунами имеет ряд кинематических особенностей, оказывающих
большое влияние на конструкцию шатунов и на работу двигателя в
целом. Эти особенности заключаются в следующем.
1) Ход поршней в цилиндрах с прицепными шатунами больше
хода поршня в цилиндре с главным шатуном (рис. 48). Объяс-
няется это тем, что оси нижних головок прицепных шатунов пере-
мещаются по элипсам, а ось нижней головки главного шатуна — по
окружности, радиус которой равен длине кривошипа и меньше
большей полуоси элипса.
Различие в ходах поршней может вызвать недопустимое откло-
нение величин степени сжатия в разных цилиндрах, либо при со-
хранении равенства степеней сжатия — необходимость изменить
объемы камер сжатия. В обоих случаях мощность, получаемая в
различных цилиндрах двигателя, будет разной, что приведет к не-
равномерности хода двигателя и к тряске.
Чтобы добиться одинакового хода поршней во всех цилиндрах с
прицепными шатунами, кривошипно-шатунный механизм у звездо-
образных двигателей делается так, чтобы угол между осью глав-
ного шатуна и линией, соединяющей центры нижней головки глав-
ного шатуна и пальца прицепного шатуна, был равен углу между
осями соответствующих цилиндров (угол у рис. 48). При этом
разница ходов поршней в различных цилиндрах получается незна-
чительной и не оказывает существенного влияния на работу двига-
теля.
8С
2) Расстояния от в. м. т. до оси вращения коленчатого вала
(рис. 49) в цилиндрах с прицепными шатунами (величина Л) боль-
ше, чем в цилиндре с главным шатуном (величина L + R). В ци-
Цил. N-1
" Рис. 48. Характер движения осей нижних головок главного
и прицепных шатунов
87
линдрах с прицепными шатунами имеется так называемое линейное
смещение в. м. т. Эта особенность вызывает различие объемов ка-
мер сжатия в цилиндрах двигателя, что, как и в первом случае,
может привести к ухудшению равномерности хода двигателя.
Устранение линейного смещения в. м. т. в цилиндрах с прицеп-
ными шатунами возможно или за счет изменения длины прицепных
шатунов /, или за счет изменения величины радиусов их прицепа г.
Так как из конструктивных соображений желательно иметь все
прицепные шатуны взаимозаменяемыми, то у большинства звездо-
образных двигателей, в том числе и у двигателя АШ-62ИР, линей-
ное смещение в. м. т. устраняется за счет изменения радиуса прице-
па шатуна цилиндра № 2 от г до и.
Величины радиусов прицепа прицепных шатунов различных ци-
линдров двигателя АШ-62ИР приведены в таблице 3. В ней даны
также величины хода поршня в различных цилиндрах двигателя.
Разница этих величин мала и практически на работе двигателя не
сказывается.
3) В цилиндрах с прицепными шатунами поршни достигают
верхних и нижних мертвых точек не в моменты совпадения оси
кривошипа коленчатого вала с осью соответствующего цилиндра.
Так, в цилиндре № 9, расположенном против направления враще-
ния вала от цилиндра № 1 с главным шатуном (рис. 50, а), пор-
а б о
Рис. 50. Угловые смещения верхних мертвых точек в цилиндрах с при-
цепными шатунами.
а—поршень цилиндра № 9 находится в в. м. т, кривошип не дошел до
оси цилиндра № 9 на угол а; б—поршень цилиндра № 1 находится в
в. м. т., оси кривошипа главного шатуна и цилиндра № 1 совпадают
в—поршень цилиндра № 2 находится в в.м.т., кривошип перешел ось
цилиндра № 2 на угол а.
шень приходит в в. м. т., когда ось кривошипа еще не дошла до оси
цилиндра на угол а . В цилиндре же № 2, расположенном симмет-
рично цилиндру № 9, но по направлению вращения вала от цилин-
88
дра № 1, поршень достигает в. м. т., когда ось кривошипа уже пе-
решла ось цилиндра на угол а (рис. 50, в). Аналогичное явление
углового смещения мертвых точек имеется и во всех
других цилиндрах с прицепными шатунами. Величина смещений
в. м. т. для различных цилиндров двигателя АШ-62ИР дана в таб-
лице 3.
Таблица 3
Величины радиусов прицепа прицепных шатунов, хода поршня и углового
смешения в. м. т. в различных цилиндрах двигателя А Ш-62 ИР
№ ци- линдра Радиус при- цепа, мм Ход поршня, мм Угловое сме- щение в. м. т.1
1 — 174,5 0
2 и 9 75,95 174,5 ±0°24,
3 и 8 77.85 174,8 ±2°10,
4 и 7 76,65 175,3 ±3°10,
5 и 6 74,85 174,7 ±1”27
Только в цилиндре с главным шатуном поршень достигает верх-
ней и нижней мертвых точек при строгом совпадении оси криво-
шипа с осью цилиндра (рис. 50,6).
Устранить'эту особенность конструктивно трудно, и она харак-
терна для всех звездообразных двигателей, что приводит к неравен-
ству фаз газораспределения и углов опережения зажигания в раз-
личных цилиндрах и, следовательно, снижает мощность и ухудшает
экономичность двигателя.
Особенно неблагоприятно сказывается на работе двигателя не-
равенство угла опережения зажигания по цилиндрам, которое до-
стигает значительных величин. Так, если угол опережения зажига-
ния в цилиндре № 1 двигателя АШ-62ИР составляет 15°, то в ци-
линдре № 7 он будет равен только IPOS', а в цилиндре № 4 —
18°51/. Подобная разница углов опережения зажигания недопусти-
ма. На двигателе АШ-62ИР она устраняется особенностями кон-
струкции прерывателя магнето БСМ-9 1 2.
Неравенство фаз газораспределения по цилиндрам относительно
мало, существенного влияния на работу двигателя не оказывает и
на двигателе АШ-62ИР ничем не устранено.
4) Главный шатун и соединенный с ним поршень испытывают
значительные дополнительные нагрузки, которые передаются на
них прицепными шатунами. Появление нагрузок обусловлено тем.
что в момент вспышки и в такте рабочего хода в цилиндре с при-
цепным шатуном ось последнего не проходит через ось шатунной
1 Знак « + » — для цилиндров №№ 2, 3, 4 и 5; знак «—» для цилиндров
№№ 6, 7, 8, 9.
2 См. главу XII, стр. 378.
89
шейки коленчатого вала (рис.
вдоль оси прицепного шатуна,
51). Поэтому сила, действующая
вызывает дополнительный изгиб
Рис. 51. Возникновение дополнитель-
ных усилий на главный шатун от
прицепного шатуна.
стержня главного шатуна и до-
полнительную силу бокового да-
вления соединенного с ним порш-
ня на стенку цилиндра.
Наличие дополнительных на-
грузок заставляет делать глав-
ный шатун более массивным и
ухудшает условия работы цилин-
дра с главным шатуном по
сравнению с другими цилиндрами.
2. КОНСТРУКЦИЯ ШАТУНОВ
Все шатуны изготовлены из
поковок высококачественной спе-
циальной стали.
Главный шатун (рис. 52)
имеет верхнюю (поршневую) го-
ловку для соединения с поршне-
вым пальцем, стержень и ниж-
нюю (кривошипную) головку для
соединения с кривошипной шейкой коленчатого вала. Обе головки
шатуна неразъемные. Для повышения прочности
шатуна отполированы. С этой же целью
все переходы от одного сечения к друго-
му на шатуне сделаны плавными.
В отверстие поршневой головки шату-
на установлена с натягом 0,11 мм втулка
из листовой твердокатаной свинцовистой
бронзы. Натяг достигается уплотнением
втулки в расточке головки специальными
протяжками. Для увеличения сил трения
между втулкой и шатуном и предохране-
ния ее от проворачивания и продольных
перемещений поверхность отверстия го-
ловки обдута песком, а края втулки
после протяжки развальцованы. Это из-
бавляет от необходимости контрить втул-
ку штифтом, постановка которого ослаб-
ляет головку шатуна. Разрез втулки уста-
навливается под углом 45° к оси шатуна
в направлении к поршню. Пооде протяж-
ки втулка растачивается и для лучшей
приработки к поршневому пальцу покры-
вается слоем свинца толщиной 0,005—
0,007 мм. Смазка втулки осуществляется
посредством барботажа.
Стержень главного шатуна двутавро-
все поверхности
Рис. 52. Главный шатун.
1—главный шатун;
2—втулка
90
вого сечения. Полки стержня расположены в плоскости вращения
коленчатого вала и переходят непосредственно в щеки кривошип-
ной головки. Такое расположение полок гарантирует требуемую
Жесткость головки и позволяет удобно присоединить к ней прицеп-
ные шатуны.
Кривошипная головка массивна и имеет большую жесткость.
Это уменьшает ее деформации от нагрузок и повышает надежность
работы установленной в ней втулки главного шатуна. Головка
имеет тщательно обработанное гнездо под втулку и 8 гнезд в ще-
ках под пальцы прицепных шатунов. Диаметр этих отверстий в пе-
редней щеке меньше, чем в задней, что позволяет иметь ступенча-
тые пальцы и запрессовывать их с одинаковым натягом в обе щеки.
Поверхность гнезд под втулку и под пальцы покрывается слоем
хрома толщиной 0,1—0,2 мм. Назначение хромирования — за счет
повышения твердости уменьшить возможность образования на по-
верхности рисок при запрессовке втулки и пальцев и исключить
появление наклепа из-за упругих деформаций головки, втулки и
пальцев. Появление рисок или наклепа ослабляет головку и может
привести к ее разрушению.
На наружной стороне щек между гнездами под пальцы сделаны
глубокие выемки с плавными закруглениями кромок и углов. Вы-
емки предназначены для того, чтобы за счет повышения упругости
участков щек, прилегающих к выточкам, уменьшить местные оста-
точные напряжения сжатия, возникающие в щеках при запрессовке
в них пальцев, и “тем самым уменьшить возможность появления
трещин в щеках.
Втулка кривошипной головки главного шатуна (рис. 53) изго-
товлена из углеродистой стали. На переднем торце она имеет бур-
Рис. 53. Втулка кривошипной головки
главного шатуна.
тик двух диаметров, на котором нарезаны шлицы. На них уста-
навливается шлицевой замок, предохраняющий втулку и пальцы
прицепных шатунов от проворачивания и от продольных перемеще-
ний. Наружная поверхность втулки на двигателях с № 8115088
омеднена с целью предохранить поверхность шатуна и втулки от
91
наклепа. Внутренняя поверхность втулки залита свинцовистой
бронзой. Толщина ее слоя 0,8—1,0 мм.
Втулка посажена в головку шатуна с натягом 0,03—0,005 мм.
Перед запрессовкой втулки шатун нагревают до температуры
200—230°С. Одновременно с втулкой в щеки головки запрессовы-
ваются с натягом 0,04—0,014 мм пальцы прицепных шатунов. За-
тем производится окончательная обработка внутренней поверхности
втулки.
Такой порядок запрессовки втулки и пальцев устраняет вредные
последствия деформаций шатуна и втулки, неизбежно возникающих
при запрессовке.
В процессе окончательной обработки внутренняя поверхность
втулки растачивается по специальному гиперболическому профилю
(рис. 54,6). Такой профиль рабочей поверхности устраняет вредное
влияние как ее собственных перекосов и деформаций, так и переко-
Рис. 54. Схема работы втулки нижней головки главного
шатуна при цилиндрической (а) и гиперболической (б) ра-
сточке ее внутренней поверхности.
сов и деформаций шатунной шейки коленчатого вала, происходя-
щих под действием нагрузок при работе двигателя, и позволяет
сохранить равномерный зазор по всей длине рабочих поверхностей
втулки и шейки. Из рис. 54, а видно, что при цилиндрической ра-
сточке втулки прогиб шатунной шейки под действием нагрузок
уменьшает поверхность соприкосновения ее с втулкой. Это приводит
к перегрузке концевых участков втулки, быстрому износу и выкра-
шиванию слоя бронзы и к выходу втулки из строя.
В результате гиперболической расточки работающая поверх-
ность втулки увеличивается, удельное давление уменьшается, и
втулка работает более надежно и долговечно'.
После окончательной механической обработки поверхность втул-
ки освинцовывается с целью улучшить приработку ее к поверхно-
сти шатунной шейки коленчатого вала. Толщина слоя свинца
92
0,005—0,007 мм. Процесс приработки заключается в увеличении
поверхности прилегания втулки к шейке за счет пластических де-
формаций и частичного износа слоя свинца в местах повышенного
удельного давления, возникающего из-за недостаточной чистоты
поверхностей, неровностей обработки, перекоса осей втулки и
шейки и др. Кроме того, слой свинца «поглощает» абразивные ча-
стицы, попадающие на трущиеся поверхности вместе с маслом, что
уменьшает износ поверхностей и возможность образования на них
рисок, снижающих усталостную прочность вала и бронзового слоя
втулки.
Существенным недостатком свинцового покрытия является сни-
жение его положительного эффекта с течением времени из-за раз-
рушения свинца коррозией. Поэтому при ремонте двигателей на
втулки главных шатунов вместо свинца по рекомендации ГосНИИ
ГВФ наносится электролитическим способом свинцово-оловянный
слой толщиной 0,030—0,050 мм. Опыт эксплуатации ремонтных дви-
гателей показывает, что втулки со свинцово-оловянным покрытием
работают значительно лучше, чем освинцованные. На двигателях
13-й серии освинцевание заменено свинцово-оловянным покрытием.
Прицепные шатуны. Все прицепные шатуны взаимозаменяемы.
Прицепной шатун (рис. 55) им
двутаврового сечения с полка-
ми, расположенными вдоль оси
коленчатого вала, и_ кривошип-
ную головку. Обе головки
имеют отверстия, в которые
протяжкой с натягом 0,11 мм
запрессованы втулки 3 и 4 из
листовой твердокатаной свин-
цовистой бронзы. Стыки вту-
лок расположены под 45° к оси
шатуна и направлены в одну
сторону. Для устранения про-
дольных перемещений втулок
их концы развальцованы, а
торцы обработаны заподлицо с
торцами головок. На двигате-
лях до № 8112129 торцы вту-
лок кривошипных головок вы-
ступали из головок на 0,13 мм
в каждую сторону, что приво-
дило к выработке щек головки
главного шатуна. Изменение
конструкции втулок не нарушает взаимозаменяемости прицепных
шатунов.
Для улучшения приработки к пальцам внутренние поверхности
всех втулок освинцованы. Толщина слоя свинца 0,005—0,007 мм.
Смазка втулки поршневой головки производится посредством бар-
ботажа, а втулки кривошипной головки — под давлением. Прицеп-
93
поршневую головку, стержень
Рис. 55. Прицепной шатун.
1—палец; 2—шатун; 3—втулка криво-
шипной головки; 4—втулка поршневой
головки.
ные шатуны подбираются в комплект двигателя по весу. Разница в
их весах не должна превышать 10 г.
Палец прицепного шатуна / изготовлен из высококачественной
стали. Наружная цилиндрическая поверхность пальца трехступен-
чатая. Для повышения твердости она азотирована. Крайними шей-
ками палец запрессовывается в щеки кривошипной головки главно-
го шатуна с натягом 0,04—0,14 лш. Для предохранения от на-
клепа поверхности этих шеек омеднены. На средней шейке пальца,
с поверхностью которой соприкасается втулка кривошипной головки
шатуна, имеются 2 диаметрально противоположных лыски. На каж-
дую лыску из внутренней масляной полости пальца через радиаль-
ное отверстие выдавливается масло.
Внутренняя полость каждого пальца имеет со стороны передне-
го торца резьбу под винт. Этими винтами крепится шлицевой замок
втулки кривошипной головки главного шатуна. Для предохранения
пальца от проворачивания на его переднем торце имеется боковой
сегментный выступ, которым палец упирается в ланку замка. На
заднем торце предусмотрена выточка для облегчения.
Шлицевой замок (рис. 56) служит для предохранения втулки
кривошипной головки главного шатуна и пальцев прицепных шату-
Рис. 56. Шлицевой замок и детали бокового уплотнения
кривошипной головки главного шатуна.
1—заднее кольцо; 2—главный шатун; 3—втулка главного ша-
туна; 4—шлицевой замок; 5—пружинное кольцо, 6—переднее
кольцо; 7—замок винта; 8—винт крепления шлицевого
замка.
нов от проворачивания и продольных перемещении. Замок 4 пред-
ставляет собой фасонное кольцо, имеющее внутренние шлицы, ко-
торыми он устанавливается на шлицевой венец втулки главного
шатуна 3, и восемь лап с отверстиями под винты крепления его к
94
пальцам прицепных шатунов. Лапы своими наружными срезами
плотно прилегают к сегментным выступам пальцев. Винты крепле-
ния замка 8 имеют сквозное радиальное и глухое осевое отверстие
для прохода масла во внутренние полости пальцев. От самовывин-
чивания винты контрятся пластинчатыми замками 7.
Шлицевой замок одновременно является деталью бокового
уплотнения переднего торца втулки главного шатуна и обеспечи-
вает подвод масла для смазки втулок кривошипных головок при-
цепных шатунов. Для установки кольца бокового уплотнения на
переднем торце замка сделаны кольцевая проточка и прямоуголь-
ные торцовые выступы. На задней поверхности лап замка у отвер-
стий под винты крепления имеются выемки (масляные карманы),
соединенные сверлениями с кольцевой проточкой, из которой масло
поступает внутрь пальцев прицепных шатунов.
Боковое уплотнение втулки кривошипной головки главного ша-
туна. Втулка кривошипной головки главного шатуна работает в
наиболее тяжелых условиях, так как подвергается действию высо-
ких переменных по величине и направлению нагрузок и имеет
большие относительные скорости скольжения рабочей поверхности.
Высокая жесткость головки главного шатуна, как указывалось
выше, сводит до минимума деформации втулки, а гиперболическая
расточка рабочей поверхности втулки снижает их вредное влияние
на работу подшипника. Заливка втулки свинцовистой бронзой,
свинцовое или свинцово-оловянное покрытие рабочей поверхности
втулки — все это повышает надежность и продолжительность ее
работы. Тем не менее, втулка может работать надежно и про-
должительно только в том случае, если к ней будет непрерывно и
обильно подаваться масло. Для этой цели и введено боковое
уплотнение.
Смазка втулки осуществляется маслом, поступающим из вну-
тренней полости шатунной шейки, куда оно подходит под маги-
стральным давлением 4—5 кг/см2.
Под действием центробежных сил, возникающих при вращении
коленчатого вала, масло отбрасывается к внешней стенке полости
шатунной шейки, в результате чего фактическое давление его на
выходе из шейки повышается до 8—12 кг/см2. Заполняя зазоры
между втулкой шатуна и шейкой коленчатого вала, масло образует
несущий гидродинамический слой, обеспечивающий жидкостное
трение поверхностей.
Повышение давления масла в зазорах — явление, с одной сто-
роны, положительное, так как увеличивает работоспособность под-
шипника. С другой стороны, оно приводит к повышенному истече-
нию масла из зазоров в картер, особенно на больших оборотах. Это
может ухудшить смазку подшипника, так как из его зазоров может
вытечь масла больше, чем поступит к нему через каналы коленча-
того вала, имеющие ограниченное сечение.
Назначение бокового уплотнения — затормозить истечение
масла из зазоров и обеспечить повышенное давление масла в них
95
по всей длине трущихся поверхностей. Кроме этого, введение боко-
вого уплотнения позволило создать резервуар масла под давле-
нием у переднего торца втулки, откуда оно направляется для
смазки пальцев прицепных шатунов. В связи с этим отпала необ-
ходимость сверлить радиальные отверстия во втулке и передней
щеке головки главного шатуна, что значительно ослабляло головку.
Рис. 57. Схема бокового уплотнения кривошип-
ной головки главного шатуна и смазки пальцев
прицепных шатунов.
1—заднее кольцо; 2—главный шатун; 3—колен-
чатый вал; 4—шлицевой замок; 5—переднее
кольцо; 6—палец прицепного шатуна; 7—прицеп-
ной шатун; 8—винт крепления шлицевого замка.
Втулка главного шатуна двигателя АШ-62ИР (рис. 57) имеет
боковое уплотнение как заднего, так и переднего торцов. Уплотне-
ние заднего торца обеспечивается чашеобразным стальным коль-
цом 1, установленным на заднем цилиндрическом выступе криво-
шипной головки главного шатуна. Наружная поверхность кольца,
трущаяся о заднюю щеку коленчатого вала, покрыта слоем серебра
толщиной 0,1—0,2 мм. Кольцо имеет 36 отверстий диаметром
1,5 мм. По ним масло, вытекающее из зазоров заднего торца
втулки, поступает на смазку поверхности трения кольца о щеку. На
двигателях 11-й серии до № 8113011 серебром покрывалась вся по-
верхность кольца, что приводило к скольжению его относительно
96
головки шатуна и к повышенному износу заднего цилиндрического
выступа головки. Осеребренпе только наружной стороны кольца
устранило эту неисправность.
Уплотнение переднего торца втулки (рис. 57) осуществляется
фасонным стальным кольцом 5, задняя цилиндрическая часть кото-
рого входит в кольцевую проточку шлицевого замка 4. Между зам-
ком и кольцом установлена пружина 5 (см. рис. 56), представляю-
щая собой разрезное волнистое проволочное кольцо. Пружина и
давление масла прижимают кольцо к передней щеке коленчатого
вала и отжимают шатун с задним уплотнительным кольцом в сто-
рону задней щеки с силой около 14 кг. Кольцо фиксируется от
проворачивания прямоугольными радиальными пазами, в которые
входят торцовые выступы замка. На переднем торце кольца имеет-
ся кольцевой поясок, которым оно опирается на щеку коленчатого
вала. Поверхность пояска и наружная цилиндрическая поверхность
кольца покрыты свинцовистой бронзой, после чего освинцованы. На
переднем торце кольца высверлено 36 отверстий диаметром
1,5 мм, по которым к нему из кольцевой проточки шлицевого замка
поступает масло.
Смазка пальцев прицепных шатунов (рис. 57). Масло, вытекаю-
щее из зазоров переднего торца втулки кривошипной головки
главного шатуна, заполняет полость, ограниченную внутренними
поверхностями шлицевого замка 4, кольца переднего бокового
уплотнения 5 и поверхностью передней щеки коленчатого вала, на-
ходясь в ней под некоторым давлением. Через отверстия в теле зам-
ка 4 масло поступает к выемкам на задней поверхности его лап,
откуда через радиальное и осевое отверстия в винтах 8 крепления
замка проходит во внутренние полости пальцев прицепных шату-
нов 6. Из этих полостей через 2 радиальных отверстия в каждом
пальце масло выходит на его лыски и, расходясь по ним, смазы-
вает поверхности пальцев и втулок прицепных шатунов 7. Выда-
вливаясь через зазоры между ними, масло стекает в картер.
3 НЕИСПРАВНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА,
ИХ ПРИЧИНЫ И МЕРЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ
Неисправности шатунного механизма в условиях эксплуатации
не устраняются. При обнаружении любой неисправности двигатель
подлежит съемке с самолета и отправке в ремонт.
Основными неисправностями шатунного механизма, возникаю-
щими в процессе эксплуатации двигателя, являются:
1) Разрушение слоя свинцовистой бронзы на втулке криво-
шипной головки главного шатуна. Причина неисправности — недо-
статочная смазка втулки, поступление к ней загрязненного масла,
механическая перегрузка втулки.
Определяется неисправность по наличию бронзовой стружки на
фильтре маслоотстойника и на фильтре МФМ-25.
С целью предупреждения неисправности необходимо:
— для смазки двигателя применять только масла установлен-
7. Зак. 397 97
ных сортов. Масло должно быть хорошо очищенным от механиче-
ских примесей;
— строго соблюдать правила заправки самолетов маслом, про-
верки и промывки фильтров, замены масла, промывки маслобаков;
— не допускать повышения температуры масла выше 85°С в те-
чение более 5 минут и чрезмерного разжижения масла бензином;
— перед запуском при температуре окружающего воздуха +5°С
и ниже подогревать двигатель от аэродромного подогревателя до
температуры головок не ниже’+40°С, разжижать масло в баке
бензином (после полета) или заливать в бак перед запуском двига-
теля горячее масло с температурой 80—90°С с тем, чтобы в двига-
тель оно поступало, имея температуру не ниже 50°С;
— запускать двигатель на оборотах 700—800 в минуту. Сраз)
после запуска двигателя не манипулировать рычагом управления
винтом, чтобы не уменьшить подачу масла на втулку из-за посту-
пления его в механизм винта;
— следить за тем, чтобы через 10—15 сек. после запуска двига-
теля давление масла было не менее 3 кг/см2. Если давление масла
будет меньше, двигатель остановить и вторично запускать только
после установления причины и устранения неисправностей;
— пробу двигателя производить только после прогрева его до
температуры масла на входе в насос не ниже 50°С и температуры
головок цилиндров не ниже 120°С;
— соблюдать правила, исключающие возможность возникнове-
ния гидравлического удара и детонации (см. главу II, стр. 71—73).
Рис. 58. Разрушенные прицепные шатуны
В результате гидравлического удара и детонации слой свинцо-
вистой бронзы на втулке под действием высоких ударных нагрузок
деформируется. На рабочей поверхности втулки появляются воло-
совидные трещины, которые при дальнейшей эксплуатации двига-
теля приводят к полному разрушению бронзового слоя;
— не допускать продолжительной работы двигателя на взлетном
режиме.
На этом режиме велики удельные давления на рабочую поверх-
ность втулки. В результате трение между втулкой и шатунной шей-
кой коленчатого вала увеличивается, слой свинцовистой бронзы пе-
9»
регревается и при продолжительной работе разрушается. Особенно
губительна продолжительная работа на взлетном режиме в первые
часы эксплуатации двигателя после выпуска его с завода или после
ремонта, когда еще не закончился процесс приработки трущихся
товерхностей. При этом происходит местная перегрузка рабочей
поверхности втулки и разрушение слоя свинцовистой бронзы, сна-
чала местное, а затем общее.
2) Изгиб или обрыв прицепных шатунов в 4, 5 и 6-м цилиндрах
(рис. 58). Причиной неисправности обычно является гидравличе-
ский удар. Прицепные шатуны разрушаются, как правило, в месте
перехода от головки к стержню, так как в этом сечении возникает
концентрация напряжений от растягивающих усилий.
3) Разрушение кривошипной
головки главного шатуна
(рис. 59). Причины разрушения
головки:
а) использование шатунов, у
которых ранее был разрушен слой
свинцовистой бронзы на втулке
кривошипной головки и оголена
стальная поверхность втулки;
б) образование наклепа на
внутренней поверхности расточки
кривошипной головки под втулку
вследствие упругих деформаций
втулки под действием нагрузок;
в) слабая посадка втулки в
головке шатуна.
С целью предупредить разру-
шение главных шатунов в процес-
се ремонта двигателей проводят
Рис. 59. Разрушенная криво-
шипная головка главного ша-
туна.
следующие мероприятия:
— бракуют шатуны, у которых оголено более 25% стальной по-
верхности втулки из-за разрушения слоя свинцовистой бронзы;
— при замене втулок полностью удаляют следы наклепа на по-
верхности расточки кривошипной головки шатуна;
— поверхность головки под втулку хромируют до толщины слоя
не более 0,1 мм;
— при удалении втулок их не выпрессовывают, а растачивают
или разрезают по образующей.
7*
ГЛАВА IV
КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ
1.УСЛОВИЯ РАБОТЫ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА
Коленчатый вал двигателя АШ-62ИР (рис. 60) одноколейный,
разъемный на 2 части. Вал имеет шатунную шейку для соедине-
Рис. 60. Коленчатый вал двигателя.
ния с главным шатуном и 2 коренных шейки, которыми он опирает-
ся на картер через роликовые подшипники. На удлиненных частях
обеих щек вала подвешены противовесы (демпферы), гасящие его
крутильные колебания и уравновешивающие силы инерции враща-
тельно и поступательно движущихся масс кривошипно-шатунного
механизма.
Основное назначение коленчатого вала — преобразовать работу
сил давления газов, действующих на поршни в тактах рабочего
хода, в крутящий момент и передать его на воздушный винт. Кроме
того, коленчатый вал обеспечивает перемещение поршней в течение
их нерабочих ходов и приводит в действие нагнетатель, механизм
газораспределения и агрегаты, установленные на двигателе.
100
коленчатого вала и,
Рис. 61. Силы, переда-
ваемые шатуном на ша-
тунную шейку коленча-
того вала.
Величина крутящего момента, развиваемого коленчатым валом,
зависит от величины силы Т (рис. 61), являющейся суммарной со-
ставляющей сил давления газов Рг и сил инерции поступательно
движущихся частей кривошипно-шатунного механизма всех цилин-
дров двигателя Pjn Сила Т приложена к шатунной шейке коленча-
того вала в направлении, перпендикулярном его щекам (танген-
циально), и создает крутящий момент:
Мкр = Т • R,
где: Мкр— крутящий момент, кгм;
R — радиус кривошипа, м.
Величина силы Т зависит от величины силы давления газов на
поршень РгИ от величины и направления силы инерции поршня
Pjn. Обе силы изменяются по углу поворота
следовательно, по времени. В результате
крутящий момент также меняется по вре-
мени. Примерный характер изменения Мкр
для двигателя АШ-62ИР за один рабочий
цикл (720° поворота коленчатого вала) по-
казан на рис. 62.
Некоторая часть крутящего момента
расходуется на приведение в действие на-
гнетателя, редуктора, механизма газорас-
пределения, агрегатов и на преодоление
трения в подшипниках коленчатого вала.
Основная же часть Мкр передается на но-
сок вала винта и используется для враще-
ния винта. Она определяет собой величину
эффективной мощности двигателя.
Воздушный винт, являясь движителем,
использующим подводимый к нему крутя-
щий момент для преобразования во внеш-
нюю работу силы тяги, одновременно
является маховиком, который снижает вред-
ное влияние неравномерности крутящего
момента и обеспечивает равномерность хода
двигателя.
Коленчатый вал является сложнонагруженной деталью двига-
теля и испытывает высокие и различные по характеру напряжения.
Под действием сил сопротивления воздуха вращению воздуш-
ного винта, сопротивления вращению крыльчатки нагнетателя, ку-
лачковой шайбы и ведущих валиков агрегатов, коленчатый вал
двигателя скручивается.
Центробежные силы инерции щек, шатунной шейки, противове-
сов вала и составляющая силы К (рис. 61), направленная вдоль
щек, изгибают, а также растягивают или сжимают вал.
Периодическое изменение крутящего момента вызывает упругие
крутильные колебания вала. Дополнительные напряжения от де-
101
формаций скручивания, возникающие в результате этих колебаний,
в отдельных случаях достигают большой величины и могут приве-
сти к разрушению вала.
Таким образом, конструкция, размеры и качество материала
коленчатого вала должны обеспечить необходимую прочность его
% 0 % -V |Ъ % % % % Ад 1 1 1 1 720^ се
Рис. 62. Характер изменения крутящего момента дви-
гателя ALU-62I1P за один рабочий цикл (два оборота
коленчатого вала).
при действии различных по характеру и значительных по величине
нагрузок и устранить опасность появления больших дополнитель-
ных напряжений от крутильных колебаний. Кроме этого, отдельные
участки вала, являющиеся опорами скользящих подшипников, ра-
ботают на износ и должны иметь высокую твердость и износо-
устойчивость рабочей поверхности.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЯХ КОЛЕНЧАТЫХ
ВАЛОВ И О МАЯТНИКОВЫХ ДЕМПФЕРАХ КРУТИЛЬНЫХ
КОЛЕБАНИЙ
Коленчатый вал, как и всякое упругое тело, под действием
внешней переменной нагрузки приходит в колебательное движе-
ние. Колебания упругого тела, продолжающиеся после того, как
вызвавшая их внешняя нагрузка перестала действовать, называют-
ся свободными или собственными колебаниями. Часто-
та свободных колебаний тела зависит от его геометрической фор-
мы, размеров и упругости. Под влиянием внутренних сопротивле-
ний (внутреннее трение между частицами материала) и внешних
сопротивлений (трение об окружающую среду, подшипники и т. д.)
свободные колебания постепенно затухают — амплитуда их умень-
шается. Чем больше эти сопротивления, тем быстрее затухают
свободные колебания. У коленчатого вала двигателя подобные ко-
лебания возникают после каждой вспышки смеси в цилиндрах. Они
вызываются силой К (рис. 61), передаваемой шатуном на шатун-
ную шейку коленчатого вала. Характер колебаний вала опреде-
ляется направлением действия силы. Так, составляющая силы К.
направленная вдоль щек вала, вызывает изгибные колебания его, а
тангенциальная составляющая Т, определяющая величину крутя-
щего момента, подводимого к валу, вызывает крутильные колеба-
ния. Так как промежуток между очередными вспышками смеси в
102
цилиндрах работающего двигателя очень малы, то свободные коле-
бания вала за это время полностью не затухают.
Колебания упругого тела, вызываемые и поддерживаемые пе-
риодически изменяющейся внешней нагрузкой, называются в ы-
нужде иными колебаниями. Частота этих колебаний за-
висит от характера изменения вызывающей их нагрузки. Такой пе-
риодически изменяющейся нагрузкой, действующей на коленчатый
вал двигателя, является также сила К- Вынужденные колебания
коленчатого вала, как и свободные, бывают изгибными и крутиль-
ными.
При некоторых оборотах коленчатого вала может случиться
так, что частоты его свободных и вынужденных колебаний (крутиль-
ных или изгибных) совпадут. Наступит явление резонанса ко-
лебаний, сопровождающееся возрастанием их амплитуды и напря-
жений изгиба и скручивания вала. Величина этих напряжений в
отдельных сечениях вала может превысить допустимую, и вал раз-
рушится.
Наиболее опасными в этом отношении являются крутильные ко-
лебания. Изгибные колебания менее опасны, хотя случаи разруше-
ния коленчатых валов современных двигателей из-за их появления
также имеют место. Они зафиксированы и на двигателях АШ-62ИР.
Специальных устройств для гашения изгибных колебаний на двига-
телях не делается.
При рассмотрении любого колебательного движения предпола-
гается, что внешняя нагрузка изменяется гармонически, т. е. строго
по закону тригонометрических функций (синуса и косинуса). Ха-
рактер же изменения тангенциальной -силы Т, а следовательно, и
Мкр (рис. 62), определяющий частоту вынужденных крутильных
колебаний коленчатого вала, отличается от этого закона. Поэтому,
изучая крутильные колебания коленчатых валов, изменение крутя-
щего момента представляют в виде суммы нескольких составляю-
щих его моментов, каждый из которых периодически изменяется по
времени с различной частотой, но строго по закону тригонометри-
ческих функций. Эти составляющие принято называть гармон и-
к а м и.
Частота изменения той или иной составляющей определяется
порядком ее гармоники. Порядок гармоники показывает
число периодов изменения составляющей крутящего момента за
время одного оборота коленчатого вала двигателя.
Резонансные крутильные колебания имеются всегда, когда ча-
стота одной из гармоник крутящего момента совпадает с частотой
собственных крутильных колебаний коленчатого вала. В диапазоне
рабочих оборотов коленчатого вала двигателя явление резонанса
свободных и вынужденных крутильных колебаний обычно наблю-
дается при нескольких значениях оборотов. Однако опасными ре-
зонансными колебаниями являются не все, а только такие, при ко-
торых амплитуды колебаний и, следовательно, закручивание сосед-
них сечений вала относительно друг друга, настолько велики, что
напряжения скручивания превышают максимально допустимые.
103
Обороты коленчатого вала, при которых возникают опасные резо-
нансные колебания, называются критическими оборота-
ми (рис. 63). Даже непродолжительная работа двигателя на этих
оборотах вызывает разрушение коленчатого вала от усталости
металла.
Максимально^Вопу^-
тимая амплитуда
пминпре»преэ пре»
—------пв&мин
п "макс
Рис. 63. Изменение амплитуды колебаний
коленчатого вала от возникновения резо-
нансных крутильных колебаний.
Рис. 64. Схема устройства маятни
кового демпфера.
Для двигателя АШ-62ИР опасными резонансными крутильными
колебаниями являются колебания 4‘/2 гармоники, соответствующие
критическим оборотам 2120—2180 в минуту на земле и 1960—2100
в воздухе.
Конечно, было бы лучше, если
бы конструкция коленчатого ва-
ла исключала возникновение
опасных резонансных крутильных
колебаний во всем диапазоне ра-
бочих оборотов. Однако на совре-
менных мощных авиадвигателях
выполнить это условие, как пра-
вило, невозможно без применения
специальных демпферов — гаси-
телей крутильных колебаний.
Схема устройства и принцип
действия маятникового демпфера
крутильных колебаний состоят в
следующем. К удлиненной части
щеки коленчатого вала на двух
роликах подвешивается груз
определенного веса, центр тяже-
сти которого расположен на оси
щеки ОХ (рис. 64). Этот груз
имеет возможность перемещаться
в обе стороны от оси щеки в пло-
скости вращения вала. При этом
центр тяжести его перемещается по дуге радиусар = 2г — d. Дру-
гими словами, груз может совершать движение, точно соответ-
ствующее движению маятника, подвешенного в точке А. Такая
104
подвеска груза позволяет создать массивный и очень короткий
маятник, удобно размещающийся в картере двигателя.
Работает демпфер следующим образом. Когда коленчатый вал
вращается вокруг оси коренной шейки О равномерно (без колеба-
ний) (рис. 65, а), центр тяжести демпфера под действием собствен-
ных центробежных сил Рл остается на оси щеки ОХ. В этом случае
демпфер не работает — маятник не качается и находится в состоя-
нии покоя.
Рис. 65. Схема работы маятникового демпфера.
При возникновении резонансных крутильных колебаний
(рис. 65,6 и 65,в) щека будет отклоняться от нейтрального поло-
жения и совершать колебания относительно оси ОХ. Как только
частота колебаний щеки достигнет частоты опасной резонансной
гармоники, вступает в действие демпфер, настроенный на полное
или частичное гашение крутильных колебаний только одной этой
гармоники.
Настройка демпфера заключается в подборе величин / и р.
обеспечивающих равенство частот колебаний маятника относитель-
но точки А и щеки относительно нейтрального положения оси ОХ.
В результате такой настройки отклонение колеблющейся щеки от
оси ОХ, равномерно вращающейся вместе с коленчатым валом, не
вызывает смещения с нее центра тяжести маятника и он всегда
остается на оси. При этом, как видно из рис. 65,6 и 65,в, состав-
ляющая N центробежной силы маятника , направленная вдоль
радиуса подвески р, создает момент Мя — N • Л, обратный направ-
лению внешнего возмущающего момента (Мкр или момента сил
упругости вала Мч,:р ) и равный ему по величине (если колебания
гасятся полностью). Этот момент препятствует отклонению щеки,
а значит и вала, от равновесного положения и не дает развиться
опасным резонансным колебаниям.
105
Как видно из схемы действия демпфера, его груз во время ра-
боты колеблется не как обычный, например, часовой маятник.
У часового маятника перемещается груз при неподвижной точке
подвеса. Здесь же наоборот: груз остается в покое, а перемещается
точка подвеса А.
На двигателях АШ-62ИР до 2-й серии устанавливался один
маятниковый демпфер, подвешенный на задней щеке коленчатого
вала. К передней щеке вала приклепывался обычный противовес.
Вал с одним демпфером имел незначительные колебания с часто-
той 4*/2 гармоники, на гашение которой и был настроен демпфер.
Узел колебаний находился на задней щеке вала. Колебания были
совершенно безопасны для коленчатого вала, но оказались разру-
шительными для воздушного винта. Дело в том, что даже при
очень малых закрутках вала получались большие амплитуды ко-
лебаний втулки винта, значительно удаленной от узла колебаний.
Колебания втулки винта вызывали изгибные колебания лопастей,
что приводило к их разрушению.
Перестановка демпфера и соответственно перенос узла колеба-
ний на переднюю щеку позволили бы избавиться от разрушений
винта, но не гарантировали сохранения целости крыльчатки нагие
тателя. Поэтому на двигателях АШ-62ИР, начиная со 2-й серии,
устанавливают 2 демпфера — по одному на каждой щеке вала. Оба
они настроены на гашение колебаний 4’/2 гармоники. 2 демпфера
дали 2 узла колебаний и разделили вал по длине на 3 участка.
Крайние участки оказались совершенно свободными от колебаний с
частотой 4'/2 гармоники, что обеспечивает работу винта, редуктора
и нагнетателя без опасных вибраций.
Кроме гашения опасных резонансных крутильных колебаний,
демпферы выполняют не менее важные функции противовесов,
уравновешивающих силы инерции кривошипно-шатунного механиз-
ма, возникающие во время работы двигателя. Эти силы создаются
несимметрично расположенными относительно оси вращения масса-
ми щек, шатунной шейки, масла, находящегося в полости шатунной
шейки, стяжного болта и части массы шатунов, принимающих уча-
стие во вращательном движении (примерно 2/3 их общей массы).
Суммарная составляющая этих сил Рцб (рис. 66) всегда на-
правлена по радиусу кривошипа и при данных оборотах имеет по-
стоянную величину. Так как кривошип все время меняет свое на-
правление, то соответственно меняет его и сила Рцб- Действуя на
коленчатый вал, она стремится сместить его то вверх, то вниз, то
вправо, то влево. С коленчатым валом будет увлекаться и картер,
стремясь сорвать двигатель с подмоторной рамы. Это движение —
периодическое (период равен 1 обороту коленчатого вала). Если
силу Рцб не уравновесить, то она вызовет недопустимую тряску
двигателя.
Противовесы полностью уравновешивают силу Рцб и устраняют
ее вредное влияние на работу двигателя. Вес противовесов подо-
бран так, чтобы развиваемые ими центробежные силы инерции Рлр
в сумме были равны силе Рцб и направлены по кривошипу в про-
106
Рис. 66. Уравновешивание про-
тивовесом центробежных си i
инерции вращающихся дета-
лей коленчатого вала, распо-
ложенных несимметрично его
оси.
тивоположную ей сторону. При этом коленчатый вал не оказывает
давления от действия сил инерции вращающихся масс на подшип-
ники, а следовательно, и на картер двигателя.
Кроме центробежных сил инерции, на коленчатый вал передают-
ся силы инерции поступательно дви-
жущихся масс поршней и связанных с
ним деталей Pjn Возникновение этих
сил обусловлено движением поршней с
ускорениями, переменными по величи-
не и направлению (рис. 18). Напра-
вление действия сил Pjn совпадает с
осями цилиндров.
Полное уравновешивание сил инер-
ции поступательно движущихся масс
кривошипно-шатунного механизма с
помощью противовесов невозможно.
Эти силы уравновешиваются лишь ча-
стично, за счет некоторого увеличения
массы противовесов сверх необходи-
мой для уравновешивания центробеж-
ных сил инерции.
Таким образом, противовесы дви-
гателя подбираются по весу из усло-
вия полного уравновешивания центро-
бежных сил инерции вращающихся
масс и частичного уравновешивания
сил инерции поступательно движущих-
ся масс. Маятниковая подвеска противовесов обеспечивает гаше-
ние опасных резонансных крутильных колебаний коленчатого вала-
2. КОНСТРУКЦИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА
Коленчатый вал состоит из двух частей, соединенных стяжным
болтом Обе части изготовлены из высококачественной специальной
стали. Их заготовка штампуется в горячем виде, что позволяет вы-
тянуть волокна металла по контуру вдоль конфигурации вала. Та-
кое расположение волокон значительно повышает прочность вала.
Для повышения сопротивления усталости и уменьшения концен-
трации местных напряжений наружные и внутренние поверхности
вала подвергаются тщательной механической обработке. В местах
резких изменений сечений делаются закругления — галтели.
Разъем вала осуществляется по задней щеке. Благодаря этому
большой по величине крутящий момент передается на винт через
сплошную часть вала. На долю соединения передней и задней части
вала остается лишь передача крутящего момента на привод нагне-
тателя и агрегатов.
107
ЗАДНЯЯ ЧАСТЬ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА
Задняя часть коленчатого вала (рис. 67) состоит из задней ко-
ренной шейки 3, щеки 2 и противовеса — демпфера 11. На корен-
ной шейке устанавливается опорный роликовый подшипник колен-
чатого вала 9. Перед внутренней обоймой подшипника уста-
Рис. 67. Детали задней части коленчатого вала.
1—стяжной болт и шайба коленчатого вала; 2—задняя щека коленчатого
вала; 3—задняя коренная шейка; 4—муфта вала передачи к агрегатам
и самопуску; 5—ограничитель заднего противовеса; 6—болт и гайка для
крепления ограничителя заднего противовеса; 7—гайка крепления муф-
ты вала передачи к агрегатам и самопуску; 8—маслоотражатель колен-
чатого вала (задний); 9—задний роликоподшипник коленчатого вала
(собранный); 10— гайка для крепления заднего роликоподшипника;
11— противовес-дем тфер задний; 12—втулка противовеса; 13—палец
противовеса.
навливается задний маслоотражатель коленчатого вала 8, пред-
ставляющий собой плоское стальное кольцо. На двигателях 12-й
серии маслоотражатель не устанавливается. Внутренняя обойма
подшипника напрессована на шейку и имеет спереди буртик для
упора роликов. За обоймой устанавливается стальное кольцо, обра-
зующее задний буртик внутренней обоймы, ограничивающий ши-
рину беговой дорожки для роликов. Подшипник закреплен фасон-
ной гайкой 10, навернутой на резьбу, имеющуюся на наружной
концевой части шейки. Гайка контрится шплинтом, для чего имеет
радиальные сверления, одно из которых совмещается с вырезом
шейки. Шплинт устанавливается головкой в вырез, а ветви его раз-
водятся на наружной поверхности гайки.
На двигателях до 12-й серии шейка имела правую резьбу под
гайку; на двигателях 12-й серии резьба левая.
108
Задний подшипник, устанавливаемый на двигателях 11-й серии
до № 8113261, был полуразъемным. Ролики его монтировались в
клепаном сепараторе, без разрушения которого их нельзя было
удалить из наружной обоймы. С 1951 г. устанавливается разбор-
ный роликоподшипник с монолитным сепаратором, имеющим гнез-
да для роликов. Он дает возможность в процессе ремонта двигате-
ля осматривать беговые дорожки обойм и ролики и удалять из
подшипника инородные частицы, попавшие туда во время работы
и особенно в процессе приработки двигателя.
Задняя коренная шейка (ipnic. 68) — полая. В полости имеют-
ся: расточка для подвода масла в шатунную шейку, цилиндриче-
ский поясок для центрирова- _
ния муфты вала привода агре-
Рис. 68. Задняя коренная шейки
коленчатого вала.
ыицами вала привода агрегатов.
гатов, шлицы для ее посадки и
резьба под гайку, ограничи-
вающую перемещения муфты в
коленчатом вале. Муфта вала
привода агрегатов имеет на
наружной поверхности шлицы
для соединения с коленчатым
валом, а на внутренней—шли-
цы. для соединения с валом
привода агрегатов и, кроме
того, цилиндрический поясок,
на который опираются 2 брон-
зовых кольца, установленных в
канавке передней шейки вала
привода агрегатов. Эти кольца
служат уплотнением масляной
полости задней части коленча-
того вала. Гайка крепления
муфты имеет чашеобразную
форму. Внутри ее — шлицы
под ключ по числу внутренних
шлиц муфты. Гайка контрится
Задняя щека вала — прямоугольного сечения; имеет расточку
для соединения с шатунной шейкой, отверстие с резьбой под стяж-
ной болт и прорезь шириной 2 мм. При затяжке болта разрезная
часть щеки деформируется и плотно охватывает шатунную шейку.
Усилие для затяжки болта определяется по величине его удлине-
ния, которое должно быть равно 0,19—0,21 мм. После затяжки бол-
та в нем сверлится отверстие под шплинт по имеющемуся отвер-
стию в щеке. Шплинт вставляется изнутри болта, а ветви его разво-
дятся на наружной поверхности щеки.
На нижней, лопатообразной части щеки имеются 2 отверстия, в
которые запрессованы стальные цементированные втулки На них
опираются пальцы подвески противовеса-демпфера.
Противовес-демпфер имеет вид массивного стального бруска сег-
ментной формы, имеющего сквозной паз для прохода щеки и
109
2 сквозных отверстия, перпендикулярных пазу. В отверстия запрес-
сованы стальные цементированные втулки, которыми противовес
опирается на пальцы подвески. Пальцы стальные, цементирован-
ные, имеют с обеих сторон буртики. При совмещенных отверстиях
щеки и противовеса пальцы в них проходят свободно. После уста-
новки пальцев противовес отжимается в направлении от оси корен-
ной шейки до упора, а затем на щеке крепится двумя болтами
ограничитель противовеса 5. Гайки болтов ограничителя контрятся
шплинтами. Ограничитель имеет специальный уступ, предохраняю-
щий болты от срезания. Уступ упирается в выступ щеки. Осевые
перемещения роликов ограничены упором их буртиков в противо-
вес.
Для подвода масла из внутренней полости коренной шейки в
шатунную в щеке просверлен канал. У выхода канала на поверх-
ность расточки щеки под шатунную шейку сделана подковообраз-
ная канавка, предохраняющая от перекрытия каналов щеки и ша-
тунной шейки при их несовпадении.
С целью обеспечить соосность коренных шеек обеих половин ко-
ленчатого вала задняя и передняя щеки имеют точно обработанные
отверстия, параллельные осй коренных шеек. В эти отверстия при
сборке вала вставляется контрольный установочный штырь.
ПЕРЕДНЯЯ ЧАСТЬ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА
Рис. 69. Детали передней части ко-
ленчатого вала.
1—носок коленчатого вала; 2—шли-
цевая часть; 3—передняя коренная
шейка; 4—передняя щека; 5—ша-
тунная шейка; 6—болт и гайка
крепления противовеса-демпфера;
7—ограничитель противовеса-демп-
фера; 8—палец противовеса-демпфе-
ра; 9—противовес-демпфер.
Передняя часть коленчато-
го вала (рис. 69) состоит из
шатунной шейки 5, передней
щеки 4 с подвешенным к ней
противовесом — демпфером .9,
передней коренной шейки 3,
шлицевой части 2 и носка 1.
. Шатунная щейка (рис. 70)
имеет внутреннюю расточку,
центр которой смещен на 3 мм
вверх относительно центра на-
ружной поверхности. Сделано
это с целью повысить проч-
ность перехода от шейки к пе-
редней щеке вала за счет утол-
щения стенки нижней части
шейки. Утончение наружной
стенки шейки, кроме того,
уменьшило величину ее центро-
бежных сил инерции, а уда-
ление внутренней полости шей-
ки от оси вращения повысило
центробежные силы, действую-
щие на масло, протекающее
через эту полость, и улучшило
его центрифугирование.
110
Со стороны переднего торца расточка шеики заглушена сталь-
ной чашеобразной пробкой. Пробка имеет 2 отверстия: одно с резь-
бой под винт ее крепления, другое — служит для прохода масла из
полости шатунной шейки в носок вала. Передний торец пробки
имеет обращенный внутрь буртик для установки съемника.
Во внутреннюю полость шатунной шейки, являющуюся частью
основной масляной магистрали двигателя, масло поступает из по-
лости коренной шейки через ра-
диальное отверстие, имеющееся
на задней ее части.
Из полости шатунной шейки
масло выходит через 5 отвер-
стий:
— через 2 медные трубки, за-
прессованные и завальцованные в
стенке шейки — на смазку втулки
главного шатуна и пальцев при-
цепных шатунов;
— через жиклер диаметром
1,3 мм, установленный в наклон-
ном канале задней части шейки
против прорези задней щеки вала
и через канал диаметром 1 мм в
винте крепления заглушки — на
смазку и охлаждение гильз ци-
линдров и поршней;
— - через канал в передней
щеке вала — во внутреннюю по-
лость носка коленчатого вала.
Рис. 70. Шатунная
шейка коленчатого вала.
Трубки подвода масла к втулке главного шатуна выступают во
внутреннюю полость шейки и выполняют роль сепараторов. Меха-
нические примеси, находящиеся в масле (нагар, песок и др.), имеют
больший, чем масло, удельный вес. Под действием собственных
центробежных сил, возникающих при вращении вала, они «выле-
тают» из масла, осаждаясь на внешней части стенок полости шейки
у основания трубок. В трубки же поступает масло, очищенное от
механических примесей, которое и идет затем на смазку втулки
главного шатуна.
Отверстия для трубок в шатунной шейке смещены на 18° от оси
симметрии коленчатого вала в сторону его вращения. В этом месте
шейка имет наименьшие удельные давления и наибольший зазор
между нею и втулкой главного шатуна. При таком расположении
трубок к втулке главного шатуна подается достаточное количество
масла, так как создается наименьшее противодавление его выходу.
Наружная поверхность шатунной шейки, по которой скользит
втулка главного шатуна, для повышения износоустойчивости и со-
противления усталости азотирования на глубину 0,5—0,7 мм и тща-
тельно механически обработана (чугунными притирами). По всей
111
длине рабочей части шейки сделана лыска, благодаря которой вся
поверхность шейки равномерно смазывается маслом. Задней не-
рабочей частью шейка входит в расточку задней щбки ко-
ленчатого вала и зажимается в ней стяжным болтом. На внеш-
ней стороне шейки перпендикулярно ее оси сделан сегментный вы-
рез под болт. Вырез приближает болт к оси вращения вала, укора-
чивает верхнюю часть задней щеки, а следовательно, уменьшает
центробежные силы. Для усиления шейки и уменьшения ее дефор-
маций при затяжке стяжного болта задняя стенка шейки сделана
сплошной и со стороны внутренней полости имеет сферическую
форму.
Передняя щека коленчатого вала и передний противовес кон-
структивно выполнены так же, как и задние. Щека имеет продоль-
ный канал для подвода масла из полости шатунной шейки в по-
лость носка коленчатого вала.
На передней коренной шейке коленчатого вала устанавливается
опорный роликовый подшипник, через который вал опирается на
картер двигателя. Подшипник полуразборного типа. Внутренняя
обойма его закреплена на валу, а наружная — в стенке среднего
картера, что обеспечивает фиксирование коленчатого вала в осевом
направлении.
На шлицевую часть носка
коленчатого вала устанавли-
ваются ведущие шестерни ме-
ханизма газораспределения в
редуктора. Чтобы шестерни на
валу занимали строго опреде-
ленное положение, между дву-
мя шлицами вала запрессован
штифт, а на шестернях соот-
ветственно удалено по одной
шлице. Между шестернями
устанавливается стальное коль-
кулачковой шайбы меха
Рис. 71. Контровка шплинтом гайки
крепления ведущей шестерни редук-
тора на коленчатом вале.
цо. Оно является задним
упором
низма газораспределения, которая вращается на наружной
поверхности ступицы ведущей шестерни редуктора. Обе ше-
стерни, кольцо и внутренняя обойма подшипника закреплены от
продольных перемещений гайкой, навернутой на наружную резьбу
носка вала перед шлицами. С целью предупредить задиры на резьбе
носка вала при затяжке или отвертывании гайки, резьба последней
омеднена. Гайка контрится винтом, который ввертывается в спе-
циальное отверстие гайки и, проходя сквозь ее тело, помещается
своим концом в одной из впадин шлиц ведущей шестерни редук-
тора. Винт, в свою очередь, контрится шплинтом (рис. 71).
Носок передней части коленчатого вала имеет 2 цилиндрические
шейки, которые являются опорами скользящих подшипников вала
винта. Поверхности шеек азотированы на глубину 0,5—0,7 мм и
тщательно механически обработаны. На каждой шейке еде тана
112.
продольная лыска для распределения масла по всей длине под-
шипника.
Во внутреннюю полость носка со стороны щеки запрессован
электронный стакан, .прикрепленный к валу винтом (рис. 72). Винт
ввернут в резьбу стакана, входит своим концом в гнездо вала и за-
контрен пластинчатым замком. Между стаканом и носком вала
образована кольцевая полость, в которую подводится масло из ша-
тунной шейки через отверстие в передней щеке. Отсюда масло вы-
ходит через 3 радиальных отверстия в коленчатом вале: через пер-
вое от щеки — на смазку оси двойной шестерни привода механизма
газораспределения; через второе — на смазку втулки кулачковой
шайбы; через третье — на смазку деталей редуктора.
Рис. 72. Продольный разрез носка коленчатого вала.
С переднего конца во внутреннюю полость носка вала запрессо-
вана своими опорами стальная труба. Опоры припаяны к трубе ла-
тунью. Задняя опора представляет собой стальное кольцо шириной
10,5 мм. Передняя опора также стальная и выполнена в виде сту-
пенчатой втулки. Снаружи она имеет посадочный поясок для за-
прессовки в носок вала, а внутри — расточку, поверхность которой
хромируется и после запрессовки — хонингуется. По этой поверхно-
сти работают бронзовые уплотнительные кольца маслораспредели-
тельной втулки подвода масла в механизм воздушного винта.
Передняя опора имеет 6 радиальных отверстий для прохода масла.
Между трубой и носком коленчатого вала образована кольцевая
полость, в которую через переднее (четвертое от щеки) радиаль-
ное отверстие носка вала подводится масло под давлением до
45 кг/см2, направляющееся от регулятора оборотов в механизм
винта.
8. Зак. 397
113
Для обеспечения герметичной посадки труба запрессовывается в
коленчатый вал, нагретый до 170—180°С. После остывания вала
полость между носком и трубой испытывается на герметичность
маслом, имеющим температуру 75—80°С и давление 45—50 кг!см?.
При этих условиях течи масла из полости не должно быть.
ГЛАВА V
РЕДУКТОР
1. НАЗНАЧЕНИЕ РЕДУКТОРА
Редуктор авиационного двигателя служит для уменьшения
числа оборотов воздушного винта по сравнению с оборотами колен-
чатого вала, за счет чего обеспечивается получение более высокого
коэффициента полезного действия винта.
Как указывалось в главе I, эффективная мощность двигателя
может быть увеличена за счет повышения числа оборотов коленча-
того вала. Это один из основных способов увеличения мощности,
применяемых на современных мощных авиационных двигателях.
Для получения высокой взлетной мощности максимальное число
оборотов коленчатого вала у таких двигателей доводится до 2500—
3500 в минуту.
Однако при увеличении числа оборотов коленчатого вала резко
снижается к. п. д. винта, если последний будет установлен непо-
средственно на носке коленчатого вала. Это объясняется увеличе-
нием затрат мощности на преодоление вредных сопротивлений, воз-
никающих при вращении винта и обусловленных, главным образом,
чрезмерно высокими окружными скоростями на концах его лопа-
стей *. Наибольший к. п. д. винта на самолетах с мощными двигате-
лями получается при числе его оборотов 1000—1600 в минуту.
Редуктор дает возможность форсировать мощность двигателя
за счет увеличения числа оборотов коленчатого вала при сохране-
нии небольших оборотов винта, обеспечивающих получение сравни-
тельно высоких к. п. д. винта. Для этого редукторы современных
авиационных двигателей делают со степенью редукции 0,35 0,7.
Применение редуктора усложняет и утяжеляет конструкцию
двигателя и приводит к уменьшению его эффективной мощности
на 1—3% вследствие затрат энергии на трение в подшипниках
вала винта и зубчатых передачах. Однако эти потери для двигате-
лей, имеющих число оборотов коленчатого вала больше 2000 в ми-
нуту, с избытком покрываются выигрышем в к. п. д. винта.
Увеличение к. п. д. винта за счет применения редуктора позво-
ляет получить более высокую тягу на взлете, когда двигатель ра-
ботает на максимальных оборотах. Это сокращает длину разбега и
* Факторы, определяющие величину к. п. д. винта, более подробно рассмо-
трены в главе XV (стр. 452).
»• 115
повышает скороподъемность самолета. В полете на заданной крей-
серской мощности и с одинаковым числом оборотов коленчатого
вала самолет, имеющий редукторный двигатель, развивает большую
скорость и за счет этого имеет меньший километровый расход
топлива, чем самолет с таким же двигателем, но без редуктора.
Кроме того, постановка редукторных двигателей на транспорт-
ных самолетах с высокими шасси позволяет использовать винты
большого диаметра, развивающие бблыпую тягу по сравнению с
винтами малых диаметров.
2. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА РЕДУКТОРА ДВИГАТЕЛЯ
АШ-62ИР
Редуктор двигателя АШ-62ИР представляет собой шестеренча-
тый механизм, состоящий из ведущей, сателлитных и неподвижной
шестерен. Принципиальная схема редуктора показана на рис. 73.
Рис. 73. Принципиальная схема редуктора двигателя АШ-62ИР.
Ведущая шестерня редуктора имеет внутренний зубчатый венеи
с числом зубьев z1 = 66. Она сцеплена с 6 сателлитами, каждый из
которых имеет 18 зубьев (z2). Сателлиты вращаются в подшипни-
ках лап вала винта и, в свою очередь, сцеплены с неподвижной
шестерней, закрепленной на носке картера. Эта шестерня имеет
30 зубьев (2з). Вал винта своими подшипниками опирается на
шейки передней части носка коленчатого вала.
Ведущая шестерня, вращаясь с такой же скоростью, как и ко-
ленчатый вал, приводит во вращение сателлиты. Упираясь своими
зубьями в зубья неподвижной шестерни, сателлиты обкатываются
вокруг нее и увлекают за собою вал винта в том же направлении,
в котором вращается коленчатый вал. Характер относительного
движения шестерен редуктора сходен с движением планет и их
116
спутников. Поэтому редукторы, выполненные по такой схеме, назы-
ваются планетарными.
Степень редукции планетарного редуктора, т. е. отношение
числа оборотов вала винта к числу оборотов коленчатого вала,
определяется по формуле:
; ___ ^в.в
*ред — —— — —- .
Для двигателя АШ-62ИР степень редукции будет:
. _ Z, _ 66 11
^ред----------— ----------— ---- .
z3 66+30 16
Легко подсчитать, что при такой степени редукции на взлетном
режиме, когда пк.„ = 2200 об/мин, пв.„ будет 1510 об/мин; а на
крейсерском режиме, когда пк.в — 1600 об/мин, пв,о будет
1100 об/мин.
Из формулы видно, что степень редукции планетарного редук-
тора зависит только от соотношения числа зубьев ведущей и непод-
вижной шестерен и не зависит от чисЛа зубьев сателлитов. Сател-
литы лишь кинематически связывают ведущую и неподвижную ше-
стерни, а также передают крутящий момент от коленчатого вала
на вал винта.
Рш 74. Нагрузка на оси сателлитов и на подшипники вала винта у редук-
тора с одним и с шестью сателлитами.
Редуктор планетарного типа с валом винта, расположенным
соосно коленчатому валу, конструктивно прост и удобно вписы-
вается во внутренние габариты носка картера. Наличие нескольких
параллельно работающих сателлитов уменьшает нагрузки на оси
сателлитов и на зубья шестерен при передаче крутящего момента
на вал винта, а также повышает надежность и долговечность их
работы. Кроме того, наличие нескольких сателлитов разгружает
подшипники вала винта от действия окружных усилий, что значи-
тельно облегчает условия их работы. Это хорошо видно из рисун-
ка 74. При наличии 1 сателлита (рис. 74, а) усилие на его ось и на
117
1—гайка упорного подшипника; 2— маслоотражатель; 3—упорный подшипник; 4—распорная втулка упорного
подшипника; 5—неподвижная шестерня; 6—предохранительное кольцо сателлитов; 7—сателлит; 8—вал
винта; 9—втулка и гайка сателлита; 10— гайка кпепления ведущей шестерни; //—ведущая шестерня;
12—маслораспределительпая втулка; 18—прокладки; 14—передняя втулка вала винта; /5—гильза вала вин-
та; /6'—задняя втулка вала винта.
118
зубья шестерен равно Рт$ ; на подшипники вала винта передается
радиальное усилие, также равное Р, кг. При 6 сателлитах (рис. 74,6)
п Р*окр т
усилие на ось каждого сателлита в 6 раз меньше и равно —- -
6
подшипники вала винта радиальных усилий не испытывают.
Нагрузка на подшипники вала винта при такой схеме редукто-
ра. уменьшается также за счет малых относительных скоростей
вала винта и коленчатого вала, вращающихся в одну сторону. Эта
скорость определяется разностью чисел оборотов коленчатого вала
и вала винта, наибольшая величина которой на взлетном режиме
не превышает 700 об/мин.
Благодаря этим положительным особенностям редукторы плане-
тарного типа различных конструктивных схем применяются на всех
современных звездообразных авиационных двигателях.
3. КОНСТРУКЦИЯ РЕДУКТОРА
В конструкцию редуктора (рис. 75) входят: ведущая шестерня,
сателлиты, неподвижная шестерня, вал винта, детали крепления
шестерен и детали, монтируемые на валу винта и внутри него.
Главными частями редуктора являются шестерни, через которые
крутящий момент от коленчатого вала передается на вал винта.
Всё шестерни цилиндрические с прямым зубом эвольвентного про-
филя.
Окружные усилия, действующие на зубья шестерен, вызы-
вают изгиб зубьев и смятие их рабочих поверхностей. При входе в
зацепление и выходе из него зубья скользят друг по другу, что вы-
зывает их нагрев и износ. Для повышения твердости, сопротивле-
ния смятию и износу зубья ведущей и неподвижной шестерен азо-
тированы на глубину 0,3—0,5 мм, а зубья сателлитов цементиро-
ваны. Рабочие поверхности зубьев лапингуются (притираются), что
обеспечивает высокую степень их чистоты и гладкости — уменьшает
их трение и износ. Уменьшение трения и охлаждение зубьев дости-
гается также непрерывной подачей на них масла. Для повышения
прочности зубьев при работе их на изгиб профиль зубьев исправ-
ляется — коррегируется.
Коррегирование профиля зубьев шестерен редуктора заклю-
чается в уменьшении высоты зуба за счет уменьшения высоты его
головки и ножки и в увеличении толщины зуба по сравнению с зу-
бом нормального профиля. Для примера на рис. 76 показано кор-
регирование зубьев неподвижной шестерни и сателлитов. Корреги-
рование устраняет также подрез оснований зубьев сателлитов,
имевший место при нормальном профиле зубьев, в результате чего
уменьшалась их прочность.
На двигателях до 11-й серии вместо коррегирования зубьев ше-
стерен редуктора производилось так называемое фланкирова-
ние зубьев неподвижной шестерни, т. е. снятие части металла с
рабочей стороны головки зуба шлифовальным камнем после окон-
чательной обработки шестерни (рис. 77). Целью фланкирования
119
было обеспечить вход зуба в зацепление не острой кромкой, а неко-
торой плоскостью. Фланкирование уменьшало соскабливание мас-
ляной пленки с зубьев сателлитов, входящих в зацепление, и ослаб-
ляло ударный эффект при входе зубьев в зацепление.
Рис. 76. Пример коррегирования зубьев шестерен редуктора.
Срез металла
Рис. 77. Фланкирование
зубьев неподвижной ше-
стерни на двигателях до
11-й серии.
лана лыска, соединенная
Работа шестерни, имеющей коррегированные зубья, с шестерней
без коррекции недопустима, так как это приведет к заклинению и
поломке зубьев, вследствие нарушения зазоров в зацеплении. По-
этому шестерни редуктора двигателей до 11-й серии и двигателей
11 и 12-й серий взаимозаменяемы только комплектно Для отличия
на шестерни с коррегированными зубьями нанесены новые кислот-
ные клейма (номер детали):
ведущая шестерня . . . клеймо 10-054 вместо 105-169;
сателлит......................... » 10-055 > 104-290;
неподвижная шестерня............. » 30-020 » 360-856.
Ведущая шестерня редуктора (рис. 78)
чашеобразной формы, изготовлеша из по-
ковки 'специальной стали. Имеет внутрен-
ний зубчатый венец с 66 зубьями для за-
цепления с сателлитами, наружный зуб-
чатый венец с 146 азотированными зубь-
ями для передачи' вращения к приводу
'регулятора оборотов и удлиненную сту-
пицу. Наружная поверхность ступицы
является шейкой, на которую своей втул-
кой опирается кулачковая шайба меха-
низма газораспределения. Для повыше-
ния износоустойчивости поверхность шей-
ки азотируется на глубину 0,4—0,75 мм.
На наружной поверхности ступицы сде-
радиальным отверстием со вторым от
щеки радиальным отверстием ноока коленчатого вала. Она служит
для подвода масла к втулке кулачковой шайбы.
Ступица имеет внутренние шлицы для установки на шлицевую
часть носка коленчатого вала. Шестерня устанавливается на вал с
120
незначительным натягом (от натяга 0,04 мм до зазора 0,07 мм).
С целью устранить наклеп шлицы ступицы освинцованы.
Одна из шлиц ступицы удалена, что обеспечивает установку
шестерни на носке коленчатого вала в строго определенном поло-
Рис. 78. Ведущая шестерня редуктора.
&
&
Е
Йе
О
£
I
Рис.
рисок
79,
на
'Совпадение указанной
риски„0"сриской О
отверстии носка кар-
тера соответствует
положению поршни
цилинВра МЧввмт.
Расположение регулировочных
ведущей шестерне редуктора.
женин, при котором совмещаются отверстия в носке вала и в сту-
пице для прохода масла к втулке кулачковой шайбы.
В диске ведущей шестерни имеется 3 сквозных отверстия с резь-
бой для установки съемника.
На наружной поверхности
шестерни перед зубчатым вен-
цом для передачи вращения к
приводу регулятора оборотов
(РПО) сделан цилиндрический
буртик жесткости. На нем на-
несено 9 рисок, оцифрованных
цифрами от 1 до 9 (рис. 79).
Риски служат для установки
поршня в верхнюю мертвую
точку без регляжа. Чтобы
установить поршень в в. м. т. в
данном цилиндре, необходимо
соответствующую его номеру
риску на шестерне подвести к
риске, имеющейся в смотровом
окне носка картера, располо-
женном против буртика ше-
стерни. Кроме этого на бурти-
ке имеется шкала, на которой
нанесено 40 рисок с интервалом 1°. По этим рискам устанавливает-
ся магнето и проверяется регулировка механизма газораспределе-
121
ния без применения регулировочного диска. Нуль шкалы соответ-
ствует в. м. т. поршня в цилиндре № 1
Сателлиты редуктора. Редуктор имеет 6 'взаимозаменяемых са-
теллитов. Сателлит изготовлен из поковки высококачественной ста-
ли, имеет наружный зубчатый венец для зацепления с ведущей и
неподвижной шестернями и ступицу (ось), которой он опирается на
втулку лапы вала винта (рис. 80).
Характерной особенностью конструкции сателлита является
расположение его зубчатого венца на упругом колоколообразном
основании, допускающем смещение венца относительно оси под
действием окружных усилий. Упругая деформация сателлитов обес-
печивает равномерное участие всех 6 сателлитов в передаче крутя-
вала винта
Левая резьба
Наклонные
пазы для
шплинта
~////////л
* На смазку и
'/////Л охлаждение
—5- зубьев шесте-
рен редуктора
Рис. 80. Сателлит редуктора.
щего момента на вал винта даже в тех случаях, когда в результате
неточностей обработки, сборки или температурных деформаций
зазоры между зубьями сателлитов и зубьями ведущей и неподвиж-
ной шестерен у различных сателлитов различны.
Упругость сателлитов в окружном направлении предусмотрена
также для смягчения ударных нагрузок на зубья, возникающих
при резких изменениях числа оборотов.
Наружная опорная поверхность оси сателлита цементирована.
Внутри оси сделана фасонная расточка с левой резьбой в задней
части. В нее ввертывается гайка крепления сателлита на лапе вала
винта. Для контровки гайки шплинтом по окружности заднего тор-
ца оси выполнены наклонные пазы.
Ось имеет 2 наклонных отверстия: переднее — для подвода
масла из лапы вала винта внутрь оси; заднее — для выхода масла
из внутренней полости оси к лыске — на наружной ее поверхности.
Это масло используется для смазки оси, а также для смазки и
охлаждения зубьев шестерен редуктора.
Гайка сателлита (рис. 81) изготовлена из бронзы, имеет упор-
ный фланец и хвостовик с наружной левой резьбой. Передняя
1 На двигателях 11-й серии с № ЛС 110051 по № ЛС 110316 риски нане-
сены со смещением 5° в направлении вращения шестерни Поэтому нуль шкалы
соответствует опережению зажигания 5° в цилиндре № I.
122
часть хвостовика закрывает внутреннюю полость оси сателлита со
стороны переднего торца, образуя между ними кольцевую по-
лость для прохода масла. Со стороны фланца гайка имеет внут-
ренний шестигранник под ключ. Затяжка гайки производится тари-
рованным ключом с моментом 6—7 кгм. Для контровки шплинтом
в гайке имеется 5 наклонных отверстий. Шплинт устанавли-
вается головкой со стороны фланца в одно из отверстий, совпавшее
с пазом на заднем торце оси сателлита, а концы его ветвей разво-
дятся во внутреннем шестиграннике гайки.
НаОвиептелвгдо NWt2fB7
Рис. 81. Гайка сателлита.
В процессе эксплуатации двигателей АШ-62ИР были случаи
разрушений редуктора в результате разрушения гаек сателлитов.
С целью повысить надежность гаек сателлитов на двигателях 11-й
серии с № 8112197 их усилили: внутренний шестигранник уменьши-
ли с 14 до 11 мм и отдалили от заднего торца гайки на 10 мм;
количество отверстий для контровки гайки уменьшили с 7 до 5; ра-
диус перехода от резьбовой части к фланцу увеличили с 1,2—1.5
до 2,5—3 мм; ввели закругление кромки перехода от внутренней
полости к торцу фланца радиусом 5—6 мм.
На двигателях последующих серий гайка дальнейшим конструк-
тивным изменениям не подвергалась. Увеличен лишь до 8.5—10 кгм
момент ее затяжки.
Неподвижная шестерня редуктора (риг. 82) изготовлена из
поковки высококачественной стали. Имеет наружный зубчатый ве-
нец с 30 зубьями, а также фасонный фланец с 10 отверстиями для
крепления к носку картера. Во фланце просверлено 6 отверстий
для облегчения шестерни и для соединения полости упоро-опорного
подшипника с полостью носка картера. Центрирование шестерни
обеспечивается наружной обоймой упоро-опорного подшипника, ко-
торая входит в специальную выточку на торце фланца шестерни
Шестерня имеет сквозную осевую расточку, поверхность которой
азотирована на глубину 0,4—0.8 мм и хонингована. На эту поверх-
123
гость опираются бронзовые маслоуплотнительные кольца распор-
ной втулки упоро-опорного подшипника, установленной на валу
винта.
В теле неподвижной шестерни просверлены 2 канала для под-
вода масла от РПО в винт. Сверху на боковой поверхности фланца
эти каналы закрыты заглушками. Канал, соединяющий верхнее
отверстие на фланце с 2 задними отверстиями на внутренней по-
верхности, служит для подвода масла от РПО в полость малого
шага винта (если на двигателе установлен регулятор оборотов
Р-9СМ2). Канал, соединяющий нижнее отверстие на фланце с пе-
редним отверстием на внутренней поверхности, подводит масло от
РПО в полость большого шага. Если на двигателе установлен регу-
лятор оооротов Р-7Е, то каналы имеют обратное назначение.
Рис. 82. Неподвижная шестерня редуктора.
В каналы неподвижной шестерни масло поступает из каналов
носка картера через 2 отверстия на его внутреннем фланце для
крепления шестерни. I ерметичность разъема шестерни и носка кар-
тера обеспечивается только плотным прилеганием пришабренных
поверхностей фланца и носка друг к другу. Нарушение герметич-
ности соединения может привести к утечке масла по пути в винт и
к нарушению нормальной работы винта.
Шестерня крепится к носку картера 8 болтами и 2 шпильками.
Болты устанавливаются головками внутрь носка картера. Головки
болтов круглые н имеют боковые срезы, которыми прилегают к
буртику фланца шестерни, что предотвращает проворачивание бол-
тов во время затяжки гаек. Вместе с неподвижной шестерней к
носку картера крепится фасонное стальное кольцо, предохраняю-
124
щее сателлиты от выпадения в случае самоотвинчивания гаек и»
крепления.
Снаружи на выступающую часть болтов крепления неподвиж-
ной шестерни посажен фланец носка картера, а при наличии жалю-
зи капотов двигателя на эти болты, кроме фланца, устанавливается
и внутренний неподвижный диск жалюзи. Чтобы во время установ-
ки фланца или диска болты не выпали в картер, они фиксируются
специальными пружинными замками. Последние вставляются в
кольцевые выточки на выступающей из носка картера части болтов.
Жалюзи капота (а иногда и фланец носка картера) устанавли-
вается в эксплуатационных условиях. При этом очень важно не на-
рушить нормальную затяжку гаек болтов. Недостаточная или не-
равномерная затяжка гаек может привести к утечке масла, посту-
пающего от РПО в винт, а также к перекосу неподвижной шестер-
ни, что нарушает нормальное зацепление ее с сателлитами и может
привести к разрушению их зубьев. Поэтому гайки болтов крепле-
ния неподвижной шестерни необходимо затягивать только тариро-
ванным ключом, соблюдая определенную последовательность: сна-
чала все гайки, лежащие крест-накрест, затянуть с моментом
4,5 кгм; затем ослабить их и снова затянуть, но уже с моментом
4 кгм, следя за тем, чтобы одна из прорезей коронки гайки совпала
с отверстием болта. После этого гайки надо попарно законтрить
проволокой или шплинтами (на двигателях 13-й серии).
Вал винта (рис. 83). Назначе-
ние вала винта—передать на воз-
душный винт крутящий момент,
полученный от коленчатого вала
через шестерни редуктора. Вал
пустотелый, изготозлен из цеков-
ки высококачественной стали и
состоит из 6 лап, ступицы и
носка.
На 'валу устанавливается рас-
порная втулка упоро-опорного
подшипника, сам подшипник и
маслоотражатель. Эти детали на-
ходятся во внутренней полости Рис- s3- Вал винта-
носка картера и крепятся на валу
гайкой упоро-опорного подшипника.
На цилиндрической части носка вала, выступающей из носка
картера, устанавливается дистанционное кольцо заднего конуса
винта и сам задний конус. Носок имеет шлицы для установки
винта. Между двумя из шлиц в отверстие носка запрессован сталь-
ной штифт. Соответственно, одна из шлиц втулки винта срезана, что
обеспечивает установку винта на валу в определенном фиксирован-
ном положении.
Перед шлицами на носке вала устанавливается передний конус.
Винт затягивается на конусах гайкой, которая навертывается на
резьбу носка.
125
На передней цилиндрической шейке носка вала сделаны 2 коль-
цевых канавки шириной по 2 мм, являющиеся отличительным при-
знаком двигателей с двухканальным подводом масла к винту. На
двигателях 13-й серии носок вала для предохранения от коррозии
кадмирован.
Каждая лапа вала винта имеет расточку, в которую запрессо-
вана стальная втулка, залитая свинцовистой бронзой (рис. 84). Эта
втулка является подшипником оси сателлита. На наружной и
внутренней поверхностях втулки сделано по 1 кольцевой канавке.
Они соединены между собой радиальными отверстиями и служат
для прохода масла на смазку оси сателлита и зубьев шестерен ре-
Рис. 84. Расположение масляных каналов в лапе вала винта.
дуктора. Для этой же цели в каждой лапе имеется два параллель-
ных канала (сквозной и глухой). По сквозному каналу (рис. 84,6)
масло подводится к продольной канавке на внутренней поверхности
расточки лапы под втулку, откуда через втулку поступает во внутрь
оси сателлита. В глухой канал (рис. 84, в) масло проходит из
полости оси сателлита и, фонтанируя через отверстие в лапе диа-
метром 1 мм, смазывает и охлаждает зубья неподвижной шестерни
и сателлитов.
Вал винта (рис. 85) опирается на шейки носка коленчатого вала
стальными втулками 1 и 3, внутренняя поверхность которых залита
свинцовистой бронзой. Между втулками внутри вала винта за-
прессована стальная гильза 2, образующая с ним кольцевую по-
тость для прохода масла от РПО в винт. Перед передней втулкой
1'26
в вал винта устанавливается маслораспределительная втулка, обес-
печивающая раздельный подвод масла от РПО в полости малого и
большого шага механизма винта. Маслораспределительная втулка
и детали подвода масла в винт крепятся гайкой. Для прохода
масла от РПО в винт вал винта имеет 2 радиальных отверстия.
Рис. 85. Продольный разрез вала винта.
1—передняя втулка; 2—гильза; 3—задняя втулка.
Распорная втулка упоро-опорного подшипника (рис. 86) изгото-
влена из высококачественной стали. Втулка служит задним упором
внутренней обоймы упоро-опорного подшипника и обеспечивает пе-
репуск масла, идущего от РПО в винт, из каналов неподвижной
Рис. 86. Распорная втулка упоро-опорного под-
шипника.
шестерни редуктора в вал винта. Втулка устанавливается на сту-
пицу вала винта до упора своим внутренним буртиком в уступ сту-
пицы. Для повышения твердости поверхности буртика и переднего
торца втулки, в который упирается внутренняя обойма подшипни-
ка, азотированы на глубину 0,4—0,7 мм.
127
На наружной поверхности втулки имеется 6 кольцевых канавок,
соединенных в 3 группы. Каждая группа имеет 1 широкую и
1 узкую канавку. В них устанавливаются бронзовые маслоуплотни-
тельные кольца: по 2 кольца в широкой и по 1 — в узкой канавке.
Кольца опираются на внутреннюю поверхность неподвижной ше-
стерни редуктора и образуют 2 полости для прохода масла от РПО
в винт, изолированные как друг от друга, так и от полости картера.
Внутренняя поверхность втулки омеднена и освинцована. На
ней имеется 2 широких кольцевых канавки, сообщенных радиаль-
ными отверстиями с полостями между маслоуплотнительными коль-
цами. Из этих канавок масло поступает внутрь вала винта через
2 радиальных отверстия.
Маслоуплотнительные кольца имеют конусность по образующей
около 1° и устанавливаются в канавки основанием конуса в сторо-
ну наибольшего давления. При такой установке кольцо под дей-
ствием давления масла на его внутреннюю поверхность при-
жимается к поверхности неподвижной шестерни, что обеспечивает
хорошее уплотнение масляной полости и возникновение значитель-
ной силы трения, тормозящей вращение кольца вместе с распорной
втулкой. За счет этого уменьшается износ внутренней азотирован-
ной поверхности шестерни. Для смазки торцовых поверхностей
кольца по окружности имеют продольные отверстия.
Упоро-опорный подшипник вала винта — шариковый. Основное
ею назначение — воспринять силу тяги винта и передать ее на но-
сок картера. От носка картера через соединения его частей сила
тяги передается на подмоторную раму и на
узлы крепления ее к самолету. На двигате-
лях до 13-й серии подшипник неразборный;
на двигателях с 13-й серии — разборный с
монолитным сепаратором.
Подшипник устанавливается на шейку
вала винта перед распорной втулкой. Внут-
ренняя обойма подшипника закреплена на
валу винта гайкой. Наружной обоймой под-
шипник устанавливается в стальное гнездо
носка картера и зажимается в нем непод-
вижной шестерней редуктора. Смазка и
охлаждение подшипника маслом произво-
дится посредством барботажа.
Маслоотражатель (рис. 87) устанавли-
вается перед упоро-опорным подшипником
и служит для уплотнения вала винта в нос-
ке картера. Маслоотражатель представляет
собой стальной отогнутый вперед диск, на заднем плоском торце ко
торою имеются 4 радиальных выемки для прохода масла. Схема
работы маслоотражателя дана ниже.
Гайка упоро-опорного подшипника (рис. 88) закрепляет его
внутреннюю обойму на валу винта и вместе с маслоотражателем
уплотняет вал винта в носке картера. Гайка изготовлена из стали,
128
Рис. 87. Маслоотража-
тель.
имеет 3 наружных кольцевых канавки, в которые устанавливается
по одному чугунному маслоуплотнительному кольцу. Кольца опи-
раются на азотированную поверхность стального фланца носка
картера. Зазор колец в стыке должен быть 0,10—0,19 мм; боковой
зазор — 0,077 -ь- 0,22 мм. Стыки колец располагаются под углом
120°. Резьба гайки изготовлена с
высокой точностью и омеднена.
Уплотнение вала винта в носке
картера .предотвращает выбивание
масла из кольцевого зазора между
валом винта и носком картера.
Уплотнение состоит из маслоотра-
жателя, колец гайки упоро-опорного
подшипника и фланца носка карте-
ра (рис. 89). Масло, проникая из
картера через подшипник 8, попа-
дает на вращающийся маслоотра-
жатель 3 и центробежными силами
отбрасывается ца поверхность рас-
точки носка картера. Под действием
силы тяжести это масло частично
стекает по поверхности расточки в
ее нижнюю часть, частично попа-
Рис. 88. Гайка упоро-опорного
подшипника.
дает в маслосборную канавку флан-
ца носка картера 4, откуда также
стекает в нижнюю часть расточки и
по сливному каналу носка картера — в его внутреннюю полость.
Масло, проникающее из передней внутренней канавки распор-
ной втулки 10 по радиальным зазорам между валом винта и вну-
тренней обоймой подшипника, также поподает к маслоотражателю.
Центробежными силами это масло отбрасывается через радиаль-
ные выемки маслоотражателя на поверхность расточки носка кар-
тера, откуда, как и в первом случае, стекает в картер. Таким обра-
зом, маслоотражатель препятствует попаданию масла в радиальный
зазор между фланцем носка картера и гайкой упоро-опорного под-
шипника 1. Чтобы масло, отброшенное маслоотражателем, не по-
пало в этот зазор, наклонная поверхность маслоотражателя должна
полностью перекрывать наклонную поверхность фланца. Это усло-
вие будет соблюдено, если зазор между торцами фланца и масло-
отражателя будет 0,6ч- 0,9 мм. Величина зазора регулируется
толщиной паронитовой прокладки между фланцем и носком кар-
тера.
Однако даже при соблюдении этого условия маслоотражатель
не в состоянии полностью исключить попадание масла в зазор
между фланцем носка картера 4 и гайкой упоро-опорного подшип-
ника 1. Проникшее сюда масло задерживается от выбивания нару-
жу маслоуплотнительными кольцами 2 гайки.
9. Зак. 397
129
Рис. 89. Уплотнение вала винта в носке картера.
1—гайка упоро-опорного шарикоподшипника; 2—масло-
уплотзитсльное кольцо гайки; 3—маслоотражатель;
4—фланен носка картера; 5—распорное кольцо: 6—па-
ронитовая прокладка; 7—носок картера; 8—упоро-
опорный шарикоподшипник; 9—фланец неподвижной
шестерни редуктора; 10—распорная втулка; 11—вал
винта.
130
Задняя втулка вала винта (рис. 90) стальная. Ее внутренняя по
верхность залита свинцовистой бронзой, а затем освинцована.
Втулка запрессована в вал винта с натягом и от проворачивания
застопорена штифтом.
Втулка имеет на переднем торце 2 внутренних кольцевых, на-
ружную кольцевую и продольную канавки.
Передняя внутренняя ка-
навка сообщена радиальным
отверстием с задним радиаль-
ным отверстием вала винта и
служит для перепуска масла,
идущего от РПО в винт,— в
полость между носком колен-
чатого вала и запрессованной
в него стальной трубой.
Задняя внутренняя канавка
втулки сообщена 6 радиальны-
ми отверстиями с ее наружной
кольцевой канавкой. Послед-
няя, в свою очередь, через про-
дольную канавку и паз на пе-
реднем торце втулки, сообще-
на с кольцевой полостью меж-
ду носком коленчатого вала и гильзой вала винта. Все эти 3 ка-
навки и паз служат для подвода масла на смазку подшипников,
вала винта, осей сателлитов и зубьев шестерен редуктора. Масло к
ним поступает из третьего от щеки отверстия носка коленчатого
вала.
Гильза вала винта (рис. 91) стальная, имеет задний посадочный
поясок и переднюю цилиндрическую опору, которыми она запрес-
сована в вал винта. Между гильзой и валом винта образована по-
Рис. 91. Гильза вала винта.
лость. В нее через переднее радиальное отверстие вала винта по-
ступает масло от РПО. Для прохода масла из этой полости в
винт на наружной поверхности передней опоры гильзы имеются
продольные канавки.
Передняя втулка вала винта (рис. 92i) стальная. Внутренняя
поверхность ее залита свинцовистой бронзой, а затем освинцована.
9* 131
Втулка имеет упорный фланец с продольными отверстиями по всей
его окружности для прохода масла в винт из полости между гиль-
зой и валом винта. При запрессовке втулки в гильзу вала винта
под ее фланец устанавливается маслоуплотнительная прокладка из
красной меди.
Рис. 92. Передняя втулка вала
винта.
Маслораспределительная втулка (рис. 93) подводит масло от
РПО в винт раздельно—из полости между валом винта и гильзой и
из полости между носком коленчатого вала и стальной трубой.
Втулка стальная, трехступенчатая. На задней удлиненной части
имеет 5 наружных кольцевых канавок: среднюю широкую и по сто-
ронам от нее — по 2 узких. Средняя канавка радиальными отвер-
ОтРПО маслоуплотнительные
кольца
ВВинт: <.
ЛВ-7Н Kf-на
уменьш.шаеа;
В-5П9/)-на
у Велич, шага
В Винт: « он.
АВ-7Н-16!-на
цВелич. шаеа:
В~509А~на
умелый, шаеа
ОтРПО
Слив В
картер
Рис. 93. Маслораспределительная втулка.
стиями сообщена с внутренней полостью втулки, заглушенной сза-
ди резьбовой пробкой. В каждую из 4 узких канавок втулки уста-
навливаются по 1 бронзовому маслоуплотнительному кольцу.
В полость между кольцами и во внутреннюю полость втулки
масло поступает из полости между стальной трубой и носком ко-
ленчатого вала.
Для слива масла, проникшего через 2 передние кольца и через
132
зазоры между передней шейкой носка коленчатого вала и втулкой
вала винта, маслораспределительная втулка имеет 2 радиальных
засверловки диаметром 5 лш, которые двумя продольными канала-
ми диаметром 2,5 мм сообщаются с полостью среднего картера.
Со стороны переднего торца в гнездах втулки запрессованы
2 стальные трубки, через которые масло поступает в винт. Трубка
большего диаметра сообщена с внутренней полостью втулки; труб-
ка меньшего диаметра — с кольцевым пазом на заднем торце ее
фланца, масло к которому подводится из полости между валом
винта и гильзой. Гнездо с резьбой спереди в центре втулки служит
для установки съемника.
Удлиненной частью с бронзовыми кольцами втулка входит в пе-
реднюю опору стальной трубы носка коленчатого вала; средним
диаметром — в переднюю втулку вала винта, а фланцем опирается
на фланец этой втулки. Между фланцами втулок устанавливается
освинцованная прокладка из красной меди.
Маслоуплотнительные кольца — бронзовые. В рабочем состоя-
нии они должны иметь зазор в стыке 0,1—0,15 мм и боковой за-
зор— 0,05—0,12 мм. Торцовые и внешняя рабочие поверхности ко-
лец притираются.
На новых двигателях перед маслораспределительной втулкой в
носок вала винта устанавливается специальный переходник (см.
рис. 94), который закрывает одну из трубок втулки и позволяет
использовать на двигателе винты с односторонним подводом масла
(например, винт АВ-7НЕ-161).
Если на двигатель устанавливают винт АВ-7Н-161, то перед
маслораспределительной втулкой ставят фиксатор шага ФШ-1 и
штуцер подвода масла в винт. Все эти детали крепятся в носке
вала винта гайкой. Гайка контрится специальным замком, имею-
щимся в воздушном винте. Между ФШ-1 и втулкой устанавливает-
ся текстолитовая прокладка, а между штуцером и ФШ-1 освинцо-
ванная прокладка из красной меди.
При установке винта В-509А перед втулкой ставят только шту-
цер подвода масла в винт.
4. СМАЗКА РЕДУКТОРА
Трущиеся поверхности деталей редуктора (рис. 94) смазывают-
ся маслом, поступающим под давлением из полости между элек-
тронным стаканом и носком коленчатого вала через третье от щеки
отверстие носка. Отсюда масло проходит в заднюю внутреннюю
кольцевую канавку задней втулки вала винта, проходит по лыске
задней шейки носка коленчатого вала и смазывает задний подшип-
ник вала винта. Через радиальные отверстия втулки масло посту-
пает из ее внутренней канавки в наружную кольцевую канавку,
откуда расходится по двум направлениям: на смазку переднего
подшипника (втулки) вала винта и на смазку втулок осей сателли-
тов и зубьев шестерен.
133
Рис. 94. Редуктор двигателя АШ-62ИР.
К переднему подшипнику вала винта масло проходит через про-
дольную канавку на наружной поверхности втулки, срез на ее пе-
реднем торце и поступает в кольцевую полость между носком ко-
ленчатого вала и гильзой вала винта, откуда расходится по лыске
передней шейки носка коленчатого вала и смазывает подшипник
по всей его длине. Масло, выдавливаемое из зазоров между под-
шипником и шейкой носка коленчатого вала, поступает в полость
перед двумя передними кольцами маслораспределительной втулки
вала винта, а затем через 2 радиальных засверловки и 2 продоль-
ных канала в теле втулки и через внутреннюю полость коленчатого
вала стекает в средний картер.
Подшипники осей сателлитов и зубьев шестерен редуктора сма-
зываются маслом, поступающим из наружной кольцевой канавки
задней втулки по сквозным радиальным каналам лап вала винта.
По каждому каналу масло доходит до продольной канавки на
внутренней поверхности расточки лапы, движется по ней по на-
правлению к винту и входит в наружную кольцевую канавку втул-
ки лапы, а оттуда через радиальные отверстия — в ее внутреннюю
кольцевую канавку. Отсюда масло частично расходится по зазорам
между втулкой и осью сателлита и смазывает их трущиеся поверх-
ности. Большая же часть масла через переднее наклонное отвер-
стие оси сателлита поступает в полость между осью и гайкой са-
теллита, а затем через заднее наклонное отверстие оси — к лыске,
имеющейся на ее наружной поверхности. При совпадении лыски с
внешним открытым отверстием втулки, совмещенным со сквозным
каналом лапы, фонтан масла смазывает и охлаждает зубья веду-
щей шестерни и сателлитов. Когда лыска совпадает с внутренним
отверстием втулки, совмещенным с глухим каналом лапы, масло
через отверстие диаметром 1 мм фонтанирует на зубья неподвиж-
ной шестерни и сателлитов.
5. НЕИСПРАВНОСТИ ДЕТАЛЕЙ РЕДУКТОРА,
ИХ ПРИЧИНЫ, УСТРАНЕНИЕ И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
К числу неисправностей редуктора, которые возможно устра-
нить в условиях эксплуатации, относятся:
1) Забоины или частичный срыв резьбы вала винта под гайку
крепления втулки винта или резьбы под гайку упоро-опорного под-
шипника.
Причина неисправности — неаккуратное обращение, наличие
грязи на резьбе вала или гайки, неправильное навертывание гайки
на резьбу вала.
Неисправность устраняется путем зачистки резьбы. Отдельные
забоины зачищаются бруском или трехгранным надфилем. Участки
сорванной резьбы спиливаются до основания, зачищаются и поли-
руются шкуркой, смоченной в бензине. После зачистки резьба про-
мывается бензином и проверяется навертыванием гайки. Перед на-
вертыванием резьба гайки смазывается графитной смазкой. Гайка
должна свободно без заеданий навертываться на резьбу от руки
134
до упора. Отдельные забоины и срывы в начале резьбы не должны
превышать в сумме 1,5—2 ниток. Если сорвано более двух ниток
резьбы, двигатель необходимо снять и направить в ремонт. '
2) Наклеп и надиры на шейках вала винта в местах посадки
конусов и на рабочих гранях шлиц. Причина — слабая затяжка
гайки крепления винта.
Наклеп устраняется путем зачистки его мелкозернистым брус-
ком. Места зачистки полируются шкуркой № 230 и промываются
бензином.
При наличии значительного наклепа на валу винта двигатель
необходимо снять и направить в ремонт. Во всех случаях наличия
наклепа необходимо промыть носок вала винта керосином, насухо
протереть и тщательно осмотреть через лупу 8—10-кратного увели-
чения, чтобы убедиться, что на нем нет трещин.
С целью предупредить появление наклепа необходимо строго
соблюдать регламент проверки затяжки гайки крепления винта на
валу. Первая проверка производится через 3 часа работы двигате-
ля после замены или установки винта. Последующие — через каж-
дые 50 часов. Момент затяжки гайки— 100-г— 120 кгм.
3) Течь масла из носка картера через кольца гайки упоро-
опорного подшипника. Причиной неисправности обычно является
износ или пригорание маслоуплотнительных колец гайки упоро-
опорного подшипника или износ фланца носка картера.
При наличии течи масла из носка картера необходимо снять
винт, отвернуть гайку упоро-опорного подшипника и, не снимая
с гайки маслоуплотнительных колец, внешним осмотром проверить
состояние колец, гайки и фланца носка картера. Если имеются
следы пригорания колец, а следов износа фланца нет, необходимо
заменить кольца и гайку. Новую гайку надо подбирать так, чтобы
радиальный зазор между нею и фланцем носка картера был
0,3 +• 0,95 мм. Зазор проверяется щупом через один из пазов гайки
в 8 положениях вала винта до установки на гайку маслоуплотни-
тельных колец. Новые кольца подбираются к гайке по боковым за-
зорам, а к фланцу — по зазорам в стыке (рис. 95).
Если признаки пригорания колец и следы износа фланца от-
сутствуют, необходимо проверить, не износились ли кольца или не
потеряли ли они упругость. Для этого, не снимая колец с гайки,
надо проверить их боковые зазоры, а затем, сняв их, проверить
упругость и зазоры в стыке. Упругость проверяется по зазору в
стыке в свободном состоянии кольца. Величина зазора должна
быть 22-н- 23 мм.
Если при осмотре обнаружены следы кольцевой выработки по-
верхности фланца, а кольца оказались в хорошем состоянии, то
необходимо индикатором определить величину износа рабочей по-
верхности фланца. При кольцевой выработке меньше 0,09 мм по
диаметру фланец замены не требует. В этом случае кольца уста-
навливаются в те же канавки гайки, в которых они стояли раньше,
для того чтобы каждое из них опиралось на приработанную им по-
верхность фланца.
135
Фланец подлежит замене лишь тогда, когда его кольцевая вы-
работка больше 0,09 мм по диаметру. Перед установкой нового
фланца необходимо измерить зазор колец в стыке, проверить плот-
ность их прилегания к поверхности расточки фланца с помощью
краски или на просвет, а также проверить зазор между торцами
фланца и маслоотражателя.
В очень редких случаях причиной течи масла из носка картера
является повышенный зазор между фланцем носка картера и мас-
лоотражателем. Как указывалось ранее, этот зазор должен быть
0,6 -5-0,9 мм. Его величина регулируется толщиной (прокладки под
фланцем носка картера.
Зазор В стыке
Рис. 95. Промер зазоров маслоуплотнительных колец гайки
упоро-опорного подшипника.
4) Нарушение герметичности маслоуплотнительных колец мас-
лораспределительной втулки. Неисправность определяется по ненор-
мальной работе винта: винт АВ-7Н-161 медленно переходит на ма-
лый, а винт В-509А — на большой шаг, вследствие утечки масла
в картер из полости между кольцами, куда оно подводится от РПО.
Причина неисправности — увеличение зазоров колец из-за их
износа или в результате износа передней опоры трубы носка ко-
ленчатого вала.
Для устранения неисправности необходимо снять цилиндровую
группу винта, отвернуть гайку крепления маслораспределительной
втулки и вынуть ее и детали подвода масла в винт из носка вала
винта. После этого осмотреть рабочую поверхность передней опоры
трубы носка коленчатого вала, нет ли на ней кольцевой выработки.
Если выработки нет, то осмотреть кольца маслораспределительной
втулки: убедиться в отсутствии следов их пригорания, измерить
боковой зазор колец в канавках втулки (величина зазора
0,05—0,12 мм), снять кольца и, установив их по одному в опору
трубы так, чтобы они опирались на .приработанную ими поверх-
136
ность, проверить зазор колец в стыке (величина зазора
0,1—0,15 мм).
При наличии следов пригорания колец или при чрезмерно боль-
ших зазорах кольца необходимо заменить. Новое кольцо подбирают
по величине зазора в стыке в месте его работы в опоре трубы,
после чего, установив его в соответствующую канавку втулки, про-
веряют величину бокового зазора.
Перед установкой колец пазы втулки необходимо очистить от
грязи и промыть керосином. Установку колец удобно производить,
пользуясь приспособлением, показанным на рис. 96.
Рис. 96. Приспособление для установки
колец в канавки маслораспределительной
втулки вала винта.
После подбора колец их смазывают маслом, разводят стыки
двух соседних колец на 180° и устанавливают втулку на место, под-
ложив под нее медную прокладку. Момент затяжки гайки крепле-
ния втулки 40 50 кгм.
Собрав цилиндровую группу винта, необходимо запустить дви-
гатель и убедиться в том, что неисправность устранена.
5) Нарушение герметичности прокладки под фланцем масло-
распределительной втулки. В этом случае происходит утечка масла
из кольцевого паза втулки в корпус винта — через резьбу гайки
крепления маслораспределительной втулки или в картер — по двум
засверловкам и продольным каналам втулки (рис. 97).
Внутрь
Рис. 97. Разрушение прокладки под фланцем
маслораспределительной втулки.
137
Внешний признак неисправности — медленный переход винта
АВ-7Н-161 на большой, а винта В-509А—на малый шаг. Неисправ-
ность устраняется заменой прокладки.
Неисправности,
аналогичные
двум последним, могут иметь место
при нарушении герметичности про-
кладки между маслораспредели-
тельной втулкой и фиксатором ша-
га, или прокладки под штуцером
подвода масла в винт.
Нарушение нормальной работы
воздушного винта из-за утечки мас-
ла, поступающего в него от РПО,
может происходить и по причинам,
не связанным с нарушением герме-
тичности уплотнительных колец мас-
лораспределительной втулки или
прокладок. Это может быть след-
ствием утечки масла через манже-
ты винта, в самом РПО или из
каналов деталей редуктора, рас-
Рис. 98. Разрушение сател-
литов.
положенных внутри носка карте-
ра. Однако при ненормальной работе винта следует прежде всего
проделать работы, указанные в пп. 4 и 5, так как они нетрудоемки,
Рис. 99. Неконтурное расположение волокон ме-
талла — причина разрушения сателлита.
выполнимы непосред-
ственно на стоянке и
не требуют ни снятия
винта или замены ре-
гулятора оборотов, ни
снятия двигателя с са-
молета.
К числу неисправ-
ностей деталей редук-
тора, требующих от-
правки двигателя в ре-
монт, относятся:
1) Негерметичность
каналов подвода масла
в винт -в деталях ре-
дуктора. Признаком не-
исправности, как уже
указывалось, является
нарушение нормальной
работы воздушного
винта.
Причинами неис-
правности могут быть:
138
шестерни кольцами втулки;
Рис. 100. Разрушение
сателлита из-за подре-
зов на переходах от оси
к зубчатому венцу.
а) неплотное прилегание фланца неподвижной шестерни к флан-
цу ступицы носка картера;
б) износ уплотнительных колец распорной втулки упоро-опорно-
го подшипника или износ неподвижной
в) чрезмерно большие радиальные
зазоры между распорной втулкой упо-
ро-опорного подшипника и валом вин-
та или между шейками носка коленча-
того вала и втулками вала винта.
В обоих случаях масло из каналов
подвода его от РПО к винту вытекает
в картер;
г) нарушение герметичности посад-
ки гильзы в вале винта и стальной
трубы — в носке коленчатого вала.
2) Трещины носка вала винта от
усталости металла. Причиной неиспра-
вности является сильный наклеп на
шейках вала под конусами, на рабочих
гранях, а также на цилиндрических
поверхностях шлиц по причинам, ука-
занным на стр. 135, или грубая обра-
ботка поверхностей шлицевых пазов и
несоблюдение радиусов переходов от
пазов к шлицам (галтелей).
3) Усталостное разрушение сател-
литов редуктора (рис. 98). Обычно
происходит по окружности колоколо-
образной части сателлита.
Главные причины разрушения са-
теллитов:
а) неконтурное расположение во-
локон, т. е. несовпадение направления
волокон металла с конфигурацией са-
теллита. На наиболее напряженном
участке — на переходе от оси к зубчатому венцу — волокна метал-
ла короткие и сравнительно легко скалываются (рис. 99);
б) подрезы в местах перехода от оси к зубчатому венцу, ослаб-
ляющие наиболее напряженный участок сателлита (рис. 100);
в) грубая механическая обработка переходов внутренних и
наружных поверхностей от оси к зубчатому венцу;
г) перегрузка отдельных сателлитов, вследствие неравномерных
зазоров в зубьях шестерен, вызванных нарушением технологии ре-
монта двигателя или неравномерным износом зубьев шестерен.
Обычно при разрушении одного из сателлитов разрушаются или
частично повреждаются все другие детали редуктора и происходит
авария двигателя.
1.39
ГЛАВА VI
МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ
1. НАЗНАЧЕНИЕ И СХЕМА РАБОТЫ МЕХАНИЗМА
ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Механизм газораспределения предназначен для обеспечения
своевременного открытия и закрытия клапанов впуска и выпуска
Рис. 101. Принципиальная схема ме
ханизма газораспределения.
в соответствии с установлен-
ным порядком работы цилин-
дров двигателя.
Механизм газораспределе-
ния состоит из следующих
основных узлов:
1) привод механизма газо-
распределения и кулачковая
шайба;
2) направляющие толкате-
лей и толкатели;
3) тяги и кожухи тяг;
4) рычаги клапанов;
5) клапаны, седла, напра-
вляющие и пружины клапанов.
Принципиальная схема ме-
ханизма газораспределения по-
казана на рис. 101.
Механизм работает следую-
щим образом. От коленчатого
вала через шестеренчатый при-
вод приводится во вращение
кулачковая шайба, имеющая
на наружной поверхности ра-
диально расположенные кулач-
ки. Набегая на ролики толка-
телей, кулачки перемещают их
в направляющих в сторону от
оси картера. Вместе с толкателями перемещаются их шаровые
гнезда и тяги, установленные между шаровыми гнездами и регу-
лировочными винтами рычагов клапанов. Тяга перемещает переднее
плечо рычага в направлении от оси картера; заднее плечо прибли-
140
жается к ней, упираясь своим роликом в торец штока клапана,
сжимает клапанные пружины и открывает клапан для впуска све-
жей смеси или для выпуска отработавших газов.
Как только кулачок начнет сбегать с ролика толкателя, рычаг,
тяга и толкатель под действием силы клапанных пружин переме-
щаются в обратном направлении и клапан опускается к седлу.
После того, как кулачок сошел с ролика толкателя, клапан пол-
ностью садится на седло и впуск смеси в цилиндр или выпуск газов
из него прекращается. При дальнейшем вращении кулачковой шай-
бы ролик толкателя катится по ее окружной беговой дорожке. Тол-
катель, тяга и рычаг клапана остаются неподвижными до тех пор,
пока на ролик толкателя не набежит следующий кулачок. Таким
образом, размеры кулачка определяют продолжительность откры-
тия и величину хода клапана, а расстояние между двумя соседни-
ми кулачками —- продолжительность закрытия клапана.
Чтобы при сбеге кулачка с ролика толкателя клапан полностью
сел на седло, между роликом рычага и торцом штока клапана дол-
жен быть предусмотрен зазор. Если его не будет, клапан может не
опуститься на седло вследствие вытяжки штока или в результате
износа седла, что приведет к нарушению нормальной работы дви-
гателя. Отсутствие зазора может привести к неполной посадке кла-
пана у неработающего двигателя при низких температурах, что за-
труднит его запуск.
Для обеспечения полной посадки клапана на седло — на холод-
ном двигателе АШ-62ИР устанавливается зазор 0,5 мм. Величина
его выбрана с таким расчетом, чтобы при возможной вытяжке" што-
ка клапана и износе седла за время между регулировками в про-
цессе эксплуатации зазор не устранился полностью и не нарушалась
бы нормальная работа холодного двигателя (сразу после запуска
и в начале прогрева).
В результате нагрева деталей величина зазора у звездообразных
двигателей, имеющих такую же схему механизма газораспределе-
ния, как и двигатель АШ-62ИР, увеличивается вследствие темпера-
турного расширения деталей. Главную роль в увеличении зазора
при нагреве двигателя играет удлинение цилиндра и клапана. Удли-
нение цилиндра двигателя АШ-62ИР в результате нагрева гильзы
на 145°С составляет около 2,4 мм и приводит к увеличению зазора.
Удлинение клапанов впуска и выпуска в тех же условиях состав-
ляет в среднем 1,0 мм и вызывает уменьшение зазора. В итоге при
нагреве двигателя зазор между роликом рычага и торцом штока
клапана увеличивается примерно на 1,4 мм и в рабочем состоянии
равен 1,9 мм. При таком зазоре и установлены фазы газораспреде-
ления двигателя. У закрытого клапана этот зазор выбран пру-
жиной, установленной между толкателем и его шаровым гнез-
дом. Она обеспечивает постоянный контакт наконечников тяги с
шаровым гнездом толкателя и с регулировочным винтом рычага
клапана, необходимый для прохода масла к подшипнику рычага.
Кроме того, пружина исключает износ от ударов контактных по-
верхностей деталей механизма газораспределения, возникающих
при выбирании зазора в случае отсутствия пужины. 141
2. КОНСТРУКЦИЯ ДЕТАЛЕЙ МЕХАНИЗМА
ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ
ПРИВОД МЕХАНИЗМА ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Назначение привода — вращать кулачковую шайбу с определен-
ной скоростью и в необходимом направлении. Принципиальная
схема привода дана на рис. 102 Его ведущая шестерня (39 зубьев)
установлена на шлицах передней части коленчатого вала. Она
сцеплена с большим венцом двойной шестерни, также имеющим
Рис. 102. Схема привода механизма газораспре-
деления.
39 зубьев. Ось двойной шестерни закреплена на стенке передней
части среднего картера. Малый венец ее имеет 13 зубьев и сцеплен
с внутренним зубчатым венцом кулачковой шайбы, имеющим
104 зуба. При такой схеме привода кулачковая шайба вращается
в направлении, обратном направлению вращения коленчатого вала.
Передаточное число от коленчатого вала к кулачковой шайбе
\1К. ш, т. е. отношение числа ее оборотов к числу оборотов коленча-
того вала, равно: *.
. Zj Z3 _ 39 13 _ 1
1к ш~ Z2 ' Z4~39 104 “8
1 Передаточное число от коленчатого вала к кулачковой шайбе для звездо-
образных двигателей зависит от числа цилиндров в звезде i, от направления
вращения шайбы и в общем случае определяется по формулам:
при одинаковом направлении вращения шайбы и коленчатого вала;
1
iir.IU— . ,
1—1
при противоположном направлении вращения шайбы и коленчатого вала
142
Таким образом, привод механизма газораспределения обеспечи-
вает вращение кулачковой шайбы со скоростью, в 8 раз меньшей
скорости вращения коленчатого вала и в сторону, обратную на-
правлению его вращения.
Конструкция привода
В конструкцию привода механизма газораспределения входят
шестерни, фланец для подачи масла к оси двойной шестерни, ось
двойной шестерни и детали ее крепления к картеру.
Ведущая шестерня привода (рис. 103) имеет наружный зубча-
тый венец в 39 зубьев, цилиндрическую шейку с двумя кольцевыми
канавками для установки бронзовых маслоуплотнительных колец и
внутренние шлицы, которыми она надевается на коленчатый вал.
Одна из шлиц удалена для установки шестерни на валу в опреде-
ленном положении.
Рис. 103. Ведущая шестерня и фланец подачи масла.
На внутренней поверхности шестерни за шлицами имеется не-
большая сегментная лыска, которая соединена тремя радиальными
отверстиями с полостью, образуемой маслоуплотнительными коль-
цами. Отверстия перепускают масло из полости между носком ко-
ленчатого вала и стаканом к оси двойной шестерни привода.
Фланец подачи масла (рис. 103) служит для подвода масла
к оси двойной шестерни. Одновременно он фиксирует наружную
обойму переднего подшипника коленчатого вала и сам вал от пере-
мещения вперед. Фланец изготовлен из высококачественной стали,
устанавливается в гнезде переднего подшипника коленчатого вала
и крепится к нему винтами за 4 лапы. Винты контрятся проволокой.
На внутреннюю азотированную поверхность фланца опираются
маслоуплотнительные кольца ведущей шестерни привода. Для под-
вода масла из полости между кольцами к наружной цилиндриче-
ской поверхности фланца последний имеет стальную трубку, раз-
вальцованную в радиальных отверстиях стенок его внутреннего и
наружного буртиков. Соосно с этими отверстиями расположено от-
верстие в буртике гнезда подшипника, выступающем из стенки кар-
тера, через которое масло проходит в ось двойной шестерни.
143
Двойная шестерня (рис. 104) пластичная. Зубчатые венцы ее
изготовлены раздельно и соединены между собой пружинными па-
кетами, допускающими некоторое окружное смещение венцов отно-
сительно друг друга.
Малый венец шестерни заканчивается наружным фланцем с
6 радиальными выступами, имеющими окружные прорези. В про-
рези заведены выступы внутреннего фланца большого венца. В соб-
ранном виде фланцы шестерен образуют 6 окон, в каждое из кото-
рых с передней стороны установлено по 1 пружинному пакету.
Рис. 104. Двойная шестерня привода механизма
газораспределения.
/—большой венец; 2—фланец; 3—крышка;
4—винт; 5—втулка; 6—малый венец; 7—пружи-
на; 8—сухарик.
Каждый пакет состоит из пружины и 2 стальных сухариков, кото-
рыми он опирается на выступы фланцев. Кроме того, сухарики
предохраняют пружины от недопустимо большого обжатия. От про-
дольных перемещений и от выпадения пружинные пакеты удержи-
ваются выступами фланца большого венца и специальной крышкой,
которая 6 винтами закреплена на фланце малого венца с передней
стороны. Винты взаимно законтрены проволокой. 1
Малый венец шестерни имеет осевое отверстие, в которое за-
прессована втулка из свинцовистой бронзы, являющаяся опорным
подшипником шестерни. Зубья обоих венцов коррегированы и це-
ментированы.
Эластичная двойная шестерня введена на двигателях со 2-й се-
рии взамен жесткой с целью уменьшить ударные нагрузки на зубья
шестерен привода, так как эти нагрузки вызывали разрушения
зубьев шестерен привода и кулачковой шайбы.
Ударные нагрузки на зубья шестерен привода возникают в мо-
* На двигателях 13-й серии винты контрятся пластинчатыми замками.
144
мент резкого изменения числа оборотов коленчатого вала и обус-
ловлены значительной массой и инертностью кулачковой шайбы.
Эластичность сочленения позволяет венцам шестерен в момент
удара смещаться относительно друг друга. Пружины сжимаются,
воспринимая на себя часть нагрузки и подобно амортизаторам
смягчают удар между зубьями шестерен (рис. 105). Введение эла-
стичной двойной шестерни зна-
чительно уменьшило нагрузки
на зубья всех шестерен приво-
да и повысило их надежность.
Ось двойной шестерни (рис.
106) стальная, пустотелая, из-
готовлена заодно с фасонным
фланцем 4, за три лапы кото-
рого она крепится к стенке пе-
редней части среднего картера.
Внутренняя полость оси с зад-
ней стороны закрыта завальцо-
ванной в нее заглушкой 3. С
передней стороны она после
установки шестерни закрывает-
ся специальной резьбовой проб-
кой 2, которая своим фланцем
ограничивает перемещение ше:
стерни вперед. Ось имеет 2 ра-
диальных отверстия: одно —
для подвода масла внутрь ее;
другое —• для выхода масла на
трущиеся поверхности оси и
втулки двойной шестерни.
Внутренняя полость оси за
резьбой под пробку имеет ше-
стигранное сечение. В нее
устанавливается замок 1 для
контровки пробки, представ-
ляющий собой двуступенча-
тый шестигранный стержень.
Большим сечением он помещается
Увеличение оборотов
Рис. 105. Схема рлботы
эластичной шестерни.
в шестигранной полости оси.
меньшим — входит в двенадцатигранное осевое отверстие пробки.
Пружина, опирающаяся на заглушку, плотно прижимает конусную
поверхность замка к гнезду пробки, надежно контрит ее и создает
хорошее уплотнение внутренней полости оси. Для прохода масла
замок имеет осевое и радиальное отверстия. Чтобы снять пробку,
необходимо специальным ключом или тонким стержнем утопить
замок до полного выхода из пробки и, удерживая его в таком по-
ложении, вывернуть пробку из оси. Для установки пробки необхо-
димо: утопить замок, ввернуть пробку до упора ее фланца в ось
и отпустить замок. Под действием пружины замок войдет в проб-
ку. Если грани замка и отверстия не совпали и замок не входит
10. Зак. 397
145
в пробку, ее следует чуть-чуть вывернуть. Тогда замок со щелчком
войдет в пробку.
Ось шестерни крепится к картеру тремя болтами, которые своими
конусными головками запрессованы в отверстия стенки передней
части среднего картера. На болты надеваются стальные омеднен-
ные эксцентриковые втулки 5, а на последние устанавливается фла-
нец оси. Поворотом втулок можно изменять положение оси и тем
самым регулировать зазоры между зубьями шестерен привода.
После подбора зазоров втулки фиксируются стопорной планкой 6,
которая своими двенадцатигранными отверстиями надевается на
шестигранники втулок.
На одной из граней шестигранника каждой втулки нанесена
риска. Если риски всех 3 втулок обращены в сторону коленчатого
вала, то зазор в зацеплении зубьев двойной и ведущей шестерен
Рис. 106. Детали оси двойной шестерни.
1—замок; 2—пробка; 3—заглушка; 4—фланец; 5—эксцентри-
ковая втулка; 6—стопорная планка.
будет наименьшим; при повороте втулок на 180° — зазор наиболь-
шим. Промежуточные положения втулок дают соответственно
различные зазоры. Во время регулирования зазоров все втулки сле-
дует поворачивать в одну сторону и на одинаковый угол.
Ось двойной шестерни монтируется на эксцентриковые втулки
с радиальным и осевым зазором, что дает ей возможность само-
устанавливаться. Сделано это для того, чтобы температурные де-
формации, возникающие при нагреве картера, не привели к пере-
косу двойной шестерни и к нарушению правильного зацепления
зубьев шестерен привода.
Смазка оси двойной шестерни. Из полости между электронным
стаканом и носком коленчатого вала, через его первое от щеки от-
146
верстие масло подходит к сегментной лыске на ведущей шестерне,
откуда через 3 радиальных отверстия поступает в полость между
маслоуплотнительными кольцами. Из нее по трубке во фланце и
через отверстие в нижней части гнезда переднего подшипника ко-
ленчатого вала масло поступает в ниппель, установленный между
гнездом подшипника и фланцем оси двойной шестерни. Через зад-
нее отверстие оси масло входит в ее внутреннюю полость, омывает
замок, а затем через его отверстия и переднее отверстие оси выхо-
дит на смазку трущихся поверхностей (см. рис. 106).
Ниппель, установленный между гнездом подшипника коленчато-
го вала и осью, своим цилиндрическим концом входит в отверстие
оси, а сферическим прижат с помощью пружины к гнезду подшип-
ника. Жесткое соединение ниппеля с осью и гнездом подшипника
недопустимо, так как при работе двигателя ось меняет свое поло-
жение за счет постановки ее на эксцентриковых втулках с зазо-
рами.
КУЛАЧКОВАЯ ШАЙБА
Кулачковая шайба (рис. 107) состоит из стального обода, имею-
щего внутренний зубчатый венец, наружных, радиально располо-
женных кулачков, и дуралюминового диска со ступицей. Обод и
диск соединены на болтах. В отверстие
ступицы диска запрессована стальная
втулка, залитая свинцовистой бронзой.
Втулка является подшипником, которым
кулачковая шайба опирается на наруж-
ную поверхность ступицы ведущей ше-
стерни редуктора. Внутренняя и боковые
поверхности втулки освинцованы.
Втулка смазывается маслом, посту-
пающим на лыску ступицы ведущей ше-
стерни редуктора из полости между элек-
тронным стаканом и носком коленчатого
вала через его второе от щеки отверстие
(см. рис. 125).
Зубья стального венца коррегированы.
Кулачки цементированы на глубину
0,9—1,7 мм.
Диск имеет окно, у обреза которого Рис. 107. Кулачковая
нанесена риска, необходимая для пра- шайба.
вильной установки шестерен привода и
кулачковой шайбы во время сборки двигателя.
Осевые перемещения кулачковой шайбы ограничиваются упором
ее, с одной стороны, в ведущую шестерню редуктора, а с другой —
в кольцо, установленное между ведущей шестерней редуктора и ве-
дущей шестерней привода механизма газораспределения.
Кулачки расположены в 2 ряда. Передний ряд обслуживает кла-
ю*
147
паны выпуска, задний — клапаны впуска. В каждом ряду имеется
4 кулачка, расположенных под 90° друг к другу *.
При таком числе и расположении кулачков в ряду очередность
работы цилиндров двигателя по установленному порядку 1—3—5—
7—9—2—4—6—8 обеспечивается следующим образом (рис. 108).
Известно, что угол развала между осями цилиндров двигателя и,
следовательно, между осями одноименных толкателей, расположен-
360 _о
ных равномерно по окружности носка картера, равен-----------= 40 .
1 В общем случае число
зависит от числа цилиндров
определяется по формулам:
кулачков к в каждом ряду кулачковой шайбы
в звезде I, от направления вращения шайбы и
Ж
при одинаковом направлении вращения шайбы и коленчатого вала и
1—1
К~ 2
при противоположном направлении вращения шайбы н коленчатого зала
148
Следовательно, угол между осями цилиндров и одноименных толка-
телей, расположенных по порядку работы, равен 80°.
Предположим, что кулачок № 1 своей вершиной набежал на
толкатель цилиндра № 1 и полностью открыл его клапан. При этом
кулачок № 2 не дошел до соответствующего положения к толка-
телю следующего по порядку работы цилиндра № 3 на 10°, кула-
чок № 3 — до толкателя цилиндра № 5 на 20°, а кулачок № 4 —
до толкателя цилиндра № 7 на 30°.
В цилиндре № 3 одноименный клапан должен занять положе-
ние, аналогичное положению клапана в цилиндре № 1 через 80°
поворота коленчатого вала. При повороте вала на этот угол кулач-
ковая шайба повернется в обратную сторону на 10° и займет новое
положение (пунктир на рис. 108), при котором кулачок № 2 своей
вершиной подойдет к толкателю цилиндра № 3 и полностью откроет
его клапан. В этот момент вершина кулачка № 3 будет отстоять
от толкателя цилиндра № 5 на 10°, вершина кулачка № 4
от толкателя цилиндра № 7 — на 20° и кулачка № 1 от толкателя
цилиндра № 9 — на 30°. Клапаны этих цилиндров будут полностью
открыты при последующем повороте коленчатого вала, соответ-
ственно на 80, 160, 240°. Аналогичным порядком будут обслужены
и все другие цилиндры.
Таким образом, за 720° поворота коленчатого вала кулачковая
720
шайба повернется на —— — 90°, т. е. на угол развала кулачков.
О
При этом 4 кулачка повернутся в сумме на 360°, т. е. на длину
окружности и обслужат поочередно все одноименные толкатели и
все 9 цилиндров двигателя.
Рассмотренная схема обслуживания цилиндров кулачками одно-
го ряда одинакова как для кулачков впуска, так и для кулачков
выпуска.
Взаимное расположение кулачков впуска и выпуска на кулач-
ковой шайбе показано на рис. 109. Вершины кулачков выпуска сме-
щены относительно вершин кулачков впуска на угол 39°28' в сто-
рону, обратную направлению вращения кулачковой шайбы. Вели-
чина этого угла зависит от величины фазы впуска и выпуска при
рабочем зазоре 1,9 мм, взаимного расположения толкателей впуска
и выпуска и от угла развала между ними ’.
1 Величина угла между вершинами кулачков впуска и выпуска может
быть определена, исходя из следующих соображений. Из рис. 109 видно, что
если бы толкатели впуска и выпуска одного цилиндра не имели развала, а
стояли бы в затылок друг другу, то угол между вершинами кулачков впуска
и выпуска определялся бы суммой углов:
14°55'30" + 16°55'30" + ₽ ,
где: 14°55'30" — половина фазы впуска по углу поворота кулачковой
шайбы;
16°55'30"— угол поворота кулачковой шайбы от начала открытия
клапана выпуска до вершины кулачка. Этот угол меньше
половины фазы выпуска вследствие несимметричности ку-
лачка выпуска;
149
Профиль кулачка определяет кинематику движения клапана и
других деталей механизма газораспределения, т. е. величину и ха-
рактер изменения их скорости и ускорения, а следовательно, сил
инерции и механических нагрузок, действующих на его детали,
В основу выбора профиля кулачка положены следующие основ-
ные требования:
Рис. 109.
впуска
Взаимное расположение кулачков
и выпуска на кулачковой шайбе.
1) Время подъема клапана и опускания его на седло должно
быть наименьшим. Это необходимо для того, чтобы клапан при за-
данной продолжительности открытия большее время находился в
положении, близком к полному открытию, и обеспечивал бы сво-
бодный вход смеси в цилиндр или выход из него отработавших
газов.
2) Ускорения, а следовательно, и силы инерции при подъеме и
опускании клапана должны быть наименьшими. В противном слу-
чае нагрузки на детали механизма газораспределения будут на-
столько велики, что он будет работать ненадежно.
р — угол, на протяжении которого оба клапана закрыты и в
цилиндре происходит такт сжатия и рабочий ход. Такт
сжатия длится 180 — 44 = 136°, рабочий ход —
180 — 74 = 106° в углах поворота коленчатого вала. Сле-
довательно:
136 + 106
₽ = --------= 30°15'
8
угла поворота кулачковой шайбы.
При этих условиях угол между вершинами кулачков впуска и выпуска
был бы равен 62°06'.
Фактически толкатели каждого цилиндра смещены относительно друг друга
на 22°38', причем толкатель впуска расположен первым по направлению вра-
щения кулачковой шайбы. Следовательно, чтобы клапан выпуска открывался
и закрывался своевременно, необходимо приблизить кулачок выпуска к кулачку
впуска на уг.ол развала между толкателями. При этом фактический угол
между вершинами кулачков будет равен: 62°06' — 22°38' = 39°28'.
150
3) Изменение фаз в результате изменения зазора в механизме
газораспределения в пределах 0,5—1,9 мм не должно быть боль-
шим. При зазоре 0,5 мм увеличение фаз впуска и выпуска не дол-
жно вызывать ненормальной работы холодного двигателя. При за-
зоре 1,9 мм должна быть обеспечена величина фаз впуска и вы-
пуска, соответствующая регулировочным данным двигателя.
Для удовлетворения первого из этих условий вершины кулачков
сделаны пологими. С целью уменьшить скорости и ударные нагруз-
ки в момент открытия и посадки клапана кулачки коррегированы.
Сущность коррегирования (исправления) профиля кулачка за-
ключается в следующем (рис. ПО). Центральная часть кулачка аб
имеет профиль такой же, как и у простого кулачка, рассчитанный
Рис. НО. Схема коррегирования кулачка и характер измене-
ния скорости звеньев механизма газораспределения при
простом и коррегированном кулачке.
на работу в горячем состоянии. Точки а и б профиля удалены от
беговой дорожки шайбы примерно на величину рабочего зазора
(1,9 мм). Участки а'а и б'б выполнены по так называемой архиме-
довой спирали, свойство которой заключается в том, что при дви-
жении по ней толкателя скорость всех звеньев механизма газорас-
пределения остается постоянной, а ускорения и силы инерции равны
нулю. Эти участки кулачка соединены с беговой дорожкой шайбы
дугами окружности большого радиуса г.
Как видно из рисунка НО, коррегирование кулачка значительно
уменьшает скорость движения клапана в момент его открытия и
посадки на седло (до 0,6—1,0 м/сек), за счет чего уменьшаются
ударные нагрузки на детали механизма газораспределения. Вели-
чина ускорения клапана при этом составляет около 1000 м/сек2.
151
Коррегирование кулачков не устраняет изменения фаз газорас-
пределения при изменении зазора между деталями механизма.
Принципиальная схема, поясняющая изменение фаз при изменении
величины зазора, изображена на рис. 111. Из рисунка видно, что
на холодном двигателе,
Рис. 111. Изменение фаз газораспределе-
ния в результате изменения величины
зазора.
когда зазор имеет мень-
шую величину, клапаны
открываются раньше и за-
крываются позже, чем на
горячем. В результате
увеличивается фаза впус-
ка и выпуска и угол пере-
крытия клапанов. Так,
если в рабочих условиях
при зазоре к,9 мм, у дви-
гателя АШ-62ИР фаза
впуска равна 239°, фаза
выпуска — 279° и угол пе-
рекрытия клапанов 40°, то
при зазоре 0,5 мм, соответствующем холодному двигателю, фазы бу-
дут равны соответственно 312° и 356°, а угол перекрытия клапанов—
92°30'. Газораспределение, как говорят, становится «дырявым».
Этим объясняется склонность двигателя к обратным вспышкам в
карбюратор в момент запуска, особенно при обеднении смеси из-за
недостаточной заливки бензином.
Установка кулачковой шай-
бы на двигатель. Кулачковая
шайба устанавливается на дви-
гатель в строго определенном
положении. Для этого на зубь-
ях шестерен привода механиз-
ма газораспределения и на са-
мой шайбе нанесены метки.
Шайба устанавливается по ним
в такой последовательности
(рис. 112). Ведущая шестерня
привода 2 сцепляется с боль-
шим венцом двойной шестер-
ни 3 так, чтобы меченый зуб
первой шестерни находился
между двумя мечеными зубья-
ми второй. При этом шестерня
кулачковой шайбы должна
быть так сцеплена с малым
венцом двойной шестерни, что-
бы меченый зуб последней 6
находился строго против рис-
ки 7 в окне диска кулачковой
шайбы.
Рис. 112. Установка кулачковой
шайбы.
1—коленчатый вал; 2—ведущая ше-
стерня; 3—двойная шестерня;
4—кулачковая шайба; 5—меченые
зубья ведущей и двойной шестерен;
6—меченый зуб малого венца двой-
ной шестерни; 7—риска в окне
диска кулачковой шайбы.
152
При такой установке шайбы и при рабочем зазоре между роли-
ком рычага и торцом штока клапана 1,9 мм моменты открытия и
закрытия клапанов должны соответствовать данным диаграммы
газораспределения двигателя с допуском 10° в сторону увеличения
на начало открытия клапана впуска и закрытия клапана выпуска.
Точность установки шайбы определяется точностью изготовления
и разметки зубьев шестерен, обработки профилей кулачков, разме-
щения толкателей на картере.
УЗЕЛ ТОЛКАТЕЛЯ
В узел толкателя (рис. 113) входят: толкатель 1, предохрани-
тельное кольцо 2, ролик 3, втулка 4, ось ролика 5, пружина 7, ша-
ровое гнездо 6 и направляющая толкателя 8.
Толкатель стальной, в нижней части
имеет прорезь для ролика 3 и отверстия в
стенках для оси ролика 5. В верхней части
толкателя сделана полость, в которую уста-
навливаются пружина 7 и шаровое гнездо 6.
В толкателе просверлено 2 радиальных от-
верстия, через которые в полость проходит
масло.
Наружная цилиндрическая поверхность
толкателя для уменьшения износа отполи-
рована и освинцована. В верхней ее части
имеется кольцевая канавка, в которую
после установки толкателя с роликом в на-
правляющую ставится предохранительное
кольцо 2. Оно сделано из проволоки диа-
метром 0,9 мм и охватывает толкатель по
дуге 240—260°. Назначение кольца — удер-
живать собранный узел толкателя от прова-
ливания в полость носка картера во время
установки узла на двигатель.
Все толкатели взаимозаменяемы. Толка-
тели двигателей с 11-й серии усилены. Их
наружный диаметр увеличен на 2 мм и они
невзаимозаменяемы с толкателями двигате
Рис 113. Узел
толкателя.
1—толкатель; 2—
предохранительное
кольцо; 3—ролик;
4—втулка ролика;
5—ось ролика;
6—шаровое гнездо
толкателя; 7—пру-
жина толкателя;
й— направляющая
толкателя.
лей предыдущих серий.
Шаровое гнездо толкателя стальное,
цилиндрическое, двуступенчатое. С одной
стороны имеет вогнутую сферическую по-
верхность, на которую опирается своим на-
конечником тяга, с другой стороны — внут-
реннюю конусную расточку, где помещается пружина толкателя.
Конусная расточка гнезд введена на двигателях 11-й серии вместо
цилиндрической. Это сделано с целью устранить износ пружины
из-за соприкосновения ее с внутренними стенками гнезда. Гнездо
153
имеет осевое отверстие, через которое из толкателя в тягу проходит
масло. Все шаровые гнезда двигателей всех серий взаимозаменяемы.
Ролик толкателя стальной, имеет 1незначительную выпуклость
по образующей (бочонкообразпость), которая предотвращает кон-
центрацию нагрузки на краях ролика в случае его перекоса относи-
тельно кулачков и беговой дорожки кулачковой шайбы и умень-
шает их износ. В центральное отверстие ролика устанавливается
свободноплавающая бронзовая втулка 4 (рис. 113). Этой втулкой
ролик опирается на стальную ось 5, свободно установленную в от-
верстиях щек толкателя.
Ролики и их оси испытывают значительные нагрузки. Для повы-
шения износоустойчивости и обеспечения необходимой прочности
они подвергаются термической обработке — цементируются и зака-
ливаются. Все поверхности ролика, втулки и оси отполированы.
Продольные перемещения оси ролика ограничиваются стенками
направляющей. Для уменьшения износа стенок напр'авляющей тор-
цы осп сделаны сферическими. Ролики и втулки роликов двигателей
всех серий взаимозаменяемы. Оси роликов у двигателей 11 и 12-й се-
рий длиннее, чем у двигателей предыдущих серий, что обусловлено
увеличением диаметра толкателя на 2 мм.
Направляющая толкателя — стальная, полая. В полости мень-
шего диаметра направляющей помещается толкатель; в полости
большего диаметра — шаровое гнездо толкателя. Уступ полости
является упором предохранительного кольца толкателя.
Направляющей придана цилиндрическая форма. В нижней ее
части, выступающей внутрь картера, имеется паз для ролика и от-
верстие под его ось. Наружный диаметр этой части на 2 мм мень-
ше диаметра, которым направляющая входит в гнездо носка кар-
тера. Сделано это для того, чтобы направляющие нижних цилинд-
ров (4, 5, 6 и 7-го) не касались крышки двойной шестерни привода
механизма газораспределения. К верхней части направляющей с
помощью дюритового шланга крепится кожух тяги. Для более на-
дежного крепления кожуха на конце направляющей сделан наруж-
ный буртик. К носку картера направляющая кпепптся за фланец
двумя шпильками. Под фланец ставится паронитовая прокладка.
Все направляющие двигателя можно разделить на две группы
(рис. 114). В первую входят направляющие толкателей клапанов
впуска и выпуска цилиндров №№ 1, 2, 3, 8, 9 (рис. 114, а). Эти
направляющие имеют в стенках нижней части сквозное отверстие
для подвода масла под давлением на смазку подшипников рычагов
клапанов и 2 наклонных отверстия для слива масла из клапанных
коробок цилиндров через кожухи тяг в картер *.
В другую группу (рис. 114,6) входят направляющие толкателей
всех остальных клапанов. Они не имеют указанных выше отверстий
для подвода и для слива масла.
1 Направляющая клапана выпуска цилиндра № 8 и клапана впуска ци-
линдра № 3 расположены ниже оси двигателя и масло под давлением к ним
ие подводится.
154
Взаимозаменяемы только
направляющие своей группы.
Чтобы направляющую одной
группы нельзя было поста-
вить на место направляю-
щей другой группы, расстоя-
ния между отверстиями под
шпильки на их фланцах
и соответственно между
шпильками на носке картера
сделаны различными.
Направляющие толкате
телей двигателей 11—13-й
серий имеют усиленный фла-
нец, увеличенный на 2 мм,
Рис. 114. Направляющие толкателей
а—для цилиндроз №№ I, 2, 3. 8, 9:
б—для цилиндров №№ 4, 5, 6, 7.
посадочный диаметр и не-
взаимозаменяемы с направ-
ляющими толкателей двига-
телей предыдущих серий.
При сборке двигателя
или замене направляющих
димо проверять зазор между
в условиях эксплуатации необхо-
направляющими цилиндров №№ 4, 5,
6, 7 и крышкой двойной шестерни привода механизма газораспре-
деления. Этот зазор должен быть не менее 0,4 мм. На двигателях
11-й серии (с двигателя № 8113261) для устранения необходимости
замерять эти зазоры в нижней части этих направляющих парал-
лельно прорезям для ролика толкателя с обеих сторон сняты лыски
Рис. 115. Тяга
толкателя
глубиной 0,6 мм. Для сохранения прочности
направляющих наружный диаметр этой ее ча-
сти увеличен с 25 до 25,8 мм. Такие напра-
вляющие можно устанавливать в любое место
нижней группы без промера зазора между
ними и шестерней.
ТЯГИ И КОЖУХИ тяг
Тяги (рис. 115) передают движение от тол-
кателей к рычагам клапанов. Тяга предста-
вляет собой цельнотянутую стальную труб-
ку, в которую с обоих концов запрессованы
стальные закаленные сферические наконеч-
ники. Оба наконечника имеют по 1 сквозному
осевому отверстию для прохода масла к под-
шипнику рычага клапана. В рабочем положении
тяга стоит наклонно, причем угол наклона ме-
няется в зависимости от перемещения толкателя
и рычага клапана. Чтобы во всех ее положениях
масло из шарового гнезда толкателя свободно проникало в тягу и из
тяги в регулировочный винт рычага клапана, отверстия наконечни-
ков тяги у выхода раззенкованы до диаметра 4,8 мм.
155
С целью облегчить регулировку зазоров при изменении их из-за
износа деталей механизма газораспределения, вытяжки клапана
или просадки его в седле выпускаются тяги длиной 424+0,4 и
425+0,4 мм. Первые имеют около наконечника кислотное клеймо
«1», вторые — клеймо «2».
Тяги двигателей всех серий взаимозаменяемы.
Рис. 116. Кожух тяги и
его крепление.
7—головка цилиндра;
2—штуцер; 3—накидная
гайка; 4—кожух тяги;
5—дюритовый шланг;
6—направляющая тол-
Кожухи тяг (рис. 116) обеспечивают
слив масла в 'картер из клапанных коробок
верхних и поступление масла в клапанные
коробки нижних цилиндров.
Кожух тяги 4 изготовлен из тонкостенной
дуралюминовой трубы. Один конец его раз-
вальцован под углом 60° и при помощи
стальной накидной гайки 3 крепится к шту-
церу 2, ввернутому в клапанную коробку
цилиндра. Между гайкой и развальцованной
частью кожуха устанавливается стальное
конусное обжимное кольцо. Второй конец
кожуха — цилиндрический и крепится к на-
правляющей толкателя 6 с помощью дюри-
тового шланга 5. Внутрь шланга запрессо-
вана стальная втулка, защищающая его от
действия масла. С одного конца втулка
имеет развальцовку, с другого — косой срез,
которым плотно прилегает к верхнему торцу
направляющей. Во время запрессовки в
шланг втулка ориентируется относительно
него так, чтобы удлиненный конец ее среза
находился против коричневой отличительной
полоски на наружной поверхности шланга.
При установке шланга на направляющую
нужно следить, чтобы эта полоска была на-
кателя; 7— носок кар- правлена к винту,
тера.
Наличие эластичного крепления кожуха
позволяет ему свободно перемещаться вместе с головкой цилиндра,
когда последний удлиняется от нагрева.
Все кожухи тяг и детали крепления их на двигателях 11—13-й
серий взаимозаменяемы между собой, но невзаимозаменяемы с ко-
жухами двигателей предыдущих серий. Последние изготовлялись
из стальных труб и крепились дюритовыми шлангами как к го-
ловкам цилиндров, так и к направляющим толкателей.
РЫЧАГИ КЛАПАНОВ
Рычаги клапанов (рис. 117) служат для передачи движения от
тяг к клапанам при их открытии и от клапанов к тягам — при за-
крытии клапанов. Все рычаги размещены в клапанных коробках
цилиндров и устроены принципиально одинаково. Конструктивные
156
отличия рычагов клапанов выпуска обусловлены тем, что на эти
рычаги действуют более высокие механические нагрузки.
Полезно знать величины и характер сил, действующих на рыча-
ги клапанов, так как этим определяются некоторые эксплуатацион-
ные особенности двигателя.
Рис. 117. Рычаги клапанов.
1—рычаг клапана впуска; 2—рычаг клапана вы-
пуска.
Наибольшие нагрузки рычаги испытывают в момент открытия
клапанов (рис. 118). Чтобы открыть клапан, рычаг должен нажать
своим роликом на его шток с силой Р, достаточной для преодоле-
ние. 118. К определению боковой силы, действующей на рычаг
клапана.
ния сил упругости клапанных пружин РПр, сил инерции клапа-
на PjKn и сил давления газов в цилиндре на головку клапана РГ.
Сила упругости комплекта клапанных пружин при закрытом кла-
пане составляет 45—55 к?.
157
Сила инерции клапана в момент его открытия стремится удер-
жать клапан в закрытом положении. Она зависит от массы клапа-
на m „ и ускорения его укл в момент открытия и определяется по
формуле:
Р/КЛ /Цкл J КЛ — /кл ,
g
где GK, —вес клапана с тарелкой и сухариками, кг;
% = 9,81 — ускорение силы тяжести, м/сек2.
Клапан выпуска
Рис. 119. К определению
сил давления газов на
клапан впуска и вы-
пуска в момент их от-
крытия.
При ускорении /кл = 1000 м/сек2 и
весе клапана выпуска 670, а впуска —
430 г величина сил инерции клапанов в
момент их открытия составит: для кла-
пана впуска около 45; для клапана вы-
пуска — около 65 кг.
Сила давления газов, препятствующая
открытию клапана, зависит от режима
работы двигателя и также различна по
величине для клапанов впуска и выпуска.
Клапан впуска открывается в точке г'
индикаторной диаграммы, когда давление
в цилиндре рг' ~ 1,1 ро, а клапан вы-
пуска — в точке е' при давлении в цилин-
дре р/ 6—10 кг!см? (рис. 119). С дру-
гой стороны, на клапан впуска со сторо-
ны впускной трубы действует давление
наддува р„, а на клапан выпуска со сто-
роны выхлопного патрубка давление,
примерно равное атмосферному р0, кото-
рые способствуют открытию клапанов.
Силу давления газов, препятствующую
открытию клапана, можно выразить фор-
мулой:
Рг = ------(Ре — Ро) — ДЛЯ
4
клапана выпуска и
^d2 л
Рг=----— (г/ — рк) —для клапана впуска,
4
где: dKn — диаметр головки клапана, см. У двигателя АШ-62ИР он
равен ~ 7,8 см.
Наибольшая сила давления газов, препятствующая открытию
клапана выпуска, возникает на .взлетном режиме, когда
р, ~ 10 кг/см2. При этом:
рг~д ' 7>82(Ю—1) «= 440 кг.
4
158
Наибольшая сила давления газов, препятствующая открытию
клапана впуска, возникает при работе на малом газе, когда
р/ — 1,1 кг/см2, а рк ~ 400 мм рт. ст. — 0,54 кг/см2. При этом:
Рс (1,1 —0,54) — 25 кг.
4
Таким образом, наибольшая сила, необходимая для открытия
клапанов (без учета трения их штоков о направляющие), состав-
ляет:
Р «г 50 + 65 -f- 440 — 555 кг для клапана выпуска;
Р — 50 4- 45 + 25 — 130 кг для клапана впуска.
Из рисунка 118 видно, что для получения на ролике рычага
силы Р тяга должна действовать на регулировочный болт с такой
силой Рт, при которой ее составляющая Pfi, действующая перпен-
дикулярно оси переднего плеча в плоскости качания рычага, была
бы равна:
а
т-I в 5 ,
При отношении плеч рычага —- = — наибольшая величина
а 4
этой силы будет примерно равна 700 кг для рычага клапана вы-
пуска и 140 кг — для клапана впуска.
Так как тяга расположена не перпендикулярно оси переднего
плеча и не в плоскости качания рычага, а наклонена к нему в двух
плоскостях (рис. 118), то осевое усилие тяги Рт, необходимое для
открытия клапана, будет несколько больше силы Рр и составляет
около 800 кг для клапана выпуска и около 150 — для клапана
впуска.
В результате наклона тяги к оси клапана при действии ее на
рычаг возникает боковая сила N, прижимающая рычаг к внутрен-
ней стенке клапанной коробки, и продольная сила Т, сдвигающая
рычаг к клапану.
Сила N вызывает износ стенки клапанной коробки, сила Т —
дополнительный изгиб осевого болта. Величина силы N для рычага
клапана выпуска составляет около 320, а для рычага клапана
впуска — около 60 кг.
Из приведенного приблизительного расчета видно, что рычаги
клапанов выпуска работают в значительно более тяжелых усло-
виях, чем рычаги клапанов впуска. Поэтому, для обеспечения не-
обходимой прочности и надежности они делаются более массивны-
ми, устанавливаются на более надежные подшипники и более проч-
ные осевые болты. Установка рычагов клапанов выпуска в клапан-
ных коробках предусматривает наличие устройств, воспринимаю-
щих значительные по величине боковые силы. Во всем остальном
рычаги клапанов впуска и выпуска по конструкции подобны.
Рычаги клапанов изготовлены из высококачественной стали.
Рычаг — двуплечий, в средней части имеет ступицу с отверстием
159
для подшипника. На вильчатом конце заднего плеча рычага уста-
новлен стальной закаленный ролик, которым рычаг опирается на
торец штока клапана. Ролик вращается на стальной закаленной
втулке, установленной на стальной оси и зажатой между щеками
рычага при развальцовке концов оси (рис. 120). На переднем плече
рычага установлен регулировочный винт с шаровым гнездом, в ко-
торое входит шаровой наконечник тяги. Винт контрится зажимным
винтом, который в свою очередь законтрен неразрезной пружинной
шайбой. Регулировочный винт имеет глухое осевое отверстие, с ко-
торым соединены 3 радиальных канала для подвода масла из
тяги к подшипнику рычага (рис. 121). Для этой же цели пе-
Рис. 120. Конструкция рычага кла-
пана.
реднее плечо рычага имеет сквозной
канал, соединенный с подковообраз-
ным пазом на поверхности отвер-
стия под регулировочный винт. Ра-
диальные каналы расположены под
углом 120° друг к другу, и при лю-
бом положении винта одно из них
совпадает с пазом, обеспечивая про-
пуск масла к подшипнику.
На верхнем торце винта по на-
правлению осей каналов нанесены
2 риски. Третья — совпадает с пазом
винта под отвертку. Риски служат
для того, чтобы во время регулиро-
вания зазоров между роликами ры-
чагов и штоками клапанов верхних
цилиндров случайно не поставить регулировочный винт в положе-
ние, при котором одно из его отверстий совпадает с прорезью рыча-
га. Если отверстие совпадает с прорезью, то масло к подшипнику
не поступит, а будет свободно вытекать в клапанную коробку и че-
рез кожух тяги — в картер.
Рис. 121. Каналы для прохода
масла в рычаге клапана и по-
ложение регулировочного вин-
та.
Все одноименные рычаги взаимозаменяемы. Рычаги клапанов
выпуска двигателей 11 и 12-й серий в отличие от предыдущих уси-
лены за счет увеличения на 1,5 мм толщины стенки ступицы,
160
увеличения диаметров оси ролика и его втулки. Для отличия
ролик с отверстием под увеличенную втулку имеет кольцевую ка-
навку на торце. Взаимозаменяемость собранных рычагов от этих
конструктивных изменений не нарушилась.
Подшипники рычагов клапанов.
Рычаги клапанов устанавливаются
на подшипниках качения, обеспечи-
вающих меньшее трение по сравне-
нию с подшипниками скольжения.
Подшипник рычага кла-
пана впуска (рис. 122) двух-
рядный, с конусными роликами. На-
личие у роликов незначительной ко-
нусности позволяет подшипнику вос-
принимать небольшие по величине
осевые усилия. Подшипник имеет
одну наружную и две внутренние
обоймы. Наружная обойма 2 запрес-
сована в ступицу рычага 1, внутри
имеет 2 конусные поверхности,
являющиеся беговыми дорожками
для роликов 5. На наружной поверх-
ности обойма имеет кольцевую ка-
навку, соединенную радиальными
Рис. 122. Подшипник рычага
клапана впуска.
1—рычаг; 2—наружная обой-
ма подшипника; 3—пружинное
кольцо; 4—шайба; 5—ролик;
6—внутренняя обойма подшип-
ника.
отверстиями с ее внутренней поверхностью. Через эти отверстия
подводится масло для смазки и охлаждения трущихся поверхностей
беговых дорожек обойм и роликов подшипника.
Каждая внутренняя обойма 6 имеет беговую дорожку для роли-
ков, буртики для упора роликов и отверстие диаметром 12 мм для
осевого болта рычага.
После сборки подшипника в кольце-
вые канавки, имеющиеся по краям у на-
ружной обоймы, уста наливается по одно-
му плоскому разрезному пружинному
кольцу 3, которые удерживают ролики и
внутренние обоймы от выпадения.
При установке рычага в клапанной
коробке на осевой болт с обеих сторон
подшипника устанавливаются стальные
шайбы 4, которыми внутренние обоймы
зажимаются между стенками клапанной
коробки в результате их деформации от
затяжки гайки осевого болта.
Рис. 123. Подшипник рыча-
га клапана выпуска.
1—рычаг; 2—наружная
обойма подшипника; 3—
шайба; 4—иглы; 5—ограни-
чительное кольцо; 6—-внут-
ренняя обойма подшипника.
11. Зак. 397
Подшипник рычага клапа-
на выпуска (рис. 123) — двухрядный,
игольчатый. Иглы представляют собой
цилиндрические ролики малого диаметра.
Все вместе они образуют как бы плаваю-
щую втулку, установленную между обой-
161
мами и работающую в основном скольжением, которое, однако, со-
провождается качением отдельных игл в зоне повышенной нагрузки
или под действием толчков. Таким образом игольчатый подшипник
является смешанным, промежуточным между подшипниками сколь-
жения и качения. В нем сочетаются положительные особенности
первого — большая опорная поверхность и малые удельные давле
ния и второго — наличие трения качения.
Подшипник имеет две обоймы — наружную и внутреннюю. На-
ружная обойма 2 запрессована в ступицу рычага 1, имеет кольце-
вую канавку на наружной поверхности и радиальные отверстия для
прохода масла к иглам. Внутренняя обойма 6 представляет собой
цилиндрическую втулку с отверстием диаметром 13 мм под осевой
болт рычага.
Иглы 4 установлены между обоймами с радиальным и окруж-
ным зазорами. Между рядами игл свободно установлено стальное
ограничительное кольцо 5. От выпадения иглы удерживаются дву-
мя шайбами 3, которые устанавливаются на осевой болт с каждой
стороны подшипника при установке рычага в клапанной коробке
цилиндра.
Игольчатый подшипник является только опорным. Действующие
на него значительные боковые усилия воспринимаются внутренней
стенкой клапанной коробки через стальную упорную шайбу, кото-
рая на двигателях с 11-й серии имеет толщину 4 мм.
На двигателях до 9-й серии включительно обе шайбы имели
толщину 2 мм. Из-за недостаточной прочности внутренняя упорная
шайба часто разрушалась. В связи с увеличением ее толщины уве
личена на 2 мм и ширина гнезд клапанных коробок цилиндров под
рычаги клапанов выпуска. На шайбу между подшипником и внеш-
ней стенкой коробки, имеющую толщину 2 мм, осевые усилия не
действую^.
Осевые болты рычагов клапанов (рис. 424) — стальные, в сред-
ней части на участке длиною 50 мм цементированы. Болты уста-
о б
Рис. 124. Уплотнение осевых болтов.
1—резиновое кольцо; 2—алюминиевые кольца
навливаются в отверстия клапанных коробок головками в сторону
оси цилиндра. Болт рычага клапана впуска имеет диаметр 12, а
162
рычага клапана выпуска — 13 мм. Для предупреждения течи масла
по зазорам между болтами и стенками клапанных коробок послед-
ние с наружной стороны имеют расточки, концентричные отверстиям
под болты. В расточки устанавливается по одному алюминиевому
маслоуплотнительному кольцу 2. Уплотнение осевых болтов алю-
миниевыми кольцами (рис. 124, б) введено, начиная с двигателя
№ 8112108 11-й серии вместо ранее применявшегося уплотнения
резиновыми кольцами 1 (рис. 124, а). Последние сравнительно
быстро разрушались от действия горячего масла, что ухудшало
уплотнение. Одновременно с введением алюминиевых уплотнитель-
ных колец введены усиленные гайки осевых болтов (рис. 124, б)
с целью улучшения их затяжки.
Под головку осевого болта и под его гайку устанавливается по
одной стальной шайбе. У шайбы, устанавливаемой под головку
болта, имеется фаска, которая должна быть обращена в сторону
головки.
Смазка подшипников рычагов клапанов (рис. 125). Подшипни-
ки рычагов клапанов впуска и выпуска цилиндров №№ 1, 2, 9,
клапанов впуска цилиндра № 8 и выпуска цилиндра № 3 смазы-
ваются маслом под давлением. Из зигзагообразного канала носка
картера (см. рис. 162, стр. 213) масло подходит к задним отвер-
стиям в стенках направляющих толкателей этих клапанов. При пе-
ремещении толкателей и направляющих их отверстия на некоторое
время совмещаются. В эти моменты масло поступает внутрь толка-
телей и через осевые каналы их шаровых гнезд, через тяги, осевые
и радиальные отверстия регулировочных винтов поступает в
каналы рычагов клапанов. Затем масло входит в кольцевые
канавки на наружных обоймах подшипников и через их радиальные
отверстия выходит в полости между обоймами подшипников. Сма-
зав и охладив подшипники, масло вытекает в клапанные коробки,
откуда по кожухам тяг и наклонным отверстиям направляющих
толкателей стекает в картер.
Для обеспечения надежной смазки подшипников рычагов этих
клапанов необходимо при регулировании зазоров между роликами
и штоками клапанов устанавливать регулировочный винт, ориенти-
руясь по рискам на его торце, так, чтобы ни одно из его радиаль-
ных отверстий не совпадало с прорезью рычага. Кроме того, регу-
лировочный винт должен быть в таком положении, чтобы его ради-
альные отверстия совмещались с подковообразным пазом рычага по
высоте. Для этого регулировочный винт не должен выступать из
рычага более, чем на 5 мм и не должен утопать в нем.
Подшипники рычагов всех других (нижних) клапанов смазы-
ваются маслом, поступающим в клапанные коробки самотеком из
носка картера через зазоры между толкателями и их направляю-
щими и через кожухи тяг. При регулировании зазоров у этих кла-
панов регулировочный винт может быть установлен в любое поло-
жение.
11*
163
пшшш
Узел клапана впуска
Рис. 125. Механизм газораспределения.
164
КЛАПАНЫ, ИХ СЕДЛА, НАПРАВЛЯЮЩИЕ И ПРУЖИНЫ
Клапаны обеспечивают впуск смеси в цилиндры и выпуск газов
из них в тактах впуска и выпуска и герметизируют цилиндры в так-
тах сжатия и рабочего хода. Открывается клапан под действием
рычага, закрывается — под действием клапанных пружин. В закры-
том положении клапан опирается на седло. Для создания герметич-
ной посадки опорные поверхности клапана и седла делаются конус-
ными и притираются друг к другу. Благодаря конусу клапан при
посадке на седло хорошо самоцентрируется. Движение клапана на-
правляется направляющей втулкой.
Клапаны, особенно выпускные, работают в крайне тяжелых
условиях. Это обусловлено их высокими рабочими температурами,
значительными ударными нагрузками, возникающими при посадке
клапанов на седла, механическим и химическим действием струи
раскаленных продуктов сгорания.
Поверхности головок клапанов, выступающие в камеру сгора-
ния, периодически подогреваются в тактах рабочего хода и выпуска
от соприкосновения с продуктами сгорания, температура которых
доходит до 2000—2500°С. При этом в такте выпуска вся поверх-
ность головки и часть штока клапана выпуска омывается продук-
тами сгорания, и он нагревается значительно больше, чем клапан
впуска.
Отвод тепла от головок клапанов возможен только через сопри-
касающиеся поверхности фасок седла и головки клапана, а также
через его шток в направляющую. Отвести тепло от клапана впуска
легче, так как в такте впуска он омывается свежей смесью, имею-
щей сравнительно низкую температуру.
В результате интенсивного нагрева и недостаточного отвода те-
пла рабочая температура головки клапана выпуска достигает
750—850°С, а клапана впуска — 350—450°С. Другими словами го-
ловка клапана выпуска работает, находясь в состоянии красного
каления. Работая в условиях столь высоких температур, клапан са-
дится на седло с ударом значительной силы. Число ударов огромно
и, например, при оборотах коленчатого вала 1800 в минуту соста-
вляет 54000 в час. Клапан непрерывно «куется», и если он не имеет
необходимой прочности, то фаска его сминается, а шток вытя-
гивается.
В продуктах сгорания этилированного бензина имеется окись
свинца. При высоких температурах она активно химически дей-
ствует на металл клапанов, особенно клапана выпуска, вызывая
их коррозию и уменьшение прочности.
Вместе с продуктами сгорания из цилиндра выносятся наружу
твердые частицы нагара и атмосферной пыли, попадающей туда с
воздухом. Они оседают на фасках клапана и седла, могут нарушить
герметичность посадки клапана и привести к местному прорыву га-
зов. Последний неизбежно сопровождается местным перегревом
головки клапана. При недостаточной жаростойкости металла кла-
пана это может привести к прогару его головки.
165
Местный прорыв газов может возникнуть также вследствие ко-
робления седла и головки клапана из-за неравномерного охлажде-
ния головки цилиндра.
Для обеспечения надежной работы клапанов в столь тяжелых
условиях они изготовляются из высококачественных жаропрочных
и жаростойких хромоникелевых сталей с примесью вольфрама,
кремния, молибдена и марганца. Эти стали обладают хорошими ме-
ханическими свойствами, сохраняют их при высоких температурах
и хорошо устойчивы против газовой коррозии.
Однако даже самые лучшие жаропрочные стали не в состоянии
обеспечить надежную работу клапана выпуска, если для этого нс
будут приняты дополнительные меры (см. стр. 167).
Клапан впуска (рис. 126) изготовляется из поковки жароупор-
ной стали марки ЭИ72. Клапан состоит из головки, шейки и штока.
На двигателе АШ-62ИР, как и на боль-
шие. 126. Клапан впуска.
Клапаны впуска всех
шинстве современных авиационных двига-
телей, головка клапана имеет форму
тюльпана. При такой форме очертания
головки со стороны впускной трубы полу-
чаются плавными, что уменьшает гидра-
влические сопротивления поступлению
смеси и улучшает наполнение цилиндра.
Головка такой формы имеет недостаточ-
ную жесткость кромок. Однако сравни-
тельно невысокая рабочая температура и
небольшие механические нагрузки, дей-
ствующие на кромки (последнее обуслов-
лено ажурностью конструкции клапана),
обеспечивают вполне надежную работу
клапана. Угол наклона фаски клапана
равен 30°'.
Шток клапана цилиндрический, сплош-
ного сечения. В верхней части он имеет
выточку под замок крепления тарелки
клапанных пружин. На торец штока на-
вариваются твердые сплавы нихром или
стеллит, обладающие высокой износо-
устойчивостью.
двигателей АШ-62ИР, находящихся на
эксплуатации, взаимозаменяемы.
Седло клапана впуска (рис. 126) бронзовое, запрессовано в
гнездо головки цилиндра. Угол фаски седла 30°. Для улучшения
1 Величина угла наклона фаски определяет площадь проходного сечения
при открытом клапане.
Общепринятые в современных авиадвигателях углы наклона фаски клапа-
нов равны 30 и 45°. При одном и том же диаметре головки клапана и подъеме
его над седлом угол 30° увеличивает проходное сечение на 15—20% больше,
чем угол 45°. Опорная поверхность клапана в этом случае больше и удельное
давление на нее, а следовательно, и износ меньше. Самоцентровка кла-
пана при угле 30° хуже, а прочность фаски — меньше.
166
наполнения цилиндра смесью внутренняя поверхность седла сдела-
на в виде расширяющегося насадка с плавными очертаниями
стенок.
Клапан выпуска ([рис. 127) изготовлен из жароупорной стали
ЭИ69. Клапан имеет грибовидную форму головки с выпуклой по-
верхностью днища. При такой форме головка хорошо обтекается
продуктами сгорания, выходящими из цилиндра. Угол опорной
части фаски головки 45°; кромка фаски закруглена. Выпуклость
головки и угол фаски 45° придают головке жесткость, что умень-
шает возможность ее коробления из-за неравномерного нагрева. При
этом клапан хорошо самоцентрируется на седле. Недостатком
выпуклой формы головки является плохой отвод тепла от ее сред-
ней части, вследствие чего рабочие температуры здесь высоки.
Клапан выпуска — самая нагруженная в тепловом отношении
деталь двигателя. Продолжительная работа двигателя на повышен-
ных режимах сопровождается перегревом клапана выпуска и может
вызвать его разрушение из-за потери механической прочности или
вследствие прогара. .
С целью повысить надежность работы клапана выпуска на дви-
гателе АШ-62ИР предусмотрено:
1. Охлаждение клапана с помощью металлического натрия.
2. Повышение жаростойкости и жаропрочности фаски посред-
ством наварки на нее твердого сплава.
3. Устройство фаски клапана с дифференциальным углом.
4. Посадка клапана на подвесное или упругое седло.
1. Охлаждение клапана с помощью металли-
ческого натрия имеет целью понизить температуру его голов-
ки за счет более интенсивного отвода тепла от нее в головку ци-
линдра через шток и направляющую клапана. Для этой цели го-
ловка и шток клапана делаются полыми. 2/3 объема этой полости
заполняется металлическим натрием, после чего полость наглухо
закрывается стальной пробкой. Над пробкой на торец клапана на-
варивается твердый сплав (нихром или стеллит).
Металлический натрий имеет малый удельный вес (0,97 г/см3)
и обладает сравнительно большой темплоемкостью (0,27 кал/кг°С).
Температура плавления натрия равна 97,6°С; температура кипе-
ния — 880°С. Натрий обладает высокой теплотой испарения
(1100 кал/кг), т. е. при испарении отбирает, а при конденсации
отдает много тепла.
Перечисленные физические свойства металлического натрия бла-
гопрятны для использования его в качестве переносителя тепла от
головки к штоку клапана.
Процесс охлаждения клапана с помощью натрия происходит
следующим образом. При нагреве клапана натрий плавится и ча-
стично испаряется, отбирая от головки большое количество тепла.
Взбалтываясь при движении клапана, расплавленный натрии омы-
вает более холодные стенки штока и отдает ему тепло. Из штока
клапана тепло передается в его направляющую, откуда — в голов-
ку цилиндра и в омывающий ее воздух. Таким образом, сам натрий
167
не является охлаждающей средой, а только переносит тепло. При-
менение металлического натрия для охлаждения клапанов выпуска
снижает температуру их головок в среднем на 150—200°.
2. Наварка на фаску клапана твердых спла-
вов имеет целью повысить стойкость фаски против газовой корро-
зии и уменьшить ее смятие от ударов при посадке клапана на сед-
ло. Первоначально (на двигателях до 7-й серии) на фаски клапа-
нов выпуска наваривался стеллит марки ВЗК (рис. 127, а). Обла-
а) До 7-й серии
б)7.6.9-я серии
в)Ни12-я серии
Рис. 127. Клапан выпуска.
дая высокой твердостью и противокоррозийной устойчивостью, стел-
лит имеет существенный недостаток — он хрупок. Слой его растре-
скивался от ударов клапана о седло, а также вследствие коробле-
ния головки клапана от неравномерного нагрева. Все это вызывало
прогар фаски. По этой причине на двигателях с 7-й серии фаску
клапана выпуска наваривают более жаростойкими — и эластичными
хромоникелевыми сплавами (ВХН-1 и нихромом ЭИ334 (рис. 127,6
и 127, в).
На клапанах выпуска двигателей 11 — 13-й серий твердый сплав
наваривается не только на фаску, как это делалось раньше, но и
на часть донышка (рис. 127, в), что значительно повышает проч-
ность и противокоррозийную устойчивость всей кромки головки
клапана, уменьшает возможность его прогара.
3. Устройство фаски клапана с дифференци-
альным углом наклона заключается в следующем (рис. 128).
Нижняя поверхность фаски по ширине до 1,5 мм имеет угол накло-
на 45°, который точно соответствует углу наклона фаски седла.
Верхняя часть фаски клапана имеет угол наклона 43°—43°15/ и при -
посадке клапана на седло с ним не соприкасается. Такое устройство
позволяет ускорить приработку фаски клапана, имеющую очень
твердую поверхность, к седлу и обеспечивает лучшую герметичность
168
посадки клапана. Кроме того, наличие дифференциального угла
фаски исключает возможность образования щели между клапаном
н седлом со стороны камеры сгорания в результате вытяжки голов-
ки клапана под действием нагрузок. Появление такой щели обычно
приводит к ухудшению теплоотдачи от фаски клапана в седло, к
перегреву ее и прогару.
По мере отработки ресурса двигателя поверхность прилегания
фаски клапана к седлу непрерывно увеличивается за счет износа
седла и, главным образом, за счет вытяжки головки клапана.
Рис. 128. Деформации клапана с дифференциальной
фаской (слева) и без нее (справа).
К исходу межремонтного ресурса двигателя клапан обычно приле-
гает к седлу всей поверхностью фаски. В дальнейшем нижняя
кромка фаски клапана начинает отставать от седла, и между ними
образуется щель (рис. 128, справа). При этом фаска подвергается
более интенсивному действию горячих газов и сравнительно быстро
разрушается.
Таким образом, дифференциальный угол наклона фаски кла-
пана ускоряет ее приработку к седлу, обеспечивает хорошую герме-
тичность посадки клапана на седло и уменьшает возможность его
прогара в течение отработки всего межремонтного ресурса двига-
теля.
4. Посадка клапана на подвесное или упругое
седло. До 1951 г. двигатели АШ-62ИР выпускались с седлами
клапанов выпуска, жестко посаженными в гнезда головок цилин-
дров (рис. 127, а, 127,6). Будучи посажено жестко, седло неизбеж-
но деформировалось во время работы двигателя вследствие темпе-
ратурных деформаций головки цилиндра, обусловленных неравно-
мерным ее нагревом. В результате окружность седла искривлялась
и его соосность с клапаном нарушалась. Между фасками клапана и
седла в отдельных местах появлялись просветы, через которые про-
рывались газы, что вызывало местный перегрев и прогар фаски
клапана.
169
С целью повысить надежность работы клапана выпуска на дви-
гателях 11-й серии последних выпусков, а также и на двигателях
12-й серии введено подвесное седло. Его конструкция показана на
рис. 127, в.
Седло закреплено на головке цилиндра посредством развальцов-
ки шейки седла. Рабочая часть седла лишь легко касается головки
и то только верхним торцом. Во время работы она упруго переме-
щается относительно шейки в зависимости от того, как ее напра-
вляет головка клапана. Такая конструкция седла обеспечивает со-
хранение соосности седла и клапана и хорошую герметичность как
Рис. 128, а. Упругое седло клапана выпуска
двигателя 13-й серии.
в случае коробления седла, так и в случае коробления головки
клапана.
При ослаблении развальцовки седло опускается на стальное
предохранительное кольцо, запрессованное в головку цилиндра, ко-
торое удерживает его от выпадения. Одновременно кольцо умень-
шает отложение нагара в радиальном зазоре между седлом и стен-
кой головки. На двигателях 13-й серии седло в головку цилиндра
посажено жестко, но по конструкции является упругим (рис. 128, а).
Принципиально оно работает так же, как и подвесное седло, но
по сравнению с ним является более надежным. Это обусловлено,
во-первых, тем, что жесткая посадка седла исключает возможность
его выпадения. Во-вторых, подвесное седло значительно теряет свои
упругие свойства, как только радиальный зазор между ним и го-
ловкой будет забит твердым нагаром. У упругого седла эта возмож-
ность исключена. Кроме того, упругое седло по конструкции проще
подвесного.
Внутренная поверхность седла имеет плавные очертания с
целью уменьшить гидравлические сопротивления на выпуске и
улучшить очищение цилиндра от отработавших газов.
Как видно из рис. 127, конструкция клапанов выпуска в ходе
производства двигателей АШ-62ИР непрерывно совершенствова-
лась. Это привело к значительному повышению надежности их
работы.
170
Клапаны выпуска двигателей всех серий с 7 по 13-ю включи-
тельно взаимозаменяемы.
Направляющие клапанов (рис. 129). Направляющие клапанов
впуска изготовляются из оловянно-свинцово-никелевой бронзы
марки БрОСН, а клапанов выпуска — из более жаростойкой алю-
миниевой бронзы марки БРАЖМц. Для лучшей защиты штока кла-
пана выпуска от действия горячих газов и для увеличения тепло-
отдачи -в головку цилиндра направляющая клапана выпуска имеет
большую длину, чем направляющая клапана впуска. В бобышки
головки цилиндра направляющие запрессованы с натягом.
а
Рис. 129. Направляющие клапанов.
а—направляющая клапана выпуска двигателей
11-й серии; б—то же, 12-й серии; в—направляю-
щая клапана впуска двигателей всех серий.
На наружной поверхности направляющих выпуска и впуска сде-
лано соответственно по 3 и 2 неглубоких кольцевых канавки. При
запрессовке направляющих в эти канавки под действием сил упру-
гости вдавливается металл головки цилиндров, что улучшает связь
между втулкой и головкой. Глубина посадки втулки ограничивается
упором ее буртика в головку цилиндра. На этот буртик опирается
внутренняя пружина клапана.
После запрессовки внутреннее отверстие направляющей развер-
тывается. За базу для развертки принимается седло.
Зазор между штоком клапана и направляющей должен быть в
пределах:
0,047 -5-0,97 мм для клапанов впуска,
0,086 —5—0,15 мм для клапанов выпуска.
Он измеряется в трех поясах во взаимно перпендикулярных на-
правлениях. Если зазоры меньше допустимых, то возможно заеда-
ние клапана в направляющей. При очень больших зазорах возмож-
но попадание масла из клапанных коробок в цилиндры и тряска
двигателя из-за замасливания свечей.
171
Направляющие одноименных клапанов двигателей всех серий,
находящихся на 'эксплуатации, взаимозаменяемы.
Направляющие клапанов выпуска двигателей с 12-й серии имеют
над буртиком посадочный поясок высотой 3 мм, который введен
для уменьшения износа внутренних пружин клапанов от трения их
о стенки направляющих (рис. .129).
Пружины клапанов обеспечивают своевременное закрытие кла-
панов и исключают возможность их самопроизвольного открытия.
В момент открытия клапана возникают силы инерции, которые
На этом участке
силы инерции PjK„
тормозят от-
крытие клапана
Скорость нпапана
Подъем
клапана
Ускорение
клапана
Паэтом участке
силы инерции Р;Ип
способствуют
закрытию клапана
На этом участке силы инер-
ции Рукя стремятся открыть
клапан и удержать его в от-
крытом положении
Рис. 130. Характер действия сил инерции клапана.
сначала тормозят его открытие, а затем стремятся переместить
клапан в положение полного открытия и удержать его в этом по-
ложении (рис. 130). Рычаг клапана, тяга и толкатель под дей-
ствием собственных сил инерции также стремятся занять и сохранить
положение, соответствующее полностью открытому клапану. Если
их своевременно не вывести из этого положения, то ролик толка-
теля оторвется от кулачковой шайбы, ее кулачок «проскользнет»
относительно толкателя и клапан опустится на седло позже, чем это
необходимо. Величина фаз газораспределения изменится. Для
устранения такой возможности клапанные пружины должны обла-
дать упругостью, значительно превышающей величину сил инерции,
действующих на клапан при любом его положении.
При закрытом клапане пружины также должны иметь достаточ-
ную упругость с тем, чтобы клапан не открылся преждевременно
из-за разности давлений, действующих на его головку со стороны
впускной трубы или выхлопного патрубка и со стороны цилиндра.
Опасными в этом отношении режимами работы двигателя являют-
ся: для клапана впуска —• взлетный режим, для клапана выпуска —
режим малого газа.
Во время работы двигателя на взлетном режиме разность между
давлением наддува, действующим на клапан впуска со стороны
172
впускной трубы, и наименьшим давлением газов в цилиндре в такте
выпуска доходит до 0,4 кг/см2. В результате этого создается сила
величиной около 20 кг, стремящаяся открыть клапан впуска.
При работе двигателя на малом газе (р* = 300—400 мм рт. ст.)
разность между давлением в выхлопном патрубке и наименьшим
давлением в цилиндре в такте впуска достигает 0,6 кг/см2. В ре-
зультате возникает сила величиной около 30 кг, стремящаяся
открыть клапан выпуска.
Понятно, что упругость пружин при закрытых клапанах должна
значительно превышать величину
указанных выше сил, стремящихся
открыть их не вовремя.
Каждый клапан двигателя
АШ-62ИР снабжен тремя цилиндри-
ческими пружинами 3, изготовлен-
ными из высококачественной сталь-
ной проволоки круглого сечения
(рис. 131). Все 3 пружины навиты в
одну сторону'.
Верхними торцами пружины опи-
раются на тарелку /, укрепленную
на штоке клапана, а нижними тор-
цами: внешняя и средняя — на
стальные шайбы 6, установленные в
обработанные под них гнезда в кла-
панных коробках; внутренняя — на
буртик направляющей клапана.
Рис. 131. Пружины, тарелки, за
мок клапана.
1—тарелка клапана; 2—замок;
3—пружины; 4—клапан; 5—на-
правляющая; 6—шайба
Пружины для клапанов впуска и
выпуска одинаковы по размерам и упругости.
Упругость пакета пружин при закрытом клапане составляет
45—50 кг.
Тарелки клапанов (рис. 131) стальные, имеют конусное отвер-
стие, в которое входит замок крепления ее на штоке клапана и
3 кольцевых уступа для центрирования пружин. Все тарелки
взаимозаменяемы.
Замки тарелок клапанов (сухарики) изготовлены из стали в
виде половинок усеченного конуса с осевым цилиндрическим отвер-
стием, разрезанного вдоль оси на две части (рис. 131). Сухарики
устанавливаются в выточку штока клапана так, чтобы зазор В их
стыках с обеих сторон был примерно одинаков.
Сухарики клапанов впуска и выпуска невзаимозаменяемы. При
одинаковых наружных диаметрах сухарики клапанов впуска имеют
более толстые стенки.
* С одной стороны, это выгодно, так как обеспечивает лучшее самовраще-
ние клапана и самопритирку его в работе. С другой стороны, создается
опасность поломки всех пружин в случае поломки одной из них, в результате
попадания витков последней между витками соседней пружины.
173
3. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ МЕХАНИЗМА
ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Периодическое техническое обслуживание. Периодическое тех-
ническое обслуживание механизма газораспределения производится
в соответствии с Технологическим регламентом и заключается:
а) в проверке состояния деталей и соединений, доступных для
внешнего осмотра. Проверка производится при каждом послеполет-
ном обслуживании;
б) в проверке герметичности клапанов по величине компрессии
в цилиндрах и на слух (через каждые 100 часов);
в) в проверке и регулировании зазоров между роликами рыча-
гов и штоками клапанов. Проверка производится через 100 часов
работы двигателя после установки его на самолет и затем через
каждые 200 часов работы.
Порядок проверки компрессии дан на стр. 70. Величина
ее должна быть не менее 3 кг/см2. Падение компрессии ниже
3 кг/см2 указывает на наличие значительного прогара клапана и на
необходимость снятия цилиндра.
Следует иметь в виду, что незначительный прогар клапана не
вызывает заметного падения компрессии. Поэтому необходимо па-
раллельно с проверкой компрессии проверять герметичность клапа-
нов на слух: нет ли «шипения» в выпускной трубе при проворачи-
вании винта. В случае самого незначительного пропуска воздуха
клапанами цилиндр подлежит снятию.
Прежде чем снимать цилиндр для устранения неисправности,
необходимо убедиться, что воздух проходит не в результате попа-
дания между седлом и клапаном кусочка нагара, как это иногда
случается. Для этого нужно снять крышку клапанной коробки и
свинцовым или медным молотком несколько раз ударить по задне-
му плечу рычага клапана так, чтобы он с силой садился на седло.
Если крупинка нагара мешала плотному прилеганию клапана
к седлу, то она будет раздроблена и удалена. После этого нужно
снова 2—3 раза проверить герметичность данного клапана. И толь-
ко после того как неисправность вновь подтвердится, можно сни-
мать цилиндр для замены клапана.
Проверка зазоров между роликами рычагов и штоками клапа-
нов. Зазоры проверяются на двигателе, остывшем до температуры
наружного воздуха. Величина зазоров при этом должна быть
0,5 лои для всех цилиндров.
Перед проверкой зазоров необходимо на всех цилиндрах снять
крышки клапанных коробок и для облегчения проворачивания ко-
ленчатого вала вывернуть все передние свечи. Начинать проверку
и регулирование зазоров лучше с цилиндра № 1 и производить
ее во всех цилиндрах по порядку их работы: 1—3—5—7—9—
2—4—6—8 на обоих клапанах одновременно. Для этого необхо-
димо:
а) проворачивая коленчатый вал по ходу, проследить, чтобы
174
клапаны цилиндра № 1 полностью сели на седла 1 (движение ры-
чага и тарелки клапана прекратилось, ролики рычагов при нажа-
тии на них со стороны регулировочного винта свободно вращаются
от руки);
б) нажимая на переднее плечо рычага, сжать пружину толка-
теля и в зазор, образовавшийся между роликом рычага и штоком
клапана, ввести щуп толщиной 0,5 мм. Щуп вводить так, чтобы он
не касался тарелки клапана (рис. 132).
Рис. 132. Промер зазора между роликом рычага и штоком к.шп.ти
Если щуп не входит в зазор пли, наоборот, входит свободно —
отрегулировать величину зазора. Для этого надо ослабить зажим-
ной винт регулировочного винта рычага клапана и, поворачивая
регулировочный винт отверткой в требуемую сторону, установить
зазор 0,5 лш. Для уменьшения зазора винт поворачивают по ходу
часовой стрелки, а для увеличения зазора — против хода часовой
стрелки.
Перед затяжкой зажимного винта необходимо проверить поло-
жение регулировочного винта по рискам на его торце и по вели-
чине выхода его из рычага. Риски не должны совпадать с прорезью
рычага, а величина выхода винта из рычага должна быть в преде-
лах 0 н- 5 мм. Причиной «утопания» регулировочного винта
является износ деталей механизма газораспределения; причиной
чрезмерного выхода — удлинение клапана или просадка его в
седле.
Если одна из рисок регулировочного винта совпадает с про-
резью рычага, необходимо повернуть винт так, чтобы риска смести-
лась. При этом величина зазора должна быть сохранена в допу-
скаемых пределах (0,4<-0,6 мм). В случаях, когда этого добиться
невозможно, а также когда регулировочный винт выходит из рыча-
1 При проверке и регулировании зазоров устанавливать поршень в поло-
жение в. м. т. не следует. Он может находиться в любом промежуточном по-
ложении такта сжатия и пи рабочего хода, при котором оба клапана полностью
закрыты.
175
га больше, чем на 5 мм или «утопает» в нем, необходимо заменить
тягу.
Одновременно с проверкой и регулированием зазоров необходи-
мо тщательно осмотреть пружины клапанов, проверить зазоры
между тарелками и рычагами клапанов и правильность положения
замков. Когда клапан закрыт, зазор между тарелкой и рычагом
должен быть не менее 0,8 мм (рис. 133). Если зазор меньше
0,8 мм, то рычаг при открытии клапана будет нажимать на тарел-
ку, что приведет к ослаблению посадки замка, выпадению сухари-
ков и к проваливанию клапана в цилиндр. Требуемая величина
зазора устанавливается подбором новых тарелок, замка или рыча-
га. Если заменой их не удается установить зазор больше 0,8 мм,
то это указывает на значительную просадку клапана в седле или
удлинение его штока. В этом случае необходимо заменить цилиндр.
Правильность положения замка клапана определяется глубиной
его утопания, которая должна быть равна 6,5—7,6 мм. Глубина
утопания измеряется специальным глубиномером (рис. 134).
Рис. 133. Промер зазора между та-
релкой и рычагом клапана.
После регулирования зазоров необходимо поставить новые про-
кладки под крышки клапанных коробок и затянуть гайки крепления
крышек, как показано на рис. 42.
Замена деталей механизма газораспределения. За1мена деталей
механизма газораспределения производится в соответствии с Техно-
логией технического обслуживания. При этом:
1) Во всех случаях снятия или замены рычага необходимо:
а) установить новые алюминиевые маслоуплотнительные кольца
осевого болта;
б) осевой болт устанавливать головкой в сторону развала кла-
панных коробок;
в) шайбу под головку болта устанавливать фаской к головке
болта;
г) при постановке рычага выпуска упорную шайбу подшипника
толщиной 4 мм устанавливать со стороны подшипника, обращенной
176
к головке болта, а шайбу толщиной 2 мм — со стороны, обращен-
ной к гайке болта;
д) под крышку клапанной коробки установить новую прокладку,
а деформированные шайбы Гровера под гайками ее крепления
заменить;
е) гайку осевого болта рычага не перетягивать, чтобы не закли-
нить рычаг деформированными стенками клапанной коробки;
ж) после постановки рычага проверить зазор между его роли-
ком и штоком клапана и зазор между рычагом и тарелкой.
2) В процессе монтажа кожухов тяг необходимо:
а) дюритовый шланг надеть на направляющую толкателя так,
чтобы его коричневая отличительная полоска была обращена
к винту;
б) резьбу штуцера клапанной коробки для крепления кожуха
тяги смазать смазкой ВИАМ-2.
Рис. 135. Замена пружин, тарелки или
замка клапана без съемки цилиндра с дви-
гателя.
1—съемник; 2—поддержка; 3—дюритовый
шланг.
3) Для замены замков, тарелок или пружин клапанов без
съемки цилиндра с двигателя следует использовать приспособления,
изображенные на рис. 135.
4) Если заменяется клапан, то новый клапан надо подбирать к
12. Зак. 397 177
направляющей по величине зазора между ними. Зазор определяется
промером диаметра штока клапана и отверстия направляющей в
трех поясах во взаимно перпендикулярных направлениях. Величина
зазора должна быть:
для клапана впуска — 0,047 -и- 0,097 мм;
для клапана выпуска — 0,086-^-0,15 мм.
После подбора клапана к направляющей его необходимо прите-
реть к седлу.
Притирка клапанов производится в случаях:
а) сборки нового цилиндра перед установкой на двигатель —
новый клапан притирается к новому седлу;
б) замены клапана — новый клапан притирается к уже работав-
шему седлу;
в) негерметичности посадки клапана на седло — клапан прити-
рается к седлу, по которому он уже работал.
Клапаны притирают мелкозернистой притирочной пастой типа
«Лаппинг» №№ 1 и 2 в следующем порядке: слегка смазать шток
клапана маслом; вставить его в направляющую и закрепить на
конец штока ключ для притирки; пальцем равномерно нанести на
фаску клапана небольшое количество пасты. После этого прити-
рают клапан, совершая колебательные движения его с поворотом
примерно на одну треть
окружности. В конце каж-
дого поворота клапан надо
отрывать от седла и затем
с легким ударом прижимать
к нему. Время от времени
клапан без нажима на сед-
ло необходимо проворачи-
вать примерно на 180° и
продолжать притирку в та-
ком положении. Как только
прекратится хруст притироч-
ной пасты, вынуть клапан
из направляющей, смыть ке-
росином с него и с седла
остатки пасты, наложить но-
вую пасту и продолжать
притирку. Заменяя пасту,
необходимо проверить каче-
ство притирки: притертые
поверхности должны быть
ровными, матовыми.
Клапаны впуска не имеют дифференциального угла фаски и
притираются до прилегания фаски клапана к седлу по всей ее по-
верхности (рис. 136, а).
Новый клапан выпуска имеет дифференциальный угол фаски и
к новому или уже работавшему седлу притирается так, чтобы ши-
рина притертой поверхности не превышала 1,5 мм (рис. 136, б)
178 •
а
Впу синай
клапан
в
Выпускной
клапан,
работавший
б
Выпускной
клапан,
Не более 1.5 мм
Не более О.вмм
Рис. 136. Притирка клапанов к седлам
Ширина притертой поверхности уже работавшего клапана выпуска
к своему седлу может быть больше 1,5 мм (рис. 136, в).
После притирки клапана надо проверить, не «утопает» ли он в
седле. Нижняя кромка фаски клапана должна выступать за край
фаски седла на величину около 0,8 мм (рис. 136,6). После этого
необходимо тщательно промыть клапан и цилиндр керосином, обра-
тив особое внимание на удаление остатков пасты из выточки между
головкой и гильзой. Небрежная промывка цилиндра и клапана при-
ведет к попаданию кусочков пасты на зеркало цилиндра и к обра-
зованию рисок на нем, а также на рабочей поверхности поршня и
поршневых колец.
Притертый клапан монтируют в цилиндре и испытывают на гер-
метичность.
Проверка герметичности клапанов производится после притир-
ки клапанов, перед постановкой цилиндра, снятого для замены
поршней, поршневых колец и т. д., перед постановкой нового соб-
ранного цилиндра.
Чтобы посадка клапана была более надежной, необходимо перед
проверкой, нажимая на шток, отжать клапан от седла и обдуть че-
рез окно головки цилиндра фаску клапана и седла сжатым возду-
хом. После этого следует положить цилиндр фланцами патрубков
вверх, протереть насухо испытываемый клапан со стороны камеры
сгорания, налить в патрубок чистый керосин и в таком положении
держать цилиндр в течение 5—10 минут. Внутри камеры сгорания
не должно быть подтеков керосина.
При наличии подтеков требуется дополнительно притереть
клапан.
НЕИСПРАВНОСТИ ДЕТАЛЕЙ МЕХАНИЗМА ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ,
ИХ ПРИЧИНЫ, УСТРАНЕНИЕ И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Основной неисправностью механизма газораспределения, возни-
кающей сравнительно часто, является прогар и обрыв гриб-
ка. клапана выпуска. Причина прогара клапанов выпус-
ка — местное нарушение плотности посадки клапана на седло
вследствие:
а) попадания на фаску седла или клапана частиц твердого нага-
ра или частиц металла, отколовшихся от поршневых колец;
б) значительного коробления седла и головки клапана при пе-
регреве их в результате продолжительной работы двигателя на
форсированных режимах;
в) растрескивания слоя твердого сплава, наваренного на фаску
клапана; местных разрушений его под действием газовой коррозии;
выплавления в результате перегрева клапана.
Во всех этих случаях через образовавшиеся неплотности проры-
ваются горячие газы под большим давлением. Они вызывают мест-
ный перегрев клапана, выплавление соседних участков и быстрое их
расширение. Это еще больше увеличивает перегрев и коробление
12* 179
клапана, приводит к прорыву газов в новых местах. В результа-
те клапан теряет механическую прочность и обрывается по шейке.
Причиной прогара клапана выпуска может быть также исполь-
зование бензинов с чрезмерно большим содержанием этиловой
жидкости. В этом случае в продуктах сгорания содержится значи-
тельное количество окиси свинца. Соприкасаясь с раскаленным
клапаном, окись свинца актив-
Рис. 137. Характер прогара кла-
панов выпуска.
но вступает в химическую ре-
акцию с металлом, сопровож-
дающуюся дополнительным вы-
делением тепла и перегревом
клапана. Это в свою очередь
приводит к более быстрому
прогару клапана и к более ин-
тенсивному выплавлению ме-
талла в местах прогара. Кроме
того, избыток этиловой жидко-
сти в бензине увеличивает
образование нагара на головке
и шейке -клапана, что способ-
ствует их перегреву и увели-
чивает возможность попадания
нагара на фаски седла и кла-
пана.
Различные виды прогара
клапанов выпуска показаны на
рис. 137.
Прогар клапана выпуска
определяется по тряске двига-
теля на всех режимах его ра-
боты и по характерному сви-
сту в выпускной трубе на ре-
жиме малого газа. При техни-
ческом обслуживании прогар
клапана определяется по вели-
чине компрессии в цилиндре и
на слух — по шипению в вы-
пускной трубе при проворачивании коленчатого вала.
Для предохранения клапанов выпуска от прогара нельзя до-
пускать работу двигателя с перегревом головок цилиндров и работу
на бензинах с избытком этиловой жидкости.
К числу неисправностей деталей механизма газораспределения,
которые встречаются, как отдельные редкие исключения, относятся:
1) Подтекание масла через уплотнение осевых болтов рычагов
клапанов. Причина неисправности — недостаточная затяжка гайки
болта или разрушение маслоуплотнительных колец. Для устране-
ния течи необходимо подтянуть гайку болта. Если после этого под-
180
текание масла не прекратилось * *, устранить неисправность заменой
маслоуплотнительных колец.
2) Подтекание масла из-под накидных гаек крепления кожухов
тяг к штуцерам головок цилиндров. Неисправность устраняется
подтяжкой гаек и смазыванием их резьбы смазкой ВИАМ-2 перед
навертыванием.
3) Подтекание масла из-под фланцев направляющих толкателей
вследствие ослабления затяжки гаек крепления или разрушения
прокладок. Неисправность устраняется подтяжкой гаек или заменой
прокладки.
4) Износ направляющих клапанов и наволакивание бронзы на
штоках клапанов. Износ направляющих определяется по тряске
двигателя по причине замасливания свечей в цилиндре с изношен-
ными направляющими при работе на рк ниже р0. Масло попадает в
цилиндр из клапанной коробки во время такта впуска, когда
давление в коробке выше, чем в цилиндре.
Попадание масла в цилиндр и тряска двигателя из-за замасли-
вания свечей может быть также результатом износа поршневых
колец или нарушения уплотнения валика крыльчатки нагнетателя.
При определении истинной причины замасливания свечей необхо-
димо руководствоваться следующими признаками:
— при пропуске масла уплотнением валика крыльчатки на-
гнетателя оно вместе со смесью проходит через впускные тру-
бы и замасливает их внутри по всей длине;
— при пропуске масла поршневыми кольцами и направляющи-
ми клапанов впуска и выпуска 2 масло частично попадает во впуск-
ные трубы перед закрытием клапанов впуска и замасливает их
внутри только на небольшом участке со стороны головок цилин-
дров. В этом случае истинная причина пропуска масла определяет-
ся только после снятия цилиндра и проверки состояния деталей ци-
линдро-поршневой группы.
С целью уменьшить износ направляющих и устранить наволаки-
вание бронзы на штоках клапанов рекомендуется при сборке цилин-
дров смазывать их смазкой, состоящей из смеси:
1) паратон — 25% и масла МК — 75%
или
2) графит—10% и масла МК — 90%.
Кроме того в полость пружин клапана выпуска цилиндров
№№ 3, 4, 5, 6, 7 и 8 рекомендуется набивать смазку НК-50.
5) Нарушение зазоров между роликами рычагов и штоками кла-
панов. Неисправность вызывает тряску двигателя на всех режимах
и падение его мощности. Причины неисправности: слабая затяжка
зажимного винта рычага клапана, износ контактных поверхностей
деталей механизма газораспределения, просадка клапана в седле
* Определяется во время пробы двигателя.
* Через направляющую клапана выпуска масло попадает в цилиндр за вре-
мя сткрытия клапана в начале такта впуска.
181
или удлинение клапана. Неисправность устраняется посредством
установки требуемых зазоров, замены тяги или рычага клапана.
Необходимо иметь в виду, что при чрезмерно большом зазоре
резко увеличивается скорость посадки клапана (см. рис. ПО) и
сила удара его о седло. По этой причине на двигателях АШ-62ИР
неоднократно разрушались головки клапанов впуска. Характер раз-
рушения клапана впуска по этой причине показан на рис. 138.
6) Износ и разрушение подшипников рычагов клапанов верхних
цилиндров. Причина неисправности — прекращение подачи масла к
подшипнику вследствие неправильного положения регулировочного
винта рычага. Неисправность определяется по тем же признакам,
что и в предыдущем случае; устраняется — заменой неисправного
рычага.
Рис. 138. Характер разрушения головки
клапана впуска.
7) Проваливание клапана в цилиндр в результате разрушения
и выпадения замка. Причина неисправности:
а) установка некомплектных сухариков. При этом всю нагрузку
воспринимает сухарик, имеющий больший диаметр. Под действием
нагрузки он сминает шток клапана в выточке, сминается сам и
затем выпадает. Оставшийся один сухарик, будучи не в состоянии
длительное время удерживать тарелку на штоке клапана, разру-
шается и выпадает. Клапан проваливается в цилиндр;
б) мал зазор между тарелкой и рычагом клапана. Рычаг нажи-
мает на тарелку, освобождает один из сухариков, в результате чего
второй воспринимает на себя всю нагрузку, сминается и выпадает.
Кроме этих неисправностей, имеют место единичные случаи
заедания клапанов в направляющих вследствие малого зазора меж-
ду ними; заедания толкателей в направляющих при работе двигате-
ля на загрязненном масле; разрушения наконечников тяг и шаро-
вых гнезд толкателей из-за нарушения технологии их производства.
ГЛАВА VII
НАГНЕТАТЕЛЬ
1. НАЗНАЧЕНИЕ НАГНЕТАТЕЛЯ
Для сгорания топлива в цилиндрах двигателя необходим кисло-
род. Он берется из окружающего воздуха, подводимого в цилиндры
вместе с бензином в виде горючей смеси (при наличии карбюрато-
ра) или раздельно при непосредственном впрыске топлива. Чем
больше весовое количество воздуха, поступающего в цилиндры в
единицу времени, тем больше в них может сгореть топлива и тем
больше будет мощность двигателя.
С подъемом на высоту удельный вес наружного воздуха умень-
шается, что приводит к уменьшению мощности двигателя, если он
работает на неизменных оборотах и при постоянном положении
дроссельных заслонок.
Двигатели, у которых с подъемом на высоту мощность снижает-
ся в соответствии со снижением удельного веса наружного воздуха,
называются н е в ы с о т н ы м и.
Современные самолеты нуждаются в двигателях, развивающих
высокие мощности не только у земли, но и на высоте. Поэтому,
поддержание мощности с подъемом на высоту является одной из
отличительных особенностей всех современных мощных поршневых
авиадвигателей. Такого типа двигатели называются высотными.
В свое время высотность двигателей достигалась за счет их пе-
реразмеренности или пересжатия. На земле такой двигатель мог
развить мощность, выше допустимой по условиям прочности его
деталей, и обязательно дросселировался. По мере подъема номи-
нальная мощность двигателя поддерживалась постоянной до опре-
деленной высоты соответствующим открытием дросселя, т. е. за счет
избытка мощности, который на земле не использовался.
Высотность современных двигателей достигается исключительно
за счет наддува, т. е. питания его воздухом, давление которого
выше атмосферного.
Для этого в конструкции двигателя предусматривается спе-
циальный агрегат — нагнетатель, представляющий собой воз-
душный компрессор, способный поддерживать до определенной, так
называемой расчетной высоты, давление воздуха на входе
в цилиндры, соответствующее номинальной мощности, развиваемой
двигателем на уровне моря.
183
Имеются различные типы нагнетателей — объемные, центробеж-
ные, осевые. На поршневых авиадвигателях применяются, как пра-
вило, центробежные нагнетатели. Они отличаются малыми осевыми
габаритами, малым весом, большой напорностью, простотой кон-
струкции и сравнительно высоким к. п. д. Центробежный нагнета-
тель приводится во вращение или от коленчатого вала (приводной
центробежный нагнетатель — ПЦН), или газовой турбиной, исполь-
зующей энергию выхлопных газов. Нагнетатель и газовая турбина,
соединенные в одном агрегате, называются турбокомпрессо-
ром (ТК).
Когда двигатель работает на земле с полностью открытым дрос-
селем, то нагнетатель питает его воздухом под давлением, значи-
тельно превышающим атмосферное. Это позволяет получить высо-
кую взлетную мощность двигателя и обеспечивает его хорошую
приемистость.
Рис. 139. Схема работы двигателя
с нагнетателем.
Двигатель АШ-62ИР имеет невыключающийся приводной цен-
тробежный нагнетатель, расположенный между карбюратором и
цилиндрами двигателя. Такое расположение нагнетателя обуслов-
лено исключительно требованиями компактности двигателя, умень-
шения его веса и простоты устройства.
Схема работы карбюраторного двигателя, имеющего невыклю-
чающийся приводной центробежный нагнетатель, дана на рис. 139.
Воздух поступает из атмосферы с давлением ро в карбюратор и сме-
шивается в нем с бензином. Образовавшаяся смесь проходит мимо
184
дроссельных заслонок, которые, в зависимости от их положения,
тормозят движение смеси в той или иной мере и вызывают соответ-
ствующее падение ее давления. С давлением, примерно равным
установившемуся за дросселями, смесь подходит к крыльчатке наг-
нетателя и поступает в нее в сечении 1—1. В нагнетателе давление
смеси повышается до величины требуемого наддува рк (в круговом
сечении К—К). Под таким давлением смесь входит во впускные
трубы и по ним направляется в цилиндры двигателя.
Графики на рис. 139 показывают изменение давления смеси,
движущейся по всасывающему тракту во время работы двигателя
у земли на различных режимах. Для примера взяты 2 режима ра-
боты двигателя АШ-62ИР, соответствующие: взлетному давлению
наддува — 1050 мм рт. ст. и крейсерскому — 600 мм рт. ст.
Совершенно очевидно, что без нагнетателя двигатель АШ-62ИР
не мог бы иметь давление смеси на входе в цилиндры, равное
1050 мм рт. ст. и соответствующую ему высокую взлетную мощ-
ность. Режим же, соответствующий рк = 600 мм рт. ст., можно
было получить и без нагнетателя, всего лишь незначительным при-
крытием дроссельных заслонок карбюратора. Постепенно открывая
дроссельные заслонки по мере подъема, этот режим можно было
бы поддержать до высоты примерно 2000 м. Соответственно, и лю-
бой другой крейсерский режим, при котором рк < р0, можно было
бы поддерживать до определенной высоты, не имея на двигателе
нагнетателя. Этот пример показывает, что при работе на наиболее
распространенных крейсерских режимах, соответствующих рк =
= 560—660 мм рт. ст. для полетов на высотах до 2500—3000 м
нагнетатель не требуется. Более того, он является вредным агрега-
том, так как отбирает у двигателя значительную мощность, не со-
вершая никакой полезной работы.
Таким образом, при использовании двигателя на транспортных
самолетах ГВФ, летающих обычно на небольших высотах с исполь-
зованием невысоких крейсерских мощностей, нагнетатель нужен
главным образом для получения высокой взлетной мощности. Кро-
ме того, он создает у двигателя запас мощности, обеспечивающий
получение требуемых крейсерских мощностей на больших высотах
полета и мощностей, достаточных для взлета самолета с высоко-
горных аэродромов.
2. ПРИНЦИП РАБОТЫ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАГНЕТАТЕЛЯ
Принципиальная схема центробежного нагнетателя показана
на рис. 140. Основными частями нагнетателя являются: входной
патрубок, крыльчатка, диффузор, сборник-распределитель смеси и
выходные патрубки (впускные трубы).
Главные рабочие части нагнетателя — крыльчатка и диффузор.
Крыльчатка представляет собой диск, с одной стороны которого
имеются радиальные лопатки, образующие расходящиеся от центра
каналы для прохода, смеси. Крыльчатка получает вращение от ко-
ленчатого вала двигателя через шестеренчатую передачу.
185
Диффузор представляет собой диск, закрепленный неподвижно
на корпусе нагнетателя. Он имеет лопатки, образующие спираль-
ные каналы, расширяющиеся по направлению движения смеси. Та-
кой диффузор называется лопаточным. Между крыльчаткой и
лопаточным диффузором имеется кольцевая полость, расположен-
ная концентрично вокруг крыльчатки. Она образует так называе-
мый б е з л о п а т о ч и ы й диффузор.
При вращении крыльчатки смесь, находящаяся в ее кана-
лах, вращается вместе с нею и под действием собственных центро-
бежных сил перемещается к ее периферии. Скорость и давление
смеси при этом увеличиваются *, а на входе в крыльчатку создает-
ся разряжение, благодаря чему к ней непрерывно через входной
патрубок поступает свежая смесь из карбюратора.
У двигателя АШ-62ИР на взлетном режиме величина осевой
скорости входа смеси в каналы крыльчатки Ci составляет
80—90 м/сек. Примерно такую же величину имеет радиальная ско-
рость смеси на выходе из каналов крыльчатки с2г, а окружная
(переносная) скорость равна 225 м/сек.
1 При движении смеси по расширяющимся каналам крыльчатки часть
ее кинетической энергии непрерывно переходит в давление. Происходящее,
несмотря на это, увеличение скорости смеси объясняется тем, что лопатки
крыльчатки, заставляя смесь вращаться, передают ей механическую энергию,
получаемую от коленчатого вала, которая и затрачивается на повышение
давления, скорости и температуры смеси.
186
Таким образом, в диффузор смесь входит с высокой абсолютной
скоростью с2, равной 230—240 м/сек, и имеет при этом большой
запас кинетической энергии
£2
- . Диффузор служит для того,
4-1 ё
чтобы преобразовать эту кинетическую энергию в давление.
Двигаясь сначала по безлопаточному, а затем по расширяющим-
ся каналам лопаточного диффузора, смесь постепенно теряет ско-
рость. При этом давление непрерывно растет. Для нашего случая
скорость смеси на выходе из каналов диффузора Сз составляет около
120 м/сек.
По выходе из каналов диффузора смесь попадает в сборник-
распределитель смеси, образованный полостью корпуса нагнетателя
Рис. 141. Изменение скорости (с), давле-
ния (р) и температуры (Т) при движении смеси
в нагнетателе.
вокруг лопаточного диффузора. В сборнике происходит дальнейшее
гашение скорости и повышение давления смеси до величины рк.
Это давление принято называть давлением наддува. Рк замеряется
в сборнике специальным прибором — мановакуумметром. С таким
давлением и скоростью ск, достигающей 80—90 м/сек, смесь по-
ступает во впускные трубы и по ним направляется в цилиндры.
Таким образом, смесь, двигаясь в нагнетателе от входа
в крыльчатку до входа во впускные трубы, непрерывно сжи-
мается от давления pi до давления рк. При этом скорость смеси
на входе в нагнетатель и на выходе из него остается примерно оди-
наковой, а температура ее непрерывно повышается.
Характер изменения давления, скорости и температуры смеси
на отдельных участках нагнетателя показан на рис. 141. Сжатие
смеси в таком нагнетателе происходит под действием центробеж-
ных сил, поэтому он и называется центробежным.
187
РАБОТА И МОЩНОСТЬ, ПОТРЕБЛЯЕМЫЕ НАГНЕТАТЕЛЕМ
На сжатие смеси в нагнетателе затрачивается механическая
энергия, которую крыльчатка получает от коленчатого вала двига-
теля в виде крутящего момента, необходимого для ее вращения ’.
Величина этой энергии характеризуется работой, необходимой для
сжатия 1 кг смеси, протекающей через нагнетатель в единицу вре-
мени. Если считать, что сжатие смеси совершается без теплообмена
между нею и окружающей средой, т. е. адиабатически, без гидра-
влических и механических сопротивлений и без прироста кинетиче-
ской энергии потока смеси в нагнетателе, то работа, потребная для
сжатия 1 кг воздуха до заданного давления наддува, может быть
выражена формулой:
Ьал = 102,5 71 (я0-21* — 1) кгм!кгсек.
Эта работ а называется адиабатической работой
сжатия.
Величины, входящие в формулу, представляют собой:
Г] — абсолютная температура смеси на входе в крыльчатку наг-
нетателя (в сечении 1—1 рис. 141);
Рк
к—------степень повышения давления смеси в нагнетателе.
А
Для двигателя АШ-62ИР:
на взлетном режиме—к « 1,5;
на режиме малого газа — к ~ 1,05.
В действительности сжатие смеси в нагнетателе сопровождается
теплообменом между смесью и деталями нагнетателя, гидравличе-
скими сопротивлениями, трением смеси о стенки каналов, по кото-
рым она протекает, и о торец крыльчатки, перетеканием ее из одно-
го канала крыльчатки в другой, трением в подшипниках и зубча-
тых зацеплениях привода крыльчатки. Все это вызывает дополни-
тельные непроизводительные затраты энергии на нагнетатель. Эти
затраты учитываются эффективным к.п.д. нагнетателя —ве-
личина которого у современных авиадвигателей равна 0,52—0,63.
Таким образом, действительная работа, затрачиваемая на сжа-
тие 1 кг смеси в нагнетателе LH, будет:
/ Т
LH =-^-= 102,5 кгм)кгсек.
Зная величину этой работы, нетрудно определить и мощность,
которую двигатель затрачивает на нагнетатель. Она определяется
по формуле:
где: Ссек. —секундный расход смеси через нагнетатель, кг/сек.
Для иллюстрации найдем мощность, затрачиваемую на нагнета-
1 Физический смысл затраты энергии на сжатие смеси в нагнетателе —
затрата энергии на вращение смеси, протекающей по каналам крыльчатки.
188
тель двигателя АШ-62ИР на взлетном режиме при следующих
условиях, соответствующих действительным:
Рк . е
степень повышения давления смеси в нагнетателе к=—~1,о;
А
температура смеси на входе в крыльчатку 7\ = 260°;
секундный расход смеси через нагнетатель Ссек.~ 1,0 кг/сек';
эффективный к. п. д. нагнетателя = 0,57.
Действительная работа, которую необходимо подвести к нагне-
тателю для сжатия 1 кг смеси, будет равна:
LH = Ю2,5^(ко-2В6_ £02,5-260 (15о.2вб_ 1) —6200 кгм
Г>н 0,57
При этом:
LHGceK. = 6200-1,0
75 ~ 75
Мощность, потребляемую нагне-
тателем при любых других оборотах
коленчатого вала, можно опреде-
лить, пользуясь примерной зависи-
мостью ее от числа оборотов:
Мк1 = /^1_\3
\^2 /
График изменения мощности, по-
требляемой нагнетателем двигателя
АШ-62ИР в зависимости от числа
оборотов коленчатого вала, постро-
енный по этой зависимости, изобра-
жен на рис. 142.
Рис. 142. Характер изменения
мощности, потребляемой наг-
нетателем двигателя A Ill-62,
в зависимости от числа оборо-
тов.
1 Для поршневых авиационных двигателей расход смеси через нагнетатель
составляет примерно 1 кг!сек на каждые 1000 л. с. мощности.
Более точно расход смеси можно определить, зная часовой расход топли-
ва С час. двигателем и коэффициент избытка воздуха а.
„ Очас. Очас. • о /о
сек’= 3600 + 3600
кг/сек.,
Очаг.
где: —секундный расход топлива кг/сек;
3601)
кг
/0= 14,9—;
кг
Очас. • а 1о
-----------— секундный расход воздуха, кг/сек.
189
НАГРЕВ СМЕСИ В НАГНЕТАТЕЛЕ
Выше указывалось, что при движении смеси через нагнетатель
ее температура непрерывно повышается от сжатия, трения о стен-
ки крыльчатки и диффузора и от трения частиц смеси друг о друга,
возникающего в результате завихрений.
Величина повышения температуры смеси может быть определе-
на по формуле:
ьтк=тк-т\~
Lod
102,5
где: v= 1,04—1,1 — величина, характеризующая степень охлаж-
дения воздуха в результате теплоотдачи в
стенки;
т1ал — 0,55—0,65 — адиабатический к. п. д. нагнетателя, харак-
теризующий степень нагрева смеси в нагне-
тателе в результате трения.
Пользуясь этой формулой, легко подсчитать, что повышение тем-
пературы смеси в нагнетателе на взлетном режиме составляет око-
ло 55°С.
Нагрев смеси в нагнетателе — явление вредное, так как приво-
дит к увеличению затрат мощности на нагнетатель и уменьшает
весовой заряд смеси, поступающей в цилиндры двигателя за такт
впуска. Полностью избежать его невозможно, но возможность не-
сколько ослабить имеется, например, путем впрыска воды в смесь
перед нагнетателем.
Приведенные выше формулы, строго говоря, справедливы для
случая, когда в нагнетателе сжимается не смесь, а чистый воздух.
Однако погрешность, получающаяся в результате применения их
для нашего случая, невелика. В то же время простота и удобство
этих формул позволяют сравнительно легко и полно проиллюстри-
ровать работу нагнетателя.
В процессе эксплуатации двигателя АШ-62ИР наблюдается
интересное явление, связанное с работой нагнетателя, физический
смысл которого иногда истолковывается неправильно. Сущность его
заключается в следующем: если при неизменном положении дрос-
сельных заслонок карбюратора затяжелением винта уменьшить обо-
роты коленчатого вала, то давление наддува увеличивается и, на-
оборот, при увеличении оборотов — уменьшается.
На первый взгляд кажется, что все должно было бы происхо-
дить наоборот, т. е. при уменьшении оборотов давление наддува
должно снизиться, а при увеличении — повыситься. Это кажется
вполне понятным, так как уменьшение числа оборотов коленчатого
вала вызывает соответствующее уменьшение числа оборотов крыль-
чатки нагнетателя, работы, подводимой ею к смеси, а следователь-
но, и давления наддува. Однако в действительности этого не про-
исходит.
190
Дело в том, что с уменьшением числа оборотов уменьшается и
объемный расход смеси двигателем. При неизменном положении
дросселей это приводит к уменьшению скорости смеси, а следова-
тельно и гидравлических сопротивлений в дросселях, за счет чего
повышается давление смеси на входе в крыльчатку нагнетателя р\.
Происходящее при этом уменьшение напорности нагнетателя дей-
ствительно уменьшает степень повышения давления в нагнетателе
я = —. Однако снижение происходит менее интенсивно, чем по-
Pi
вышение давления pt. В результате — давление наддува рк = к
повышается.
Приведем пример. Двигатель АШ-62ИР работает на режиме:
рк = 700 мм рт. ст., п = 1900 об/мин. При этом давление смеси на
входе в крыльчатку р\ = 520 мм рт. ст., а степень повышения дав-
ления:
Pi 520
Теперь, не меняя положения дросселей, т. е. не трогая сектора нор-
мального газа, затяжеляем винт до п = 1400 об/мин. Давление над-
дува рк возрастает до 760 мм рт. ст.
Увеличение рк произошло потому, что давление pi стало равно
610 мм рт. ст., т. е. возросло примерно на 17%, в то время как сте-
760
пень повышения давления снизилась до л = — ~ 1,25, т. е. всего
на 13,5%. Для наглядности этот
рис. 143.
Таким образом, повышение
давления наддува при умень-
шении числа оборотов и при
неизменном положении дроссе-
лей объясняется исключитель-
но более интенсивным ростом
давления смеси на входе в
крыльчатку нагнетателя, вслед-
ствие уменьшения гидравличе-
ских сопротивлений в дроссе-
лях, по сравнению с происхо-
дящим при этом уменьшением
напорности нагнетателя. Для
подтверждения этого на
рис. 144 приведены данные со-
ответствующих испытаний дви-
гателя АШ-82ФН, для которого
пример изображен графически на
Рис. 143. Изменение давления над-
дува рц при уменьшении числа обо-
ротов с 1900 до 1400 об/мин при не-
изменном положении дроссельных
заслонок.
это явление сголь же характерно, как и для двигателя АШ-62ИР.
Характерно, что интенсивность роста рк тем меньше, чем боль-
ше открыт дроссель. Когда положение дросселя соответствует номи-
нальному давлению наддува, этого явления уже не наблюдается, и
191
рл при затяжелении винта снижается. Следовательно, по мере от-
крытия дросселей гидравлические сопротивления в них при изме-
нении объемного расхода смеси изменяются все менее интенсивно,
это приводит к относительно меньшему изменению давления за
дросселями.
Рис. 144. Зависимость давления надду-
ва рк . давления воздуха на входе в
крыльчатку нагнетателя ра и степени по-
вышения давления в нагнетателе п от
числа оборотов при неизменном положении
дросселя (для двигателя АШ-82ФН).
ОСЕВОЕ УСИЛЕНИЕ, ДЕЙСТВУЮЩЕЕ НА КРЫЛЬЧАТКУ НАГНЕТАТЕЛЯ
Для нормальной работы нагнетателя между его крыльчаткой
и корпусом необходим некоторый продольный зазор. Его величина
подбирается с учетом свободного вращения крыльчатки даже в слу-
чае возможных незначительных деформаций ее или корпуса. Вме-
сте с тем зазор не должен быть большим, так как это приводит
к увеличению трения смеси о торец крыльчатки вследствие интен-
сивного вихревого движения смеси в зазоре. На двигателе
АШ-62ИР этот зазор равен 1,27 мм.
Во время работы нагнетателя зазор между крыльчаткой и кор-
пусом заполнен смесью и в нем устанавливается давление, прибли-
зительно равное давлению смеси р2 на выходе из каналов крыль-
чатки (рис. 145). С противоположной стороны на крыльчатку дей-
ствует значительно меньшее давление. Вследствие разности давле-
192
ний с обеих сторон крыльчатки возникает осевая сила, действую- .
щая на нее по направлению к задней крышке картера. На двига
теле АШ-62ИР величина этой силы до-
стигает 130—150 кг.
Наличие осевой силы заставляет
иметь в конструкции нагнетателя спе-
циальные устройства для ее восприня-
тая — подпятники.
3. КОНСТРУКЦИЯ НАГНЕТАТЕЛЯ
4
Осевая
сила
Рис. 145. Возникновение осе-
вой силы, действующей на
крыльчатку нагнетателя.
Нагнетатель состоит из крыльчатки,
диффузора, корпуса, впускных труб,
привода крыльчатки, подпятника,
уплотнения валика крыльчатки и ком-
бинированного клапана.
Крыльчатка нагнетателя (рис. 146)
изготовлена штамповкой из алюминие-
вого сплава. Передний ее торец пло-
ский. На заднем торце имеется 22 ра-
диально расположенных лопатки, обра-
зующих каналы, через которые проходит смесь. Для обеспечения
безударного входа смеси в каналы крыльчатка имеет так назы-
ваемый входной направляющий аппарат. Он образован отгибом
специально спрофилированных входных кромок лопаток по напра-
влению вращения крыльчатки. Величина угла отгиба лопаток зави-
сит от соотношения
Рис. 146. Крыльчатка
теля.
осевой
нагнета-
скорости входа смеси Ct и окружной
скорости входных кромок лопаток
Ui и выбирается так, чтобы на рас-
четном (номинальном) режиме отно-
сительная скорость смеси на входе в
крыльчатку Wi была направлена по
касательной к входной кромке ло-
патки (рис. 147).
Так как окружная скорость вход-
icDa-n
и — -------------------------
ных кромок лопаток
60
удаления их
т. е. по мере
увеличивается по мере
от центра крыльчатки,
увеличения DBr, а скорость входа
С| при неизменном режиме работы
двигателя остается постоянной во
всем входном сечении, то для обе-
спечения безударного входа смеси
по всей длине входных кромок лопаток угол их отгиба также уве-
личивается по мере удаления от центра крыльчатки.
Наличие направляющего аппарата значительно снижает гидрав-
лические сопротивления при входе смеси в каналы крыльчатки, и
уменьшает мощность, необходимую для ее вращения.
13 Зак. 397
193
С целью выровнять давление с обеих сторон крыльчатки н
уменьшить осевые усилия, действующие на подпятник, в стенке
крыльчатки имеется 11 наклонных отверстий. С этой же целью
и для уменьшения веса крыльчатки по ее периферии между лопат-
ками сделано 22 выреза.
Рис 147. Треугольники скоростей смеси на входе в
крыльчатку нагнетателя.
Для предохранения от коррозии крыльчатка анодирована.
Крыльчатка имеет ступицу со шлицами, которой она устанавли-
вается на валик.
Для присоединения съемника в ступице имеется 4 глухих от-
верстия с резьбой. После изготовления крыльчатка тщательно
балансируется путем выборки металла у вырезов между лопат-
ками.
Диффузор нагнетателя (рис. 148) отлит из алюминиевого сплава
и представляет собой диск с 9.лопатками на передней части. Ло-
патки образуют криволинейные, расширяющиеся к периферии ка-
налы.
Диффузор центрируется относительно задней половины корпуса
нагнетателя цилиндрическим буртиком, крепится к корпусу 10 вин-
тами и фиксируется относительно его установочным штифтом.
194
Корпус нагнетателя является составной частью картера двига-
теля. Он состоит из двух половин, в полости между которыми рас-
положены крыльчатка и диффузор. Задняя половина корпуса имеет
входной патрубок, обеспечивающий плавный подход смеси к крыль-
чатке; в передней половине — сделаны выходные окна, в которых
закреплены впускные трубы. Конструкция корпуса нагнетателя
подробно разобрана в главе VIII «Картер двигателя» (стр. 216,
рис. 166 и 168).
Впускные трубы (рис. *149]) служат для подвода смеси от нагне-
тателя к цилиндрам. Трубы
и имеют форму, обеспечи-
вающую плавные поворо-
ты смеси по пути от кор-
пуса нагнетателя к цилин-
драм. Такая форма труб
и их гладкие внутренние
изготовлены из алюминиевого сплава
Рис. 149. Впускная труба.
1—впускная труба; 2—фланец; 5—винт
крепления фланца; 4—паронитовая проклад-
ка; 5—резиновое уплотнительное кольцо;
6—гайка.
Рис. 148. Диффузор наг-
нетателя.
поверхности обеспечивают уменьшение гидравлических сопротивле-
ний при движении по ним смеси. Концы труб со стороны головок
цилиндров имеют развальцовку.
Соединения труб с корпусом нагнетателя и с цилиндрами дол-
жны иметь хорошую герметичность. При нарушении герметичности
этих соединений будет происходить подсос воздуха в цилиндры
(когда рк < р0) или выбивание смеси наружу (когда рк > Ро).
Труба в гнезде корпуса нагнетателя уплотняется резиновым
кольцом. Последнее обжимается манжетной гайкой, ввертываемой
в резьбу ГНезда. В результате затяжки гайки кольцо раздается в
стороны и плотно прилегает к стенкам трубы и гнезда.
13* 195
Соединение трубы с цилиндром также уплотняется резиновым
кольцом. Кольцо устанавливается в выточку фланца креп-
ления трубы и после прижатия фланца винтами плотно прилегает
к трубе и к поверхности выточки фланца. По торцу фланец уплот-
няется паронитовой прокладкой.
Соединения впускных труб с цилиндрами и корпусом нагнета-
теля эластичные, благодаря чему трубы могут перемешаться вместе
с цилиндрами, когда последние удлинятся вследствие нагрева, что
предотвращает деформацию труб.
Все впускные трубы взаимозаменяемы, за исключением труб
4 и 5-го цилиндров. Они имеют по 1 отверстию с резьбой, закры-
тому пробкой. Через них перед запуском двигателя сливается мас-
ло и бензин, скапливающиеся в трубах, что уменьшает возможность
гидроудара в 4 и 5-м цилиндрах.
Привод крыльчатки нагнетателя. Назначение привода—обеспе-
чить требуемую скорость и направление вращения крыльчатки.
Схема привода дана на рис. 150.
Вращение от коленчатого вала к крыльчатке нагнетателя пере-
дается через систему шестерен, включающую ведущую шестерню
вала привода агрегатов с числом зубьев Zi = 63; двойную шестер-
ню привода с числом зубьев Z2 = 18 и Z3 = 54; шестерню валика
крыльчатки нагнетателя с числом зубьев Zt = 27. При таком соот-
Рис. 150. Схема привода крыльчатки нагнета-
теля.
ношении чисел зубьев шестерен передаточное число от коленчатого
вала к крыльчатке нагнетателя равно:
. Z, Z3 63
*Kp~zT ’ zT 18
— = 7.
27
Таким образом, крыльчатка нагнетателя вращается в 7 раз бы-
стрее коленчатого вала и в направлении его вращения.
В конструкцию привода входят: вал привода агрегатов, двойная
шестерня, ось двойной шестерни, валик крыльчатки нагнетателя.
196
Вал привода агрегатов (рис. 151|) передает вращение от колен-
чатого вала к крыльчатке нагнетателя и к агрегатам, расположен-
ным на задней крышке картера и на задней половине корпуса наг-
нетателя. Кроме того, вал служит для проворачивания коленчатого
вала двигателя при запуске с помощью электроинерционного стар-
тера.
Рис. 151. Вал привода агрегатов.
Вал изготовлен из высококачественной специальной стали. На
переднем конце он имеет шлицы для соединения с коленчатым ва-
лом; на заднем конце — шейку для опоры на центральный подшип-
ник задней крышки картера и фасонный фланец, на котором монти-
руется эластичная шестерня, передающая вращение крыльчатке на-
гнетателя и приводам агрегатов.
Эластичная шестерня пружинная. Конструкция соединения ее
с фланцем вала подобна конструкции соединения зубчатых венцов
двойной шестерни привода механизма газораспределения. Пружин-
ные пакеты шестерни удерживаются от выпадения вперед высту-
пами сухариков, а назад—крышкой, закрепленной винтами к флан-
цу вала. Эластичная шестерня сглаживает неравномерность крутя-
щего момента, передаваемого крыльчатке нагнетателя и другим
агрегатам и уменьшает ударные нагрузки на зубья шестерен в мо-
мент резкого изменения числа оборотов коленчатого вала и при за-
пуске двигателя.
На переднем торце фланец вала имеет выточку, в которую уста-
новлена на заклепках стальная втулка 3 (рис. 152). На втулку
свободно посажено упорное бронзовое кольцо 4. Подбором толщи-
ны этого кольца устанавливается требуемая величина продольного
зазора вала. Кольца изготовляются 8 толщин: от 6,8 до 8,2 мм
(через 0,2 мм). Осевые перемещения вала ограничиваются торцом
пяты нагнетателя 2 и фланцем центральной втулки задней крышки
картера 5.
Между фланцем и шлицами вал имеет 2 цилиндрические шейки,
являющиеся опорами валика крыльчатки. На каждой шейке сдела-
на продольная- лыска для прохода масла.
Внутри вал привода агрегатов имеет полость, закрытую с задне-
го конца стальной заглушкой 6. В эту полость от фильтра МФМ-25
197
через пазовые отверстия центральной втулки задней крышки и
6 радиальных отверстий задней опорной шейки вала подводится
масло под давлением, которое затем поступает в коленчатый вал.
Кроме того, через одно радиальное отверстие в стенке вала приво-
да масло выходит на смазку подшипников валика крыльчатки.
Рис. 152. Вал привода агрегатов (продольный разрез).
1—маслоуплотнительные кольца; 2—пята нагнетателя;
3—втулка; 4—упорное кольцо; 5—втулка; 6—заглушка.
Для уплотнения радиальных зазоров между коленчатым валом
и валом привода агрегатов на носке последнего имеется кольцевая
канавка, в которую устанавливаются два бронзовых маслоуплотни-
тельных кольца 1.
Рис. 153. Двойная шестерня и ось двойной шестерни привода
крыльчатки нагнетателя.
1—передняя шайба; 2—двойная шестерня; 3—задняя шайба:
4—ось двойной шестерни; 5—фланец оси.
На торце задней опорной шейки вала привода агрегатов имеет-
ся храповик. С ним, при запуске двигателя, сцепляется храповик
электроинерционного стартера. Кроме того, на торце имеются 3 па-
за, расположенных под углом 120° друг к другу, на случай замены
стартера другим агрегатом, которому необходимо передать враще-
ние.
Двойная шестерня привода нагнетателя и ее ось (рис. 153). Ше-
198
стерня стальная, имеет 2 зубчатых венца, изготовленных за одно
целое. Малым венцом она сцеплена с эластичной шестерней вала
привода агрегатов, большим — с шестерней валика крыльчатки.
В осевую расточку шестерни запрессована и развальцована с обеих
сторон бронзовая втулка. Ею шестерня опирается на стальную ось,
закрепленную своим фланцем на шпильках задней крышки карте
ра. Под фланец оси устанавливается паронитовая прокладка. Пе-
редним концом ось входит в стальной стакан, запрессованный в
заднюю половину корпуса нагнетателя.
Стакан, кроме того, закрывает полость внутри оси, в которую
через радиальное отверстие на заднем конце оси подводится масло
под давлением из каналов задней крышки картера. По радиально-
му отверстию в средней части оси масло выходит затем на смазку
втулки шестерни.
Осевые перемещения шестерни ограничиваются стаканом корпу-
са нагнетателя и специальным буртиком оси. Для уменьшения тор-
цового трения с обеих сторон шестерни устанавливается по одной!
упорной бронзовой шайбе чашеобразной формы.
На двигателях 12-й серии конструкция двойной шестерни усо-
вершенствована. На рабочей стороне зубьев малого венца сделан
конус (рис. 153), обеспечивающий более равномерную работу
зубьев по всей их длине при прогибе оси и деформации шестерни
в процессе работы.
Валик крыльчатки нагнетателя (рис. 154) стальной, полый,
изготовлен заодно с шестерней, имеющей 27 зубьев. Валик имеет
Рис. 154. Валик крыльчатки нагнетателя.
/—гайка; 2— замок гайки; 3- передняя втулка; 4—задняя втулка; 5—бронзовая
шайба; 6—шлицевая шайба.
наружные шлицы для установки крыльчатки, по обе стороны кото-
рых расположены гладкие шейки для установки маслоуплотннтель-
ных втулок. Для прохода воздуха от задней втулки к передней
две диаметрально противоположные шлицы валика удалены по
всей длине. Срез второй шлицы вызван необходимостью сохранить
балансировку валика. Между задней маслоуплотнительной втулкой
и шестерней валика устанавливается бронзовая шайба 5. Подбо-
ром ее толщины регулируется величина зазора между передним
199
чатку, передаются на валик
1
Рис. 155 Подпятник нагнета
теля.
1—прокладка ШИМ; 2—
стальная пята; 3—шаро-
вое бронзовое кольцо;
4—маслоуплотнительное
кольцо.
торцом крыльчатки и стенкой корпуса нагнетателя и между лопат-
ками крыльчатки и стенкой диффузора. Для этого шайбы изготов-
ляются по толщине 6 размеров: от 3,8 до 4,8 лги (через 0,2 мм).
Эта же шайба служит упором, ограничивающим перемещения ва-
лика вперед. Перемещения валика назад ограничиваются подпят-
ником.
Все детали закреплены на валике гайкой 1, навернутой на резь-
бу переднего хвостовика. Гайка законтрена пластинчатым зам-
ком 2.
В полость валика со стороны его шестерни запрессованы
две стальные втулки 3 и 4, залитые свинцовистой бронзой, которыми
валик опирается на вал привода агрегатов. Задняя втулка имеет
наружный буртик со шлицами для установки стальной шлицевой
шайбы 6.
Подпятник нагнетателя. Осевые усилия, действующие 1на крыль-
крыльчатки и стремятся сдвинуть его
в сторону задней крышки. Для вос-
принятая этих усилии в конструкции
нагнетателя предусмотрен подпятник
(рис. 155). Он состоит из стальной
пяты 2 и шарового бронзового коль-
ца 3.
Пята крепится за фланец к зад-
ней половине корпуса нагнетателя
винтами с потайной головкой. Спере-
ди она ’ имеет сферическое гнездо,
на которое свободно опирается ша-
ровое бронзовое кольцо. Пята и
кольцо имеют осевые отверстия для
прохода вала привода агрегатов.
Передняя поверхность шарового
кольца плоская и имеет лунки для
захода масла. Осевые силы, дей-
ствующие на валик, воспринимают-
ся пятой через стальную шайбу,
установленную на шлицы задней
внутренней втулки валика, и шаро-
вое бронзовое кольцо.
Благодаря наличию сферического подпятника валик крыльчатки
приобретает свойство самоустанавливаться. Это исключает вредное
влияние перекосов, которые могут возникнуть в результате неточ-
ности обработки деталей или в результате температурных деформа-
ций корпуса нагнетателя.
Трущиеся поверхности деталей подпятника смазываются мас-
лом, поступающим к ним по лыске задней шейки вала привода
агрегатов. Для улучшения условий смазки на задней цилиндриче-
ской шейке пяты имеется наружная кольцевая канавка, в которую
установлено чугунное маслоуплотнительное кольцо 4. Оно опирает-
ся на поверхность стальной втулки, "приклепанной к фланцу вала
200
привода агрегатов и препятствует утечке масла из радиальных за-
зоров между ним и пятой.
Под фланец пяты кладется прокладка ШИМ, толщиной которой
регулируют величину продольных перемещений валика крыльчатки
нагнетателя.
Уплотнение валика крыльчатки нагнетателя. Давление смеси па
входе в крыльчатку нагнетателя всегда меньше давления в поло-
сти картера. Давление в зазоре между передним торцом крыльчат-
ки и корпусом нагнетателя при рк, значительно превышающем ро,
также меньше давления в картере. Вследствие этого в полость наг-
нетателя через радиальные зазоры между стенками его корпуса и
валиком крыльчатки из соседних с ним полостей картера могут под-
сасываться масло и воздух, насыщенный маслом. Это масло вместе
со смесью попадает в цилиндры, забрасывает свечи и вызывает
тряску двигателя.
Для предотвращения попадания масла из полостей картера в
полость нагнетателя в его конструкции предусмотрено уплотнение
валика крыльчатки (рис. 156).
Рис. 156 Уплотнение валика крыльчатки нагнетателя
1 передняя маслоуплотнительная втулка; 2—задняя маслоуплот-
нительная втулка; 3—трубка 4—грибок.
На валике в местах его прохода через стенки корпуса нагнета-
теля установлены 2 стальные втулки. Каждая втулка имеет 4 ка-
навки, в которые установлено по бронзовому, маслоуплотнительному
кольцу. Кольца преграждают маслу путь из картера в нагнетатель.
Кроме того, полости между средними кольцами обеих втулок через
• ' 201
специальный грибок 4 и стальную трубку 3, установленные в задней
части корпуса нагнетателя, соединены с атмосферой. Атмосферный
воздух подводится в полость между кольцами задней втулки, откуда
по ее радиальным отверстиям и по 2 каналам, образованным в ре-
зультате удаления 2 шлиц на валике крыльчатки, поступает через
радиальные отверстия передней втулки в полость между ее средни-
ми кольцами.
Наличие воздуха в полостях между маслоуплотнительными
кольцами значительно повышает эффективность уплотнения. Дело
в том, что через зазоры в стыке внутренних маслоуплотнительных
колец разрежение из полости нагнетателя неизбежно передается в
полости между кольцами обеих втулок. Не будь эти полости сооб-
щены с атмосферой, в них, а следовательно, и в нагнетатель под
действием разрежения всегда поступало бы масло из картера через
зазоры колец в стыке. При наличии же свободного доступа атмо-
сферного воздуха в полости между маслоуплотнительными кольца-
ми, в них поддерживается атмосферное давление. Перепад же дав-
лений в картере и между кольцами становится близким к нулю,
благодаря чему подсос масла из картера практически исключается.
Рис. 157. Втулки уплотнения валика крыльчатки нагне-
тателя.
1—маслоуплотнительные кольца; 2—передняя втулка;
3— задняя втулка.
При таком устройстве уплотнения в нагнетатель через зазоры
в стыке внутренних маслоуплотнительных колец постоянно посту-
пает чистый атмосферный воздух. Однако количество его настолько
мало, что ни в какой мере не сказывается на качестве смеси.
Если зазоры в стыке маслоуплотнительных колец очень велики,
то действие уплотнения нарушается и в полость нагнетателя попа-
дает масло из картера. Особенно обильно масло поступает в нагне-
татель во время работы двигателя на малом газе, когда перепад
давлений в картере и в полости нагнетателя наибольший.
Конструкция деталей уплотнения показана на рис. 156 и 157.
Маслоуплотнительные кольца бронзовые. Кольца переднего уплот-
нения опираются на поверхность стальной втулки, запрессованной
в маслоуплотнительный диск. Диск крепится винтами к стенке пе-
редней половины корпуса нагнетателя. Под диск устанавливается
уплотнительная паронитовая прокладка. Кольца заднего уплотне-
202
ния опираются на поверхность стальной втулки, запрессованной и
закрепленной 3 винтами в стенке задней половины корпуса нагне-
тателя. Эта втулка имеет радиальные отверстия для прохода атмо-
сферного воздуха из трубки в полость между кольцами.
Комбинированный клапан нагнетателя (рис. 158). Через нагне-
татель протекает смесь бензина с воздухом. По пути от карбюра-
тора до входа в каналы крыльчатки часть неиспарившегося бензина
выпадает из смеси в виде конденсата. Этот конденсат стекает по
стенкам переходника карбюратора и входного патрубка в задиффу-
зорное пространство нагнетателя и скапливается в его нижней ча-
сти. Бензин может поступать в задиффузорное пространство также
в результате работы насосом приемистости карбюратора в момент
запуска двигателя и вследствие негерметичности игольчатого кла-
пана карбюратора.
Скопление бензина в полости нагнетателя недопустимо, так как
это создает опасность гидроудара при запуске двигателя п пожа-
ра при обратных вспышках в карбюратор.
Для удаления бензина, скопившегося в задиффузорном про-
странстве нагнетателя, служит комбинированный клапан. Он состо-
ит из корпуса, распылителя, трубки, стальной подвижной шайбы и
ниппеля.
Корпус 3 имеет 10 расположенных по окружности наклонных ка-
налов, соединяющих внутреннюю полость распылителя с ниппелем,
и осевое отверстие, в которое вставлен распылитель 4. Ниппель
прикреплен к корпусу специальной резьбовой пробкой. К ниппелю
на соединении AM крепится дренажная трубка.
Между кольцевым ребром ниппеля и нижним торцом корпуса
свободно установлена стальная шайба 5, поверхность которой при-
терта к торцу корпуса. Верхний конец корпуса имеет резьбу для
ввертывания в гнездо, установленное в задней половине корпуса
нагнетателя. Трубка клапана туго посажена на распылитель.
У нижнего конца она имеет 4 радиальных отверстия. Клапан уста-
навливается в канале задней половины корпуса нагнетателя справа
снизу. При этом трубка плотно входит в гнездо, имеющееся для
нее в верхней части канала. Продолжением трубки клапана являет-
ся медная трубка, плотно установленная в канал со стороны поло-
сти нагнетателя и прикрепленная к его корпусу хомутом. Обрез
этой трубки расположен непосредственно у входной части крыль-
чатки — в зоне наибольшего разрежения.
Кольцевая полость вокруг трубки клапана сообщена каналом в
корпусе нагнетателя с нижней частью задиффузорного простран-
ства. По этому каналу бензин, попавший в задиффузорное про-
странство, стекает в полость корпуса клапана.
Комбинированный клапан работает следующим образом.
На неработающем двигателе, стальная шайба под
действием собственного веса занимает нижнее положение. При этом
внутренняя полость корпуса клапана через его наклонные отвер-
стия, ниппель и дренажную трубку сообщается с атмосферой. Бен-
зин, попавший в задиффузорное пространство нагнетателя в резуль-
203
таге резкого движения сектором газа или негерметичности игольча-
того клапана карбюратора, стекает в полость между трубкой и кор-
пусом клапана, откуда по наклонным каналам корпуса поступает
в ниппель и через дренажную трубку сливается наружу.
Рис. 158 Схема устройства и работы комбинированного клапана
нагнетателя.
1—диффузор; 2—трубка клапана; 3—корпус; 4—распылитель; .5—под-
вижная шайба; 6—ниппель.
На работающем двигателе разрежение у входа в
крыльчатку передается через медную трубку в трубку клапана и
•через ее радиальные отверстия — в полость корпуса вокруг трубки.
Под действием этого разрежения подвижная шайба клапана подни-
мается, плотно прилегает к нижнему торцу корпуса и закрывает его
наклонные каналы, разобщая внутреннюю полость корпуса с атмо-
сферой. В результате разрежения в трубке клапана, внутрь ее через
204
дренажную трубку и центральное отверстие распылителя диаметром
0,8 мм начинает поступать атмосферный воздух.
Конденсат бензина, скопившийся в задиффузорном пространстве
нагнетателя, как и в первом случае, стекает во внутреннюю полость
корпуса клапана, но теперь он не сливается наружу, а под дей-
ствием разрежения поступает внутрь трубки через радиальные от-
верстия. Здесь бензин смешивается с воздухом, поступающим из
распылителя, и через медную трубку подводится в виде эмульсии
к входной части крыльчатки нагнетателя.
Если конденсата бензина нет, то внутрь трубки клапана непре-
рывно подсасывается смесь, наиболее тяжелые частицы которой
скапливаются в нижней части задиффузорного пространства.
Действие клапана на работающем двигателе нарушается, если
подвижная шайба неплотно прилегает к торцу корпуса. Такое явле-
ние может произойти в случае, если дренажная трубка своим ниж-
ним срезом будет поставлена не по полету, а наоборот. Тогда в ней
создается разрежение, прд действием которого шайба опускается
вниз, а конденсат бензина и часть смеси из задиффузорного про-
странства нагнетателя непрерывно высасываются в атмосферу. По-
этому дренажную трубку клапана следует устанавливать так, что-
бы она выходила за капот двигателя в месте, наиболее удаленном
от выхлопной трубы, .и чтобы срез ее был расположен по направле-
нию полета.
Наличие комбинированного клапана нагнетателя позволяет во
время технического обслуживания двигателя проверять герметич-
ность игольчатого клапана поплавкового механизма карбюратора.
Течь бензина из дренажной трубки клапана при давлении бензина
в бензопроводе перед карбюратором, равном 0,3—0,4 кг/см2, ука-
зывает на негерметичность игольчатого клапана карбюратора. По
этому же признаку определяется заедание игольчатого клапана кар-
бюратора в открытом положении в момент запуска двигателя.
Исправность комбинированного клапана проверяется во время
технического обслуживания через каждые 100 часов работы двига-
теля. Для этого необходимо создать давление в бензопроводе меж-
ду бензонасосом и карбюратором до 0,3—0,4 кг)см2, 1—2 раза
энергично и до отказа переместить сектор нормального газа вперед
и убедиться, что бензин вытекает из дренажной трубки клапана.
4. НЕИСПРАВНОСТИ НАГНЕТАТЕЛЯ, ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЕ,
УСТРАНЕНИЕ И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
К числу наиболее характерных неисправностей нагнетателя,
встречающихся в процессе эксплуатации двигателя АШ-62ИР.
относятся:
1) Нарушение герметичности соединения впускных труб с кор-
пусом нагнетателя.
2) Течь масла из-под фланца оси двойной шестерни.
3) Попадание масла в полость нагнетателя.
4) Деформация диффузора и крыльчатки.
2(5
Первые две неисправности устраняются в эксплуатационных усло-
виях, две последние — требуют снятия двигателя с самолета и от-
правки его в ремонт.
1. Нарушение герметичности соединения впускных труб с кор-
пусом нагнетателя. Причина неисправности — недостаточная за-
тяжка манжетных гаек или потеря упругости резиновых уплотни-
тельных колец. Неисправность определяется по тряске двигателя
при работе на рк меньше атмосферного давления. Тряска происхо-
дит из-за подсоса воздуха в отдельные цилиндры и возникающей
вследствие этого неравномерности состава смеси по цилиндрам.
Вторым признаком неисправности является наличие красного налё-
та вокруг манжетных гаек или на впускных трубах у гаек, указы-
вающее на выбивание смеси в этих местах. Выбивание смеси про-
206
исходит во время работы двигателя с р,, больше атмосферного
давления.
Неисправность устраняется путем подтяжки манжетных гаек,
а в случае ее повторения — заменой резиновых уплотнительных
колец.
В процессе эксплуатации двигателя резиновые уплотнительные
кольца иногда проваливаются в нагнетатель, а затем попадают во
впускные трубы и в цилиндры. Причиной этого является укороче-
ние впускных труб вследствие деформации их при обратных вспыш-
ках смеси в нагнетателе.
В случае обнаружения неисправности впускную трубу необходи-
мо заменить. При этом, перед установкой новой трубы следует про-
верить зазор между ее торцом и упором гнезда в корпусе нагнета-
теля. Зазор должен быть 1—3 мм, а радиальный зазор между тру-
бой и гайкой — не менее 0,5 мм.
2. Течь масла из-под фланца оси двойной шестерни происходит
вследствие недостаточной герметичности прокладки. Если неисправ-
ность не устраняется подтяжкой гаек крепления оси, то необходимо
отвернуть гайки, осторожно вытянуть ось не более, чем на 30 мм
(чтобы передний конец ее не вышел из опорного стакана корпуса
нагнетателя), смазать прокладку герметиком или обмотать шейку
оси у фланца тонкой асбестовой ниткой, после чего закрепить ось
на задней крышке.
Замена прокладки требует снятия задней крышки картера,
3. Попадание масла в полость нагнетателя. Причинами неиспра-
вности могут быть:
а) износ маслоуплотнительных колец или втулок корпуса нагне-
тателя, на которые опираются кольца;
б) нарушение герметичности соединения маслоуплотнительного
фланца со стенкой передней половины корпуса нагнетателя;
в) слабая затяжка винтов крепления маслоуплотнительного
фланца;
г) нарушение герметичности соединения половин корпуса нагне-
тателя в местах расположения масляных каналов.
Основным признаком неисправности является тряска двигателя
из-за забрасывания свечей маслом, попадающим в цилиндры вме-
сте со смесью.
Чтобы убедиться в том, что масло в цилиндры поступает из наг-
нетателя. а не через поршневые кольца или направляющие клапа-
нов, необходимо снять любую впускную трубу, осмотреть ее внут-
реннюю полость и внутреннюю полость нагнетателя. При попада-
нии масла в полость нагнетателя вся внутренняя поверхность впуск-
ной трубы и видимые через окно поверхности корпуса и диффузора
будут замаслены.
4. Деформация диффузора и крыльчатки 'Происходит в резуль-
тате обратных вспышек смеси — взрывов ее в полости нагнетателя,
причиной которых является чрезмерное обеднение смеси. Возникаю-
щая при этом взрывная волна может вызвать деформацию диффу-
зора в такой степени, что за него будет задевать крыльчатка.
207
Переобеднение смеси и обратные вспышки ее чаще всего проис-
ходят из-за недостаточной заливки двигателя при запуске, особенно
если двигатель холодный.
Попытки запустить двигатель с включенным стоп-краном кар-
бюратора, установка сектора высотного корректора во время пробы
двигателя в положение обеднения смеси также неизбежно вызы-
вают обратные вспышки смеси и могут привести к деформации
диффузора и к ослаблению затяжки винтов его крепления.
Крыльчатка может деформироваться и в результате неправиль-
ного пользования подогревателем воздуха карбюратора при устра-
нении обледенения последнего. Интенсивный подогрев воздуха, по-
ступающего в карбюратор, приводит к скалыванию кусочков льда,
которые с силой ударяют о входные кромки лопаток крыльчатки и
могут деформировать их настолько, что они будут задевать за диф-
фузор. Поэтому подогреватель воздуха при обледенении карбюрато-
ра надо включать постепенно *.
Деформация диффузора и крыльчатки и оплавление ее лопаток
могут произойти также в результате того, что при обратной вспыш-
ке воспламеняется и в течение некоторого времени горит бензин, ско-
пившийся в задиффузорном пространстве нагнетателя. Бензин скап-
ливается вследствие засорения комбинированного клапана или заеда-
ния подвижной шайбы его в верхнем положении; в результате ин-
тенсивного пользования насосом приемистости; при заедании иголь-
чатого клапана карбюратора в открытом положении в момент за-
пуска двигателя.
От вспышки смеси в нагнетателе этот ‘бензин воспламеняется и
если в это время двигатель по какой-либо причине остановился —
продолжает гореть. В результате от нагрева диффузор коробится,
а лопатки крыльчатки могут оплавиться. Чтобы избежать этого, не-
обходимо во всех случаях, когда бензин в полости нагнетателя за-
горится и двигатель остановится, как можно быстрее начать интен-
сивно проворачивать коленчатый вал любым способом или принять
меры для тушения пожара. В противном случае пожар распростра-
нится на всю силовую установку.
Подробнее о пользовании подогревателями воздуха см. гл. XI.
ГЛАВА VIII
КАРТЕР
1. НАЗНАЧЕНИЕ КАРТЕРА
Картер является основным силовым корпусом двигателя. К нему
крепятся цилиндры, в нем расположены опорные подшипники ко-
ленчатого вала и упорный подшипник вала винта. За картер двига-
тель крепится к подмоторной раме, и через него на раму передает-
ся вся сила тяги винта. На картере крепятся все приводы агрегатов
и сами агрегаты. Кроме того, стенки картера образуют резервуар,
обеспечивающий сбор масла, стекающего после смазки трущихся
поверхностей деталей двигателя.
Рис. 160. Картер двигателя.
1—носок картера; 2—передняя часть среднего картера;
3—задняя часть среднего картера; 4—передний корпус
нагнетателя; 5—задний корпус нагнетателя; 6—зад-
няя крышка.
Для удобства монтажа деталей, устанавливаемых внутри
картера, он делается разъемным и состоит из 6 основных ча-
стей (рис. 160): носка, передней и задней половин среднего карте-
14. Зак. 397 209
ра, передней и задней половин корпуса нагнетателя и задней крыш-
ки. Все части картера сцентрированы относительно друг друга и
соединены между собой болтами и шпильками.
В полости носка картера размещен редуктор двигателя, привод
механизма газораспределения и кулачковая шайба; в полости сред-
него картера — кривошипно-шатунный механизм; в корпусе нагне-
тателя — крыльчатка и диффузор нагнетателя; в полости между
задней половиной корпуса нагнетателя и задней крышкой — приво-
ды всех агрегатов, за исключением привода РПО, и привод крыль-
чатки нагнетателя.
Жесткость картера обеспечивается наличием в нем поперечных
стенок.
2. КОНСТРУКЦИЯ КАРТЕРА
НОСОК КАРТЕРА
Носок картера (рис. 161) изготовлен штамповкой из сплава
алюминия. На боковой поверхности носка равномерно по окружно-
сти в 2 ряда расположены 18 приливов с отверстиями для уста-
новки направляющих толкателей механизма газораспределения.
Отверстия имеют пазы для прохода ролика толкателя. На площад-
ке каждого прилива ввернуто по 2 шпильки для крепления направ-
ляющих. Чтобы во время монтажа не перепутать направляющие
различных групп, шпильки крепления верхних и нижних направ-
ляющих установлены на различном расстоянии друг от друга.
Слева сверху носок имеет прилив с фланцем для крепления при-
вода регулятора оборотов. В приливе сделаны прорезь для веду-
щей шестерни привода, сквозное отверстие для слива масла из кор-
пуса привода *, 7 шпилек для крепления привода РПО и самого
регулятора оборотов и установочный штифт для фиксирования при-
вода. На фланце прилива имеются входные отверстия каналов
носка картера, по которым масло поступает к направляющим тол-
кателей верхних цилиндров на смазку привода РПО и от РПО
в винт.
Слева от фланца для привода РПО расположен прилив с резь-
бовым отверстием, закрытым пробкой. Это отверстие расположено
в плоскости буртика ведущей шестерни редуктора и является смот-
ровым окном, позволяющим устанавливать магнето и проверять ре-
гулировку механизма газораспределения без пользования регулиро-
вочным диском. Для этого на стенке окна нанесена поперечная
риска шириной 1 мм.
Снизу (между цилиндрами № 5 и 6) на носке имеются 2 рас-
положенные друг за другом прилива. К переднему приливу
’ На двигателях 11-й серии до № 8111491 устанавливался привод РПО
с червячной передачей и в это отверстие запрессовывалась бронзовая опора
ведомого валика привода. С двигателя № 8111491 устанавливается привод
с передачей коническими шестернями. В связи с этим при установке этого
привода на двигателях до № 8111491 опора из отверстия удаляется.
210
4 шпильками крепится труба для слива масла из передней части
внутренней полости носка картера в маслоотстойник. К нижнему
фланцу заднего прилива на 2 шпильках крепится своим передним
фланцем масляный отстойник. В теле этого прилива сделано 2 вер-
тикальных канала для слива масла в маслоотстойник из задней
части внутренней полости носка картера и из полости среднего
картера (через масляный дефлектор). В середине между каналами
прилив имеет сквозное горизонтальное отверстие для прохода бол-
та, стягивающего носок со средним картером. Выше этого отвер-
стия расположено гнездо, в которое входит передний конец масля-
ного дефлектора, установленного в полости среднего картера. Гнез-
до соединено с имеющимися в приливе вертикальными каналами
для слива масла.
Передняя часть носка картера (выполнена в виде ступицы, имею-
щей осевую расточку, наружный и внутренний фланцы. В расточку
14* 211
запрессовано и штифтом зафиксировано от проворачивания сталь-
ное гнездо упоро-опорного подшипника. Гнездо имеет передний
внутренний буртик, в который упирается наружная обойма подшип-
ника, и задний наружный буртик, которым оно упирается в стенку
носка. Через эти буртики на носок картера передается вся сила
тяги винта.
На двигателях 13-й се-
рии гнездо подшипника не
имеет переднего внутренне-
го буртика. Сила тяги винта
передается на картер через
бурт фланца носка картера,
в который упирается наруж-
ная обойма подшипника.
Внутренний фланец сту-
пицы служит для крепления
неподвижной шестерни ре-
дуктора; внешний фланец—
для крепления стального
отъемного фланца носка
картера. Во фланцы ступицы
ввернуто по 2 шпильки. Кро-
ме того, в теле фланцев про-
сверлено 8 сквозных отвер-
стий под болты. Шпильками
и болтами к носку картера
Рис. 161. а. Фланец носка картера и упоро- крепятся одновременно не-
опорный подшипник вала винта двигателя подвижная шестерня редук-
13-й серии. тора и фланец носка карте-
ра. На внутреннюю поверх-
ность этого фланца опираются маслоуплотнительные кольца гайки
упоро-опорного подшипника, предотвращающие выбивание масла
из носка картера.
Для стока масла, проникшего через подшипник к фланцу, в
нижней части носка картера имеется сливной канал. Для улучше-
ния стока масла в нижней части расточки носка картера двигателей
13-й серии сделана фрезеровка (см. рис. 161, а). Между флан-
цем и носком картера ставится паронитовая прокладка. На фланец
устанавливается и крепится вместе с ним распорное дуралюминовое
кольцо. При эксплуатации двигателя в зимних условиях кольцо ис-
пользуется для крепления внутреннего диска жалюзи капота.
Задний торец носка картера имеет выточку, в которую входит
буртик передней половины среднего картера. Этим обеспечивается
центрирование носка относительно среднего картера.
Носок крепится 17 шпильками, ввернутыми в переднюю поло-
вину среднего картера, и стяжным болтом, который проходит сквозь
обе половины среднего картера и сквозь прилив носка картера в
месте крепления маслоотстойника.
212
Герметичность разъема носка и среднего картера обеспечивается
резиновым уплотнительным кольцом.
В стенках носка картера просверлены каналы, подводящие мас-
ло от РПО в винт, к направляющим толкателей верхних цилиндров
и на смазку привода РПО. Схема масляных каналов дана на
рис. 162.
От РПО в бинт Из приводи РПО
N*2
Для слива масли
из РПО и привода
РПО В картер
поправляющие толкателя
Г
Рис. 162. Схема масляных каналов в носке картера.
гнездо направляющей
толкателя впуска
иилиндро N'8 gag
N'9
N'
Жиклер Ф? мм
Зеньковка для подвода масла
на смозку привода РПО
Для замеса давления масла
Гнездо направляющей толкателя
выпуска иилиндрп /II'3
N'2
<----->
К РПО масло поступает из его привода, к которому оно подво-
дится по наружной трубке от фильтра МФМ-25 или от специально-
го штуцера, расположенного на задней крышке картера (на двига-
телях с № 8113011 11-й серии). От РПО в винт масло поступает
по 2 каналам . в передней стенке носка. Правый канал соеди-
няет подковообразную канавку на фланце крепления привода
РПО с верхним отверстием на внутреннем фланце ступицы,
левый — левое переднее отверстие на фланце крепления привода
РПО с нижним отверстием на фланце ступицы.
К направляющим толкателей клапанов впуска и выпуска ци-
линдров № 1, 2, 9, клапана впуска цилиндра № 8 и клапана вы-
пуска цилиндра № 3 масло подводится из привода РПО по наклон-
ному каналу в правой части фланца крепления привода. Из этого
канала масло расходится по наклонным каналам в стенке носка
картера, просверленным со стороны гнезд направляющих и обра-
зующим вместе с задними отверстиями направляющих один общий
зигзагообразный канал, который соединяет направляющую клапана
впуска цилиндра № 8 с направляющей клапана выпуска цилиндра
№ 3. От направляющих масло поступает к подшипникам рычагов
клапанов, как указано на стр. 163 и рис. 125. Для дозирования
расхода масла, поступающего к направляющим, и уменьшения
прокачки масла через двигатель в наклонном канале носка картера
установлен жиклер диаметром 2 мм.
На фланце крепления привода РПО сделано углубление диамет-
ром 10 и глубиной 5,5 мм. Оно служит для перепуска масла из
213
наклонного канала к подшипникам ведущей конической шестерни
привода РПО. На двигателях, имевших привод РПО с червячной
передачей, из этого углубления масло по специальному каналу
носка картера подводилось к опоре ведомого валика привода. При
установке привода с коническими шестернями этот канал закры-
вается резьбовой заглушкой.
Давление масла, поступающего к направляющим толкателей и
от РПО в винт по левому каналу носка, можно замерить маномет-
ром, для установки которого каналы имеют гнезда с конической
резьбой, заглушенные пробками.
СРЕДНИЙ КАРТЕР
Средний картер (рис. 163) —наиболее нагруженная и конструк-
тивно наиболее прочная часть картера. Средний картер состоит из
двух половин, изготовленных штамповкой из алюминиевого сплава,
сцентрированных и соединенных между собой болтами. Герметич-
ность соединения половин среднего картера обеспечивается тща-
тельной притиркой их контактных поверхностей. Механическая
обработка обеих половин среднего картера производится совместно.
Рис. 163. Средний картер.
1—дефлектор; 2—гнездо переднего подшипника коленчатого вала;
3—стяжной болт; 4—суфлерные отверстия; 5—гнездо заднего подшип-
ника коленчатого вала; 6—болт крепления среднего картера и носка
картера, 7—гнездо дефлектора.
Каждая половина имеет поперечную стенку. В стенках сделаны цен-
тральные расточки. В них запрессованы и закреплены штифтами
стальные цементированные гнезда опорных подшипников коленча-
того вала.
214
К переднему фланцу гнезда переднего подшипника 4 винтами
присоединен фланед подачи масла к оси двойной шестерни приво-
да механизма газораспределения. Он является также упором, огра-
ничивающим продольные перемещения коленчатого вала вперед.
Задним упором подшипника и вала является внутренний буртик
переднего гнезда.
В стенке вокруг гнезда заднего подшипника с внешней стороны
имеется 13 резьбовых отверстий под винты крепления масло-
уплотнительного диска валика крыльчатки нагнетателя.
Каждая стенка в верхней части имеет по 2 отверстия для суф-
лирования полостей картера. В нижней части стенок между ци-
линдрами № 5 и 6 имеется по сквозному отверстию, в которые
устанавливается своими концами масляный дефлектор. Вокруг
этих отверстий с внешней стороны сделаны выточки под резиновые
маслоуплотнительные кольца. Дефлектор отсекает масло от вра-
щающихся противовесов-демпферов коленчатого вала, улучшает
сток масла в отстойник и уменьшает затраты мощности на барбо-
таж.
В нижнюю часть стенки передней половины среднего картера
запрессованы 3 болта с круглыми потайными головками, на кото-
рых со стороны носка картера устанавливается своим фланцем ось
двойной шестерни привода механизма газораспределения.
На боковой поверхности среднего кар-
тера сделано 9 фланцев для крепления
цилиндров. В каждом фланце имеется
отверстие для прохода юбки цилиндра.
По всей длине кромки отверстия снята
фаска. Наличие фаски обеспечивает
обжатие резинового маслоуплотнительно-
го кольца, установленного под фланцем
цилиндра, по форме зазора между нею и
цилиндром и создает хорошее уплотне-
ние соединения цилиндра с картером.
При стягивании болтами половин
среднего картера происходит выпучива-
ние металла на фланцах крепления ци-
линдров в местах их сочленения. Оно
приводит к неравномерному прилеганию
фланцев цилиндров к фланцам картера и
к неравномерному распределению на-
грузки, действующей на них от усилия
затяжки гаек крепления цилиндров. Во время работы двигателя
это может привести к появлению наклепа на фланцах картера в
местах выпучивания металла и к ослаблению прочности картера.
Для устранения вредного влияния выпучивания металла на по-
верхностях перемычек фланцев между отверстиями под цилиндры
в местах сочленения половин среднего картера сделаны сегментные
выецки (рис. 164). Кроме того, эти выемки уменьшают возмож-
ность образования наклепа на фланцах картера по причине «кача-
ния» цилиндров под действием сил бокового давления поршней.
Рис. 164. Выемки на
фланцах среднего кар-
тера для крепления ци-
линдров.
На двигателях до 11-й серии на каждом фланце было 16 шпи-
лек для крепления цилиндра. Все шпильки имели цилиндрическую
резьбу. В процессе эксплуатации этих двигателей появлялись тре-
щины среднего картера в месте расположения средних шпилек.
Для устранения этого дефекта на двигателях 11—13-й серий введе
но усиление среднего картера у фланцев для крепления цилин-
дров (рис. 165). С целью разгрузки картера число шпилек умень-
Вертикальной штриховкой
показаны места усиления
среднего картера
коническая
шпилька
Рис. 165. Усиление среднего картера
двигателей 11—13-й серий.
шено до 14 за счет удаления 2 шпилек на задней половине фланца,
а 2 средние шпильки на каждой его половине заменены на дру-
гие — с конической резьбой и ввертываются в глухие гнезда. Конус-
ность резьбы этих шпилек больше конусности гнезд картера, в ко-
торые они ввертываются. Благодаря этому натяг в резьбе создает-
ся в основном у последних, более полных ее витков, что упрощает
подбор шпилек в гнездах по натягу и разгружает картер со сторо
ны внутренней полости, где прежде чаще всего появлялись трещи-
ны. С целью повысить эластичность резьбы конусные шпильки
имеют специальную зенковку (см. рис. 165).
Передняя половина среднего картера имеет на фланце центри-
рующий буртик и 17 шпилек для крепления к ней носка картера
Задняя половина среднего картера также имеет центрирующий
буртик и 27 отверстий для прохода шпилек, которыми крепится кор-
пус нагнетателя.
КОРПУС НАГНЕТАТЕЛЯ
Корпус нагнетателя состоит из двух половин, образующих по-
лость, в которой размещены крыльчатка и диффузор нагнетателя.
В приливах корпуса имеются входной канал для подвода смеси от
>16
карбюратора к крыльчатке и каналы для выхода смеси из нагне-
тателя.
Передняя половина корпуса нагнетателя (рис. 166) отлита из
алюминиевого сплава. На ее боковой поверхности имеется 9 равно-
мерно расположенных по окружности бобышек, отлитых за
одно целое с лапами крепления двигателя к подмоторной раме са-
молета. Каждая бобышка имеет патрубок для выхода смеси из по-
В цилиндр
Суфлирование
картера
От заливного
шприца
Штуцер
приемника
мановакууметра
Прокладка у^исн
Измаслоотстойника
к насосу
Из картера в
маслоотстойник
Из маслоототой-
ника в насое
Рис. 166. Передняя половина корпуса нагнетателя.
лости нагнетателя. В патрубки устанавливаются впускные трубы,
подводящие смесь к цилиндрам. Для крепления впускных труб в
каждом патрубке нарезана резьба под ганку. Патрубки расположе-
ны по касательной к поверхности внутренней полости корпуса на-
гнетателя, что обеспечивает безударный вход смеси во впускные
трубы. На каждой лапе просверлено отверстие под болт крепления
двигателя к подмоторной раме.
217
Между бобышками по периферии корпуса расположено 3 отвер-
стия, в которые ввернуты переходные бронзовые футорки с кониче-
ской резьбой. В отверстие около патрубка цилиндра № 9 устанав-
ливается угольник с распылителем для заливки двигателя бензи-
ном перед запуском с помощью ручного шприца. Отверстие, рас-
положенное около патрубка цилиндра № 3, используется для заме-
ра давления наддува. Отверстие около патрубка цилиндра № 6 —
резервное и заглушено пробкой.
Для суфлирования картера в стенке передней части корпуса
нагнетателя между патрубками цилиндров № 1 и 9 при отливке
образована полость, соединенная с полостью среднего картера. На
наружном прямоугольном фланце вокруг полости устанавливается
суфлер, представляющий собой наклонный патрубок с фланцем.
Под суфлер ставится латунная сетка, напаянная на плоский ободок
из отожженной меди. С целью уплотнения разъемов под фланец
суфлера и под ободок сетки кладутся паронитовые прокладки. На
двигателях 11-й серии первых выпусков устанавливался суфлер
более сложной конструкции — в виде маслоуплотнительного бачка.
Для сообщения полостей картера, расположенных перед корпу-
сом нагнетателя, с полостью между задней крышкой картера и кор-
пусом нагнетателя в стенках последнего просверлено 2 канала
(между патрубками цилиндров № 2 и 3 и № 8 и 9).
В нижней части передней половины корпуса нагнетателя между
цилиндрами № 5 и 6 имеется прилив с фланцем и 2 шпильками
для крепления масляного отстойника. В теле этого прилива и в
стенках корпуса отливкой образованы 2 изолированных друг от
друга канала. По правому каналу масло сливается в отстойник че-
рез дефлектор из полости среднего картера и из кольцевой полости
между средним картером и корпусом нагнетателя. Через левый ка-
нал, соединенный с левым отверстием на заднем фланце корпуса,
масло откачивается из маслоотстойника масляным насосом. Отвер-
стие правого канала на заднем фланце корпуса, которое раньше
использовалось для слива масла в маслоотстойник из полости
между корпусом нагнетателя и задней крышкой, закрыто заглуш-
кой.
Поперечная стенка передней половины корпуса нагнетателя
имеет в центре утолщение с центральным отверстием для установки
дуралюминового диска уплотнения валика крыльчатки нагнетате-
ля. Вокруг центрального отверстия просверлено 13 сквозных отвер-
стий для прохода винтов крепления диска. Диск крепится 13 вин-
тами, которые ввертываются в стенку задней половины среднего
картера. Между диском и стенкой корпуса -ставится паронитовая
прокладка.
На переднем торце утолщенной части стенки ниже ее централь-
ного отверстия сделано 3 прямоугольных паза для слива в масло-
отстойник масла, проникающего из полости среднего картера через
задний опорный подшипник коленчатого вала. На двигателях до
11-й серии эти пазы делались на стенке задней половины среднего
картера.
218
Это сделано с целью ис-
Рис. 167. Уплотнение разъема
среднего картера и корпуса
нагнетателя.
1—средний картер; 2—масло-
уплотнительное кольцо шпиль-
ки; 3—корпус нагнетателя;
4—кольцо, уплотняющее сое-
динение частей картера.
По периферии стенка передней части корпуса нагнетателя имеет
наклон вперед. Сделано это для того, чтобы ее поверхность со сто-
роны внутренней полости нагнетателя образовывала вместе со стен-
кой диффузора расширяющиеся к периферии каналы для прохода
смеси.
На переднем фланце корпуса сделана центрирующая выточка и
установлено 27 шпилек крепления его к среднему картеру
(рис. 167). В выточку входит центрирующий буртик задней поло-
вины среднего картера. Уплотнение разъема обеспечивается резино-
вым кольцом. Кроме того, каждая шпилька, ввернутая в сквозное
отверстие стенки корпуса нагнетателя, в отдельности уплотняется
резиновым маслоуплотнительным кольцом, которое устанавливается
в специальной выточке вокруг шпильки,
ключить попадание масла в полость
нагнетателя через резьбу шпилек в
случае нарушения герметичности разъ-
ема корпуса нагнетателя и среднего
картера.
Для соединения с задней половиной
корпуса нагнетателя передняя полови-
на его имеет 21 шпильку.
Задняя половина корпуса нагнета-
теля (рис. 168) отлита из алюминиево-
го сплава, в верхней части имеет фла-
нец с 8 шпильками для установки и
крепления переходника карбюратора.
Фланец расположен вокруг наклонного
канала, образованного при отливке
корпуса. По этому каналу смесь от
карбюратора подводится к входной ча-
сти крыльчатки нагнетателя. Справа и
слева от фланца имеется по одной не-
обработанной бобышке. Ниже левой
бобышки сделан прилив с фланцем и
6 шпильками для установки и крепления фильтра МФМ-25; ниже
правой бобышки — прилив с фланцем для установки привода бен-
зинового насоса и генератора тахометра. На фланце этого прилива
просверлено 8 отверстий, в которые ввернуты бронзовые переходные
футорки. Наличие 8 отверстий дает возможность установить привод
бензонасоса в любое из двух положений, удобное по условиям мон-
тажа деталей в моторном отсеке самолета *.
Справа снизу в корпусе сделан канал, в который установлен
комбинированный клапан нагнетателя. Для слива бензина из за-
диффузорного пространства в комбинированный клапан корпус
имеет второй, наклонный канал, просверленный со стороны полости
нагнетателя до встречи с первым каналом (рис. 158).
* На двигателях 12-й серии с № ЛС121370 на фланце под шпильки креп-
ления бензонасоса делается только 4 отверстия.
219
В нижней части корпуса сделана бобышка с отверстием и флан-
цем, к которому на 2 шпильках крепится труба слива масла в мас-
лоотстойник из полости между корпусом нагнетателя и задней
крышкой.
Воздух из атмосферы
Рис. 168. Задняя половина корпуса нагнетателя.
Спереди корпус имеет наружный и внутренний фланцы. Наруж-
ный фланец имеет 21 отверстие и буртик для центрирования и кре-
пления половин корпуса нагнетателя. В верхней и нижней части
фланца сделано по 2 отверстия, совмещенных с соответствующими
отверстиями на заднем фланце передней половины корпуса. Через
верхние отверстия происходит суфлирование полостей картера.
Нижнее правое отверстие закрыто заглушкой, установленной в со-
ответствующее отверстие передней половины корпуса. Нижнее левое
отверстие служит для откачки масла из маслоотстойника. Оно
является входом в канал коленчатого прилива, расположенного
внутри задней половины корпуса нагнетателя за его стенкой. На
этом приливе имеется 2 шпильки для крепления задней крышки
картера и масляного насоса.
220
Между фланцами половин корпуса нагнетателя ставится паро-
нитовая прокладка.
В переднем внутреннем фланце имеются 10 резьбовых отверстий
для крепления диффузора, кольцевая выточка и штифт для центри-
рования и установки диффузора.
В отверстие центральной бобышки корпуса запрессована сталь-
ная цементированная втулка, на которую опираются кольца задней
маслоуплотнительной втулки валика крыльчатки нагнетателя. Во
втулке просверлены радиальные отверстия, сообщенные с кольцевой
канавкой на внутренней поверхности бобышки, через которые ат-
мосферный воздух проходит в полость между кольцами.
К кольцевой канавке воздух подводится через трубку и суфлер
(грибок), установленные в специальном канале корпуса между его
передним фланцем и фланцем для крепления переходника карбю-
ратора (рис. 156). Трубка сталь-
ная и туго посажена в канал;
грибок дуралюминовый и ввернут
в корпус на резьбе.
На заднем торце центральной
бобышки сделана выточка, в ко-
торую устанавливается и крепит-
ся винтами с потайной головкой
стальная пята подпятника нагне-
тателя.
Ниже бобышки в поперечной
стенке корпуса сделано сквозное
отверстие. В него запрессован
стальной стакан, являющийся пе-
редней опорой оси двойной ше-
стерни привода крыльчатки наг-
нетателя и вместе с тем—заглуш-
кой ее внутренней полости, в ко-
торую подводится масло под дав-
Рис. 169. Переходник карбюратора.
лением.
На задней стороне поперечной
стенки корпуса имеется 4 бобышки с тщательно обработанными
торцами. Они ограничивают продольные перемещения валиков при-
водов агрегатов, расположенных на задней крышке картера. Про-
дольная канавка в верхней части каждой бобышки служит для
подвода масла к ее торцу.
На заднем фланце корпуса имеются 8 отверстий и 18 шпилек под
болты крепления задней крышки картера, а также 2 штифта для ее
центрирования.
Переходник карбюратора (рис. 169) отлит из сплава алюминия.
Нижний фланец переходника имеет 8 отверстий под шпильки для
крепления его на корпусе нагнетателя. На верхнем фланце установ-
лено 10 шпилек для крепления карбюратора. Между переходником
и корпусом нагнетателя ставится паронитовая прокладка.
221
В задней стенке переходника имеется 2 отверстия с резьбой.
Правое — закрыто пробкой, в левое — через промежуточную брон-
зовую втулку устанавливается приемник термометра смеси.
0®
Рис. 170.
Задняя крышка (вид сзади
слева)
ЗАДНЯЯ КРЫШКА КАРТЕРА
Задняя крышка картера (рис. 170) изготовлена отливкой из
электрона1 и представляет собой диск с приливами и ребрами
жесткости с внутренней стороны и фланцами для крепления агре-
гатов с внешней стороны. Крышка крепится к корпусу нагнетателя
18 шпильками и 8 болтами; центрируется — 2 штифтами, имеющи-
мися на корпусе нагнетателя. Уплотнение соединения обеспечивает-
ся паронитовой прокладкой. В
центре крышки расположен фла-
нец для крепления электроинер-
ционного стартера. Справа и сле-
ва от него — фланцы для крепле-
ния магнето, каждый из которых
имеет отверстие для прохода ва-
лика привода и вокруг отвер-
стия — расточку. В эту расточку
устанавливается и закрепляется
винтами стальное опорное кольцо
сальника привода. Ниже фланца
левого магнето расположен фла-
нец крепления масляного насоса.
Во фланце имеется отверстие, че-
рез которое проходит валик при-
вода, и 3 других отверстия: пра-
вое верхнее — для откачки масла
из маслоотстойника; левое верх-
нее — для прохода масла из на-
гнетающей ступени маслонасоса в
фильтр МФМ-25; крайнее левое—
для слива масла из-под задней
крышки масляного насоса. Ниже фланца правого магнето распо-
ложен фланец, на который крепится корпус двойного привода ги-
дронасоса и вакуумнасоса (или компрессора). Фланец имеет рас-
точку для прохода ведущего валика привода и отверстия для под-
вода масла на смазку подшипников привода вакуумнасоса, а так-
же самого вакуумнасоса (или компрессора, если он установлен) и
для слива масла из корпуса привода в картер.
Под фланцем электроинерционного стартера расположен фланец
крепления оси двойной шестерни привода крыльчатки нагнетателя,
а ниже его — фланец крепления генератора.
На всех фланцах задней крышки установлены шпильки крепле-
ния агрегатов.
1 Электрон — алюмиииево-магниевый сплав, отличающийся малым удельным
5есом и отличными литейными качествами, позволяющими отливать из него
гетали сложной конфигурации
222
В верхней части крышки сделан фланец с 2 шпильками и сквоз-
ным отверстием. К нему присоединяется трубопровод суфлирова-
ния двигателя через масляный бак. На фланце просверлено запас-
ное отверстие, заглушенное латунной пробкой, к которому подво-
дится масло под давлением. Слева от фланца расположена бобыш-
ка с отверстием, в которое ввертывается штуцер для присоедине-
ния трубки подвода масла к регулятору оборотов; справа — бобыш-
ка с отверстием под штуцер трубки подвода масла к масляному
манометру.
На передней стороне крышки против фланцев крепления агре-
гатов расположены бобышки с отверстиями, в которые запрессо-
ваны алюминиевые подшипники валиков приводов агрегатов
(рис. 171). Все подшипники смазываются под давлением. Для сли-
Рис. 171. Подшипники валиков приводов агрегатов,
расположенных на задней крышке.
1—подшипник валика привода магнето; 2—централь-
ная втулка задней крышки; 3—подшипник валика
привода бензинового насоса и двойного привода;
4—подшипник валика привода генератора; 5—под-
шипник валика привода маслонасоса.
ва масла, проникшего через зазоры между подшипниками и вали-
ками к фланцам агрегатов, бобышки имеют в стенках сливные
отверстия. На бобышках для валиков приводов магнето сделаны
боковые приливы с осевыми расточками под валики приводов спе-
циальных агрегатов. Расточки заглушены резьбовыми пробками.
Аналогичный прилив сделан на бобышке для валика двойного
привода. В расточку этого прилива входит опора корпуса привода
бензонасоса и генератора тахометра. Внутри расточки запрессован
бронзовый упор валика привода бензонасоса.
Рядом с бобышкой для валика привода генератора расположена
223
бобышка с отверстием, в которую запрессована ось промежуточной
шестерни привода генератора. Ось стальная, полая, имеет фла-
нец, за который крепится к бобышке одним винтом.
Между бобышками для валиков приводов масляного насоса и
генератора (рис. 172) расположен прилив с фланцем и внутренним
каналом. По этому каналу масло из маслоотстойника подводится к
откачивающей ступени масляного насоса.
Слева между приводами магнето и маслонасоса задняя крышка
имеет прилив с камерой, в которую устанавливается масляный
фильтр МФМ-25. Камера прилива сообщена каналом с левым
верхним отверстием на площадке крепления масляного насоса.
В канале со стороны фланца насоса установлен обратный клапан,
отрегулированный на давление
0,5 кг[см2. Клапан служит для
того, чтобы при неработающем
двигателе масло не перетекало
из бака в картер под действием
статического давления в баке.
В торцовой стенке камеры под
фильтр МФМ-25 имеются канал
для выхода отфильтрованного
масла и засверловка для уста-
новки фильтра в строго опре-
деленном положении.
Против фланца крепления
электроинерционного стартера
на крышке расположена цен-
тральная бобышка с осевой
расточкой. На поверхности рас-
точки сделана кольцевая ка-
навка, в которую из камеры
фильтра МФМ-25 поступает от-
фильтрованное масло. В ра-
сточку запрессована и закре-
плена штифтом бронзовая втул-
ка, являющаяся задним подшипником вала привода агрегатов. Вну-
три втулки сделана кольцевая канавка со сквозными пазовыми
отверстиями, расположенными против канавки бобышки.
Из кольцевой канавки бобышки через отверстия втулки и даль-
ше через вал привода агрегатов масло поступает в коленчатый
вал двигателя. Из этой же канавки по каналам в приливах задней
крышки масло направляется на смазку приводов магнето, привода
бензонасоса и генератора тахометра, двойного привода и вакуум-
насоса (или компрессора).
Масло к приводам маслонасоса и генератора, оси промежуточ-
ной шестерни привода генератора, а также к регулятору оборотов
(на двигателях с № 8113031) и к оси двойной шестерни привода
крыльчатки нагнетателя подводится непосредственно из камеры
фильтра МФМ-25.
224
К масляному манометру масло подводится по латунной трубке,
запрессованной с одной стороны в отверстие центральной бобышки,
с другой — в отверстие специального прилива, имеющегося в верх-
ней части крышки. В приливе сделан канал, по которому масло
поступает к Штуцеру манометра и к запасному отверстию, заглу-
шенному пробкой.
Схема масляных каналов задней крышки дана на рис. 173.
а
Рис. 173. Схема масляных каналов в задней крышке.
1—центральный подшипник; 2—подшипник привода магнето; 3—под-
вод масла к масляному манометру; 4—канал подвода масла к приводу
РПО; 5—-подшипник привода масляного насоса МШ-8; 6—ось двойной
шестерни привода крыльчатки нагнетателя; 7—подшипник привода гене-
ратора; 8—ось промежуточной шестерни генератора; 5—подшипник двой-
ной шестерни привода генератора, магнето и насосов (БНК-12БС, АК-4С,
МШ-ЗА); 10—канал подвода масла к двойному приводу и к вакуум-
насосу АК-4С.
3. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ КАРТЕРА
X Техническое обслуживание картера сводится к его внешнему
осмотру, а также осмотру соединений всех деталей и агрегатов,
установленных на картере, во время каждого послеполетного обслу-
живания и обслуживания через каждые 50 часов работы двигателя.
При этом проверяется: нет ли трещин на носке картера в месте
15. Зак. 397 225
крепления маслоотстойника; не ослабли ли контргайки, гайки или
шпильки крепления носка к среднему картеру; хорошо ли укрепле-
ны труба слива масла из носка в маслоотстойник, привод РПО, на-
правляющие толкателей, цилиндры; нет ли трещин на среднем кар-
тере у фланцев крепления цилиндров; не оборвались ли стяжные
болты половин среднего картера и нет ли трещин в лапах крепле-
ния двигателя к подмоторной раме; надежно ли крепление всех
агрегатов на задней крышке и задней половине корпуса нагнетате-
ля; не подтекает ли масло из разъемов соединений картера и не
выбивает ли смесь из-под гаек крепления впускных труб.
Рис. 174. Способы удаления поврежденных и сломан-
ных шпилек.
При наличии трещин в любой части картера, обрыва стяжных
болтов, срыва резьбы или обрыва шпилек соединений частей кар-
тера двигатель необходимо снять и направить в ремонт.
Замена частей картера в эксплуатационных условиях не разре-
шается. Также не разрешается снятие и постановка носка картера
или задней крышки для замены деталей редуктора, привода кулач-
ковой шайбы или приводов агрегатов, расположенных на задней
крышке.
226
В случае обнаружения вытяжки, обрыва или срыва резьбы шпи-
лек крепления агрегатов, маслоотстойника, направляющих толкате-
лей, переходника карбюратора или цилиндров, устанавливаются
новые, более полные шпильки.
Поврежденные шпильки удаляют из стенок частей картера
одним из способов, указанных на рис. 174. После удаления шпиль-
ки резьбу под нее в картере прочищают чертилкой, продувают сжа-
тым воздухом ’, подправляют метчиком № 3, после чего снова про-
дувают сжатым воздухом. Новая шпилька должна иметь в картере
достаточный натяг по резьбе и выбирается из следующей, по
сравнению с удаленной шпилькой, ремонтной группы шпилек, уве-
личенных по среднему диаметру резьбы. Выбор новой шпильки про-
изводится в соответствии с нижеследующей таблицей ремонтных
шпилек.
Увеличение
,, средн, диа-
Назначение меТра резь-
шпильки бы относи-
тельно нор-
малью, мм
Нормальная О
Ремонтная 0,08
0.18
0,30
Метка на торце ввертываемого конца
шпильки
Канавка на глу-
бину 0,2—0,4 мм
Засверловка
сверлом 0 Змм
Засверловка на
глубину 2,5 мм
сверлом 0 2,5 мм
Правильно подобранная шпилька должна ввертываться от руки
не более, чем на две нитки резьбы. Ввертываемый конец шпильки
смазывается маслом.
Конусные шпильки крепления цилиндров заменяются в следую-
щем порядке. После удаления неисправной шпильки осматривают
резьбу в картере. Если резьба имеет повреждения, ее подправ-
не более, чем на две нитки резьбы. Ввертываемый конец шпильки
по натягу ее необходимо ввернуть в гнездо картера от руки до от-
каза, после чего промерить, на какую величину шпилька выступает
над плоскостью фланца картера (рис. 175). Эта величина должна
быть равна 33,5—34,5 мм. Если шпилька выступает больше или
меньше этой величины, то она не создает требуемого натяга, и ее
нужно заменить.
1 При вытравливании шпильки азотной кислотой резьба предварительно
промывается чистой водой.
15» 227
Убедившись, что шпилька выступает на 33,5—34,5 мм, ее вывер-
тывают из гнезда, покрывают резьбу шпильки и резьбу гнезда
тонким слоем уплотнительной пасты Хелдайт или смесью эмали
АЛГ-1 с коллоидным графитом (90% эмали и 10% графита по
весу) и сразу же ввертывают шпильку в картер так, чтобы верхний
от руки до отказа затяжки шпильки
Рис. 175. Подбор и постановка ко-
нусных шпилек крепления цилиндра.
торец ее выступал над фланцем цилиндра на величину
29,5 ± 0,8 мм. При этом шпилька будет иметь требуемый натяг
в резьбе гнезда. Установку цилиндра необходимо производить через
несколько часов после постановки шпильки с тем, чтобы успела
засохнуть уплотнительная паста. Для ускорения засыхания пасты
фланец картера желательно подогревать воздухом, нагретым до
50—60°С.
ГЛАВА IX
ПРИВОДЫ АГРЕГАТОВ
СХЕМА И КОНСТРУКЦИЯ ПРИВОДОВ АГРЕГАТОВ
Приводы всех агрегатов, за исключением регулятора оборотов,
расположены на задней крышке картера и задней половине корпу-
са нагнетателя. Схема их приведена на рис. 176. Все приводы по-
лучают вращение от эластичной шестерни вала привода агрегатов
с числом зубьев Zi = 63-1. Привод регулятора оборотов расположен
на носке картера и приводится во вращение от наружного зубча-
того венца ведущей шестерни редуктора. Привод крыльчатки наг-
нетателя описан в главе VII, поэтому на схеме не показан, за
исключением малого венца двойной шестерни.
1 Конструкция вала привода агрегатов и его эластичной шестерни дане
в разделе «Привод крыльчатки нагнетателя» (стр. 197).
229
ПРИВОД МАСЛЯНОГО НАСОСА
Вращение от коленчатого вала к масляному насосу передается
через шестерню вала привода агрегатов и шестерню привода масло-
насоса, имеющих соответственно число зубьев Zi = 63 и Z2 = 56.
Передаточное число при этом равно:
I =
Zl = —=1,125.
Z2 56
Таким образом, ведущий валик насоса вращается в 1,125 раза
быстрее коленчатого вала по ходу часовой стрелки, если на него
смотреть со стороны привода. Такое направление вращения принято
считать правым *.
Привод масляного насоса представляет собой стальную шестер-
ню с двумя цилиндрическими зубчатыми венцами, имеющими 56
и 48 зубьев (рис. 177). Шестерня изготовлена за одно целое с пу-
Рис. 177. Привод масляного насоса.
стотелым валиком. Внутри на заднем конце валик имеет, шлицы
для соединения со шлицевой муфтой ведущего валика насоса.
С передней стороны полость валика закрыта стальной заглушкой,
которой он упирается в левую нижнюю подторцованную бобышку
задней половины корпуса нагнетателя. В заглушке просверлено
отверстие для слива в картер масла, проникшего во внутреннюю
полость валика. Она же ограничивает продольные перемещения
привода вперед. Перемещения привода назад ограничиваются упо-
ром фланца его валика в торец подшипника. Подшипник валика
привода дуралюминовый, на наружной поверхности имеет 2 коль-
1 Направление вращения агрегатов определяется согласно ГОСТ 1630-46.
введенному в 1951 г. В соответствии с ГОСТ 1630-46 направление вращения
агрегата определяют, смотря на агрегат со стороны привода. При этом враще-
ние агрегата по ходу часовой стрелки считается правым, против хода часовой
стрелки — левым. До 1951 г. вращение агрегата определялось, смотря на него
ео стороны, противоположной приводу. В соответствии с этим на корпусах
агрегатов ставились стрелки и надписи.
230
цевых канавки, к одной из которых подходит масло от фильтра
МФМ-25. Через радиальное отверстие масло поступает внутрь под-
шипника и, расходясь по продольной лыске его, смазывает тру-
щиеся поверхности (см. рис. 181).
ПРИВОД БЕНЗИНОВОГО НАСОСА И ГЕНЕРАТОРА ТАХОМЕТРА
Вращение от коленчатого вала к бензиновому насосу передается
через 2 пары шестерен (рис. 176). Первая пара — эластичная ше-
стерня вала привода агрегатов (ZI = 63 .зуба) и большой венец
правой двойной шестерни (Z2 = 56 зубьев). Вторая пара — винто-
вая шестерня валика двойной шестерни (Z4 = 8 зубьев) и винтовая
шестерня валика привода бензинового насоса (Z7 — 9 зубьев). Пе-
. 63 8 ,
редаточное число к бензиновому насосу равно г = — • —=1.
56 9
Направление вращения ротора насоса — левое.
Передача к генератору тахометра производится через эти же
шестерни и еще одну дополнительную пару винтовых шестерен:
валика привода бензинового насоса (Z8 = 6 зубьев) и валика при-
вода генератора тахометра (Z9 = 12 зубьев). Передаточное число
. 60 8 12 1
к гибкому валику генератора тахометра равно/ = — • — •
Направление вращения валика — правое.
Привод бензинового насоса и генератора тахометра (рис. 178)
состоит из корпуса 4, валика привода бензинового насоса 3, валика
привода генератора тахометра 5, сальников валиков 7 и 10.
Корпус привода выполнен в виде двух половин, отлитых из маг-
ниевого сплава. Передняя половина корпуса имеет цилиндрическую
форму и на заднем конце — прямоугольный фланец. Внутри перед-
ней половины корпуса запрессованы 2 бронзовые втулки, на кото-
рые опирается валик привода бензонасоса. На передней втулке
внутри сделана продольная канавка для прохода масла на смазку
валика. В стенке корпуса просверлено отверстие, через которое в
картер сливается масло, проникшее за заднюю втулку.
Задняя половина корпуса представляет собой коробку с двумя
приливами на боковой поверхности. В отверстие одного из них за-
прессована бронзовая втулка, на которую опирается валик привода
генератора тахометра. К наружному фланцу этого прилива двумя
винтами крепится корпус сальника валика 11. С противоположной
стороны в корпусе привода сделано фигурное отверстие и фланец,
к которому на 3 шпильках крепится дуралюминовая опора с брон-
зовым торцовым упором валика 6. Второй прилив имеет отверстие,
в которое на резьбе ввернута бронзовая втулка. Через это отвер-
стие, закрытое пробкой, в корпус набивают консистентную смаз-
ку. Пробка контрится проволокой.
В передней и задней стенках корпуса имеются отверстия
для прохода валика привода бензинового насоса. В отверстие зад-
231
ней стенки установлен кожаный сальник 7, предотвращающий вы-
бивание масла из корпуса привода под фланец бензинового насоса.
В корпусе сделано 4 сквозных отверстия под шпильки крепле-
ния его к картеру. В отверстие с резьбой на его передней стенке
ввертывается винт, соединяющий между собой обе половины кор-
пуса. Все разъемы корпуса уплотняются паронитовыми проклад-
ками.
Рис. 178. Детали привода бензинового насоса и генератора
тахометра.
1—-упор в корпусе нагнетателя; 2—двойная шестерня приво-
дов; 3—валик привода бензонасоса; 4—корпус привода;
5—валик привода генератора тахометра; 6—упор валика;
7—сальник валика; 8—пружина сальника; 9—втулка сальни-
ка; 10—сальник; 11—корпус сальника.
Валик привода бензинового насоса стально^. На переднем его
конце сделана винтовая шестерня с 9 зубьями, которой он сцеплен
с винтовой шестерней валика правой двойной шестерни. На заднем
конце валика сделано 6 винтовых зубьев для сцепления с валиком
привода генератора тахометра и внутреннее квадратное отверстие,
в которое входит хвостовик ротора бензинового насоса. В средней
части валика предусмотрены 2 шейки для опоры на бронзовые
втулки корпуса привода. Перемещения валика ограничиваются
с одной стороны бронзовым торцовым упором, запрессованным в
232
Разрез по ДВСД
Рис. 178, а. Привод бензонасоса и генератора тахометра с цилиндрическими и коническими шестернями..
корпус привода; 2—крышка корпуса; 3— валик привода бензонасоса; 4—валик привода генератора тахометра.
233
приливе задней крышки; с другой стороны — буртиком ж передней
втулки корпуса привода.
Валик привода генератора тахометра имеет на одном конце
шестерню с 12 винтовыми зубьями и буртик, ограничивающий про-
дольные перемещения. На другом конце валика сделан плоский
хвостовик для соединения с гибким валиком генератора тахометра.
С целью предотвратить попадание масла в кожух гибкого валика
и в генератор тахометра на валике сделан сальник, состоящий из
корпуса 11, амбестовой набивки1, дуралюминовой втулки 9 и пру-
жины 8. Пружина через втулку сжимает набивку, заставляя ее
плотно прилегать к валику и корпусу сальника.
Правая двойная шестерня, передающая вращение к приводу
бензонасоса и генератора тахометра, к двойному приводу, правому
магнето и генератору, состоит из диска с двумя цилиндрическими
зубчатыми венцами (56 и 48 зубьев) и отъемного пустотелого ва-
лика. Диск имеет центральное отверстие для центрирования валика
и.6 отверстий под винты крепления. На одном конце валика сделай
фланец с 6 отверстиями, нарезанными под винты; на другом — вну-
тренние шлицы для соединения с ведущим валиком двойного при-
вода. В средней части валик имеет 8 винтовых зубьев. Валик и
диск шестерни соединены 6 винтами, законтренными проволокой.
Опирается валик на дуралюминовый подшипник.
Осевые перемещения шестерни ограничиваются: вперед — упо-
ром запрессованной в передний конец валика стальной пробки
в правую нижнюю подторцованную бобышку корпуса нагнетателя;
назад — упором фланца валика в подшипник.
Основной неисправностью описанного выше привода является
износ и разрушение его винтовых шестерен. С целью устранения
этой неисправности на двигателях 12-й серии с № ЛС121771 уста-
навливается привод новой конструкции. В этом приводе (рис. 178, а)
винтовая передача заменена комбинированной, с цилиндрическими
и коническими шестернями. При этом направление вращения и пе-
редаточные числа валиков привода к бензиновому насосу и к гене-
ратору тахометра не изменились. Старый и новый приводы взаимо-
заменяемы. Привод новой конструкции смазывается маслом, посту-
пающим из двигателя по специальным пазам, выполненным во
втулке корпуса и по диаметральному зазору б между валиком бен-
зонасоса и втулкой. Масло, поступающее во внутреннюю полость
привода, разбрызгивается шестернями и проникает через отвер-
стие г для смазки валика привода генератора тахометра и за-
зор е — для смазки оси двойной зубчатой шестерни.
»
ПРИВОДЫ МАГНЕТО
Двигатель снабжен двумя одинаковыми по конструкции приво-
дами магнето. Вращение от коленчатого вала к приводу каждого
магнето передается через 2 пары цилиндрических шестерен. Первая
1 Металлическая набивка из узких тонких полос свинцово-оловяиистого
сплава.
234
пара имеет 63 и 56 зубьев, вторая — по 48 зубьев (рис. 176). Пере-
даточное число при этом равно:
1=« .—=1,125.
56 48
Направление вращения ротора -— левое.
Привод магнето состоит из шестерни 3, валика 2 и торцового
маслоуплотнительного устройства (рис. 179). Шестерня привода
имеет цилиндрический зубчатый венец в 48 зубьев. Валик привода
пустотелый, с фланцем, в котором просверлены 6 отверстий с резь-
бой. Шестерня и валик соединяются винтами. Винты законтрены
проволокой. Валик шестерни имеет на заднем конце внутренние
шлицы для соединения с валиком ротора магнето через промежу-
точную шлицевую муфту.
Рис. 179. Детали привода магнето.
1—плунжер; 2—валик; 3—шестерня; 4—упорное кольцо с масло-
отражателем; 5—уплотнительное кольцо; 6—прокладка; 7—опорное
кольцо.
Торцовый маслоуплотнитель привода устраняет попадание масла
под фланец магнето. Он состоит из стального упорного кольца 4 с
гребешками многозаходной левой винтовой резьбы на наружной
поверхности, уплотняющего сферического кольца 5 из графитной
бронзы и стального опорного кольца 7 со сферической поверх-
ностью, закрепленного винтами к задней крышке картера.
Упорное кольцо, выполняющее роль маслоотражателя (турбин-
ки), туго посажено на валик привода и удерживается от провора-
чивания относительно него шлицами муфты валика ротора магнето.
Во время вращения валика оно отбивает своими винтовыми гре-
бешками поступающее к нему масло и направляет его в картер по
сливным каналам в бобышке задней крышки. Если масло проникло
за маслоотражатель, оно не будет выбивать из-под фланца магне-
то, так как этому препятствует плотное прилегание сферических по-
верхностей уплотнительного и опорного колец.
Чтобы детали маслоуплотнителя плотно прилегали друг к другу,
в полость валика привода со стороны переднего конца установлен
пружинный плунжер 1. Упираясь в торец бобышки корпуса нагнета-
теля, головка плунжера сжимает пружину, которая отжимает весь
235
привод назад, обеспечивав постоянный контакт поверхностей уплот-
нительного и опорного к (ец.
Под опорное кольцо уплотнителя устанавливается бумажная
уплотнительная прокладка 6. Винты крепления опорного кольца
контрятся пружинными неразрезными шайбами.
ПРИВОД ГЕНЕРАТОРА
Генератор получает вращение от коленчатого вала через 2 пары
цилиндрических шестерен (рис. 176): эластичную шестерню вала
привода агрегатов (Zi — 63 зуба), большой венец правой двойной
шестерни (Z2 = 56 зубьев), промежуточную шестерню передачи к
генератору (Z,2 = 25 зубьев) и шестерню валика привода генера-
тора (Z!3 = 25 зубьев). Передаточное число к ротору генератора
равно:
. 63 56 25
i — — — — = 2,о2,
56 25 25
т. е. ротор генератора вращается в 2,52 раза быстрее коленчатого
вала. Вращение генератора — правое.
Привод генератора (рис. 180) состоит из валика и шестерни,
соединенных между собой фрикционной муфтой, и торцового мас-
лоуплотнительного устройства.
Рис. 180. Детали привода генератора.
/—пробка оси; 2—промежуточная шестерня; 3—замок; 4—пружина замка;
Л—ось промежуточной шестерни; 6—гайка; 7—замок; в—шайба; 9—пружинная
.шайба, 10—стальной диск; 11—бронзовое кольцо; 12—шестерня привода,
13—бронзовый диск; 14—валик; 15—пружина; 16—опорное кольцо пружины;
/7—упорное кольцо с маслоотражателем; 18—уплотнительное кольцо;
19—упорное кольцо.
Валик привода 14 стальной, полый. Со стороны переднего
конца полость валика закрыта стальной заглушкой. На заднем
конце валика монтируется уплотнительное устройство.
Со стороны заднего конца валик имеет внутренние прямоуголь-
ные шлицы для соединения с ротором генератора. На передней ча-
сти валика сделан фланец, перед которым на хвостовике нарезаны
236
мелкие шлицы и резьба для установки и крепления деталей фрик-
ционной муфты.
Шестерня привода 12 чашеобразной формы соединяется с вали-
ком при помощи предохранительной фрикционной муфты, которая
состоит из следующих деталей: плоского бронзового диска 13, сво-
бодно установленного между шестерней и фланцем валика; чаше-
образного бронзового кольца 14, установленного в выточку перед-
него торца шестерни; стального диска 10, посаженного на шлицы
валика; стальной сферической пружинной шайбы 9, плоской шай-
бы 8, контровой шайбы 7 и манжетной гайки 6. Гайка затягивается
на хвостовике валика с усилием 5 кгм.
Массивность ротора генератора и большое передаточное число
к нему приводят в моменты резкого изменения числа оборотов-
к возникновению больших ударных нагрузок на зубья шестерни и
на валик привода. Наличие фрикционного соединения шестерни
с валиком позволяет им в этих случаях проскальзывать относитель-
но друг друга до тех пор, пока крутящий момент, передаваемый
приводом, не снизится до 5 кгм. За счет этого проскальзывания ве-
личина ударных нагрузок, действующих на привод, уменьшается до
допустимых пределов. •
МаслоуплотнитеЛьное устройство, смонтированное на заднем
конце валика, предотвращает, как и в приводах магнето, попада-
ние масла под фланец и в электрическую часть генератора. Оно
состоит из бронзового уплотняющего кольца 18, стального масло-
отражателя 17 и стального опорного кольца 16. Плотное прилега-
ние сферических поверхностей уплотняющего и опорного колец
обеспечивается спиральной пружиной 15, которая одним концом
опирается на заднюю крышку картера, другим — через бронзовое
кольцо на маслоотражатель и через него отжимает назад весь при-
вод.
Промежуточная шестерня 2 передачи к генератору — цилиндри-
ческая, вращается на стальной оси 5, запрессованной- в отверстие
бобышки задней крышки. Дополнительно ось закреплена к бобыш-
ке винтом. Продольные перемещения шестерни ограничиваются с
одной стороны фланцем оси, с другой стороны — круглой проб-
кой 1, ввернутой в ось на резьбе. Пробка контрится специальным
замком 3, аналогичным замку пробки оси двойной шестерни меха-
низма газораспределения. Ось промежуточной шестерни имеет ра-
диальное отверстие и наружную продольную лыску для прохода
масла на смазку втулки.
В процессе эксплуатации двигателей АШ-62ИР были случаи
появления волосовидной бронзовой стружки на фильтре МФМ-25
вследствие износа и задира трущихся поверхностей бронзового
кольца, на которое опирается пружина привода генератора.
С целью предупредить задиры и чрезмерный износ этого кольца на
двигателях 12-й серии его изготовляют из более качественной брон-
зы. Опорная поверхность кольца под пружину хромируется. На по-
верхности кольца, сопряженной с маслоотражателем, введены
237
На двигателях 11^ серии
4 Диаметрально противоположные выборки для улучшения смазки
(рис. 181). С июля 1953 г. кольца такой конструкции устанавли-
ваются и на двигателях всех предыдущих серий при их ремонте.
Для устранения выработки гнезда задней крышки пружиной при-
вода на двигателях 13-й серии под пружину устанавливается сталь-
ная опорная шайба.
На двигателях 12 и 13-й серий гай-
ка фрикционной муфты привода гене-
ратора затягивается ' с усилием 7 кгм.
Это сделано с целью унифицировать
привод под генераторы ГСК-1500 и
ГСН-3000.
ДВОЙНОЙ ПРИВОД
Двойной привод (рис. 182) служит
для передачи вращения к вакуумнасо-
су АК-4С и гидронасосу МШ-ЗА. Если
двигатель установлен на самолете
Ан-2, то двойной привод используется
для передачи вращения только к ком-
прессору АК-50М, который в этом слу-
чае устанавливается через специаль-
ный переходник на нижнюю площадку
крышки двойного привода.
Вращение от коленчатого вала к
каждому агрегату, установленному на
двойном приводе, передается через
3 пары цилиндрических шестерен (см.
рис. 176), в которые входят: эластич-
ная шестерня вала привода агрегатов
(Zi = 63 зуба), большой венец правой
двойной шестерни (Z2 = 56 зубьев), шестерня ведущего валика
двойного привода (Z5 — 11 зубьев), промежуточная шестерня при-
вода (Zio = 19 зубьев) и ведомая шестерня привода (Zu — 15
зубьев). Передаточное число при этом равно:
На двигателях 12& серии
Рис. 181. Бронзовые опорные
кольца пружины привода ге-
нератора.
. 63
I = —
56
11
19
— = 0,825.
15
Следовательно, ротор вакуумнасоса АК-4С, ведущий валик гидро-
насоса МШ-ЗА или эксцентриковый валик компрессора АК-50М
вращаются в 0,825 медленнее коленчатого вала. Направление вра-
щения правое.
Двойной привод состоит из корпуса 2 с крышкой, ведущего ва-
лика /, промежуточной шестерни 4 и двух одинаковых ведомых ше-
стерен 3.
Корпус и крышка отлиты из сплава магния, имеют по 4 отвер-
стия, в которые запрессованы бронзовые втулки 5, являющиеся
опорными подшипниками ведущего валика и шестерен привода,
гзэ
Для смазки подшипников в стенках и в приливах корпуса и крыш-
ки имеются каналы. Схема этих каналов показана на рис. 183.
В каналы корпуса масло поступает из отверстия на фланце задней
Рис. 182. Детали двойного привода.
/—ведущий валик; 2—корпус привода; 3—ведомая шестерня;
4—промежуточная шестерня; 5—подшипники; 6—прокладка.
Рис. 183 Схема масляных каналов в корпусе двойного
привода
крышки картера, где крепится двойной привод. Для подвода масла
к вакуумнасосу АК-4С (или к компрессору АК-50М) в крышке
корпуса имеются 2 канала диаметром 2,8 мм, выходящие по
239
одному на каждый фланец крепления агрегата. Кроме того, на
каждом фланце имеется по одному отверстию (засверловке) для
установочных штифтов агрегатов.
Масло, проникшее через подшипники ведомых шестерен под
фланцы агрегатов, сливается через отверстия во фланцах крышки
внутрь корпуса привода, откуда через сливное отверстие корпуса
и задней крышки стекает внутрь картера.
Корпус привода прикреплен к задней крышке картера 6 шпиль-
ками. 2 гайки крепления навертываются на шпильки со стороны
внутренней полости корпуса привода до установки его крышки.
Каждый агрегат крепится 4 шпильками, из которых 3 ввернуты
в корпус привода, 4-я — в его крышку.
Ведущий валик двойного привода стальной, полый, изготовлен
за одно целое с шестерней, имеющей 11 зубьев. На переднем конце
валика сделаны шлицы для соединения с валиком правой двойной
шестерни. В средней части и на заднем конце валика имеются
гладкие шейки, которыми он опирается на подшипники корпуса и
крышки привода.
Промежуточная шестерня привода изготовлена за одно целое
с двумя гладкими полыми шейками, которыми она опирается на
подшипники корпуса.
2 ведомые шестерни по конструкции аналогичны промежуточной
шестерне. Задние шейки их утолщены и имеют внутренние прямо-
угольные шлицы, в которые входят промежуточные шлицевые муф-
ты ведущих валиков агрегатов.
ПРИВОД РЕГУЛЯТОРА ОБОРОТОВ
На двигателе АШ-62ИР устанавливается привод регулятора
оборотов с коническими шестернями. Вращение к ведущему валику
регулятора оборотов (рис. 184) передается от наружного зубчатого
венца ведущей шестерни редуктора (146 зубьев) через ведущую
Вид спереди
Рис. 184. Схема привода регулятора обо-
ротов.
240
цилиндрическую шестерню (38 зубьев) и 2 пары конических шесте-
рен привода, имеющих по 14 и 26 зубьев. Передаточное число к ва-
лику регулятора оборотов равно:
,И.111М,
38 26 26
Направление вращения валика — левое.
Конструкция деталей привода показана на рис. 185 и 186. При-
вод состоит из корпуса, шестерен и сетчатого фильтра.
Рис. 185. Детали привода регулятора оборотов.
1—ведущая шестерня редуктора; 2—ведущая цилиндрическая
шестерня привода; 3—ведущая коническая шестерня; 4—ве-
домая шестерня: 5—ведомая шестерня с валиком; 6—ведомая
шестерня; 7—втулка; 8—крышка ведомой шестерни; 9-—втул-
ка; 10—втулки ведущих шестерен; 11 -крышка корпуса;
12—фильтр; 13—крышка ведомой шестерни; 14—штуцер под-
вода масла.
Корпус привода отлит из сплава алюминия. В поперечных стен-
ках корпуса раЛочено 3 соосных отверстия. В отверстия двух зад-
них стенок запрессованы бронзовые втулки, являющиеся опорными
подшипниками ведущей конической шестерни (14 зубьев). Отвер-
стие в передней стенке служит для монтажа ведущей конической
шестерни и закрывается крышкой.
16. Зак. 397 241
На боковых стенках корпуса имеется по одной бобышке с отвер-
стиями, в которые устанавливаются крышки 8 и 13. В крышки за-
прессованы бронзовые втулки 9, являющиеся опорными подшипни-
ками ведомой шестерни 5 с 14 зубьями, выполненной за одно целое
с валиком, и правой ведомой шестерни -4 с 26 зубьями.
В средней части со стороны внутренней полости корпус имеет
вертикальную бобышку с отверстием, в которое запрессована брон-
зовая втулка 7. Она служит опорным подшипником верхней ведо-
мой конической шестерни б с 26 зубьями. С этой шестерней через
промежуточную шлицевую муфту соединяется ведущий валик регу-
лятора оборотов.
С правой стороны в корпусе образован наклонный прилив, в по-
лости которого помещен сетчатый фильтр 12 для очистки масла, по-
ступающего к регулятору оборотов. В гнезде прилива на кониче-
ской резьбе установлен штуцер 14 для присоединения трубки
внешнего подвода масла к регулятору оборотов.
В стенках корпуса привода сделаны каналы для подвода масла
к регулятору оборотов, в носок картера (к направляющим толка-
телей), к подшипникам шестерен и каналы для прохода масла от
регулятора оборотов в винт. Схема этих каналов показана на
рис. 186.
Опорные шейки шестерен имеют лыски для равномерного рас-
пределения смазки по всей трущейся поверхности.
Все шестерни привода стальные. В ступице ведущей цилиндри-
ческой шестерни с 38 зубьями сделаны внутренние шлицы. Ведущая
коническая шестерня с 14 зубьями выполнена заодно с валиком,
имеющим 2 гладкие шейки, которыми он опирается на бронзовые
втулки. Между шейками на валике изготовлены шлицы для соеди-
нения с ведущей цилиндрической шестерней. На передней шейке
валика сделана кольцевая канавка, на задней — лыска. Канавка и
лыска соединены радиальными отверстиями с внутренней полостью
валика, закрытой со стороны его переднего конца резьбовой проб-
кой. Масло через кольцевую канавку, радиальные отверстия и вну-
треннюю полость валика подводится на смазку его опорных втулок.
Левая ведомая коническая шестерня 5 с 14 зубьями изготовлена
за одно целое с полым валиком. На левом конце валик имеет глад-
кую шейку, которой опирается на бронзовую втулку левой крышки;
на правом конце — наружные шлицы для соединения с правой ве-
домой конической шестерней 4 с 26 зубьями. В средней части вали-
ка просверлено сквозное поперечное отверстие для стока масла,
проникшего в его внутреннюю полость.
Ведомые конические шестерни с 26 зубьями по конструкции оди-
наковы. Каждая из них имеет шейку, которой опирается на бронзо-
вую втулку, и внутренние шлицы для соединения одна — с валиком
ведомой шестерни с 14 зубьями, другая — с промежуточной шлице-
вой муфтой валика регулятора оборотов.
Циркуляция масла в приводе регулятора оборотов (рис. 186).
К приводу регулятора оборотов масло подводится из полости
фильтра МФМ-25 по внешней трубке. Трубка присоединена с одной
242
стороны к штуцеру на корпусе привода, с другой — к штуцеру, рас-
положенному на задней крышке картера или на корпусе фильтра
МФМ-25 (на двигателях 11-й серии до № 811303). Через сетчатый
масляный фильтр привода масло поступает в полость а его кор-
пуса вокруг правой опоры, откуда направляется:
а) по каналу 1 в нижней стенке корпуса привода — в наклон-
ный канал носка картера и к направляющим толкателей верхних
цилиндров;
Разрез по А-А
Рис. 186. Схема масляных каналов в приводе регулятора оборотов.
б) через радиальное отверстие 2 правой крышки и ее втулки —
на смазку втулки и шейки правой ведомой конической шестерни;
в) по наклонному каналу 3 и через правое отверстие на верхнем
фланце корпуса — к насосу регулятора оборотов. Из этого канала
по каналу 4 в корпусе привода масло поступает к кольцевой вы-
точке на внутренней поверхности отверстия вертикальной бобышки,
откуда по радиальному отверстию втулки подводится на смазку
шейки верхней ведомой шестерни и по каналу 5 в корпусе — к на-
ружной кольцевой выточке левой крышки. Отсюда через радиаль-
ное отверстие 6 в крышке масло поступает на смазку шейки левой
ведомой конической шестерни.
Через зазоры между втулками крышек и шейками правой и ле-
вой ведомых шестерен масло проходит во внутреннюю полость ва-
лика, откуда через поперечное отверстие 7 сливается на зубья ше-
стерен, дополнительно смазывая их и охлаждая.
Подшипники валика ведущей конической шестерни привода сма-
зываются маслом, поступающим к ним из наклонного канала носка
16* 243
картера через углубление 8, имеющееся на его фланце. Из этого
углубления по каналу 9 корпуса привода масло подходит к кольце-
вой выточке вокруг передней втулки валика, проходит через 2 ее
радиальных отверстия, смазывает втулку и через наружную кольце-
вую канавку валика и 2 его радиальных отверстия подается внутрь
валика. Из внутренней полости валика через радиальное отвер-
стие 11 на его задней шейке масло выходит на смазку задней
втулки валика.
Масло, проникшее к заднему торцу валика, сливается в картер
двигателя по каналу 12 в корпусе привода и через окна, имеющие-
ся в его нижнем фланце.
Из регулятора оборотов в винт масло поступает по 2 сквозным
каналам корпуса привода (рис. 185): по левому переднему каналу—
в полость большого шага винта; по левому заднему — в полость
малого шага. Это справедливо только в случае, если на двигателе
установлен регулятор оборотов Р-9СМ2. Если установлен регулятор
Р-7Е, то назначение каналов' обратное.
Привод регулятора оборотов закреплен к носку картера на
7 шпильках, из которых 2 передние левые служат и для крепления
самого регулятора оборотов. Для этой же цели на верхнем фланце
привода имеются 2 шпильки.
Между корпусом привода и носком картера ставится паронито-
вая прокладка.
На двигателях 11-й серии до №8111491 устанавливался при-
вод регулятора оборотов с червячным зацеплением. В процессе
эксплуатации двигателей с этими приводами часто имели место
случаи повышенного износа и разрушения бронзового червяка его
ведущего валика. По этой причине все приводы с червячным
зацеплением с эксплуатации сняты и заменены приводами с кони-
ческими шестернями описанной выше конструкции.
На двигателях с 12-й серии устанавливается унифицированный
привод регулятора оборотов, который может быть использован на
двигателях всех ранее выпущенных серий, включая двигатели, имею-
щие внутренний подвод масла к регулятору оборотов. Основные
отличительные особенности этого привода:
1. Корпус привода отлит из сплава магния.
2. Диаметр канала подвода масла к направляющим толкателя
увеличен с 6 до 8 лои.
3. Подшипники ведущих шестерен смазываются маслом, посту-
пающим из кольцевой выточки в гнезде крышки правой ведомой
шестерни, а не из канала подвода масла к направляющим толка-
телей.
2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ПРИВОДОВ АГРЕГАТОВ
Техническое обслуживание всех приводов агрегатов заклю-
чается в систематической проверке надежности их крепления, со-
стояния прокладок между корпусами приводов и картером, герме-
тичности соединений. Кроме этого, периодически, через каждые
244
100 часов работы двигателя производится осмотр и промывка бен-
зином фильтра привода регулятора оборотов и через каждые
50 часов — набивка свежей консистентной смазки в количестве
60—80 г в корпус привода бензинового насоса и генератора тахо-
метра с винтовыми шестернями. Смазку набивают через отверстие
в приливе корпуса, закрытое пробкой. Для этого используется жи-
ровой солидол марки Л.
3. НЕИСПРАВНОСТИ ПРИВОДОВ АГРЕГАТОВ,
ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЕ, УСТРАНЕНИЕ И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
К числу неисправностей приводов агрегатов, встречающихся в
процессе эксплуатации двигателя, относятся:
1) Разрушение зубьев винтовых шестерен
валика привода бензонасоса и генератора
тахометра. Причины неисправности — недостаточная прочность
зубьев, неудовлетворительный монтаж валиков в корпусе привода,
недостаточная смазка зубчатого зацепления.
Определяется неисправность по отсутствию показаний тахомет-
ра на работающем двигателе.
Для уменьшения возможности износа и поломок зубьев шесте-
рен валиков привода в процессе эксплуатации двигателя необходи-
мо строго соблюдать регламент по заполнению корпуса привода
свежей смазкой.
При наличии неисправности привод необходимо снять и заме-
нить новым. Во время установки нового привода надо слегка про-
ворачивать валик привода бензонасоса до тех пор, пока он не вой-
дет в зацепление с ведущей шестерней и фланец его корпуса не
сядет на фланец картера. Применять значительные усилия и про-
ворачивать коленчатый вал при этом не разрешается.
2) Разрушение фрикционной муфты привода
генератора. Причина неисправности — заедание или разруше-
ние переднего подшипника ротора генератора. В обоих случаях во
время работы двигателя происходит непрерывное проскальзывание
шестерни привода относительно валика, в результате чего детали
фрикционной муфты перегреваются и разрушаются. В первую оче-
редь разрушается заднее бронзовое кольцо муфты.
Определяется неисправность по отказу в работе генератора.
Для устранения неисправности двигатель необходимо с самолета
снять и направить в ремонт.
3) Разрушение корпуса привода РПО из-за
«пригорания» в нем фильтра по резьбе его го-
ло в к и.
ГЛАВА X
МАСЛЯНАЯ СИСТЕМА И СУФЛИРОВАНИЕ
ДВИГАТЕЛЯ
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТРЕНИИ И СМАЗКЕ
При движении двух поверхностей относительно друг друга воз-
никают силы, препятствующие этому движению. Явление, вызы-
вающее возникновение этих сил, называется трением, а сами
силы — силами трения.
Во всякой машине силы трения являются вредными, так как
на преодоление их требуется затрачивать некоторую долю работы.
Эта работа превращается в тепло, вызывающее нагрев трущихся
поверхностей. Кроме того, наличие трения приводит к износу тру-
щихся поверхностей.
Величина силы трения в значительной степени определяется
характером движения поверхностей относительно друг друга. В за-
висимости от этого различают два вида трения:
— трение скольжения, когда (поверхности двух тел скользят
друг по другу. Примером такого трения является трение поршневых
колец о гильзы цилиндров, трение валов о подшипники скольжения;
— трение качения, когда одна поверхность катится по другой.
Примером этого вида трения является трение в шариковых и роли-
ковых подшипниках.
Сила трения F выражается произведением силы, действующей
перпендикулярно трущимся поверхностям Р, на коэффициент тре-
ния р:
F=p. Р.
Коэффициент трения р зависит от вида трения, материала тру-
щихся поверхностей, чистоты их обработки, режима смазки и опре-
деляется опытным путем.
Трение скольжения. В зависимости от режима смазки трущих-
ся поверхностей различают три вида трения скольжения: сухое,
полусухое или граничное и жидкостное (рис. 187).
Сухое трение — это такой вид трения, когда между тру-
щимися поверхностями совершенно отсутствует слой смазки. Так
как всякая поверхность, как бы хорошо она ни была обработана,
имеет неровности, то при сухом трении эти неровности тормозят пе-
ремещение одной поверхности по другой, в результате чего возни-
кают значительные силы трения.
246
Между поверхностями деталей двигателя не должно быть сухо-
го трения, потому что оно не только приводит к большим затратам
мощности на трение, но и вызывает перегрев деталей, быстрый их
износ и выход из строя в течение очень короткого промежутка
времени. Коэффициент трения в этом случае для металлов равен
0,20—0,45.
Рис. 187. Схема различных видов трения скольжения.
а—сухое трение; б—граничное трение; а—жидкостное трение.
Полусухое, или граничное, трение имеет место
в тех случаях, когда неровности поверхностей соприкасаются толь-
ко прилипшей к ним пленкой масла, и только в отдельных местах
полностью разделены слоем масла.
Величина силы трения в данном случае зависит от свойств и
прочности этой пленки. Прочность же пленки в свою очередь зави-
сит от сил сцепления масла с поверхностью, т. е. от маслянистости
масла и определяется составом масла, а также материалом поверх-
ности. При недостаточной прочности пленки часть трущейся по-
верхности полностью освобождается от масла и в этих местах на-
чинается сухое трение.
Коэффициент полусухого трения равен 0,05—0,2. Этот вид тре-
ния иначе называют полужидкостным или пленочным.
Жидкостное трение — такой вид трения, когда трущие-
ся поверхности полностью разделены сплошным слоем масла и не
касаются друг друга. При таком трении величина сил трения мала,
так как для перемещения поверхностей требуется создать усилия,
необходимые только для скольжения частиц масла относительно
друг друга. Оно практически бывает во всех подшипниках скольже-
ния двигателя. Коэффициент жидкостного трения зависит от вязко-
сти масла и при рабочих температурах масла в двигателе равен
0,003—0,02. Желательно, чтобы трение между всеми поверхностями
двигателя было жидкостным.
Трение качения. Трение качения обусловлено тем. что' шарик
или ролик, катящийся под нагрузкой по плоскости, деформируется
сам и вызывает деформацию поверхности, на которую он опирается
(рис. 188). Эти деформации сопровождаются относительным про-
скальзыванием соприкасающихся поверхностей, которое и является
причиной трения. Величина силы трения качения определяется по
формуле:
Д
247
где: Р — сила, действующая перпендикулярно опорной поверх-
ности;
Д — диаметр ролика или шарика;
[а — коэффициент трения качения.
Коэффициент трения качения зависит от твердости и гладкости
трущихся поверхностей. Величина его равна: для роликов —
0.002—0,007, для шариков — 0,001—0,003.
Малый коэффициент трения и
меньшая требовательность к уело
виям смазки — главные преимуще-
ства подшипников качения перед
подшипниками скольжения. Основ-
ной их недостаток — большой вес и
габариты.
Нормальная смазка является
одним из основных условий надеж-
ной работы двигателя. Основная за-
дача смазки — уменьшить трение и
износ поверхностей деталей двига-
Рис. 188. Схема трения каче-
ния.
теля и отвести от них тепло, выделяющееся в результате трения.
Кроме того, масло, подводимое в двигатель, используется для
охлаждения сильно нагруженных в тепловом отношении деталей
(например поршней) и для приведения в действие механизма
воздушного винта.
Масляная система двигателя должна обеспечить непрерывную
подачу масла к трущимся поверхностям его деталей в количестве,
достаточном для создания жидкостного трения, и откачку масла,
скапливающегося в отстойнике, т. е. непрерывную циркуляцию мас-
ла через двигатель.
Проходя через двигатель, масло нагревается и частично теряет-
ся за счет попадания в камеры сгорания цилиндров через поршне-
вые кольца. Поэтому циркулирующее масло должно непрерывно
охлаждаться в масляном радиаторе и пополняться из масляного
бака, установленного на самолете.
Масляная система двигателя состоит из внутренней системы,
включающей все элементы, смонтированные на двигателе, и внеш-
ней системы, включающей все элементы, установленные на самоле-
те вне двигателя.
2. СИСТЕМА СМАЗКИ ДВИГАТЕЛЯ АШ 62ИР
Все трущиеся поверхности деталей двигателя АШ-62ИР смазы-
ваются одним из трех способов:
а) под давлением — масло под давлением поступает непосред-
ственно на трущиеся поверхности по специальным каналам в дета-
лях;
•б) направленной струей, когда масло мод давлением фонтаии-
рует из специальных отверстий в строго определенном направлении
248
и обильно покрывает трущиеся поверхности деталей, смазывая и
охлаждая их;
в) барботажем или (разбрызгиванием мелкораопыленного масла
на трущиеся поверхности. Разбрызгивание производится коленча-
тым валом и другими вращающимися деталями двигателя, распо-
ложенными в картере. При этом все свободное пространство внутри
картера наполняется мельчайшими капельками масла (масляным
туманом), которые проникают в зазоры между трущимися поверх-
ностями или оседают на них.
Маслом под давлением смазываются все подшипники скольже-
ния, за исключением втулок верхних головок шатунов, и подшипни-
ки качения рычагов клапанов верхних цилиндров (1, 2, 9-го; кла-
пана впуска 8-го и клапана выпуска 3-го цилиндров).
Направленной струей смазываются и охлаждаются трущиеся
поверхности цилиндро-поршневой группы и шестерни редуктора.
Менее требовательные к смазке подшипники качения (два ко-
ренных роликовых коленчатого вала и один упорный шариковый
вала винта) и зубчатые зацепления шестерен всех приводов смазы-
ваются посредством барботажа.
Подшипники качения рычагов клапанов нижних цилиндров сма-
зываются маслом, поступающим к ним из картера самотеком по
зазорам между толкателями и их направляющими.
ЦИРКУЛЯЦИЯ МАСЛА ВО ВНУТРЕННЕЙ МАСЛЯНОЙ СИСТЕМЕ
ДВИГАТЕЛЯ
Циркуляция масла в двигателе АШ-62ИР обеспечивается мас-
ляным насосом МШ-8. Из маслобака самолета по трубопроводу
масло подводится к входному штуцеру насоса, входит в его нагне-
тающую ступень, откуда под давлением 5—6 кг! см2 поступает в ка-
нал задней крышки картера. Отжимая шарик перепускного клапа-
на, отрегулированного на давление 0,5 кг/ши2, масло входит в по-
лость фильтра МФМ-25 и очищается в нем от механических приме-
сей. По выходе из фильтра масло расходится в трех направлениях:
а) по каналу задней крышки — в кольцевую канавку ее цен-
тральной бобышки. Отсюда масло поступает (рис. 173):
— в главную магистраль двигателя — через отверстия централь-
ного подшипника задней крышки, радиальные отверстия задней
шейки вала привода агрегатов и через его внутреннюю полость;
— к приемнику масляного манометра, расположенному на зад-
ней крышке, — по латунной трубке;
— на смазку всех приводов агрегатов, расположенных на зад-
ней крышке и задней половине корпуса нагнетателя (кроме приво-
дов масляного насоса и генератора) — по каналам в радиальных
приливах задней крышки;
б) по каналу в нижней части прилива для фильтра МФМ-25 —
на смазку подшипников валиков приводов масляного насоса и ге-
нератора, оси промежуточной шестерни привода генератора и оси
двойной шестерни привода крыльчатки нагнетателя;
249
в) по каналу в верхнем приливе задней крышки картера —
к штуцеру для присоединения трубки наружного подвода масла
к приводу регулятора оборотов (у двигателей, начиная с
№ 8113031). В приводе это масло расходится в трех направлениях:
к регулятору оборотов, к опорным втулкам шестерен привода и к
направляющим толкателей верхних цилиндров.
Из внутренней полости вала привода агрегатов через его ра-
диальное отверстие масло поступает на смазку втулок валика
крыльчатки и подпятника нагнетателя (см. рис. 156).
Основная доля масла из полости вала привода агрегатов посту-
пает во внутреннюю полость задней коренной шейки коленчатого
вала, откуда по каналу в его задней щеке поступает в полость ша-
тунной шейки. Из этой полости масло выходит в трех направле-
ниях:
а) по двум сепараторным трубкам — на лыску шатунной шейки
для смазки втулки главного шатуна и пальцев прицепных шатунов
(см. рис. 62);
б) через отверстие диаметром 1,3 мм в болте крепления заглуш-
ки внутренней полости шатунной шейки и жиклер диаметром 1 мм.
запрессованный в заднюю часть шатунной шейки, — на смазку тру-
щихся поверхностей деталей цилиндро-поршневой группы. Это мас-
ло непрерывно фонтанирует на гильзы цилиндров и поршни, обес-
печивая их дополнительное охлаждение (см. рис. 70);
в) по каналу в передней щеке коленчатого вала — в кольцевую
полость между носком вала и запрессованным в него электронным
стаканом. Оттуда масло выходит через три радиальных отверстия
в носке коленчатого вала и направляется на смазку, привода меха-
низма газораспределения и редуктора (см. рис. 72).
Через первое от щеки отверстие в носке коленчатого вала мас-
ло подводится на смазку оси двойной шестерни привода меха-
низма газораспределения, а через второе отверстие поступает на
смазку втулки кулачковой шайбы (см. рис.' 125).
Из третьего от щеки отверстия носка коленчатого вала масло
поступает в механизм редуктора для смазки опорных подшипников
вала винта, подшипников сателлитов и зубьев шестерен. Зубья Ше-
стерен редуктора смазываются и охлаждаются маслом, фонтани-
рующим под давлением из каналов лап вала винта. Циркуляция
масла в механизме редуктора показана на рнс. 84 и 94 и описана
на стр. 133—134.
Смазка подшипников рычагов клапанов впуска и выпуска ци-
линдров №№ 1, 2, 9, клапана впуска цилиндра № 8 и клапана вы-
пуска цилиндра .№ 3 производится маслом, поступающим к ним
под давлением из привода регулятора оборотов через наклонный
канал носка картера.
Путь масла от привода РПО к подшипникам рычагов этих кла-
панов показан на рис. 133 и 162 и описан в главе VI.
Смазка приводов агрегатов, расположенных на задней крышке,
250
изложена в главах VIII и IX, а схема циркуляции масла в каналах
задней крышки показана на рис. 173.
Смазка привода регулятора оборотов показана на рис. 186 и
описана на стр. 243.
ПОДВОД МАСЛА К РЕГУЛЯТОРУ ОБОРОТОВ И ОТ РЕГУЛЯТОРА
ОБОРОТОВ В ВИНТ
К приводу регулятора оборотов масло подводится из полости
фильтра МФМ-25 по наружной трубке, присоединенной к штуцеру,
расположенному на задней крышке картера или на корпусе фильт-
ра МФМ-25 (на двигателях 11-й серии до № 8113031). Схема под-
вода масла в регулятор из его привода показана на рис. 186.
стр. 242.
Из регулятора оборотов масло поступает в винт по двум изоли-
рованным друг от друга магистралям. Для примера разберем путь
масла от РПО в винт, когда на двигателе установлен регулятор
оборотов Р-9СМ2, имея в виду, что при наличии регулятора Р-7Е
назначение магистралей для подвода масла в винт будет обратным.
Для увеличения шага винта масло под повышенным давлением
поступает из регулятора оборотов в левый передний канал корпуса
его привода, откуда по левому вертикальному каналу носка карте-
ра и через нижнее отверстие на внутреннем фланце ступицы носка
входит в передний канал неподвижной шестерни редуктора.
Через переднее отверстие на внутренней поверхности осевой ра-
сточки шестерни масло поступает в кольцевую полость между дву-
мя передними рядами маслоуплотнительных колец распорной втул-
ки упоро-опорного подшипника вала винта. Пройдя через радиаль-
ные отверстия втулки в переднюю кольцевую канавку на ее вну-
тренней поверхности, масло поступает внутрь вала винта через его
переднее радиальное отверстие и заполняет кольцевую полость
между валом винта и запрессованной в него гильзой. Из этой поло-
сти по продольным канавкам на наружной поверхности передней
опорной шейки гильзы, через отверстия во фланце передней втулки
вала винта масло входит в кольцевой паз маслораспределительной
втулки и через ее стальную трубку меньшего диаметра поступает в
полость большого шага винта.
Для уменьшения шага винта масло из регулятора оборотов по
левому заднему каналу корпуса его привода поступает в подково-
образную канавку на фланце носка картера, откуда по правому
вертикальному каналу носка через верхнее отверстие на внутреннем
фланце его ступицы входит в задний канал неподвижной шестерни
редуктора. Из этого канала через два задних отверстия на поверх-
ности внутренней расточки шестерни масло поступает в кольцевую
полость между двумя задними рядами маслоуплотнительных колец
распорной втулки упоро-опорного подшипника вала винта. Через
радиальные отверстия втулки, заднюю кольцевую канавку на ее
внутренней поверхности и заднее радиальное отверстие вала винта
масло входит в переднюю внутреннюю кольцевую канавку задней
251
опорной втулки вала винта, откуда через переднее радиальное от-
верстие нойка коленчатого вала поступает в кольцевую полость
между носком вала и запрессованной в него стальной трубой. Из
этой полости через радиальные отверстия передней опоры трубы
масло поступает в полость между кольцами маслораспределитель-
ной втулки, а затем через радиальные отверстия втулки входит в ее
внутреннюю полость. Из полости втулки по ее стальной трубке
большего диаметра масло поступает в полость малого шага винта.
Из полостей малого и большого шага винта масло поступает
к регулятору оборотов по тем же каналам, по которым оно к ним
подводится, и сливается в картер через регулятор оборотов и отвер-
стия на фланце носка картера.
ОТКАЧКА МАСЛА ИЗ ДВИГАТЕЛЯ
Все масло, вытекающее из зазоров между деталями двигателя,
фонтанирующее из отверстий и стекающее из механизма воздушно-
го винта и регулятора оборотов, попадает на вращающиеся детали,
мелко разбрызгивается, смызывая трущиеся поверхности деталей,
к которым оно под давлением не подводится, и стекает в нижиюю
часть картера (рис. 189). Из нижней части всех полостей картера
масло сливается в масляный отстойник следующими путями:
— из носка картера — по сливной трубе и каналу в приливе
носка картера для крепления маслоотстойника;
— из среднего картера — через масляный дефлектор;
— из полости между средним картером и корпусом нагнетате
ля — по каналу в нижней части фланца передней половины корпу-
са нагнетателя;
— из полости приводов агрегатов — по сливной трубе.
Из масляного отстойника масло проходит через сетчатый
фильтр, а затем по каналам в приливах корпуса нагнетателя и зад-
ней крышки картера поступает в насос МШ-8 и откачивается им во
внешнюю масляную систему двигателя.
Двигатель АШ-62ИР имеет масляную систему с так называемым
-«сухим картером». Это означает, что при нормальных условиях ра-
боты масляной системы масло в картере не скапливается и всегда
полностью сливается в отстойник. В отстойнике остается обычно
около 2—3 литров масла.
ЦИРКУЛЯЦИЯ МАСЛА ВО ВНЕШНЕЙ МАСЛЯНОЙ СИСТЕМЕ
ДВИГАТЕЛЯ
Проходя через двигатель, масло нагревается на 30—40°С, насы-
щается воздухом, а также газами и парами бензина, прорывающи-
мися в картер из цилиндров. Креме того, в масле имеется свобод-
ный воздух в виде воздушных пузырей, находящихся во взвешен-
ном состоянии. Поэтому практически в отстойник двигателя сли-
вается и из него откачивается во внешнюю масляную систему не
масло, а воздушно-масляная эмульсия.
252
На вывод из флюгера
На ввод во флюгер
илноеа'Г1чиол чипФшэггпноенад
'ис. 189. Масляная система двигителя.
253
К нагнетающей ступени насоса должно быть подведено масло,
по возможности освобожденное от воздуха, потому что наличие в
масле воздушных пузырей уменьшает производительность и высот-
ность нагнетающей ступени насоса, ухудшает смазку подшипников
вследствие местных разрывов масляной пленки, ухудшает охла-
ждающую способность масла, работу регулятора оборотов и воз-
душного винта
Таким образом, во внешней масляной системе необходимо не
только охладить все циркулирующее через двигатель масло и вос-
полнить его количество, сгоревшее в цилиндрах, но и обеспечить
удаление из масла воздушных пузырей, газов и паров бензина.
Главными элементами внешней масляной системы двигателя
(рис. 189) являются масляный радиатор; масляный бак и трубо-
проводы, соединяющие их между собою и с масляным насосом.
Из откачивающей ступени масляного насоса по трубопроводу
масло поступает в радиатор, проходит по каналам между его сота-
ми и охлаждается воздухом, проходящим через соты. При нормаль-
ных рабочих температурах масла давление его в трубопроводе
между насосом и радиатором и в самом радиаторе не превышает
1—3 кг/см2. Если же масло холодное, то его давление, особенно
в момент запуска двигателя, резко возрастает из-за увеличения
гидравлических сопротивлений в радиаторе и может достичь на ко-
роткий промежуток времени 15 кг/см? и выше. Чтобы это не при-
вело к разрыву радиатора или не вызвало срыва дюритовых шлан-
гов со штуцеров радиатора и масляного насоса, на радиаторе
устроен предохранительный клапан, отрегулированный на давление
4 кг/см2. Когда давление масла поднимается выше 4 кг/см?, клапан
открывается и масло поступает в маслобак, минуя соты радиатора и
нс охлаждаясь. Наличие клапана не только предохраняет от разру-
шения радиатор, но и способствует более быстрому прогреву мас-
ла, циркулирующего через двигатель.
В результате прогрева масла его вязкость, а следовательно, и
гидравлические сопротивления в радиаторе уменьшаются, давление
понижается и клапан закрывается. Все масло начинает проходить
через каналы между сотами и охлаждаться.
Требуемая температура масла на входе в двигатель поддержи-
вается специальными заслонками, регулирующими количество под-
водимого к радиатору охлаждающего воздуха.
Из радиатора масло поступает в масляный бак, являющийся
резервной емкостью масляной системы. Кроме -Того, в баке имеются
устройства, частично отделяющие от масла воздух, газы и пары
бензина. Таким устройством на самолетах Ли-2 и Ан-2 является
циркуляционный колодец. Масло, поступающее в бак из радиатора,
входит в циркуляционный колодец по касательной к его внутренней
поверхности и получает вращательное движение, перемещаясь по
нему сверху вниз.
* На входе в насос из бака масло обычно содержит около 8% (по объему)
>астворенного воздуха и от 2 до 12% взвешенного воздуха
254
Под действием центробежных сил масло отбрасывается к стен-
кам колодца, а более легкие — пары бензина, газ и воздух
собираются в его средней части и выходят в воздушную полость
бака Вращательное движение потока масла затухает под дей-
ствием крестообразного дефлектора, установленного в нижней ча-
сти колодца.
Из колодца масло поступает к выходному штуцеру, соединяясь
по пути к нему со свежим маслом из основной емкости бака. Перед
выходом из бака масло проходит через сетчатый фильтр грубой
очистки.
Кроме пеногашения, циркуляционный колодец позволяет добить-
ся и других существенных преимуществ. Во-первых, благодаря то-
му, что через двигатель циркулирует не весь запас масла, имею-
щийся в баке, а лишь его часть, находящаяся в колодце, сокра-
щается время прогрева масла после запуска двигателя и, следова-
тельно, время подготовки самолета к полету. Во-вторых, вредному
действию нагрева до высоких температур, загрязнению и вспенива-
нию подвергается только часть масла, циркулирующая через дви-
гатель. Так как объем этого масла сравнительно мал, то оно быстро
расходуется и постепенно заменяется свежим из основной емкости
бака, не принимавшим участия в циркуляции.
В том случае, когда на самолете устанавливается флюгируемый
винт, в маслобаке обычно предусматривают невырабатываемый за-
пас масла для флюгирования винта в случае потери масла из-за
нарушения соединений системы. Этот запас масла подается в винт
через регулятор оборотов специальным насосом агрегата флюгиро-
вания.
Бак заполняется маслом настолько, чтобы в верхней его части
имелась свободная полость. Это предотвращает разрушение бака
вследствие увеличения объема масла, когда оно нагревается и вспе-
нивается.
Воздушная полость масляного бака сообщена суфлирующими
трубопроводами с внутренней полостью картера, а дренажной тру-
бой — с атмосферой. Такая схема суфлирования и дренажа умень-
шает возможность выброса масла в атмосферу при переполнении
картера или масляного бака. Вывод дренажного трубопровода
маслобака внутрь капота двигателя не разрешается, так как вы-
брошенное масло может воспламениться, а также нарушить работу
электрических агрегатов. Выводить трубопровод следует за капот и
направлять по потоку. Это уменьшает возможность попадания в бак
пыли и песка, закупорки дренажа вследствие засорения или обмер-
зания трубки в зимнее время, а также создания в баке избыточного
давления.
Масляная система заполняется через горловину масляного бака.
1 На самолетах Ли-2 и Ан-2, имеющих обычную масляную систему, цир-
куляционный колодец дает весьма незначительный эффект. Это объясняется
малой скоростью масла на входе в колодец, вследствие чего его вращательное
движение в колодце быстро затухает: масло делает не более 1,5—2 оборотов
255
В горловине устанавливается сетчатый фильтр для предохранения
от попадания в бак песка, грязи и посторонних предметов во время
заправки.
Масло из системы сливается через сливные краны, расположен-
ные в ее нижних точках: на масляном отстойнике, радиаторе, под-
водящем трубопроводе и на трубопроводе флюгирования винта.
С целью обеспечить полный слив трубопроводам придан необходи-
мый уклон.
Работа всей масляной системы двигателя контролируется по
показаниям манометра, установленного в нагнетающей магистрали,
и термометра входящего масла. Приемник манометра устанавли-
вается на задней крышке картера (на самолетах Ли-2) или на мас-
ляном насосе МШ-8 (на самолетах Ан-2). Приемник термометра
входящего масла устанавливается на насосе МШ-8 в полости входа
масла в его нагнетающую ступень. Кроме этого, на носке картера
имеются 2 гнезда с конической резьбой, закрытые пробками. В них
могут быть установлены манометры для замера давления масла,
поступающего от РПО в механизм винта (левое гнездо) и к на-
правляющим толкателей верхних цилиндров (правое гнездо).
СУФЛИРОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ
В результате нагрева двигателя повышается давление воздуха и
паров масла в картере. Кроме того, повышение давления в картере
происходит за счет прорыва в него смеси и газов из цилиндров,
особенно в случае износа поршневых колец.
Повышение давления внутри картера приводит к снижению
мощности двигателя из-за увеличения противодействия ходу порш-
ней в тактах впуска и рабочего хода, а также вызывает течь масла
из мест разъемов частей картера. С целью предотвратить повыше-
ние давления все внутренние полости картера, кроме полости наг-
нетателя, сообщаются между собой и через суфлер—с атмосферой.
Суфлер устанавливается на той полости картера, в которой
имеется меньше всего завихрений. К суфлеру присоединяется суф-
лерная трубка, выходящая или непосредственно в атмосферу, или в
воздушное пространство маслобака. В последнем случае суфлиро-
вание картера и дренажирование маслобака производятся совмест-
но через дренажную трубку бака. Подобная схема имеется на са-
молете Ли-2 (рис. 189). Если суфлер соединен непосредственно
с атмосферой (как, например, на самолетах Ан-2), то воздушная
полость маслобака посредством трубы сообщается с полостью кар-
тера между задней половиной корпуса нагнетателя и задней крыш-
кой.
3. АГРЕГАТЫ МАСЛЯНОЙ СИСТЕМЫ ДВИГАТЕЛЯ
Агрегаты внешней масляной системы двигателя — радиатор,
масляный бак и другие — входят в конструкцию самолета, поэтому
достаточно ограничиться лишь теми общими сведениями о них. ко-
торые даны в предыдущих разделах.
256
Основными агрегатами внутренней масляной системы двигателя
являются масляный насос МШ-8, масляный фильтр МФМ-25 и мас-
ляный отстойник.
МАСЛЯНЫЙ НАСОС МШ-8
Масляный насос МШ-8
(рис. 190) предназначен для
обеспечения постоянной цир-
куляции масла через двигатель.
Насос шестеренчатого типа,
имеет две ступени — нагнетаю-
щую и откачивающую. Нагне-
тающая ступень подает необхо-
димое количество масла из ма-
сляного бака в двигатель под
давлением 5—6 кг[см2, а отка-
чивающая — откачивает все
масло из маслоотстойника дви-
гателя в масляный бак.
Масляные насосы шесте-
ренчатого типа обладают це-
лым рядом преимуществ, к
числу которых относятся про-
стота конструкции, компакт-
ность, большая надежность
Рис. 190. Масляный насос МШ-8.
работы, равномерность подачи масла и т. д. Поэтому они исполь-
зуются на большинстве современных звездообразных двигателей.
Основные данные насоса МШ-8
Производительность насоса при числе оборотов ведущего валика насоса,
равном 2475 об/мии и температуре масла 80—90°С:
Нагнетающей ступени:
а) при заглушенном редукционном клапане около 70 л!мин;
б) при регулировке редукционного клапана *
на давление масла = 5,5 кг/см1 . 14—17 л!мин;
Откачивающей ступени . .... не менее 70 л!мин;
Число оборотов ведущего валика насоса:
минимальное ..................... 560 об/мин;
максимальное........................ 2900 об/мин;
Направление вращения валика насоса . . правое
Передаточное число от коленчатого вала
к валику насоса.....................1,125
Сухой вес насоса.......................« 3560 г
Принцип работы насоса
Каждая ступень насоса состоит из двух, сцепленных между со-
бой шестерен, получающих вращение от ведущего валика насоса,
соединенного с валиком привода двигателя. Шестерни каждой сту-
пени помещены в изолированных друг от друга камерах корпуса
17. Зак. 397 257
насоса. Камера нагнетающей ступени сообщена с одной стороны
с полостью корпуса, в которую подводится масло из масляного ба-
ка, с другой стороны — с каналом подвода масла в двигатель. Ка-
мера откачивающей ступени сообщена с каналом для подвода к ней
масла из маслоотстойника двигателя и с полостью, через которую
масло отводится в масляный радиатор.
При вращении шестерен (рис. 191) на входе в камеру каждой
ступени создается разрежение, под действием которого к ним подхо-
дит масло из маслобака и из отстойника. Оно заполняет впаДины
Рис. 191. Схема работы масляного насоса МШ-й.
между зубьями шестерен и переносится в них по направлению вра-
щения шестерен. Перед выходными окнами зубья шестерен входят в
зацепление, выжимают масло из впадин и направляют его в вы-
ходные каналы. Часть масла перетекает через торцовые и радиаль-
ные зазоры между шестернями и корпусом обратно во входные
каналы. Количество перетекающего масла для нагнетающей ступе-
ни обычно составляет 8—12% от ее производительности.
Давление масла в выходном канале каждой ступени насоса
определяется сопротивлениями, которые препятствуют выходу из
него масла. Для откачивающей ступени главным из этих сопротив-
лений является масляный радиатор. В зависимости от вязкости
масла и числа оборотов коленчатого вала давление на выходе из
откачивающей ступени колеблется в пределах 1—3 кг/см2 при го-
рячем масле и достигает 15—20 кг/см- в момент запуска двигателя
при холодном масле.
258
Повышение давления масла в выходном канале нагнетающей
ступени насоса обусловлено малыми проходными сечениями кана-
лов двигателя, по которым оно вытекает в картер после смазки де-
тален. Величина этого давления также зависит от вязкости масла,
числа оборотов коленчатого вала и от размеров проходных сечений
для выхода масла (главным образом от величины зазоров в под-
шипниках двигателя).
Рис. 192. Зависимость производительности
насоса МШ-8 и давления масла от числа
оборотов.
Нормальная смазка двигателя и работа регулятора оборотов и
воздушного винта обеспечивается при давлении масла на выходе
из насоса 5—6 кг/см2. Для поддержания в масляной магистра-
ли двигателя постоянного давления в случае изменения числа обо-
ротов коленчатого вала, вязкости масла и высоты полета в насосе
предусмотрен редукционный клапан, установленный на выходе
из нагнетающей ступени. Пружина клапана оттарирована на опре-
деленное давление. Если давление в нагнетающей магистрали ста-
новится больше силы упругости пружины, то клапан открывается
и перепускает избыток масла во входной канал нагнетающей сту-
пени насоса.
Производительность нагнетающей и откачивающей ступеней на-
соса МШ-8 при постоянной вязкости масла изменяется прямо про-
порционально числу оборотов и показана на рис. 192.
17* 259
Размеры - шестерен нагнетающей ступени подобраны таким
образом, что ее производительность Wнаги ВО ВССМ ДИЙПЯЗОНС рЙОО-
чих оборотов коленчатого вала значительно больше количества
масла U/дв, которое в состоянии пропустить нагнетающая ма-
гистраль двигателя при давлении 5,5 кг!см2. Поэтому работа дви-
гателя на всех режимах сопровождается перепуском масла через
редукционный клапан.
Количество масла, перепускаемого через редукционный клапан
, показано на рис. 192 вертикальной штриховкой. Как видно
из графика, оно уменьшается с уменьшением числа оборотов. При
этом степень открытия клапана также уменьшается, что приводит
к уменьшению силы упругости пружины и незначительному паде-
нию давления масла, поступающего в двигатель. Так, например,
если давление масла на взлетном режиме равно 5,5 кг/см2, то на
режиме малого газа оно будет составлять около 4,2 кг]см2.
Не следует забывать, что это явление имеет место только при
неизменной вязкости масла, соответствующей его температуре
80—90°С. При более низких температурах производительность на-
гнетающей ступени вполне достаточна для поддержания давления
в 5,5 кг/см2 и на малом газе. При этом давление масла на взлетных
оборотах становится несколько больше 5,5 кг1см2.
Таким образом, редукционный клапан насоса поддерживает
только примерно постоянное давление масла во всем диапазоне ра-
бочих оборотов, обеспечивая поступление его в двигатель в тре-
буемом количестве.
Для обеспечения полной откачки масла из картера двигателя
откачивающая ступень насоса имеет производительность значитель-
но большую, чем нагнетающая. Это вызвано более тяжелыми усло-
виями работы откачивающей ступени, так как к ней из отстойника
поступает горячее вспененное масло с низкой вязкостью, имеющее
значительно больший объем. Повышение производительности отка-
чивающей ступени достигнуто увеличением ширины зубьев ее ше-
стерен. При недостаточной производительности откачивающей сту-
пени масло выбрасывается через систему суфлирования, вследствие
переполнения картера и интенсивного барботажа.
С подъемом на высоту производительность нагнетающей ступени
насоса уменьшается (рис. 193) по причине уменьшения давления
масла на входе в насос *.
С уменьшением давления на входе в насос происходит расши-
рение и интенсивное выделение из масла содержащегося в нем во
взвешенном и растворенном состоянии воздуха, газов и паров.
В результате этого масло вспенивается, удельный вес его и коли-
чество жидкого масла, поступающего в насос, уменьшается и про-
изводительность насоса по жидкому маслу снижается. Соответ-
ственно снижается и напорность нагнетающей ступени — давление
масла на выходе из нее уменьшается. По тем же причинам, но
1 Вследствие уменьшения давления в маслобаке.
260
более резко с подъемом на высоту снижается и производительность
откачивающей ступени насоса.
Для обеспечения нормальной работы масляной системы в поле-
те на больших высотах насос при работе на земле должен иметь
большой запас производительности и напорности. Величина этого
запаса у насоса МШ-8 такова, что на рабочем потолке самолетов
Ли-2 и Ан-2 нагнетающая ступень обеспечивает подачу масла в
двигатель в требуемом количестве (14—17 л/мин) при давлении на
Рис. 193. Изменение производительности масляного насоса
МШ-8 и давления масла от изменения высоты полета (при
постоянных оборотах).
выходе из насоса не ниже 4 кг]см\ а откачивающая ступень обес-
печивает полную откачку масла из картера.
Перегрев масла в полете на больших высотах приводит к рез-
кому снижению производительности и напорности насоса из-за
уменьшения вязкости масла. При этом давление масла падает, а
так как откачивающая ступень не в состоянии откачать все масло
из картера, то происходит выбрасывание его из системы суфлиро-
вания двигателя.
Конструкция насоса
Основными деталями насоса МШ-8 (рис. 194) являются: корпус,
крышка корпуса, опорный фланец, нагнетающие и откачивающие
шестерни и редукционный клапан.
Корпус насоса 11 отлит ив сплава алюминия. С обеих сторон
корпуса расположено по одной камере. В передней камере корпуса
глубиной 45 мм размещены шестерни откачивающей ступени 2, а в
задней камере глубиной 30 мм — шестерни нагнетающей ступени 3.
В стенке, разделяющей камеры, имеется 3 сквозных отверстия.
Среднее отверстие, через которое проходит ведущий валик насоса,
является средним опорным подшипником валика. В крайние отвер-
стия со стороны каждой камеры запрессованы оси ведомых шесте-
рен 5. Оси имеют продольные лыски для прохода масла.
261
Со стороны камеры откачивающей ступени в месте зацепления
шестерен в стенке выфрезерована выемка глубиной 1,5 мм, в кото-
рую выдавливается масло, остающееся между вошедшими в зацеп-
ление зубьями. По канавке шириной 1,6 мм это масло подводится
на смазку оси ведомой шестерни.
В нижней части корпус имеет 2 изолированные друг от друга
полости. На задней стенке каждой полости расположено отверстие
с конической резьбой под штуцер. Через левую полость с литейной
меткой «Вход» масло поступает из маслобака в нагнетающую сту-
Рис. 194. Детали масляного насоса МШ-8.
1—шлицевая муфта; 2—шестерни откачивающей ступени; 3—шестерни
нагнетающей ступени; 4—кольцо (бандаж); 5—ось ведомой шестерни;
6—крышка корпуса насоса; 7—паронитовая прокладка; 8—крышка;
9—опорный фланец; 10—редукционный клапан; //— корпус; 12—штуцер
приемника термометра
пень насоса. Через правую полость с меткой «Выход» масло выхо-
дит из откачивающей ступени. В стенке нижней части левой поло-
сти имеется бобышка с отверстием для установки приемника термо-
метра входящего масла. В отверстие ввернута и застопорена штиф-
том переходная бронзовая втулка.
В левой задней части корпуса сделан прилив с каналом для
установки редукционного клапана. В канал запрессовано бронзовое
седло и ввертывается корпус клапана. Прилив имеет также каналы
262
для перепуска масла через редукционный клапан из полости вы-
хода в полость входа нагнетающей ступени и отверстие с бронзовой
втулкой для установки приемника масляного манометра. Если при-
емник манометра масла установлен на задней крышке корпуса, то
это отверстие глушится пробкой.
Корпус имеет 8 сквозных отверстий под шпильки крепления
насоса к задней крышке картера. В 2 отверстия с каждой стороны
запрессовано по стальной втулке, которые центрируют крышку и
опорный фланец насоса относительно корпуса. Крышка и фланец
крепятся к корпусу винтами. Для этого корпус имеет с каждой сто-
роны по 2 отверстия с резьбой.
Для более, прочного крепления насоса к задней крышке картера
на корпусе сделан кронштейн с отверстием под шпильку. Масло,
проникшее через зазоры между ведущим валиком насоса и крыш-
кой корпуса к фланцу привода дополнительного агрегата, который
может быть на ней установлен, сливается в картер через сквозной
сливной канал, сделанный в корпусе.
Крышка корпуса насоса 6 отлита из опла®а алюминия, имеет
2 отверстия для винтов крепления ее к корпусу и 8 отверстий для
крепления вместе с корпусом к задней крышке. В 2 из этих отвер-
стий входят центрирующие втулки корпуса.
Сквозное отверстие в средней части крышки служит задним под-
шипником ведущего валика насоса; глухой колодец — задней опо-
рой оси ведомой шестерни нагнетающей ступени.
На передней плоскости крышки в месте зацепления зубьев ше-
стерен сделана неглубокая зенковка диаметром 4,9 мм, сообщенная
с продольной канавкой шириной 1,6 мм на стенке сквозного отвер-
стия под ведущий валик. Через зенковку в канавку выдавливается
масло, остающееся во впадинах между зубьями зацепляющихся
шестерен, и смазывает' задний подшипник ведущего валика.
На задней поверхности крышки сделан фланец с 4 шпильками
и круглой центрирующей выточкой. На него при необходимости мо-х
жет быть установлен дополнительный откачивающий масляный на-
сос, получающий вращение от ведущего валика насоса МШ-8. На
самолетах Ли-2 и Ан-2 дополнительный насос не устанавливается
и поэтому фланец закрывается крышкой 8, под которую ставится
паронитовая прокладка 7. Для слива в картер масла, проникшего
под -эту крышку через подшипник ведущего валика, крышка насоса
имеет канал, сообщенный со сливным каналом корпуса.
Между крышкой и корпусом насоса ставится паронитовая про-
кладка.
Опорный фланец насоса 9 отлит из сплава алюминия. На перед-
ней плоскости фланца сделан точно обработанный буртик для цен-
трирования насоса на задней крышке картера, 8 отверстий для про-
хода шпилек крепления насоса, 2 отверстия под винты крепления
фланца к корпусу насоса и отверстие для слива в картер масла,
проникшего через зазоры заднего подшипника ведущего валика.
В верхней части фланца расположены 2 отверстия, сообщающие на-
сос с масляной магистралью двигателя. Через правое отверстие
263
масло подводится к откачивающей ступени насоса из масляного
отстойника, а через левое — под давлением поступает из нагнетаю-
щей ступени в двигатель. 2 сквозных отверстия в средней части
фланца служат: правое — опорой оси ведомой шестерни откачиваю-
щей ступени, левое — передним подшипником ведущего валика.
На внутренней плоскости фланца в месте зацепления шестерен
выфрезерована выемка, от которой по канавке шириной 1,6 мм
масло подходит на смазку переднего подшипника ведущего валика.
Между корпусом и фланцем ставится паронитовая прокладка.
Шестерни-насоса. Насос имеет две пары стальных шестерен по
7 зубьев каждая. Шестерни откачивающей ступени 2 имеют шири-
ну 45 мм, а нагнетающей 3—30 мм. Трущиеся поверхности ше-
стерен с целью повысить износоустойчивость цианированы 1 и за-
калены.
Ведущая шестерня нагнетающей ступени изготовлена за одно
целое с валиком. На заднем конце валика сделана прорезь под
хвостовик валика привода дополнительного агрегата и для усиле-
ния напрессовано стальное кольцо — бандаж 4.
Передний конец валика, выступающий из насоса, имеет кониче-
скую часть и резьбовой хвостовик. На конической части с помощью
сегментной шпонки устанавливается шлицевая муфта 1 для соеди-
нения валика насоса с валиком привода двигателя. Муфта закреп-
лена на валике корончатой гайкой, которая законтрена шплинтом.
В средней части валика на шпонке устанавливается ведущая ше-
стерня откачивающей ступени.
Обе ведомые шестерни свободно вращаются на осях 5, запрессо-
ванных в корпус насоса. В одной из впадин между зубьями они
имеют по радиальному отверстию — для прохода масла на смазку
осей.
Редукционный клапан насоса (рис. 195) состоит из бронзового
седла, запрессованного в корпус насоса, стального клапана (золот-
ника), пружины, втулки, регулировочного винта, контргайки и кол-
пачка. Седло 2 является опорой клапана и выполняет роль его на-
правляющей.
Клапан 3 представляет собой полый цилиндр со сквозными
окнами для перепуска масла из выходного во входной канал нагне-
тающей ступени. Цилиндр клапана имеет грибок, которым он
плотно прилегает к кромке седла и исключает перепуск масла при
закрытом клапане. На грибке сделан выступ, центрирующий пру-
жину. Поперечное отверстие в выступе служит для удобства снятия
клапана с помощью проволочного крючка.
1 Цианированием называется процесс одновременного насыщения поверх-
ности стальных деталей углеродом и азотом. Применяется для повышения
твердости и износоустойчивости поверхностного слоя. Глубокое цианирование
дает возможность получить цианированный слой глубиной 1,5—2 мм с высо-
ким содержанием углерода и низким содержанием азота. Оно вполне заменяет
цементацию в твердых и газовых карбюризаторах, обеспечивает более быстрое
получение заданной глубины слоя. Поэтому глубокое цианирование иначе на-
зывается жидкостной цементацией.
264
Величина давления масла на выходе из нагнетающей ступени
регулируется затяжкой пружины 4 редукционного клапана посред-
ством ввертывания или вывертывания регулировочного винта 5 во
втулку 6. После регулирования давления винт контрится во втулке
навернутой на него контргайкой 7. Для предохранения резьбы вин-
та от повреждения на него поверх контргайки навертывается кол-
пачок 8. Он контрится проволокой к корпусу насоса.
Под колпачок, контргайку и под втулку ставятся текстолитовые
уплотнительные прокладки 9.
Рис. 195. Редукционный клапан масляного насоса
МШ-8.
1—корпус насоса; 2—седло клапана; 3—клапан,
4—пружина; 5—регулировочный винт; 6—втулка;
7—контргайка; 8—колпачок; 9- прокладки.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ МАСЛЯНОГО НАСОСА
Периодический осмотр насоса производится во время каждого
послеполетного обслуживания двигателя. При этом проверяется:
надежность крепления насоса к задней крышке картера и состоя-
ние контровки гаек, отсутствие течи масла по разъемам корпуса на-
соса .и из-под штуцеров, надежность контровки колпачка редук-
ционного клапана, приемников термометра и манометра масла (если
последний установлен на насосе).
Регулирование давления масла (рис. 196) производится редук-
ционным клапаном насоса на неработающем двигателе. Для этого
необходимо расконтрить и отвернуть колпачок регулировочного вин-
та клапана и, удерживая винт от поворота отверткой, ослабить клю-
чом его контргайку. Затем, удерживая ключом контргайку, повер-
нуть винт в нужную сторону на требуемую величину. Следует иметь
в виду, что при повороте винта по ходу часовой стрелки давление
масла увеличивается, а при повороте против часовой стрелки —
уменьшается. Чтобы изменить давление масла на 1 кг/см2, надо по-
вернуть винт приблизительно на 1,5 оборота.
После того, как винт повернут на требуемую величину, следует,
удерживая его от проворачивания отверткой, затянуть контргайку,
запустить двигатель и проверить давление масла.
265
При температуре входящего масла 65—75°С и числе оборотов
2000—2200 в минуту давление масла должно быть 4—5 кг/см2, если
его замерять в задней крышке, и 5—6 кг/см2, если оно замеряется
на насосе. На малом газе давление масла должно быть соответ-
ственно не менее 2—3 кг/см2.
Убедившись, что эти условия соблюдены, следует остановить
двигатель, навернуть на регулировочный винт колпачок, подложив
под него прокладку, затянуть его и законтрить проволокой.
Регулировать давление масла на работаю-
щем двигателе запрещается.
Рис. 196. Регулирование давления масла.
Установка масляного насоса на двигатель. Перед установкой
масляного насоса на двигатель его необходимо расконсервировать.
Расконсервация насоса производится в чистом бензине или в масле,
нагретом до температуры 80—90°С. Насос погружается в бензин
(или масло) и шестерни его проворачивают за хвостовик до полно-
го удаления консервирующей смазки.
После расконсервации, провернув хвостовик от руки несколько
раз, надо проверить плавность вращения шестерен, ввернуть в кор-
пус насоса штуцеры для входа и выхода масла, установить новую
паронитовую прокладку на шпильки фланца задней крышки кар-
тера (предварительно проверив совпадение ее отверстий с отвер-
266
стиями опорного фланца насоса) и установить насос на шпильки,
введя шлицевую муфту хвостовика в зацепление с валиком привода
двигателя. Затем следует закрепить насос предварительно на
4 шпильках и проверить, нет ли перекоса в соединении ведущего
валика его с валиком привода.
Проверка производится в следующем порядке: снять крышку
с фланца под дополнительный агрегат, захватить плоскогубцами
выступающий конец ведущего валика и, медленно проворачивая
вал двигателя, непрерывно перемещать его к себе и от себя, прове-
ряя легкость продольного хода валика. При всех положениях вала
двигателя валик должен свободно без усилий перемещаться в осе-
вом направлении.
При неудовлетворительных результатах проверки необходимо
отвернуть гайки, вывести муфту хвостовика из зацепления с вали-
ком привода, соединить их в новом положении и вновь произвести
проверку.
Если в результате нескольких попыток устранить перекос в со-
единении ведущего валика насоса с валиком привода не удается,
необходимо, пользуясь указанным выше методом, подобрать дру-
гой насос.
После подбора маслонасоса навернуть, затянуть и законтрить
все 8 гаек его крепления *, гайку крепления лапы корпуса и гайки
крепления крышки, присоединить к насосу кронштейны крепления
агрегатов, трубопроводы, приемники термометра и манометра мас-
ла и залить масло в бак.
Для удаления воздушных пробок на входе в нагнетающую сту-
пень насоса следует после заливки масла в бак вывернуть прием-
ник термометра масла и снова ввернуть его, как только из гнезда
приемника на корпусе насоса потечет масло.
Затем следует запустить двигатель, прогреть масло до темпера-
туры 65—75°С и проверить величину давления масла. Если оно на-
ходится в установленных пределах, проверить его устойчивость:
на взлетном режиме ...................... .3 сек.
на крейсерском режиме (р« = 600—700 лл рт. ст.,
п = 1600—1650 об/мин) . ... 5 мин
на режиме малого газа.............. 2 мин.
МАСЛЯНЫЙ ФИЛЬТР МФМ-25
МФМ-25 представляет собой металлический щелевой фильтр
для тонкой очистки масла (рис. 197). Он обладает большей жест-
костью по сравнению с сетчатыми фильтрами, что обеспечивает на-
дежную работу его при высоких давлениях масла. Поэтому фильтр
МФМ-25 устанавливают в нагнетающей масляной магистрали не-
посредственно перед входом масла из насоса в двигатель.
Расположение фильтра тонкой очистки в нагнетающей магист-
рали имеет существенные преимущества по сравнению с располо-
1 Во избежание деформации корпуса насоса затяжку гаек надо произво-
дить крест-накрест, постепенно, в 3—4 приема.
267
жением его перед входом в нагнетающую ступень масляного насо-
са. В последнем, случае, вследствие значительных гидравлических
сопротивлений при проходе масла через фильтр, значительно сни-
жается давление на входе в насос, что уменьшает производитель-
ность и напорность насоса и его высотность.
Фильтр МФМ-25 устанавливается в специальном кармане при-
лива задней крышки картера и крепится на наружном фланце
задней половины корпуса нагнетателя. Он отделяет из масла меха-
Рис. 197. Масляный фильтр МФМ-25.
нические частицы размером более 0,09 мм. Конструкция фильтра
предусматривает возможность питания двигателя неочищенным
маслом в случае полного' засорения фильтрующей части. Для этого
фильтр имеет специальный перепускной клапан. Очистка фильтра
может быть произведена без съемки его с двигателя.
Основными узлами фильтра являются: фильтрующая часть с
устройством для ее очистки и крышка с перепускным клапаном, на
которой монтируются все детали фильтра (рис. 198).
Фильтрующая часть состоит из набора пластин, собранных на
стальной подвижной оси 12 круглого сечения с продольным сег-
ментным срезом. Основные пластины 15 представляют собой сталь-
ные круглые диски толщиной 0,32 мм, имеющие отверстие для оси
по форме ее поперечного сечения и 4 симметрично расположенных
окна. Между ними устанавливаются промежуточные пластины 16,
представляющие собой стальные шайбы толщиной 0,09 мм с отвер-
стием под ось и четырьмя симметрично расположенными наружны-
ми выступами. Таким образом, между основными пластинами
имеется зазор 0,09 мм, а окна их образуют четыре продольных ка-
нала для прохода в двигатель очищенного масла. Кроме этих пла-
стин, на ось надеты: толстая опорная пластина 14 и два толстых
спорных диска 19. Опорная пластина имеет круглое отверстие для
прохода оси, 3 окна для прохода масла и выступ с квадратным
отверстием, которым она надета на стержень квадратного сечения
25, ввернутый в крышку. Через эту пластину фильтрующая часть
спирается на торец крышки фильтра.
Опорные диски имеют отверстия для оси по форме ее сечения
я по 4 окна для прохода масла. Они входят в отверстия двух непо-
движных распорных пластин 18, надетых на три стержня 24 и 25,
268
26£>
ввернутые в крышку фильтра, и опираются на эти пластины как на
подшипники. За счет этого обеспечивается необходимая продольная
жесткость всей фильтрующей части.
Ось с набором пластин опирается с одной стороны на крышку
фильтра 6, с другой стороны — через стальную чашку 20 на заднюю
крышку картера. Чашка имеет отверстие для оси, 4 окна для про-
хода масла и закрепляется на оси гайкой 23. Под гайку ставится
концевой опорный диск 21. Гайка законтрена пластинчатым зам-
ком 22.
При установке фильтра на двигатель чашка входит в специаль-
ное гнездо задней крышки картера. Выступающий из крышки
фильтра наружный конец оси имеет отверстие, в которое туго по-
сажен вороток. За этот вороток можно провернуть ось вместе с
собранными на ней пластинами.-
Продольные перемещения оси ограничиваются: внутрь— сталь-
ной скобой 4, установленной в кольцевую выточку оси и опираю-
щейся через шайбу в крышку фильтра; наружу — гайкой крепления
чашки.
Уплотнение оси в крышке производится сальником, состоящим
из опорного кольца 3, фетровой набивки 2, пропитанной смесью
сала с графитом, и сальниковой гайки 1. Гайка законтрена прово-
локой за ушко крышки.
Крышка фильтра 6 отлита из сплава алюминия, имеет фланец
с 6 отверстиями под шпильки крепления фильтра к корпусу нагне-
тателя, сквозное отверстие для прохода оси с резьбой под гайку
сальника и 3 отверстия с резьбой под стержни. На цилиндрическую
часть крышки плотно надет и закреплен штифтом дуралюминовый
стакан 7, доходящий примерно до половины фильтрующей части.
Стакан служит для центровки фильтра в полости задней крышки.
Между крышкой и стаканом образована полость, соединенная
с внутренними каналами фильтрующей части и с каналом в при-
ливе на внешней части крышки. В этот канал на двигателях до
№ 8113131 ввертывался штуцер подвода масла к регулятору оборо-
тов. На двигателях с № 8113131 канал заглушен пробкой. Кроме
того, полость между крышкой и стаканом сообщена через перепуск-
ной клапан с полостью вокруг фильтрующей части фильтра.
Перепускной клапан состоит из шарика 9, пружины 8 и седла 10,
ввернутого в колодец крышки фильтра. Он служит для перепуска
неочищенного масла внутрь фильтрующей части в случае полного
засорения последней. Клапан работает под разностью давлений
масла в полостях вокруг фильтрующей части и внутри нее и откры-
вается, когда эта разность достигает 2,5—3 кг/см2. При рабочих
температурах масла и незасоренном фильтре разность давлений со-
ставляет 0,1—0,5 кг/см2 и клапан находится в закрытом положении.
Масло к перепускному клапану подводится через стальную труб-
ку полукруглого сечения 11, сваренную точечной сваркой. Трубка
надета и закреплена на одном из круглых стержней фильтра. От-
верстие трубки для подвода масла к перепускному клапану распо-
тожено в месте, где масло наименее загрязнено механическими при-
270
месями. Таким местом является правая верхняя часть кармана зад-
ней крышки картера, если на нее смотреть с левой стороны двига-
теля.
Фильтрация масла в фильтре МФМ-25 производится следующим
образом (рис. 199). Масло, поступающее в двигатель, входит в ка-
меру задней крышки картера вокруг фильтра и, проходя по зазо-
рам между основными пластинами фильтрующей части, очищается
от механических частиц. Поступив во внутренние каналы, образо-
ванные окнами пластин, масло, через чашку фильтра, направляется
в масляную магистраль двигателя. Частицы, крупнее 0,09 мм, осе-
дают на наружной поверхности фильтрующей части. Более мелкие
частицы частично оседают на поверхности пластин в щелевых за-
зорах. На рис. 199 пунктиром показана циркуляция масла при за-
сорении фильтра.
Для очистки фильтрующей части от грязи фильтр имеет спе-
циальное устройство. Оно состоит из набора стальных пластин
(ножей) трапециевидной формы толщиной 0,07 мм, установленных
между основными пластинами и собранных на стержне квадрат-
ного сечения. Этот стержень одним концом ввернут в крышку
фильтра; другим (круглого сечения) входит в углубление задней
крышки и опирается на нее. При проворачивании оси за вороток
ножи счищают отложения из щелевых зазоров между основными
пластинами и собирают их в одном месте.
Взаимное расположение очистительных ножей и трубки для под-
вода масла к перепускному клапану определяет направление вра-
щения рукоятки фильтра при его очистке. Из рис. 200, б видно, что
при вращении рукоятки по ходу часовой стрелки отложения, со-
бранные ножами, накапливаются в непосредственной близости от
отверстия трубки и в случае засорения фильтра будут поступать в
двигатель через перепускной клапан.
Если рукоятку вращать против хода часовой стрелки
271
(рис. 200,а), то отложения собираются в месте, наиболее удален-
ном от входа в трубку. Поэтому обязательным условием очистки
фильтра МФМ-25 без съемки его с двигателя является проворачи-
вание рукоятки его только против хода часовой стрелки.
Техническое обслуживание фильтра МФМ-25 заключается в пе-
риодической очистке его фильтрующей части от загрязнения. Для
этого необходимо:
— через каждые 3—5 часов работы двигателя и после каждого
рейса провернуть ось фильтра за вороток на 2—3 оборота против
хода часовой стрелки;
— через каждые 8—10 часов работы двигателя и спустя первые
3 часа работы после установки двигателя на самолет фильтр снять,
осмотреть, нет ли на нем металлических блесток или стружки, на-
дежна ли контровка гайки крепления фильтрующей части и не по-
вреждены ли пластины. После этого промыть фильтр бензином. Пе-
ред установкой надо погрузить фильтр в чистое масло и провернуть
его несколько раз за рукоятку в любую сторону. .
Рис. 200. Определение направления поворота
рукоятки фильтра.
Если фильтр засорен настолько, что фильтрующую часть про-
вернуть трудно, надо промыть его бензином из шприца, погрузить
в горячее масло и, проворачивая за рукоятку, «расходить». Если
это не дает положительных результатов, сдать фильтр в ремонт.
Перед установкой фильтра на двигатель необходимо убедиться
в исправности прокладки между его крышкой и фланцем корпуса
нагнетателя. Гайки крепления фильтра затягивать равномерно в
2—3 приема. Под гайки подложить плоские шайбы и шайбы Гро-
вера.
При наличии металлической стружки или отдельных блесток на
фильтре МФМ-25 двигатель необходимо с самолета снять и напра-
вить в ремонт.
МАСЛЯНЫЙ ОТСТОЙНИК
Масляный отстойник (рис. 201) является резервуаром для слива
масла из внутренних полостей картера двигателя. Он отлит из
сплава магния, устанавливается между цилиндрами № 5 и 6 и кре-
272
пится своими фланцами к фланцам носка картера и передней поло-
вины корпуса нагнетателя. Через отверстие переднего фланца мас-
ло стекает в отстойник из задней части полости носка картера и из
полости среднего картера (через дефлектор). У входа в отстойник
это масло растекается по специальному лотку, что способствует вы-
делению из него воздуха и уменьшает вспенивание масла.
Из носка
картера
Из средней
части картера
Рис. 201. Масляный отстойник.
Задний фланец отстойника имеет 2 отверстия. Через правое от-
верстие масло стекает в отстойник из полости среднего картера и
из полости между средним картером и корпусом нагнетателя, а че-
рез левое откачивается из отстойника масляным насосом. К этому
отверстию масло поступает из нижней части отстойника по каналу,
на входе в который установлен сетчатый фильтр грубой очистки.
В верхней части передней стенки отстойника имеется фланец с
отверстием, к которому на 4 шпильках крепится труба для слива
масла в отстойник из передней части полости носка картера. Труба
состоит из двух частей, соединенных между собой дюритовым шлан-
гом. Обе части трубы отлиты из электрона.
На задней стенке отстойника сделан прилив с фланцем, имею-
щим отверстие и 2 шпильки для крепления труб слива масла из по-
лости между корпусом нагнетателя и задней крышкой картера.
18. Зак. 397 273
Одна труба входит внутрь отстойника, другая — соединяет отстой-
ник с задней частью корпуса нагнетателя. Обе трубы стальные.
Выше и ниже фланца имеется 2 бобышки со шпильками для креп-
ления межцилиндрового дефлектора цилиндров № 5 и 6.
В нижней части отстойника имеется прилив с резьбовым от-
верстием, в которое ввертывается сливной пробковый кран.
Все соединения отстойника уплотняются паронитовыми проклад-
ками.
Фильтр отстойника промывают через 3 часа работы двигателя
после установки на самолет, а затем через каждые 50 часов работы.
4. РАЗЖИЖЕНИЕ МАСЛА БЕНЗИНОМ И ОСОБЕННОСТИ
ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ НА РАЗЖИЖЕННОМ
МАСЛЕ
При низких температурах резко повышается вязкость масла, на-
ходящегося в масляной системе двигателя (рис. 202). Это создает
значительные трудности запуска двигателя (так как с увеличением
Рис. 202. Изменение вязкости
масла в зависимости от темпе-
ратуры.
; вязкости возрастает момент трения, который необходимо преодо-
леть при вращении коленчатого вала) и приводит к масляному «го-
лоданию» двигателя сразу после его запуска, вследствие недоста-
точного поступления масла к трущимся поверхностям. Кроме того,
запуск двигателя при холодном масле вызывает недопустимо боль-
шое давление в откачивающей магистрали масляной системы, что
может привести к разрыву масляного радиатора.
Устранение этих неудобств возможно, если масло после каж-
дого полета из системы сливать, а перед полетом заливать его в
систему в горячем состоянии. Однако ежедневный слив и неизбеж-
ное при этом смешение масла, слитого из разных самолетов, приво-
дит к загрязнению маслосистем самолетов и к ухудшению условий
смазки двигателей. Кроме того, это значительно усложняет эксплуа-
тацию самолетов в зимних условиях.
274
Эффективным средством, обеспечивающим быстрый запуск, про-
грев и надежную работу двигателя на холодном масле при отрица-
тельных температурах, является разжижение масла бензином перед
остановкой двигателя после полета. Масло, разжиженное бензином,
имеет пониженную вязкость в холодном состоянии, легко проникает
в зазоры двигателя в момент его запуска и надежно смазывает тру-
щиеся поверхности деталей.
Примерное изменение вязкости масел МС и МК в зависимости
от добавления в него бензина пока-
зано на рис. 203.
По мере разогревания масла бен-
зин из него быстро испаряется. Че-
рез 15 минут работы двигателя по-
сле запуска из масла испаряется
примерно 80—85% находящегося в
нем бензина. За это время масло,
циркулирующее через двигатель, до-
статочно разогревается и приобре-
тает требуемую вязкость.
Разжижение масла бензином
производится на работающем дви-
гателе с помощью крана разжиже-
ния При включении крана бензин
из бензосистемы самолета поступает
Рис. 203. Изменение вязкости
масла при добавлении в него
бензина.
под давлением в трубопровод подвода масла от масляного бака к
насосу МШ-8 (на самолетах Ли-2) или в откачивающий маслопро-
вод (на самолетах Ан-2 с 34-й серии) (см. рис. 189). При этом
разжижается не все масло, а лишь та его часть, которая циркули-
рует через двигатель и находится в циркуляционном колодце масля-
ного бака, в радиаторе, в трубопроводах и в картере двига-
теля.
Количество бензина, вводимого в масляную систему, должно со-
ставлять около 12,5% от объема циркулирующего масла и опреде-
ляется временем включения крана разжижения. Графическая зави-
симость длительности включения крана разжижения от продолжи-
тельности предыдущего полета на разжиженном масле для самоле-
тов Ли-2 и Ан-2 дана на рис. 204.
Если после разжижения масла самолет не летал, а производил-
ся лишь прогрев и проба двигателя, то перед остановкой двигателя
масло необходимо вновь разжижить, включив кран на 2 мин. 10 сек.
на самолете Ли-2 и на 1 мин. 20 сек. на самолете Ан-2.
Масло разжижают на режиме 1000 об/мин на малом шаге
винта при температуре масла 40—50°С и температуре головок
цилиндров 120—160°С.
Повышение температуры масла и головок цилиндров выше ука-
занных величин не допускается. За 30—40 сек. до конца разжи-
1 На самолетах Ли-2 устанавливается электромагнитный кран разжижения
ЭКР-3, а на самолетах Ан-2 — ручной игольчатый край КРМ.
18* 275
жения необходимо увеличить число оборотов до 1600—1800 в ми-
нуту, 2—3 раза перевести винт с малого шага на большой
и обратно, а на самолете Ли-2 дополнительно 1—2 раза ча-
стично зафлюгировать винт до 1000 об/мин. Это обеспечивает за-
полнение разжиженным маслом полостей винта, насоса флюгиро-
вания и трубопроводов, соединяющих его с маслобаком и регулято-
ром оборотов. По истечении времени разжижения на самолете Ли-2
двигатель останавливается, после чего выключается кран разжиже-
ния ЭКР-3. На самолете Ан-2 число оборотов снижается до 1000
в минуту, выключается кран КРМ и через 1—2 мин. останавливает-
разжижения, мин.
Рис. 204. Время включения крана разжи-
жения в зависимости от продолжитель-
ности предыдущего полета.
Процесс разжижения контролируется по давлению бензина, ко-
торое при включении крана должно незначительно снизиться. Если
давление бензина не падает, значит бензин в масломагистраль не
поступает.
Давление масла в процессе разжижения плавно уменьшается,
но не должно снижаться ниже 2 кг/см2 на Ли-2 и 3 кг/см2 на Ан-2.
Быстрое падение давления ниже указанных величин свидетель-
ствует о чрезмерном разжижении масла.
Разжижение масла бензином без слива его из системы произво-
дится при температурах наружного воздуха —5 н----30°С. При бо-
лее низких температурах масло необходимо или полностью сливать
из системы, или подогревать в маслобаке.
Эксплуатация двигателя на масле, разжиженном бензином,
имеет некоторые особенности:
276
1. Разжижение масла не исключает необходимости подогревать
двигатель, маслобак и радиатор перед запуском, а лишь сокращает
время подогрева. При температуре наружного воздуха до —15°С
аэродромным подогревателем можно подогревать только двигатель
(до температуры головок цилиндров 30—40°С). При температуре х
воздуха ниже —15°С необходимо подогревать не только двигатель,
но также радиатор и нижнюю часть маслобака (в течение 10—
15 минут при температуре воздуха, поступающего из подогревателя,
не выше 180°С).
2. Порядок запуска двигателя во всех случаях остается неиз-
менным, а прогрев при разжиженном масле производится на 1000—
1200 об/мин в течение 5—О минут, после чего обороты увеличивают-
ся до 1400—1500. Давление масла в это время не должно быть
выше 8 кг!см2. Двигатель считается прогретым, когда температура
масла достигает 35°С и температура головок— 120°С. Опробование
двигателя производится в порядке, установленном для работы на
неразжиженном масле.
3. Если при прогреве двигателя на оборотах выше 1000 в минуту
давление масла не достигает 3 кг/см2, что указывает на снижение
вязкости масла вследствие чрезмерного разжижения его бензином,
необходимо слить все масло из картера двигателя и радиатора и
15—-20 литров из колодца маслобака, затем заправить в маслоси-
стему 27—32 литра неразжиженного масла, подогретого до 70—
75°С, запустить двигатель и проверить, нормально ли давление мас-
ла на всех режимах.
4. В случае потребности дозаправить масло в бак, делать это
надо перед вылетом после прогрева разжиженного в маслосистеме
масла. Дозаправляемое масло должно быть подогрето до темпера-
туры 70—75°С.
5. При работе на разжиженном масле давление его в начале по-
лета может быть на 0,3—0,5 кг!см2 ниже нормального. Через
35—40 минут полета давление масла должно установиться нормаль-
ным, так как за это время значительная часть бензина из масла
испарится.
6. Бензин, находящийся в масле, интенсивно смывает со стенок
деталей двигателя и масляных каналов различные отложения. По-
этому не реже чем после двух—трех разжижений масла необходи-
мо снимать и очищать фильтр МФМ-25, а также сливать масло из
маслоотстойника.
7. Нарушение герметичности крана разжижения в полете вызы-
вает попадание бензина в масляную систему, что может привести
к выходу двигателя из строя из-за чрезмерного разжижения масла.
Поэтому необходимо периодически — через каждые 50 часов рабо-
ты двигателя проверять кран разжижения на герметичность и про-
пускную способность.
Для этого следует отъединить трубку подвода бензина к масля-
ному трубопроводу, создать давление в бензосистеме 0,3—0,4 кг/см2
и, поддерживая его в течение 1—1,5 мин., проверить, нет ли течи
бензина из крана.
277
Чтобы проверить пропускную способность крана, нужно вклю-
чить его на 2—3 мин. и, поддерживая давление бензина 0,2—
0,25 кг/см2, собрать вытекающий из трубки бензин в мерную посу-
ду. Пропускная способность крана должна быть: для крана
ЭКР-3 — 2—2,3, а для крана КРМ-2 — 2,5 литра в минуту.
Перед началом летней эксплуатации систему разжижения необ-
ходимо отключить, установив заглушку в соединении бензиновой
трубки со штуцером маслопровода.
5. НЕИСПРАВНОСТИ МАСЛЯНОЙ СИСТЕМЫ. ИХ ПРИЗНАКИ,
СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ
Наиболее характерными неисправностями масляной системы
являются:
1. Падение давления масла.
2. Выброс масла через систему суфлирования картера или через
дренажную трубку масляного бака.
3. Перегрев масла в полете.
4. Повышенный расход масла.
1. Падение давления масла. Давление масла может упасть ниже
установленной величины в результате одной из следующих причин:
1) Низкая температура масла в масляном
баке. При этом резко возрастает его вязкость (см. рис. 202) и
сопротивление движению по трубопроводу из маслобака к насосу
МШ-8. В результате производительность насоса уменьшается, и он
не обеспечивает поступления в двигатель достаточного количества
масла.
Обычно это бывает при числе оборотов 700—800 в минуту сразу
после запуска двигателя, если масло в системе холодное и разжи-
женное.
2) Неисправность масляного манометра. Она
определяется по изменению числа оборотов двигателя при переме-
щении рычага управления винтом. Если при перемещении рычага
в любую сторону двигатель изменяет число оборотов, то это указы-
вает на отказ в работе масляного манометра.
На самолетах Ли-2 масло к манометру подводится по медной
трубке или гибкому шлангу. Если масло в трубке (шланге) загу-
стело, то манометр также может не показывать давления. Чтобы
избежать этого, в трубку (шланг) перед зимней эксплуатацией не-
обходимо заливать смесь глицерина со спиртом или трансформатор-
ное масло.
3) Заедание золотника редукционного кла-
пана масло насоса МШ-8 в открытом положении.
При этом давление масла резко падает до нуля. Масло полностью
перетекает через редукционный клапан на вход в насос и в двига-
тель не поступает. Температура масла за счет нагрева его в насосе
медленно повышается и не реагирует на открытие заслонок масло-
радиатора, так как циркуляция масла во внешней масляной системе
278
практически прекращается. Винт -не реагирует на изменение поло-
жения рычага управления.
Причиной заедания золотника редукционного клапана является
попадание посторонних частиц в зазор между золотником и его на-
правляющей.
Для устранения неисправности необходимо вывернуть клапан
из насоса, вынуть золотник, промыть «лапан и установить его на
место.
В полете заедание золотника иногда удается устранить резким
изменением числа оборотов. Это возможно только тогда, когда винт
еще реагирует на перемещения рычага управления РПО, т. е. когда
давление масла упало не полностью.
• 4) Засорение фильтра МФМ-25 в результате
заправки в бак грязного масла. Падение давления
масла в этом случае может быть обнаружено только на самолетах
Ли-2, так как давление масла на нпх замеряется в магистрали дви-
гателя, за фильтром. На самолетах Ан-2 давление масла замеряет-
ся в магистрали между насосом и фильтром, поэтому засорение
фильтра МФМ-25 не сказывается на величине давления масла и не
может быть обнаружено в полете.
Фильтр засоряется постепенно. Также постепенно падает и дав-
ление масла. Когда перепад давлений масла перед фильтром и за
ним достигает 2,5—3 кг!см2, открывается перепускной клапан
фильтра и в двигатель начинает поступать неочищенное масло с
установившимся давлением на 2,5—3,0 кг/см2 ниже нормального.
5) Подсос воздуха через неплотности соеди-
нений трубопровода между маслобаком и на-
сосом МШ-8. При наличии подсоса воздуха на входе в насос
не создается необходимого разрежения и насос или совершенно не
забирает масло из бака, или подсасывает его в недостаточном ко-
личестве. Место подсоса воздуха легко определить по подтекам
масла в соединениях на линии маслобак — маслонасос, возникаю-
щим при неработающем двигателе.
После устранения неисправности необходимо удалить воздух,
скопившийся на входе в нагнетающую ступень насоса. Для этого
надо снять с насоса приемник масляного термометра и после того,
как масло потечет из гнезда приемника, установить его вновь.
Для предупреждения подсоса воздуха следует регулярно осма-
тривать резьбовые соединения штуцеров с насосом' п маслобаком,
дюритовые соединения сливного крана со штуцером насоса и под-
водящего трубопровода со штуцером маслобака.
6) Перегрев масла. При перегреве масла вязкость его
резко уменьшается, вследствие чего уменьшается производитель-
ность нагнетающей ступени насоса и сопротивление протеканию
масла через каналы и зазоры двигателя. Соответственно, прокачка
масла через двигатель увеличивается, а перепуск его через редук-
ционный клапан уменьшается, что приводит к снижению давления
масла. Падение давления масла в результате его перегрева проис-
ходит постепенно.
279
Для устранения неисправности необходимо понизить режим ра-
боты двигателя и охладить масло до температуры 60—75°С. В слу-
чае необходимости температуру масла можно уменьшить путем
кратковременного перехода из горизонтального полета на планиро-
вание или из набора высоты — в горизонтальный полет.
Е исключительных случаях наибольшая температура входящего
масла в полете допускается до 85°С (на время не более 3 минут).
При этом давление масла не должно быть ниже 3 кг/см2.
Возможные причины перегрева масла в полете изложены ниже.
7) Попадание бензина в масло через кран
разжижения в полете. При этом давление масла посте-
пенно падает вследствие уменьшения его вязкости, а температура
повышается из-за увеличения прокачки масла через двигатель.
Неисправность может сопровождаться выбросом масла в атмос-
феру через систему суфлирования вследствие переполнения карте-
ра. Последнее происходит потому, что откачивающая ступень на-
соса МШ-8 не в состоянии откачать из картера все масло, так как
его объем из-за насыщения парами бензина резко увеличивается,
а вязкость уменьшается
Неисправность устраняется заменой крана разжижения.
Для предупреждения неисправности необходимо систематически
проверять кран разжижения на герметичность (см. стр. 277).
8) Неисправность редукционного клапана. Па-
дение давления масла может быть следствием потери упругости
пружины редукционного клапана, ее поломки или нарушения регу-
лировки клапана (самоотвинчивание втулки регулировочного
винта).
В этом случае необходимо устранить неисправность клапана и
отрегулировать его, как указано на стр. 279.
9) Неправильная регулировка редукционного
клапана. Если редукционный клапан отрегулирован на требуе-
мое давление при низкой температуре масла (ниже 50°С), то при
нагреве масла до рабочей температуры его давление снижается на
всех режимах, вследствие уменьшения вязкости. Чтобы избежать
этой неисправности, необходимо проверять регулировку редук-
ционного клапана на прогретом двигателе при температуре масла
60—75°С.
10) Износ подшипников и маслоуплотнитель-
ных колец двигателя приводит к уменьшению противо-
давления на выходе из нагнетающей ступени, вследствие чего про-
качка масла через двигатель увеличивается, а давление снижается.
Давление масла при этом падает постепенно, по мере износа под-
шипников или маслоуплотнптельных колец, и сопровождается по-
вышением температуры масла. Нормальное давление масла при
наличии износа подшипников может быть восстановлено только
повторным регулированием редукционного клапана. Падение дав-
ления масла на двигателе, детали которого чрезмерно изношены,
сопровождается выбросом масла из картера. В этом случае двига-
тель подлежит замене.
280
11) Нарушение герметичности внешних сое-
динений нагнетающей масломагистрали двига-
теля. Давление масла снижается или падает до нуля, если нару-
шено какое-либо соединение нагнетающей магистрали двигателя.
Особенно опасными в этом отношении являются внешние соедине-
ния, такие как соединения подвода масла к масляному манометру
(на самолете Ли-2), к приводу регулятора оборотов, привода РПО
и насоса МШ-8 с картером и т. д. Нарушение герметичности или
разрушение этих соединений в полете приводит к выбросу всего
масла из системы в атмосферу.
Неплотности внешних соединений являются следствием непра-
вильного их монтажа, определяются по местам выбивания масла и
устраняются восстановлением их герметичности.
2. Выброс масла через систему суфлирования картера или через
дренажную трубку масляного бака. Причинами выброса масла че-
рез систему суфлирования картера и через дренажную трубку мас-
лобака могут быть:
1) Наличие воды в масле, что приводит к выбросу
масла из картера, как только его температура в картере достигает
точки кипения воды. При этом вода, вытекающая в картер вместе
с маслом из зазоров двигателя, мгновенно испаряется, резко повы-
шая давление в картере. Пары воды, выходя через систему
суфлирования в маслобак или в атмосферу (в зависимости от схе-
мы суфлирования), по пути насыщаются маслом и увлекают его
за собой *.
Температура кипения воды понижается с увеличением высоты.
Если на уровне моря она, как известно, равна 100°1С, то на высоте
3000 м понижается до 89,9°С, а на высоте 5000 м— до 83,2QC. Та-
кие температуры имеет и масло в картере в то время, когда на вхо-
де в двигатель они равны 55—70°С. Следовательно, масло, в кото-
ром имеется вода, может быть выброшено из картера при нормаль-
ных рабочих температурах масла и выброс его трудно прекратить
снижением режима работы двигателя.
Наличие воды в масле, как правило, приводит к выбросу масла
на режиме набора высоты после взлета и влечет за собой вынуж-
денную посадку самолета.
Устраняется неисправность путем замены масла во всей масло-
системе.
2) Переполнение картера маслом. При перепол-
нении маслом картера увеличивается барботаж, масло интенсивно
смешивается с воздухом и газами, прорывающимися в картер через
поршневые кольца, образуя масляно-воздушную эмульсию. Послед-
1 Необходимо иметь в виду, что на самолетах Ли-2, имеющих совместное
суфлирование картера двигателя и маслобака, попадание воды в масло и выброс
его может происходить в результате конденсации паров воды, проникающих из
цилиндров в картер и через систему суфлирования — в маслобак. Для удаления
воды, попавшей в масло этим путем, необходимо систематически сливать
1—1,5 лнтра масла из агрегата флюгирования, являющегося нижней точкой
масляной системы.
281
няя заполняет внутренние полости картера и систему суфлирования,
затрудняя выход газов в атмосферу. В результате давление в кар-
тере повышается.
Под действием повышенного давления в картере масляно-воз-
душная эмульсия выбрасывается через систему суфлирования, что
сопровождается повышением температуры и падением давления
масла.
Перегрев масла происходит вследствие длительного пребы-
вания его в картере. Давление снижается в результате того, что
масло поступает к насосу из бака вспененным, имеет пониженную
вязкость. Это приводит к снижению производительности нагнетаю-
щей ступени насоса.
Причинами переполнения картера маслом могут быть:
а) недостаточная откачка масла из маслоотстойника вследствие
засорения его фильтра или вследствие подсоса воздуха на входе в
откачивающую ступень насоса. Выброс масла в этом случае обычно
сопровождается постепенным незначительным повышением его тем-
пературы.
Снижение режима работы двигателя в полете не устраняет вы-
броса масла, так как с уменьшением оборотов резко' уменьшается
и производительность откачивающей ступени насоса, в то время
как подача масла в двигатель нагнетающей ступенью практически
остается постоянной во всем диапазоне рабочих чисел оборотов.
Для предупреждения неисправности необходимо систематически
снимать и промывать фильтр маслоотстойника и проверять все сое-
динения откачивающей магистрали между отстойником и насосом.
Снимая фильтр отстойника, надо обращать внимание на количество
масла, сливающегося из картера. Его должно быть не более 3,5 л.
Чтобы полностью слить масло из картера, необходимо медлен-
но провернуть коленчатый вал за винт на 2 оборота. При этом все
масло, скопившееся под поршнями в нижних цилиндрах, стечет в
отстойник.
Подсос воздуха в откачивающую магистраль между маслоот-
стойником и насосом может иметь место даже при наличии самых
незначительных неплотностей прокладок под фильтром отстойника,
под задним фланцем отстойника, между половинами корпуса нагне-
тателя в местах прохода канала откачивающей магистрали, под
опорным фланцем насоса МШ-8.
Неисправность определяется по подтекам масла в местах неплот-
ностей.
При подтекании масла из-под фланца масляного отстойника или
насоса необходимо заменить прокладки или подтянуть гайки. Под-
текание масла из-под фильтра отстойника устраняется заменой про-
кладки.
Заменяя прокладки под фланцами маслоотстойника и маслона-
соса, необходимо тщательно осмотреть поверхности фланцев: нет ли
на них рисок, забоин, заусе-ниц или наклепа. Поврежденные места
надо зачистить бархатным надфилем, а прокладки смазать герме-
тиком (шеллаком или свинцовыми белилами);
282
б) увеличенная прокачка масла через двигатель вследствие уве-
личения зазоров в подшипниках скольжения и, главным образом,
зазоров между втулкой главного шатуна и шатунной шейкой ко-
ленчатого вала из-за значительного износа или начавшегося разру-
шения втулки. Неисправность сопровождается падением давления
масла и требует замены двигателя;
в) вспенивание масла в картере вследствие его перегрева за счет
интенсивного прорыва газов через поршневые кольца или чрезмер-
ного разжижения масла бензином. В результате этого ухудшаются
условия работы откачивающей ступени маслонасоса, и она не в со-
стоянии откачать все масло из картера.
Иногда бывают случаи переполнения маслом картера у нерабо-
тающего двигателя. Причиной этого является заедание в открытом
положении перепускного клапана, установленного в канале задней
крышки между насосом МШ-8 и фильтром МФМ-25. При заедании
клапана масло из бака поступает самотеком через зазоры между
шестернями нагнетающей ступени и корпусом насоса, а также через
фильтр МФМ-25 в нагнетающую магистраль двигателя и, выдавли-
ваясь из зазоров, стекает в картер.
Заедание клапана легко определить по течи масла из полости
задней крышки картера для фильтра МФМ-25 после того, как
фильтр снят.
Для устранения неисправности достаточно промыть клапан ке-
росином или бензином и убедиться, что после промывки клапана он
сел на седло. В случае необходимости для промывки клапана надо
снять насос МШ-8.
3) Переполнение маслом масляного бака; про-
исходит по следующим причинам:
а) чрезмерное наполнение его маслом при заправке. Во время
работы двигателя масло нагревается, вспенивается и заполняет весь
свободный объем бака. Не помещающееся в баке масло выбрасы-
вается частично в картер — через суфлерные трубы, частично—
в атмосферу через дренажную трубу.
С целью предупредить выбрасывание масла из бака по этой при-
чине на каждом типе самолета устанавливается предельно допусти-
мое количество заправляемого масла, исходя из емкости бака, схе-
мы суфлирования картера и дренажа бака;
б) поступление в бак из двигателя сильно вспененного масла
через откачивающую магистраль;
в) поступление в бак масляной эмульсии через суфлерные трубы
вследствие переполнения картера.
В случае выбрасывания масла из системы суфлирования в по-
лете по любой причине необходимо немедленно перевести двига-
тель на пониженный режим работы и охладить масло до темпера-
туры 60—70°С.
Необходимо иметь в виду, что с увеличением высоты полета воз-
можность переполнения картера маслом, при прочих равных усло-
виях, увеличивается. Объясняется это тем, что с увеличением высо-
ты давление в картере уменьшается. Вследствие этого снижается
283
производительность откачивающей ступени насоса и увеличивается
вспенивание масла из-за расширения содержащихся в нем воздуха,
тазов и паров бензина. Поэтому в случае выбрасывания масла из
картера на высотах 1500—2000 м и более бывает достаточно сни-
зиться на 300—500 м и выбрасывание масла прекращается.
3. Перегрев ма,сла в полете. Кроме причин, указанных выше, пе-
регрев масла может быть вызван одной из следующих причин:
а) перегрев двигателя из-за продолжительной работы на повы-
шенных режимах (особенно при наборе высоты на малой скорости
полета и при высокой температуре наружного воздуха);
б) загрязнение сот воздушно-масляного радиатора: снаружи —
пылью, внутри — отложениями посторонних примесей, имеющихся
в масле, в результате чего ухудшается передача тепла от масла
и воздух и температура масла медленно повышается.
Для предупреждения этого необходимо систематически во вре-
мя технического обслуживания самолета промывать соты радиато-
ра снаружи и снимать радиатор’для промывки внутренних полостей
(при каждой смене двигателя и через каждые 200 часов в районах
-с большим наличием атмосферной пыли);
в) замерзание масла в сотах маслорадиатора при низких темпе-
ратурах. При этом масло проходит через радиатор, минуя соты,
не охлаждается в нем и температура его медленно повышается. По
.мере открытия заслонок радиатора температура масла повышается
еще больше.
Для предупреждения неисправности необходимо одновременно
с подогревом двигателя перед запуском подогревать и масляный
радиатор.
При обнаружении замерзания масла в сотах радиатора в полете
необходимо отогреть радиатор, для чего полностью закрыть его за-
слонки, снизить режим работы двигателя до обеспечения минималь-
но допустимой скорости горизонтального полета, довести темпера-
туру масла до 80—85°С и продолжать полет при такой температуре
5 минут, после чего, постепенно приоткрывая заслонки, довести тем-
пературу масла до 60—-70°С.
Если таким способом радиатор отогреть не удается, перейти (на
самолете Ли-2) на одномоторный полет или произвести посадку
(на самолете Ан-2), так как дальнейшее повышение температуры
масла неизбежно приведет к выбросу его и к падению давления.
4. Повышенный расход масла. Расход масла двигателя за счет
сгорания его в цилиндрах во время работы на эксплуатационных
режимах не должен превышать 15 г/л. с. ч., что составляет около
7—10 л в час. Практически часовой расход масла иногда может
достигнуть 15 и больше литров.
Причинами повышенного расхода масла могут быть:
а) износ поршневых колец и гильз цилиндров;
б) износ направляющих клапанов;
в) попадание масла в полость нагнетателя через уплотнение ва-
лика крыльчатки.
284
Методы определения этих неисправностей и способы устранения
их изложены ранее в соответствующих главах книги.
Масло в бак перед рейсом заправляется из расчета расхода
15 литров на час полета. Дополнительно к этому на самолетах Ли-2"
в бак заправляется 14 литров — величина невырабатываемого-
объема бака для флюгирования винта.
Независимо от продолжительности рейса в бак должно быть за-
правлено не менее 50 литров масла.
ГЛАВА XI
ПИТАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ БЕНЗИНОМ
1. СХЕМА ПИТАНИЯ БЕНЗИНОМ ДВИГАТЕЛЯ АШ-62ИР •
Принципиальная схема питания двигателя АШ-62ИР бензином
показана на рис. 205. Бензин из бензинового бака 1 по трубопро-
воду поступает к бензиновому насосу БНК-12БС. По пути он про-
Рис. 205. Принципиальная схема питания двигателя АШ-62ИР бензином.
1—бензиновый бак; 2—перекрывной кран; 3—сетчатый фильтр-отстойник,
4- -обратный клапан; 5—ручной насос; 6—противопожарный кран; 7—бензо-
насос БНК-12БС; 8—кран взаимного питания; 9—карбюратор АКМ-62ИР;
10—манометр бензина; 11—воздухоприемник; 12—жаровая труба.
ходит через сетчатый фильтр-отстойник 3, в котором задерживаются
механические частицы и вода. Из бензинового насоса под относи-
тельным давлением 0,2—0,3 кг/см2 бензин поступает в карбюратор
АКМ-62ИР, пройдя предварительно через сетчатый фильтр на входе
в каждую поплавковую камеру.
>86
Параллельно фильтру-отстойнику в бензомагистраль вклю-
чен ручной насос 5, позволяющий создать давление бензина в тру-
бопроводе между насосом БНК-12БС и карбюратором перед запу-
ском двигателя. На самолете Ли-2 эти трубопроводы правого и ле-
вого двигателей соединены между собой трубопроводом взаимного
питания, на котором установлен перекрывной кран 8. Такое устрой-
ство обеспечивает нормальную подачу бензина к карбюраторам
обоих двигателей в случае отказа бензинового насоса на одном из
них.
При нормальной работе бензонасосов кран взаимного питания
закрыт и разъединяет системы бензопитания двигателей.
Из поплавковых камер карбюратора бензин вытекает в смеси-
тельные камеры, через которые проходит атмосферный воздух, за-
сасываемый крыльчаткой нагнетателя. В смесительных камерах
карбюратора бензин распыляется, смешивается с воздухом и ча-
стично испаряется. Бензино-воздушная смесь, минуя дроссельные
заслонки карбюратора, поступает в его переходник, а затем по вход-
ному патрубку — во внутреннюю полость нагнетателя. Из нагнета-
теля по впускным трубам смесь направляется в цилиндры двига-
теля.
По мере движения смеси от карбюратора до цилиндров и в са-
мих цилиндрах в тактах впуска и сжатия содержащийся в ней бен-
зин непрерывно испаряется, и пары его перемешиваются с возду-
хом, что делает смесь более однородной и горючей.
Воздух из атмосферы подводится в карбюратор через воздухо-
приемник 11. Перемешиваясь с бензином в смесительных камерах
карбюратора, воздух охлаждается. Температура его за счет испаре-
ния бензина значительно снижается, иногда до отрицательных зна-
чений, что может привести к выпадению из воздуха атмосферной
влаги в виде инея, к образованию ледяных корок на стенках сме-
сительных камер и на дроссельных заслонках и к нарушению нор-
мальной работы карбюратора. При низких температурах воздуха,
поступающего в карбюратор, испарение бензина и перемешивание
его с воздухом затруднено. Это ухудшает смесеобразование и так-
же может привести к нарушению нормальной работы двигателя.
Для .предотвращения этого служит подогреватель воздуха, посту-
пающего в карбюратор.
Воздух подогревается в специальных жаровых трубах 12, уста-
новленных внутри выхлопного коллектора. Управление подогревом
воздуха осуществляется вручную из кабины пилота.
Для очистки от пыли поступающего в карбюратор воздуха при
работе двигателя на земле и при полетах в атмосфере, насыщенной
пылью, в конструкции воздухоприемника обычно предусматривает-
ся специальный пылефильтр. Постановка пылефильтра значительно
уменьшает износ трущихся поверхностей деталей двигателя (в пер-
вую очередь деталей цилиндро-поршневой группы) и засорение
масла в масляной системе.
287
Таким образом, агрегатами двигателя, обеспечивающими пита-
ние его бензином, являются: карбюратор АКМ-62ИР, воздухо-
приемник с устройством для подогрева и фильтрации воздуха, по-
ступающего в карбюратор, и бензиновый насос БНК-12БС Все
другие агрегаты относятся к бензосистеме самолета.
2. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ КАРБЮРАТОРА
АКМ-62ИР
Карбюратор (рис. 206) является агрегатом, предназначенным
для приготовления бензино-воздушной смеси.
Главное требование, предъявляемое к карбюратору, — обеспе-
чить приготовление достаточно однородной смеси требуемого соста-
ва на всех режимах работы двигателя. На взлетном режиме смесь
Рис. 206. Карбюратор АКМ-62ИР.
должна быть обогащена до а = 0,6—0,7 с целью получить наиболь-
шую мощность и избежать перегрева цилиндров и детонации двига-
теля. На крейсерских режимах смесь, наоборот, должна быть наи-
более бедной (« = 0,85—0,95) с целью достигнуть наименьшего
расхода горючего. На режиме малого газа требуется смесь, обога-
щенная до “ = 0,5—0,6. Это необходимо для обеспечения устойчи-
вой работы двигателя на малом газе, хорошей его приемистости и
легкого запуска.
Характеристика изменения состава смеси в зависимости от ре-
жима работы двигателя для отечественных серийных карбюраторов
показана на рис. 207.
1 Воздухоприемник и подогреватель воздуха не являются, строго говоря,
агрегатами двигателя, а входят в оборудование силовой установки самолета.
Однако они являются обязательными устройствами оборудования самолетов
с двигателями АШ-62ИР и служат главным образом для обеспечения нормаль-
ного смесеобразования в карбюраторе. Поэтому работу их целесообразно рас-
сматривать только во взаимосвязи с работой карбюратора.
288
Кроме того, карбюратор должен автоматически корректировать
состав смеси в зависимости от высоты, допускать в полете на крей-
серских режимах обеднение смеси от руки и ручное выключение по-
дачи топлива при остановке»двигателя, обеспечивать хорошую
приемистость двигателя, быть безопасным в пожарном отношении
при обратных вспышках смеси, иметь небольшой вес, габариты и
легкий доступ к регулирующим элементам.
По принципу действия карбюраторы различают на пульвериза-
ционные и впрыскивающие. В первых истечение бензина из жикле-
ров происходит под действием
разности давлений воздуха в
поплавковых и смесительных
камерах, во вторых — под дей-
ствием избыточного давления,
создаваемого бензиновым на-
сосом.
Карбюратор АКМ-62ИР
представляет собой пульвери-
зационный карбюратор пере-
вернутого типа с двумя поплав-
ковыми и четырьмя смеситель-
ными камерами. В верхней ча-
сти каждой смесительной ка-
меры установлен диффузор, в
нижней части помещена дрос-
Рис. 207. Изменение качества смеси
в зависимости от режима двигателя.
сельная заслонка.
Особенностью карбюрато-
ров перевернутого типа являет-
ся движение в них потока сме-
си сверху вниз. Это обеспечивает подачу в цилиндры двигателя все-
го бензина, вышедшего из карбюратора, независимо от скорости
движения смеси во всасывающей системе и от степени распыления
бензина воздухом.
Преимущество таких карбюраторов состоит в том, что на них
возможно увеличить сечения диффузоров, по сравнению с обычны-
ми карбюраторами, не опасаясь резкого обеднения смеси при ра-
боте на малом газе, когда скорость движения воздуха через диф-
фузоры мала и распыление бензина плохое. За счет этого умень-
шается скорость движения воздуха в диффузорах при полном от-
крытии дроссельных заслонок, что приводит к уменьшению гидрав-
лических сопротивлений и позволяет получить большие взлетную
мощность и высотность двигателя.
Карбюратор АКМ-62ИР отрегулирован на приготовление чрез-
мерно богатых смесей на крейсерских режимах. За счет этого дви-
гатель работает неэкономично и имеет повышенный расход горю-
чего (260—290 г/л. с. ч.).
Принципиальная схема карбюратора АКМ-62ИР дана на
рис. 208.
19. Зак. 397 289
290
Основными узлами карбюратора являются: поплавковый меха-
низм, система малого газа, главная дозирующая система, система
экономайзера, автоматический высотный корректор с механизмом
ручного управления, ускорительная система (насос приемистости)
и система останова двигателя (стоп-кран).
ПОПЛАВКОВЫЙ МЕХАНИЗМ
Поплавковый механизм служит для поддержания постоянного
уровня бензина в поплавковых камерах.
Изменение уровня бензина в них 'Изменяет величину перепада
давлений, под действием которого бензин вытекает из жиклеров, и
может привести к недопустимому обеднению или обогащению смеси
на всех режимах.
В каждой поплавковой камере имеется свой поплавковый меха-
низм, состоящий из пустотелого поплавка, оси поплавка и игольча-
того клапана (иглы и гнезда иглы с седлом).
Принцип работы поплавкового механизма заключается в следу-
ющем (рис. 209). По мере заполнения поплавковой камеры бензи-
Рис. 209. Устройство и работа поплавкового механизма.
ном поплавок всплывает, и когда уровень бензина достигает опре-
деленной высоты, игла садится на седло гнезда и прекращает даль-
нейший приток бензина. Как только бензин начинает расходоваться
из поплавковой камеры, поплавок опускается вместе с уровнем.
Игла поднимается над седлом, и в поплавковую камеру поступает
количество бензина, строго соответствующее расходу его из камеры.
При изменении режимов работы двигателя меняется и расход
бензина из поплавковой камеры. В соответствии с этим игла откры-
вает клапан на большую или меньшую величину.
19* 291
Таким образом, уровень бензина в поплавковой камере изме-
няется в зависимости от расхода бензина. Однако, если поплавко-
вый механизм исправен и давление бензина под иглой неизменно,
то уровень практически изменяется не более, чем на 1 мм, что не
отражается на качестве смеси, приготовляемой карбюратором.
Поплавковый механизм отрегулирован так, чтобы при избыточ-
ном давлении бензина под иглой 0,2—0,3 кг/см2 в поплавковой ка-
мере поддерживался уровень бензина на 21,5+1 мм ниже плоско-
сти разъема корпуса и крышки карбюратора.
СИСТЕМА МАЛОГО ГАЗА
Система малого газа (рис. 210) служит для приготовления сме-
си необходимого качества в момент запуска двигателя и при работе
его на малых оборотах, а также
Рис. 210. Устройство и работа систе-
мы малого газа.
1—воздушный жиклер; 2—топливный
жиклер; 3—трубка; 4—форсунка;
5—сальник.
кольцевая полость.
для обеспечения совместно с глав-
ной дозирующей системой плав-
ного перехода с малых на средние
обороты.
Карбюратор имеет 4 одинако-
вые системы малого газа, рабо-
тающие параллельно. Каждая из
них обслуживает одну смеситель-
ную камеру. Одна поплавковая
камера обслуживает две системы
малого газа.
В каждую систему малого газа
входит форсунка, трубка, воздуш-
ный и бензиновый жиклеры.
Форсунка 4 установлена >в бо-
ковом канале корпуса карбюрато-
ра, выходящем в смесительную
камеру. Она имеет 3 .калиброван-
ных отверстия различного диамет-
ра для выхода смеси в смеситель-
ную камеру, расположенные
вдоль уступа на ее торце. По-
сажена форсунка на стержень, к
наружному концу которого при-
креплен рычаг для ее поворота.
Трубка 3 ввернута на резьбе в
колодец системы малого газа
корпуса карбюратора. Между трубкой и стенками колодца имеется
Воздушный жиклер малого газа 1 имеет диаметр 1,3 мм и уста-
новлен на резьбе в верхней части колодца над трубкой. Атмосфер-
292
ный воздух к жиклеру подводится из задиффузорного пространства
по.каналам корпуса и крышки карбюратора.
В бензиновый жиклер малого газа 2 бензин подается из колодца
главной дозирующей системы, куда он поступает из поплавковой
камеры через главный жиклер. Жиклер малого газа имеет диаметр
1,38 мм.
Система малого газа действует следующим образом. На нерабо-
тающем двигателе бензин из поплавковой камеры через главный
жиклер поступает в колодец главной дозирующей системы, откуда
через жиклер малого газа проникает в колодец малого газа и за-
полняет полость вокруг трубки до уровня бензина а поплавковой
камере.
В момент запуска и в процессе работы двигателя на малых обо-
ротах дроссельная заслонка карбюратора прикрыта. Между нею и
стенкой смесительной камеры, в месте расположения форсунки ма-
лого газа, остается лишь небольшая щель. Скорость движения воз-
духа в этой щели велика, в результате чего в ней возникает зна-
чительное разрежение. Последнее передается через форсунку и
трубку в верхнюю часть колодца малого газа. Под действием его
бензин в колодце поднимается, смешивается на входе в трубку с
воздухом, поступающим через воздушный жиклер малого газа, от-
куда в виде крупно распыленной бензино-воздушной эмульсии
поступает к форсунке, а затем через три калиброванных отверстия
в ней выходит в смесительную камеру. Здесь происходит второе
смешение бензина с воздухом, сопровождающееся более интенсив-
ным распылением бензина.
Поступление бензина в колодец малого газа ограничивается про-
пускной способностью бензинового жиклера малого газа, которая
зависит от его сечения, а также от перепада давлений перед жикле-
ром и за ним.
По мере открытия дроссельной заслонки и увеличения числа
оборотов количество воздуха, проходящего через смесительную ка-
меру, увеличивается. Вместе с тем, разрежение в щели между за-
слонкой и стенкой смесительной камеры, а следовательно, и в колод-
це малого газа уменьшается. В результате этого уменьшается исте-
чение бензина из жиклера и смесь, приготовляемая системой малого
газа, обедняется.
Когда число оборотов достигает 1350—1400 в минуту, истечение
бензина из жиклера малого газа прекращается. При дальнейшем
увеличении числа оборотов воздух через систему малого газа начи-
нает двигаться в обратном направлении, так как разрежение в ко-
лодце главной дозирующей системы становится больше, чем в ко-
лодце системы малого газа.
Состав смеси, приготовляемой системой малого газа, на различ-
ных числах оборотов при неизменном положении форсунки опреде-
ляется соотношением сечений бензинового и воздушного жиклеров
малого газа и показан на рис. 211.
293
Как видно из рисунка, система малого газа приготовляет смесь
необходимого состава ( аыг~«пот1> ) только в диапазоне 500 -5-
1100 об/мин. В диапазоне же 1100 -^-1350—1400 об/мин она дает
смесь более бедную, чем необходимо для нормальной работы дви-
гателя. Это обеднение компенсируется тем, что примерно с
1000 об/мин начинает действовать главная дозирующая система,
через которую в смесительную камеру подается дополнительное
количество бензина.
Большое влияние на работу системы малого газа оказывает
включенный в нее воздушный жиклер. Он имеет двоякое назна-
чение.
Во-первых, наличие воздушного жиклера обеспечивает торможе-
ние истечения бензина из бензинового жиклера, за счет чего
состав смеси, приготовляемой системой малого газа амг, в большем
диапазоне оборотов совпадает с составом смеси, потребным для
нормальной работы двигателя аПотр-
Принцип торможения заключается в создании меньшего разре-
жения в колодце системы малого
газа1, ио сравнению с разреже-
нием у выходных отверстий фор-
сунки, за счет поступления в ко-
лодец воздуха из атмосферы че-
рез воздушный жиклер. В резуль-
тате истечение бензина из бензи-
нового жиклера при наличии
воздушного жиклера уменьшается
Наибольшее торможение соз-
дается при максимальном разре-
жении у отверстий форсунки, т. е.
при минимальном числе оборотов.
С уменьшением разрежения у
Рис. 211. Состав смеси, приготовляе-
мой системой малого газа.
форсунки уменьшается количество
воздуха, поступающего через жиклер, и эффект торможения сни-
жается. Это приводит к тому, что по мере открытия дроссельной за-
слонки разрежение в колодце падает не так быстро, как у выходных
отверстий форсунки, и бензин поступает через бензиновый жиклер
более равномерно. В результате смесь, приготовляемая системой
малого газа, по мере увеличения числа оборотов обедняется не так
резко и на большем диапазоне оборотов ее фактический состав сов-
падает с требуемым.
Если бы система малого газа не имела воздушного жиклера, то
для получения требуемого состава смеси на малом газе потребова-
лось бы уменьшить сечение бензинового жиклера, так как истече-
ние из него было бы значительно большим. При этом, с увеличе-
нием числа оборотов разрежение в колодце и поступление к нему
бензина уменьшалось бы так же быстро, как и разрежение у выход-
ных отверстий форсунки. В результате смесь, приготовляемая си-
стемой малого газа, обеднялась бы более резко (пунктир на
294
рис. 211), не обеспечивая плавного перехода с малых на средние
обороты.
Сохранение прежнего сечения бензинового жиклера устранило
бы этот недостаток, но вместе с тем привело бы к чрезмерному обо-
гащению смеси на минимальных оборотах (пунктир с точкой на
рис. 211). Коэффициент избытка воздуха при этом был бы близок
к нижнему пределу воспламенения смеси, что ухудшило бы запуск
двигателя и работу его на малом газе. Аналогичное явление про-
исходит при засорении воздушных жиклеров малого газа.
Во-вторых, наличие воздушного жиклера улучшает перемеши-
вание бензина с воздухом и обеспечивает приготовление более одно-
родной смеси.
Для получения однородной смеси желательно, чтобы за очень
короткий промежуток времени, в течение которого она движется
по всасывающей системе, весь находящийся в ней бензин успел
испариться. В этом случае за такт сжатия пары бензина и воздух
успевают хорошо перемешаться и к моменту воспламенения будут
представлять однородную паро-воздушную смесь.
Интенсивность испарения бензина зависит от температуры воз-
духа в смеси и от величины поверхности испарения. Для увеличе-
ния последней бензин необходимо распылить и в таком виде напра-
вить в воздух, проходящий через смесительную камеру.
Первичное распыление (дробление) бензина происходит на вхо-
де в трубку малого газа, где он встречается с воздухом, поступаю-
щим из воздушного жиклера со скоростью в десятки раз больше
скорости движения бензина. При этом из системы малого газа з
смесительную камеру поступает не струя чистого бензина, а бензи-
но-воздушная эмульсия, что значительно ускоряет испарение бен-
зина и способствует образованию более однородной смеси.
Роль воздушного жиклера особенно велика при работе двигате-
ля на малых оборотах сразу же после запуска. Так как в это время
скорость движения смеси во всасывающей системе мала и бензин
распыляется и испаряется недостаточно интенсивно, возникает опас-
ность переобеднения смеси, поступившей в цилиндры, за счет кон-
денсации бензина при соприкосновении его с еще холодными стен-
ками каналов всасывающей системы.
Качество смеси на малом газе может быть отрегулировано по-
воротом форсунок малого газа. При повороте форсунки изменяется
положение уступа на ее торце относительно направления движения
воздуха в щели к^жду дроссельной заслонкой и стенкой смеситель-
ной камеры (рис. 212). Кроме того, как видно из рисунка, меняется
положение калиброванных отверстий форсунки относительно самой
щели, т. е. места наибольшего разрежения.
Если повернуть форсунку уступом против потока воздуха
(рис. 212, а), то верхнее отверстие большего диаметра будет уда-
лено от щели и у всех трех отверстий создается подпор. Разреже-
ние в колодце малого газа и истечение эмульсии в смесительную
камеру уменьшается и смесь обедняется.
295
При повороте уступа по потоку (рис. 212, в) за ним создаются
дополнительные завихрения, что приводит к повышению разреже-
ния у отверстий форсунки. Отверстие большего диаметра при этом
приближается к зоне наибольшего разрежения в щели. В результате
разрежение в колодце системы малого газа увеличивается и смесь
обогащается.
Рис. 212. Регулирование состава смеси ни малом
газе поворотом форсунок малого газа.
При повороте форсунки на обеднение или обогащение смеси не-
обходимо ориентироваться по меткам «БГ» и «БД» на контровом
секторе ее рычага. При повороте рычага в сторону метки «БГ» —
смесь обогащается, а в сторону метки «БД» — обедняется.
Регулирование оборотов малого газа (количественная регули-
ровка) осуществляется упорным винтом, имеющимся на левом сек-
торе оси дроссельных заслонок.
ГЛАВНАЯ ДОЗИРУЮЩАЯ СИСТЕМА
Главная дозирующая система обеспечивает приготовление смеси
требуемого состава на средних оборотах. Кроме того, она совместно
с системой малого газа обеспечивает плавный переход с малых обо-
296
ротов на средние и совместно с экономайзером — обогащение смеси
на больших оборотах.
Карбюратор имеет четыре главные дозирующие системы, каж-
дая из которых обслуживает одну смесительную камеру. Одна по-
плавковая камера обслуживает две главные дозирующие системы.
Каждая главная дозирующая система включает в себя
(рис. 213):
Рис. 213. Схема устройства и работы глав-
ной дозирующей системы.
1- главный воздушный жиклер; 2—трубка
главного воздушного жиклера; 3—распы-
литель; 4—бензиновый жиклер.
— распылитель 3, установленный в верхней части колодца глав-
ной дозирующей системы. Выходное отверстие распылителя распо-
ложено в самой узкой части диффузора;
— главный воздушный жиклер 1 диаметром 1,8 мм и трубку
его 2, установленные на резьбе в верхней части распылителя. Ат-
мосферный воздух к главному воздушному жиклеру, как и к воз-
душному жиклеру малого газа, подводится из задиффузорного про-
странства по каналам корпуса и крышки карбюратора. Через жик-
лер воздух поступает внутрь трубки. На нижнем конце трубка
имеет 4 выходных отверстия, расположенных ниже уровня бензина
в поплавковой камере;
— главный бензиновый жиклер 4 диаметром 3,3—3,7 мм — в за-
висимости от того, какую смесительную камеру он обслуживает.
297
Главная дозирующая система действует следующим образом.
При работе двигателя на оборотах примерно до 1000 в минуту раз-
режение в самом узком сечении диффузора, передаваемое через
распылитель в колодец главной дозирующей системы, настолько
мало, что не в состоянии поднять столб наполняющего его бензина.
Поэтому бензин через распылитель не вытекает—главная дозирую-
щая система не работает. В колодце вследствие подсоса поддержи-
вается уровень бензина несколько больший, чем в поплавковой ка-
мере. Уровень бензина в трубке воздушного жиклера соответствен-
но снижается. Истечение бензина из колодца через жиклер малого
газа компенсируется притоком его через главный жиклер и не ока-
зывает влияния на уровень бензина в колодце.
При обротах примерно 1000 в минуту разрежение в диффузоре
становится достаточным для того, чтобы поднять столб бензина в
колодце до уровня выходного отверстия распылителя. Незначитель-
ное количество бензина начинает поступать в смесительную камеру
и смешиваться в ней с воздухом — главная дозирующая система
вступает в работу. Бензин освобождает трубку воздушного жикле-
ра и через ее отверстия в колодец начинает поступать воздух, обе-
спечивая начальное дробление бензина.
При дальнейшем увеличении числа оборотов разрежение в диф-
фузоре, а вместе с тем и поступление бензина через распылитель
увеличивается. Одновременно увеличивается и поступление воздуха
в колодец через трубку воздушного жиклера.
Первое смешение бензина с воздухом происходит на выходе воз-
духа из трубки, а второе — на выходе из распылителя.
Количество бензина, поступающего в колодец, определяется про-
пускной способностью главного бензинового жиклера. Последняя
так же, как и для жиклера малого газа, зависит от его сечения и от
перепада давлений перед жиклером и за ним.
В диапазоне от 1000 до 1350—1400 об/мин разрежение в самом
узком сечении диффузора меньше, чем в щели между дроссельной
заслонкой и стенкой смесительной камеры. Соответственно давле-
ние в колодце главной дозирующей системы больше, чем в колодце
системы малого газа, и она работает параллельно с главной дози-
рующей системой. При этом количество эмульсии, поступающей в
сумме из форсунки малого газа й из распылителя главной дозирую-
щей системы, обеспечивает состав смеси, необходимый для плавного
перехода двигателя с малых на средние обороты.
При числе оборотов выше 1350—1400 в минуту давление у вы-
ходных отверстий форсунок и в колодце малого газа становится
больше, чем в колодце главной дозирующей системы. Через бензи-
новый жиклер малого газа в главную дозирующую систему начи-
нают поступать: воздух из атмосферы через воздушный жиклер и
смесь из смесительной камеры через отверстия форсунки. Это обе-
спечивает дополнительное смешение бензина с воздухом в главной
дозирующей системе.
Качество смеси, приготовляемой главной дозирующей системой
на различных оборотах, зависит от соотношения сечений главного
298
бензинового и главного воздушного жиклеров и показано на
рис. 214. Как видно из графика, главная дозирующая система при-
готовляет смесь необходимого состава только в диапазоне от
1350—1400 до 1850—1900 об/мин. На меньших и больших оборотах
смесь становится беднее необходимой. Это обеднение компенсирует-
ся совместной работой главной дозирующей системы с системой
малого газа — на малых оборотах (от 1000 до 1350—1400 об/мин)
и с экономайзером — на больших оборотах (от 1850—1900 об/мин
и выше).
Характер изменения состава смеси, приготовляемой главной до-
зирующей системой, в зависимости от числа оборотов объясняется
наличием в ней воздушного
жиклера. Так же, как и в си-
стеме малого газа, этот жик-
лер служит для торможения
истечения бензина из главного
жиклера и для улучшения пе-
ремешивания бензина с возду-
хом.
Влияние воздушного жикле-
ра на работу главной дози-
рующей системы заключается
в следующем. По мере откры-
тия дроссельной заслонки и
увеличения числа оборотов
двигателя количество воздуха,
проходящего через смеситель-
Рис. 214. Состав смеси, приготов-
ляемой главной дозирующей систе-
мой.
ную камеру, увеличивается, а
разрежение в суженном сечении диффузора и в колодце главной
дозирующей системы все больше возрастает. Соответственно возра-
стает и приток воздуха в колодец через главный воздушный жик-
лер, а при числе оборотов выше 1350—1400 в минуту — и через
жиклер малого газа. В результате интенсивность торможения исте-
чения бензина из главного бензинового жиклера повышается и его
пропускная способность увеличивается менее интенсивно, чем раз-
режение в диффузоре. Это обеспечивает приготовление смеси тре-
буемого состава н сохранение его примерно постоянным во всем
диапазоне средних оборотов (от 1350—1400 до 1850—1900 об/мин).
При числе оборотов свыше 1850—1900 в минуту торможение
становится настолько интенсивным, что смесь несколько обедняется
(см. рис. 214).
При отсутствии воздушного жиклера разрежение в колодце
главной дозирующей системы было бы всегда равно разрежению
в диффузоре. Пропускная способность бензинового жиклера по мере
увеличения оборотов возрастала бы более резко, что приводило бы
к все большему обогащению смеси (пунктир на рис. 214) и к повы-
шенному расходу горючего при работе двигателя на средних обо-
ротах.
299»
Уменьшение сечения бензинового жиклера до величины, обеспе-
чивающей получение аПОтр при оборотах 1850—1900 в минуту, при-
вело бы к тому, что главная дозирующая система приготовляла бы
слишком бедную смесь на меньших оборотах (штрих-пунктир на
рис. 214) и слишком поздно вступала бы в работу, что нарушило
бы плавность перехода от малых оборотов на средние и вызвало
бы необходимость установки дополнительного — промежуточного
бензинового жиклера.
Качество смеси, приготовляемой главной дозирующей системой,
регулируется подбором сечений бензиновых жиклеров.
СИСТЕМА ЭКОНОМАЙЗЕРА
Система экономайзера (рис. 215) служит для обогащения смеси
на больших оборотах. Она включает в себя собственно экономай-
зер, состоящий из конического клапана 5, гнезда клапана 4, пружи-
ны 3, удерживающей клапан в закрытом положении, и два бензино-
вых жиклера 1 диаметром 3,3 мм.
Риг. 215. Схема устройства и работы экономайзера.
1—жиклер экономайзера; 2—регулировочный винт; 3—пружина;
4—гнездо клапана экономайзера; 5—клапан экономайзера.
Экономайзер установлен в правой поплавковой камере. Клапан
экономайзера открывается регулировочным винтом рычага 2, укреп-
ленным на штоке поршня насоса приемистости, который, в свою
очередь, связан рычажной передачей с правой осью дроссельных
заслонок.
300
Экономайзер вступает в работу при открытии дроссельных засло-
нок на угол 17°30', что соответствует 1850—1900 об/мин (на
земле при малом шаге винта). Жиклеры системы экономайзера
установлены в каналах корпуса карбюратора, сообщающих 2 пра-
вых колодца главной дозирующей системы с полостью под клапа-
ном экономайзера. Таким образом, система экономайзера обслужи-
вает только 2 правых смесительных камеры.
Экономайзер работает следующим образом. При открытии дрос-
сельных заслонок на угол 17°30' регулировочный винт 2 нажимает
на шток клапана 5. Клапан открывается и бензин из правой поплав-
кбвой камеры через жиклеры экономайзера поступает в 2 правых
колодца главной дозирующей системы. Здесь он смешивается с бен-
зином, поступающим из главных жиклеров, и вместе с ним в виде
эмульсии поступает через распылители в смесительные камеры
Дополнительная подача бензина через систему экономайзера при
водит к обогащению смеси на больших оборотах.
Рис. 216. Влияние экономайзера на состав
смеси, приготовляемой карбюратором.
Клапан экономайзера имеет коническую форму, что обусловли-
вает постепенное увеличение подачи бензина по мере увеличения
угла открытия дроссельных заслонок. При полном их открытии до-
зировка дополнительной подачи бензина определяется пропускной
способностью жиклеров экономайзера. Они подобраны так, чтобы
на взлетном режиме при 2200 об/мин смесь была обогащена до
^потр — &гл + эк — 0,6 0,7 (рис. 216) * 1.
главная дозирую-
каждая в отдель-
работе обеспечи-
1 Из рис. 216 видно, что как система экономайзера, так и
щая система при числе оборотов больше 1850—1900 в минуту
ности дают чрезмерно бедную смесь. При совместной же их .
вается обогащение смеси. В этом случае общий коэффициент избытка воздуха
подсчитывается по формуле;
1
1 1
агл эк агл аэк
301
Обеспечивая требуемое обогащение смеси на больших оборотах
и выключаясь при переходе к средним, экономайзер позволяет
«меть меньший диаметр главных бензиновых жиклеров, что значи-
тельно уменьшает расход горючего при работе двигателя на крей-
серских" оборотах. Это хорошо видно нз рнс. 216, на котором пунк-
тирной кривой показан характер изменения агл по оборотам для слу-
чая, когда карбюратор не имел бы экономайзера, а необходимое
обогащение смеси на взлетных оборотах достигалось бы соответ-
ствующим увеличением диаметра главных бензиновых жиклеров.
В этом случае во всем диапазоне средних оборотов карбюратор при-
готовлял бы чрезмерно богатую смесь, и двигатель расходовал
чрезмерное количество горючего.
ВЫСОТНЫЙ КОРРЕКТОР
Из схемы работы системы малого газа, главной дозирующей си-
стемы и экономайзера видно, что совместно они приготовляют
смесь заданного состава во всем диапазоне рабочих оборотов двига-
теля. Назначение высотного корректора — сохранить заданный
состав смеси при изменении высоты полета или, что более точно,
при изменении температуры и давления воздуха на входе в карбю-
ратор. Кроме того, высотный корректор должен допускать возмож-
ность изменения состава смеси в полете по желанию пилота.
Карбюратор АКМ-62ИР устанавливается перед нагнетателем,
и воздух в него поступает с атмосферным давлением и температу-
рой. Падение атмосферного давления с увеличением высоты способ-
ствует уменьшению, а понижение температуры, наоборот, способ-
ствует увеличению удельного веса воздуха. Так как уменьшение да-
вления вызывает более интенсивное падение плотности воздуха, чем
увеличение ее за счет понижения температуры, то с увеличением
высоты удельный вес воздуха непрерывно уменьшается.
Если с подъемом на высоту двигатель работает на постоянных
оборотах при неизменном положении дроссельных заслонок, то
объемное количество воздуха, поступающего в него, остается по-
стоянным. Следовательно, остаются постоянными: скорость движе-
ния воздуха в диффузорах, перепад давлений перед главными жик-
лерами и за ними и истечение бензина из жиклеров. Весовое же
количество воздуха уменьшается вследствие уменьшения его удель-
ного веса. В результате смесь, приготовляемая карбюратором, по
мере увеличения высоты непрерывно обогащается.
Приведем пример. Удельный вес воздуха у земли равен
1,125 кг/м3. На высоте 3000 м он уменьшается до 0,909, а на
5000 м — до 0,736 кг/м3, т. е. в первом случае примерно на 26, во
втором на 40%. Это приводит к обогащению смеси соответственно
на 14 и 22,5%. Другими словами, при а =0,75 у земли, на высоте
3000 м я уменьшается до 0,65, а на высоте 5000 м —• до 0,58.
Аналогичное явление происходит и с подъемом на высоту при
работе двигателя на постоянных оборотах н наддуве. Прн этом
весовое количество воздуха, поступающего в цилиндры двигателя,
-302
незначительно увеличивается за счет снижения его температуры и
улучшения очистки цилиндров от остаточных газов. Объемное же
количество воздуха, проходящего через карбюратор, резко увели-
чивается вследствие уменьшения его удельного веса. Это приводит
к столь же резкому увеличению скорости движения воздуха в диф-
фузорах, перепада давлений перед главными жиклерами и за ними
и истечения бензина из жиклеров. В результате происходит обога-
щение смеси.
Колебания температуры и давления воздуха у земли или в по-
лете на одной и тон же высоте, подогрев воздуха на входе в карбю-
ратор также вызывают изменение состава смеси, приготовляемой
карбюратором. Если колебания барометрического давления обычно
не превышают 30—45 мм рт. ст., что вызывает незначительное из-
менение а (порядка 2—3%), то колебания температур, доходящие
в течение года до 50—60°С, и подогрев воздуха на входе в карбю-
ратор, очень сильно сказываются на составе смеси '.
Таким образом, высотный корректор должен устранить не толь-
ко обогащение смеси при увеличении высоты полета, но и исклю-
чить изменение ее состава в результате изменения барометрического
давления и температуры воздуха на входе в карбюратор как на
земле, так и в полете на неизменной высоте.
Высотный корректор карбюратора АКМ-62ИР имеет автомати-
ческую часть и механизм ручного управления.
Принципиальное назначение автоматической части — самостоя-
тельно устранять обогащение или обеднение смеси при изменении
барометрического давления и температуры воздуха на входе в кар-
бюратор и сохранять состав смеси, заданный его регулировкой.
Как будет показано дальше, она не полностью отвечает своему на-
значению.
Механизм ручного управления дает возможность вручную изме-
нять состав смеси при подъеме на высоту в случае выхода из строя
чувствительного элемента автоматической части, позволяет коррек-
тировать ее работу и проверять работу высотного корректора на
земле при пробе двигателя. Кроме того, с помощью механизма руч-
ного управления можно дополнительно обеднять смесь в полете с
целью уменьшить расход горючего.
Высотный корректор устанавливается на крышке карбюратора
над левой поплавковой камерой. Изменение состава смеси осущест-
вляется им за счет уменьшения в той или иной мере давления в
воздушном пространстве обеих поплавковых камер по сравнению с
атмосферным, в результате чего изменяется истечение бензина из
всех главных жиклеров и из жиклеров экономайзера (если послед-
ний включен).
Основными элементами высотного корректора (рнс. 217) явля-
ются анероид, тяга, двуплечий рычаг, опорная пластина, игла с гнез-
дом, рейка и валик с шестерней.
1 При повышении температуры от —20 до +30°С а уменьшается примерно
иа 18%.
303
Анероид 6 представляет собой герметически закрытую коробку,
наполненную воздухом с давлением 730—760 мм рт. ст. при темпе-
ратуре + 15°С. Наружное донышко анероида имеет хвостовик с
резьбой, на которую навернута рейка 5 механизма ручного управ-
ления. К внутреннему донышку анероида шарнирно присоединена
тяга 7.
Ось вращения двуплечего рычага 9 помещена на опорной пла-
стине 8. Меньшим плечом рычаг шарнирно соединен с тягой, а на
большее плечо надета игла 2.
Опорная пластина прикреплена к корпусу корректора. Она несет
на себе вилку с осью рычага и направляющую анероида, являю-
щуюся одновременно опорой его пружины.
Игла корректора 2 имеет специально спрофилированный верх-
ний конец.
Гнездо иглы закреплено на корпусе корректора. Оно имеет два
отверстия для прохода воздуха и прорезь для перемещения рычага.
Рейка механизма ручного управления 5 навернута на хвостовик
анероида и от проворачивания относительно него зафиксирована
специальным замком. Под рейкой установлена пружина, предотвра-
щающая перемещение всех звеньев механизма высотного коррек-
тора в сторону обеднения при обрыве тяги ручного управления
корректором.
Валик механизма ручного управления 4 имеет шестерню, сцеп-
ленную с рейкой. На наружном конце валика установлен рычаг,
соединенный тягой и тросами с сектором управления в кабине пи-
лота. Поворот рычага ограничивается упорами корпуса корректора.
Тормоз на противоположном конце валика затрудняет его само-
произвольное проворачивание в случае обрыва тяги ручного управ-
ления.
Все детали высотного корректора смонтированы в его корпусе.
Внутренняя полость корпуса корректора через каналы крышки и
корпуса карбюратора сообщена с задиффузорным пространством,
в которое подводится атмосферный воздух. С другой стороны через
отверстие между иглой и ее гнездом, а также через канал корпуса
корректора и обводной канал крышки карбюратора, соединяющий
поплавковые камеры, внутренняя полость сообщена с воздушным
пространством обеих поплавковых камер.
Таким образом, поплавковые камеры карбюратора соединяются
с атмосферой только через высотный корректор.
Обводный канал крышки карбюратора имеет ответвление, в ко-
тором установлен воздушный жиклер высотного корректора 1 диа-
метром 1,95 мм и туго посажена одним концом медная трубка. Вто-
рой конец трубки соединен с распылителем левой передней смеси-
тельной камеры. Благодаря этому воздух во время работы двига-
теля непрерывно отсасывается из полости корпуса высотного кор-
ректора в смесительную камеру.
Чувствительным элементом высотного корректора является ане-
роид 6. Как видно из схемы (рис. 217), при изменении давления или
температуры вокруг анероида он должен удлиняться или укорачи-
304
ваться, а связанная с ним игла должна перемещаться вверх или
вниз, изменяя площадь проходного отверстия между нею и гнездом.
Поворот рычага механизма ручного управления в ту или другую
сторону также вызывает перемещение иглы вверх или вниз.
Если игла занимает положение, при котором пропускная способ-
ность отверстия между нею и гнездом больше пропускной способ-
ности жиклера высотного корректора, то отсос воздуха через жик-
Рис. 217. Схема устройства и работы высотного корректора.
1—воздушный жиклер; 2—игла; 3—гнездо иглы; 4—валик с
шестеренкой; 5—рейка; 6—анероид; 7—тяга; 8—опорная пла-
стина; 9—двуплечий рыч^г.
лер в диффузор вполне компенсируется притоком воздуха из поло-
сти корпуса высотного корректора. При этом в каналах между иглой
и жиклером, а следовательно и в поплавковых камерах, поддержи-
вается атмосферное давление и высотный корректор не влияет на
качество смеси.
Если же игла занимает положение, при котором приток воздуха
из полости корпуса корректора не компенсирует расхода его через
жиклер, то начинается отсос воздуха из поплавковых камер, и дав-
ление воздуха в них уменьшается. Перепад давлений перед глав-
ными бензиновыми жиклерами и за ними уменьшается, что приво-
дит к уменьшению истечения бензина из жиклеров и к обеднению
смеси.
20. Зак. 397 305
Падение давления в поплавковых камерах и обеднение смеси
будет происходить до тех пор, пока при новом положении иглы не
установится равенство объемного расхода воздуха через воздуш-
ный жиклер высотного корректора и через отверстие между иглой
и гнездом. Практически это происходит мгновенно.
Таким образом, перемещение иглы вверх соответствует обедне-
нию, а вниз — обогащению смеси.
Работа автоматической части высотного корректора
Для выяснения характера влияния высотного корректора на
состав смеси, приготовляемой карбюратором, рассмотрим работу
его автоматической части раздельно при изменении барометрическо-
го давления и при изменении температуры воздуха на входе в кар-
бюратор.
1. Работа автоматической части высотного корректора при изме-
нении барометрического давления и при неизменной температуре
воздуха на входе в карбюратор.
При уменьшении барометрического давления
по сравнению с начальным (например, при увеличении высоты по-
лета) происходит обогащение смеси,' которое высотный корректор
должен автоматически устранить. Делается это таким образом.
Уменьшение барометрического давления увеличивает перепад
давлений внутри анероида и вокруг его, в результате чего анероид
удлиняется. Тяга, связанная с верхним внутренним донышком ане-
роида, перемещается вниз и через двуплечий рычаг поднимает иглу
вверх. Площадь проходного отверстия между профилированной
частью иглы и ее гнездом уменьшается, и приток воздуха через это
отверстие к воздушному жиклеру становится все более недостато-
чен для восполнения отсоса воздуха в распылитель через жиклер
высотного корректора. В резулвтате давление в каналах между
иглой и жиклером и в поплавковых камерах уменьшается, что при-
водит к уменьшению истечения бензина из главных жиклеров и
жиклеров экономайзера (если он включен) и предотвращает обо-
гащение смеси.
При увеличении барометрического давления
по сравнению с начальным (например, при снижении самолета)
происходит обеднение смеси, и высотный корректор должен автома-
тически его устранить. В этом случае автоматическая часть коррек-
тора работает следующим образом.
Увеличение барометрического давления уменьшает перепад дав-
лений в анероиде и вокруг него. Анероид укорачивается под дей-
ствием пружины и собственных сил упругости, а игла корректора
опускается вниз. Площадь отверстия для прохода воздуха между
иглой и гнездом увеличивается. Приток воздуха к жиклеру коррек-
тора также увеличивается, и давление в поплавковых камерах по-
вышается. В результате увеличивается количество бензина, посту-
пающего через жиклеры карбюратора, и обеднение смеси исклю-
чается.
306
Характеристика высотного корректора подобрана так, что при
любых изменениях барометрического давления и при постоянной
температуре воздуха, поступающего в карбюратор, игла занимает
положение, при котором автоматически сохраняется постоянным
состав смеси, заданный регулировкой карбюратора.
2. Работа автоматической части высотного корректора при из-
менении температуры воздуха, поступающего в карбюратор, и при
неизменном барометрическом давлении.
При снижении температуры воздуха, поступаю-
щего в карбюратор, смесь обедняется. Высотный корректор должен
автоматически устранить это обеднение и сохранить состав смеси
постоянным. Это производится следующим образом.
Снижение температуры воздуха на входе в карбюратор приво-
дит к охлаждению воздуха в анероиде, в результате чего давление
в нем уменьшается. Перепад давлений вокруг анероида и внутри
него увеличивается, и анероид укорачивается, вызывая перемеще-
ние иглы вниз. Высотный корректор автоматически срабатывает на
увеличение подачи бензина в смесительные камеры и на устранение
возникающего обеднения смеси так же, как и в случае увеличения
барометрического давления.
При повышении температуры воздуха, посту-
пающего в карбюратор, высотный корректор так же, как и в случае
уменьшения барометрического давления, автоматически срабаты-
вает на уменьшение подачи бензина и на устранение обогащения
смеси.
Однако анероид высотного корректора по своей конструкции
недостаточно чувствителен к изменению температуры окружающего
его воздуха. Кроме того, температура воздуха вокруг анероида
очень мало меняется при изменении температуры воздуха на входе
в карбюратор. Последнее обстоятельство обусловлено интенсивным
обдувом корпуса корректора нагретым воздухом, выходящим из-под
капотов двигателя, температура которого изменяется незначи-
тельно и не зависит от температуры воздуха на входе в карбюратор.
Поэтому высотный корректор не в состоянии автоматически под-
держивать постоянным состав смеси, заданный регулировкой кар-
бюратора, при изменении температуры входящего в него воздуха.
Этой особенностью работы высотного корректора объясняется
своеобразный характер изменения состава смеси при увеличении
высоты полета, при пользовании подогревателем воздуха и при
эксплуатации двигателя в условиях низких и высоких температур.
С увеличением высоты полета уменьшается барометрическое
давление и снижается наружная температура. Обогащение смеси,
вызываемое уменьшением давления, полностью компенсируется ав-
томатической частью высотного корректора. Обеднение же смеси,
вызываемое снижением температуры, компенсируется не полно-
стью. В результате, по мере увеличения высоты, анероид удлиняется
и игла перемещается вверх больше, чем необходимо для сохранения
постоянного состава смеси, заданного регулировкой карбюратора, и
приготовляемая им смесь непрерывно обедняется от а =0,7—0,8 на
20* 307
Рис. 218. Примерный ха-
рактер изменения состава
смеси, приготовляемой кар-
бюратором АКМ-62ИР в
зависимости от высоты по-
лета.
уровне моря до а =0,9—0,95 на высоте около 4000 м. (рис. 218).
Обеднение смеси приводит к соответствующему уменьшению расхо-
да горючего.
Аналогичное явление происходит и при эксплуатации двигателя
в условиях низких температур.
При повышении температуры воздуха на входе в карбюратор
происходит обратное явление: анероид удлиняется и игла коррек-
тора перемещается вверх недостаточно,
в результате чего смесь обогащается и
расход горючего двигателем увеличи-
вается.
Особенно резко смесь обогащается
при подогреве воздуха, поступающего в
карбюратор, когда температура его ста-
новится на 40—60°С выше температуры
наружного воздуха. Кроме ухудшения
экономичности двигателя, это приводит к
уменьшению его мощности '.
Работа механизма ручного управления
высотного корректора
Механизм ручного управления по.-
зволяет перемещать анероид и иглу вы-
сотного корректора независимо от работы
е. обеднять или обогащать смесь по же-
перемещения иглы определяется нерегули-
автоматической части, т.
ланию пилота. Диапазон
руемыми упорами корпуса корректора, ограничивающими ход ры-
чага механизма. При положении рычага на переднем упоре — «бед-
но* игла занимает крайнее верхнее положение, соответствующее
наибольшему обеднению смеси. Регулирование карбюратора про-
изводится при положении рычага на заднем упоре — «богато».
Этот упор соответствует нерабочему положению механизма ручного
управления.
Для обеднения смеси сектор управления высотным
корректором в кабине пилота надо переместить вперед. При этом
рычаг механизма перемещается от заднего упора к переднему и ва-
лик его, вращаясь, перемещает вниз рейку, а вместе с нею и ане-
роид. Игла корректора перемещается вверх, уменьшая проходное
отверстие между нею и гнездом, что приводит к уменьшению давле-
ния в поплавковых камерах и к обеднению смеси.
Степень обеднения смеси определяется по температуре головок
цилиндров, расходу горючего и по внешним признакам работы дви-
гателя.
Необходимость обеднения смеси вручную в полете возникает в
случае отказа автоматической части высотного корректора (нару-
шение герметичности анероида), включения подогревателя воздуха,
1 Влияние подогрева воздуха на мощность двигателя более подробно разо-
брано на стр. 345.
308
поступающего в карбюратор, и с целью уменьшения расхода бензи-
на за счет обеднения смеси до “ = 1,05—1,10*.
/ На земле, во время взлета и набора высоты обеднять смесь вруч-
ную не разрешается.
Для обогащения смеси в ручную сектор в ка-
бине пилота следует переместить «на себя>. При этом все звенья
механизма высотного корректора перемещаются в направлении, об-
ратном указанному выше.
УСКОРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА (НАСОС ПРИЕМИСТОСТИ) .
Приемистость двигателя определяется минимальным временем
перехода его с оборотов малого газа на максимальные без наруше-
ния нормальной работы. Чем лучше приемистость двигателя, тем
быстрее он может развить максимальную мощность. Особенно важ-
но это во время посадки самолета — в случае необходимости не-
ожиданно уйти на второй круг.
Двигатель должен переходить с малых на максимальные обо-
роты не более, чем за 1—2 секунды. Приемистость двигателя с дан-
ным воздушным винтом определяется исключительно конструкцией
и работой карбюратора.
При резком открытии дроссельных заслонок с целью резко
увеличить обороты и мощность двигателя столь же резко увеличи-
вается скорость движения воздуха во всасывающей системе и ко-
личество воздуха, поступающего в двигатель. Бензин обладает
большей инертностью, чем воздух, н скорость истечения его из жик-
леров нарастает медленнее. В результате смесь, приготовляемая
основными дозирующими системами, обедняется, скорость горения
ее уменьшается, что вызывает обратные вспышки в карбюратор.
Двигатель не только не переходит на максимальные обороты, а
наоборот глохнет, если своевременно не прикрыть дроссельные за-
слонки.
Ускорительная система карбюратора предназначена для того,
чтобы в момент резкого открытия дроссельных заслонок подать в
смесительные камеры дополнительную порцию бензина и тем самым
предотвратить возникающее временное сильное обеднение смеси и
обеспечить плавный и быстрый переход двигателя с малых оборотов
на максимальные.
Ускорительная система показана на рис. 219. Основным устрой-
ством ее является поршневой насос, установленный в правой по-
плавковой камере. Верхний обрез цилиндра насоса 1 расположен
ниже уровня бензина в камере. Поршень насоса 2 имеет кожаную
уплотнительную манжету 3 и два отверстия для прохода бензина в
нижнюю полость цилиндра. При резком движении поршня насоса
вниз эти отверстия закрываются обратным пластинчатым клапа-
1 Порядок пользования механизмом ручного управления в полете при обед-
нении смеси до а = 1,05—1,10 и при включении подогревателя воздуха, посту-
пающего в карбюратор, изложен на стр. 326—328.
309
ном 4, свободно установленным под поршнем на его штоке. Шток
поршня системой рычагов соединен с осью правых дроссельных за-
слонок и при их открытии перемещается вниз.
Предохранительный клапан 5 смонтирован в пробке крепления
цилиндра насоса к корпусу карбюратора. Клапан закрывает выход
бензина из полости насоса при неподвижном поршне и при ходе его
вверх.
Форсунка 6 установлена в правой передней смесительной каме-
ре. Каналами в корпусе карбюратора форсунка соединена с насо-
сом приемистости.
Рис 219. Схема устройства и работы уско-
» рительной системы.
1—цилиндр; 2—поршень; 3—манжета;
4—пластинчатый клапан; 5—предохрани-
тельный клапан; 6—форсунка.
Ускорительная система работает следующим образом. Во время
прикрытия дроссельных заслонок поршень ускорительного насоса
перемещается вверх. В нижней полости цилиндра насоса создается
разрежение, под действием которого из поплавковой камеры через
два отверстия поршня и по зазорам между манжетой и стенками
цилиндра в нее поступает бензин. Выход бензина из цилиндра к
форсунке закрыт предохранительным клапаном, который своей пру-
жиной прижат к седлу пробки.
В момент резкого открытия дроссельных заслонок поршень на-
соса перемещается вниз, и давление бензина внутри цилиндра по-
вышается. Обратный клапан закрывает отверстия в поршне, а ман-
жета, распираясь, плотно прижимается к стенкам цилиндра.
Путь бензину из насоса в поплавковую камеру закрывается. Предо-
хранительный клапан открывается, бензин через него выталкивается
310
в каналы корпуса и через форсунку поступает в смесительную ка-
меру, предотвращая обеднение смеси.
Наличие в карбюраторе АКМ-62ИР ускорительной системы обес-
печивает плавный переход хорошо прогретого двигателя с оборотов
малого газа на максимальные обороты за время в пределах 1 се-
кунды.
Из схемы работы ускорительной системы видно, что она позво-
ляет подавать бензин в нагнетатель при неработающем двигателе.
Это дает возможность поддержать работу двигателя при выработке
заливки в момент запуска и проверять исправность комбинирован-
ного клапана нагнетателя во время технического обслуживания *.
СИСТЕМА ОСТАНОВА ДВИГАТЕЛЯ (СТОП-КРАН)
Двигатель можно остановить одним из следующих способов:
выключением зажигания, прекращением подачн бензина к карбюра-
тору (закрытием крана бензосистемы между баком и насосом),
мгновенным прекращением подачн бензина из поплавковых камер
в смесительные камеры карбюратора.
Первый способ вполне обеспечивает безопасный останов двига-
теля. Однако он требует от исполнителя больших навыков и имеет
существенный недостаток. Дело в том, что несгоревшая смесь, за-
полняющая цилиндры двигателя после его останова, при низких
температурах быстро охлаждается. Находящийся в смеси бензин
конденсируется, стекает по стенкам цилиндров и смывает с них
масло. Это вызывает сухое трение поршневых колец и поршней о
стенки цилиндров при последующем запуске, что приводит к повы-
шенному их износу.
Второй способ останова вообще небезопасен. При прекращении
подачи бензина к карбюратору поступление бензина в смесительные
камеры постепенно уменьшается до полной его выработки из по-
плавковых камер. Смесь постепенно обедняется, в результате чего
происходят обратные вспышки в карбюратор и возникает опасность
пожара и повреждения нагнетателя. Поэтому останов двигателя пе-
рекрытием крана бензиновой системы категорически запрещается.
Останов двигателя прекращением подачи бензина из карбюра-
тора удобен тем, что при этом происходит практически мгновенное
обеднение смеси до верхнего предела воспламенения. Это исключает
возможность обратных вспышек смеси и делает останов двигателя
совершенно безопасным. Продувка цилиндров чистым воздухом,
происходящая при останове этим способом, обеспечивает удаление
из них остаточных газов, что облегчает последующий запуск дви-
гателя.
Стоп-кран карбюратора АКМ-62ИР обеспечивает останов дви-
гателя последним способом. Прекращение подачи горючего из кар-
бюратора достигается за счет устранения перепада давлений в воз-
душных полостях поплавковых камер и в смесительных камерах.
1 Порядок пользования насосом приемистости в первом случае изложен на
стр. 72, а во втором на стр. 205.
311
Принципиальная схема устройства системы останова показана
на рнс. 220. Она состоит нз стоп-крана, представляющего собой
сдвоенный игольчатый клапан. Этот клапан перекрывает канал, ко-
торым обе поплавковые камеры соединены с пространством правой
передней смесительной камеры ниже дроссельной заслонки. Стоп-
кран открывается и закрывается из кабины пилота через тросовую
проводку.
Рис. 220. Схема работы карбюратора при включении стоп-крана.
Перед остановом двигатель обычно работает на оборотах, близ-
ких к оборотам малого газа. Дроссельные заслонки прикрыты и под
ними в полостях смесительных камер создается разрежение — боль-
шее, чем у выходных отверстий 'форсунок системы малого газа и у
распылителей главной дозирующей системы. Если в это время от-
крыть клапаны стоп-крана, то давление в поплавковых камерах
мгновенно снизится до давления в поддроссельном пространстве пра-
вой смесительной камеры, перепад давлений перед жиклерами ма-
лого газа и перед главными жиклерами (если стоп-кран открыть
при числе оборотов больше 1000 в минуту) и за ними исчезает. Ис-
течение бензина из жиклеров прекращается, и двигатель останавли-
вается.
3. КОНСТРУКЦИЯ КАРБЮРАТОРА АКМ 62ИР
Корпус карбюратора изготовлен отливкой из алюминиевого
сплава. В корпусе сделаны 4 смесительные камеры, 2 поплавковые
камеры, приливы с каналами для подвода 'бензина в поплавковые
камеры и для установки сетчатых бензиновых фильтров, рубашка
для обогрева смесительных камер выхлопными газами или маслом ’,
1 Входные н выходные отверстия рубашки закрыты крышками, так как по-
догрев карбюрато!ра маслом или выхлопными газами на самолетах Ли-2 и Аи-2
не производится.
312
каналы для установки деталей всех дозирующих систем и устройств
карбюратора и для подачи бензина из поплавковых камер в смеси-
тельные камеры. В передней и задней стенках корпуса имеется по
2 отверстия, в которые запрессованы бронзовые втулки, являющие-
ся подшипниками осей дроссельных заслонок.
В правой поплавковой камере 'Корпуса расположен поплавко-
вый механизм, экономайзер и насос приемистости; в левой — вто-
рой поплавковый механизм. Обе поплавковые камеры закрыты
крышкой карбюратора и через ее каналы и высотный корректор
сообщены с заднффузорным пространством.
В смесительные камеры плотно посажены дуралюминовые диф-
фузоры, застопоренные винтами в корпусе карбюратора. В диффу-
зорах просверлены отверстия для прохода распылителей главной
дозирующей системы. На наружной поверхности каждого диффузо-
ра сделано по 4 продольных канавки для сообщения с атмосферой
задиффузорного пространства, образованного наружными кольце-
выми выточками диффузоров и стенками корпуса карбюратора. В
ннжней части заднффузорное пространство уплотнено резиновыми
кольцами, установленными по одному в наружной кольцевой канав-
ке каждого диффузора. В нижней части каждого диффузора имеет-
ся по одному дренажному отверстию диаметром 2 мм для отвода
атмосферной влаги из задиффузорного пространства в смеситель-
ные камеры. Для удаления влаги, скапливающейся на верхней по-
верхности корпуса между диффузорами и крышкой, корпус имеет
дренажный канал, куда ввернут штуцер, расположенный на его зад-
ней стенке. К штуцеру присоединяется дренажная трубка. Воздух
из задиффузорного пространства поступает к крышке карбюратора
по 2 каналам корпуса.
В ннжней части каждой смесительной камеры установлена ду-
ралюминовая дроссельная заслонка. Каждые 2 заслонки закрепле-
ны винтами на 1 стальной оси. Оси имеют прорези для помещения
заслонок и продольные срезы для увеличения проходного сечения
смесительных камер. На переднем конце правой оси, выступающей
из корпуса, закреплен рычаг привода к насосу приемистости и эко-
номайзеру. На задних наружных концах осей установлено по одному
стальному зубчатому сектору, сцепленному друг с другом. Кроме то-
го. секторы соединены между собой спиральной пружиной, которая
выбирает зазор в их зацеплении. Левый сектор жестко закреплен
на осн конусной шпилькой и стяжным винтом. К нему присоединен
рычаг управления дроссельными заслонками. Правый сектор уста-
новлен на эксцентриковой втулке, поворотом которой регулируется
синхронность открытия всех 4 дроссельных заслонок. После регу-
лирования синхронности положения дроссельных заслонок правый
сектор также закрепляется на осн конусной шпилькой и стяжным
винтом.
Полное открытие дроссельных заслонок контролируется упором
левого сектора в нерегулируемый ограничитель, ввернутый на резь-
бе в корпус карбюратора. Ограничение прикрытия дроссельных за-
слонок до положения, соответствующего оборотам малого газа, осу-
313
ществляется самоконтрящимся регулировочным винтом, имеющим-
ся на левом секторе. В поперечном отверстии головки винта помеще-
на пружинка и завальцованы два шарика. Головка помещается в
гнезде сектора, имеющем внутреннее двенадцатигранное отверстие.
Таким образом шарики могут фиксировать винт от самопроворачи-
вания в любом из двенадцати положений, что дает достаточную точ-
ность регулировки оборотов малого газа.
Крышка карбюратора отлита из дуралюмина. Она закрывает
поплавковые камеры и воздушные жиклеры системы малого газа и
главной дозирующей системы. Крышка имеет фланец для крепления
высотного корректора и каналы, по которым воздух из задиффузор-
ного пространства подходит к воздушным жиклерам и в полость
корпуса высотного корректора. Кроме того, в крышке просверлены
2 вертикальных канала против каждой поплавковой камеры, соеди-
ненных обводным каналом между собой и с каналом высотного кор-
ректора за иглой. Обводный канал крышки имеет 2 ответвления:
одно — для соединения высотного корректора и поплавковых камер
с распылителем левой передней смесительной камеры (в канале ус-
тановлен жиклер высотного корректора и медная трубка, закреплен-
ная другим концом к распылителю), второе — для соединения поп-
лавковых камер со стоп-краном.
Крышка крепится на шпильках корпуса карбюратора. Гайки
контрятся контровыми пластинами. Герметичность соединения обес-
печивается паронитовой прокладкой.
На верхнем конце крышки ввернуты шпильки для крепления воз-
духоприемника. Между крышкой и воздухоприемником ставится
сетка, имеющая 49 клеток на 1 погонный дециметр, с обеих сторон
которой кладутся паронитовые прокладки.
Поплавковый механизм (рис. 2Й1). Поплавок 1 изготовлен из
латуни, имеет полуовальную форму. С одной стороны к нему при-
паян рычаг с втулкой для опоры на ось 2 и шпилькой для подвески
иглы. Ось поплавка стальная, одним концом запрессована в сталь-
ную пробку, которая ввертывается в отверстие наружной стенки по-
плавковой камеры. Другим концом ось входит в гнездо внутренней
стенки камеры. Под пробку оси ставится фибровая прокладка.
Игла 3 изготовлена из нержавеющей стали. Конусный поверхно-
стью одного конца ось опирается на седло гнезда, а поперечным
пазом другого подвешивается на шпильке рычага поплавка. Для
облегчения в теле иглы сделаны сквозные отверстия.
Гнездо иглы 4 латунное. В центральное его отверстие запрессо-
вано, завальцовано и запаяно стальное седло иглы. Для прохода
бензина в поплавковую камеру седло имеет 4 радиальных отверстия.
На нижнем конце гнезда сделаны наружная резьба, зубчатый бур-
тик, позволяющий законтрить гнездо в любом положении, и шести-
гранник под ключ. Гнездо ввертывается в дно поплавковой камеры
и контрится специальным зубчатым замком. Сам замок крепится к
дну камеры винтом, который контрится разрезной пружинной шай-
бой. Под фланец гнезда ставится фибровая уплотнительная про-
кладка. Подбором ее толщины регулируется уровень бензина в по-
314
плавковой камере. Изменение толщины прокладки на 1 мм вызы-
вает изменение уровня бензина на 4 мм.
С октября 1955 года завод выпускает карбюраторы серии Е-5
Рис. 221. Детали поплавкового механизма.
1—поплавок; 2—ось поплавка; 3—игла; 4—гнездо иглы;
5—седло иглы; 6—прокладка; 7—замок; 8—виит.
Рис. 221, а. Поплавковый механизм карбюратора серии Е-5.
1—резиновое уплотнительное кольцо; 2—игла; 3 -серьга; 4—эксцен
триковая втулка; 5—виит.
с новым поплавковым механизмом улучшенной . конструкции
(рис. 221, а). Основные отличия этого поплавкового механизма от
предшествующих заключаются в следующем:
315
— фибровая прокладка под гнездом иглы заменена на резино-
вое уплотнительное кольцо 1, что улучшило герметичность соедине-
ния гнезда с корпусом карбюратора;
— игла соединена с осью рычага поплавка через эксцентрико-
вую втулку 4, которая установлена между серьгой 3 и осью рычага
поплавка. Втулка зажата в серьге винтом 5, свободно вращается на
оси и установлена между щеками рычага поплавка с зазорами. Для
поворота втулки один из ее концов, выступающий из серьги, обра-
ботан под специальный ключ.
Серьга 3 соединена с иглой 2 через пружину, что обеспечивает
самоустанавливание иглы относительно седла. Такая конструкция
подвески иглы упрощает регулирование уровня бензина. Оно про-
изводится поворотом эксцентриковой втулки ключом в ту или дру-
гую сторону, без вывертывания гнезда из корпуса карбюратора.
Система малого газа. Форсунка малого газа (рис. 222)
представляет собой цилиндрический кран, свободно вращающийся
в канале корпуса карбюратора. Головка форсунки латунная, имеет
Рис. 222. Форсунка малого газа.
кольцевую канавку, которая поперечным отверстием соединена с
тремя продольными калиброванными отверстиями диаметром 0,8;
0,9 и 1,5 мм. Отверстия расположены вдоль уступа на торце голов-
ки. Головка форсунки туго посажена на стальную ось. На наруж-
ном конце оси штифтом закреплен рычаг для поворота форсунки.
В рычаге заделан штифт, который пружиной прижимается к зуб-
чатому сектору, закрепленному на корпусе карбюратора, и предо-
храняет форсунку от самопроизвольного проворачивания.
От продольных перемещений форсунка закреплена стальной
тайкой, ввернутой в канал корпуса карбюратора. На внутреннюю
конусную поверхность гайки опирается сальник из резино-пробковой
•смеси, сжимаемой через шайбу спиральной пружиной. Вторым
концом пружина опирается на латунный стакан, надетый на ось
форсунки и упертый в ее выступ.
Трубка, воздушный и бензиновый жиклер си-
стемы малого газа изготовлены из латуни, имеют резьбу для ввер-
тывания в корпус карбюратора и прорезь под отвертку. Доступ к
ним без съейки крышки карбюратора невозможен.
Бензиновые жиклеры установлены в горизонтальных каналах
корпуса карбюратора между колодцами системы малого газа и глав-
316
ной дозирующей системы. Каналы закрыты пробками, расположен-
ными по 2 на передней и задней сторонах корпуса.
Карбюратор имеет 4 взаимозаменяемых форсунки малого газа,
расположенных в нижней части его корпуса по 2 с правой и левой
стороны, 4 трубки, и по 4 воздушных и бензиновых жиклера.
Главная дозирующая система. Распылитель главной дозирую-
щей системы изготовлен из сплава алюминия, имеет Г-образную
форму, крепится к корпусу карбюратора за фланец 2 винтами. Меж-
ду корпусом и фланцем распылителя ставится фибровая уплотни-
тельная прокладка. Выходное отверстие распылителя имеет косой
срез, обращенный по направлению движения воздуха в смесительной
камере. В результате у выходного отверстия создаются завихрения,
обеспечивающие лучшее перемешивание эмульсии, поступающей из
распылителя, с проходящим воздухом.
В верхнюю часть распылителя ввернута латунная пробка.
Сверху в выступ пробки ввернут латунный воздушный жиклер, сни-
зу — туго посажена и припаяна латунная трубка воздушного жикле-
ра с 4 отверстиями на нижнем конце. На выступ пробки надета
пробковая прокладка, обеспечивающая герметичность разъема с
крышкой карбюратора.
Все 4 распылителя по конструкции одинаковы, зэ исключением
распылителя левой задней смесительной камеры, который имеет
дополнительное отверстие для присоединения трубки высотного кор-
ректора.
Главные бензиновые жиклеры изготовлены из латуни и устанав-
ливаются в боковых каналах корпуса карбюратора под дном поплав-
ковых камер по 2 с правой и с левой стороны. Каналы жиклеров за-
глушены пробками, расположенными между рычагами форсунок
малого газа.
Регулирование состава смеси, приготовляемой главной дозирую-
щей системой, производится подбором диаметров бензиновых жик-
леров.
Система экономайзера (рис. 223). Клапан экономайзера 6 изго-
товлен из нержавеющей стали за одно целое со штоком и имеет
коническую форму с уклоном образующей 2°+15'. На гнездо кла-
пан опирается фаской с углом 43—45°. На верхнем конце штока
клапана имеется резьба, на которую навернут стальной колпачок 8.
Гнездо 7 изготовлено из латуни и одновременно является направ-
ляющей клапана. В закрытом положении клапан удерживается пру-
жиной, которая одним концом упирается в выступ гнезда, другим —
в колпачок штока. Экономайзер устанавливается на резьбе в колод-
це, имеющемся в дне правой поплавковой камеры. Колодец эко-
номайзера закрыт пробкой. Между пробкой и гнездом клапана ста-
вится пружина для контровки гнезда от самовыворачивания. Под.
фланец гнезда ставится фибровая уплотнительная' прокладка.
Жиклеры экономайзера установлены в двух наклонны^ каналах,
просверленных со стороны нижнего фланца корпуса карбюратора.
Наклонные каналы поперечным каналом соединены между собой и
с полостью под клапаном. Все каналы Закрыты пробками.
317
Момент начала вступления экономайзера в работу регулируется
винтом 10 рычага, закрепленного на штоке насоса приемистости.
Ускорительная система (рис. 223). Цилиндр насоса приемисто-
сти / стальной, крепится ко дну поплавковой камеры латунной
пробкой. Пробка контрится специальным пластинчатым замком.
Рис. 223. Конструкция насоса приемистости
и клапана экономайзера.
1—цилиндр; 2—клапан; 3—поршень;
4—обратный клапан; 5—шток поршня;
6—клапан экономайзера; 7—гнездо клапа-
на; 8—колпачок; 9—нерегулируемая тяга;
10—регулировочный винт.
Для герметизации разъема цилиндра и дна поплавковой камеры
между ними ставится фибровая прокладка. Внутри пробки установ-
лен предохранительный клапан 2 с пружиной. Одним концом пру-
жина опирается на буртик клапана и прижимает его к седлу пробки,
другим — на стальную шайбу и через нее на завальцованные
внутрь нижние кромки пробки.
Колодец корпуса карбюратора, в котором установлена пробка
крепления цилиндра, закрыт резьбовой пробкой и каналами соеди-
нен с форсункой.
Поршень насоса 3 стальной, свободно посажен на шток 5 и зажат
навернутой на конец его гайкой. Между гайкой и поршнем поме-
щена свободноплавающая тонкая стальная пластина 4, являющаяся
обратным клапаном насоса. С помощью двух винтов и пластины на
поршне укреплена кожаная уплотнительная манжета. Пластина и
поршень имеют по два сквозных отверстия для прохода бензина
внутрь цилиндра.
318
Для улучшения приемистости на карбюраторах серии Е-5 и по-
следующих под манжету установлена специальная распорная пла-
стинчатая пружина из фосфористой бронзы, которая прижимает
манжету к цилиндру насоса.
Шток поршня 5 дуралюминовый, на верхнем конце имеет вилку
для соединения с рычагом привода к насосу приемистости. На штоке
закреплен стальной рычаг экономайзера с регулировочным винтом.
Привод к насосу приемистости от осн дроссельных заслоною со-
стоит из закрепленного на ней рычага, тяги, промежуточного наруж-
ного рычага, соединенного с тягой, и промежуточного внутреннего
рычага, соединенного со штоком насоса.
Оба промежуточных рычага закреплены на оси, опирающейся на
специальную втулку, ввернутую в отверстие задней стенки поплав-
ковой камеры. Втулка закреплена штифтом в корпусе карбюратора.
Под ее фланец поставлена свинцовая прокладка. Уплотнение оси во
втулке обеспечивается сальником из резино-пробковой смеси.
Форсунка системы приемистости запрессована в канал корпуса
карбюратора. Она представляет собой открытую с одного конца
трубку, на другом конце которой, выступающем в смесительную
камеру, имеется лишь одно отверстие для выхода бензина.
Высотный корректор (рис. 224). Корпус корректора отлит из
сплава алюминия и крепится к крышке 5 винтами и 1 шпилькой,
ввернутой в корпус карбюратора. В корпусе сделаны приливы для
размещения механизма ручного управления и канала, соединяющего
полость под иглой с поплавковыми камерами. Во внутренней полости
корпуса размещены все детали автоматической части корректора.
Эта полость через каналы крышки и корпуса карбюратора соедине-
на с задиффузорным пространством.
Для фильтрации воздуха, поступающего во внутреннюю полость
корпуса, и для предохранения иглы корректора от загрязнения и
заедания между корпусом корректора и крышкой карбюратора по-
ставлен сетчатый фильтр1.
Между фланцем фильтра, корпусом корректора и крышкой кар-
бюратора поставлены текстолитовые прокладки толщиной 0,5 мм.
Анероид / имеет двойные стенки, изготовленные из гофрирован-
ной латуни толщиной 0,15 мм. Сверху стенки припаяны к латунно-
му донышку, имеющему хвостовик с резьбой и квадратом высотой
12 мм на верхнем конце, снизу — к латунному стаканчику, распо-
ложенному донышком вверх.
Тяга 2 — стальная, состоит из двух половин, соединенных меж-
ду собой на резьбе. После регулирования длины тяги ее половины
дополнительно скрепляются латунной заклепкой. Верхний конец
тяги оканчивается буртиком, который свободно' расположен между
донышком стакана анероида и припаянной к нему латунной шай-
бой. Таким образом, тяга перемещается вместе с анероидом при из-
менении его длины и ничем не связана с ним в окружном направ-
лении. Нижний конец тяги имеет серьгу с отверстием для соединения
с двуплечим рычагом.
1 Начиная с карбюраторов серии Г-7, выпускаемых с 1951 г.
319
Двуплечий рычаг 3 стальной. На конце его короткого плеча
закреплен палец для соединения с тягой. Длинное плечо рычага
оканчивается шаровым наконечником для соединения с иглой. Осе-
вой болт рычага устанавливается на вилке, закрепленной на опор-
ной пластине.
Рис. 224. Конструкция
высотного корректора.
1—анероид; 2—тяга; 3—
двуплечий рычаг; 4—
опорная пластина; 5—
игла; 6—гнездо иглы;
7—рейка; 8—валик; 9—
рычаг ручного управле-
ния; 10—тормозная пру-
жина; 11—сальник ва-
лика; 12—воздушный
фильтр.
Опорная пластина 4 изготовлена из дуралюмина и крепится
к корпусу корректора 2 винтами. На пластине, кроме вилки оси ры-
чага, закреплена стальная направляющая анероида, которая одно-
временно является и опорой пружины анероида.
Игла 5 — дуралюминовая, изготовлена из двух половин, скре-
пленных .заклепкой. Нижняя половина имеет отверстие для
шарового наконечника рычага, верхняя — конец специального
профиля, который определяет степень изменения проходного сече-
ния для воздуха между гнездом и иглой при ее перемещении.
320
Гнездо иглы 6 изготовлено из латуни. Являясь одновременно и
направляющей иглы, гнездо имеет сквозное осевое отверстие для
иглы, паз в нижней части для свободного перемещения рычага, ра-
диальное отверстие для прохода воздуха из полости корпуса к про-
филированной части иглы и фланец для крепления к корпусу кор-
ректора. Крепится гнездо 2 винтами. Для устранения подсоса воз-
духа из внутренней полости корпуса корректора в поплавковые ка-
меры под фланец гнезда установлена бумажная прокладка. В кор-
пусе корректора над гнездом сделано окно’ с резьбой, закрытое проб-
кой, которое используется для определения положения иглы при ре-
гулировании корректора. Под пробку ставится фибровйя прокладка.
Рейка механизма ручного управления 7 стальная, цилиндричес-
кой формы, соединена с хвостовиком анероида на резьбе. Чтобы
анероид не мог самопроизвольно провернуться относительно рейки,
что привело бы к нарушению регулировки корректора, хвостовик его
соединен с рейкой специальным замком. Своим квадратным отвер-
стием замок надевается на квадрат хвостовика, а выступом фланца
входит в одну из двух продольных прорезей рейки. Для снятия и по-
становки замка к нему прикреплена проволочная дужка. От про-
дольных перемещений замок зафиксирован пружинным проволоч-
ным стопорным кольцом, которое устанавливается над ним в коль-
цевую канавку рейки. Для удобства снятия кольца его концы отог-
нуты внутрь и вверх.
Между рейкой и корпусом корректора установлена возвратная
пружина. Она исключает перемещение всех звеньев механизма вы-
сотного корректора в сторону обеднения смеси при. обрыве тяги
ручного управления.
Окно корпуса над рейкой закрыто пробкой. Под пробку ставится
фибровая уплотнительная прокладка.
Валик механизма ручного управления 8 стальной, в средней
части имеет шестеренку, которой сцеплен с рейкой. На правом конце
валика смонтирован тормоз (фрикцион), который исключает само-
произвольное проворачивание валика при обрыве тяги ручного уп-
равления. Тормоз состоит из стальной шайбы, жестко соединенной
с валиком в окружном направлении, пружины 10 и корончатой гай-
ки. При затяжке гайки пружина прижимает шайбу к корпусу кор-
ректора и возникающая между ними сила трения препятствует сво-
бодному проворачиванию валика. Гайка тормоза затягивается с
усилием, соответствующим моменту проворачивания валика —
6-ь 8 кгсм при незатянутой гайке сальника валика. Гайка контрит-
ся шплинтом. Отверстие прилива корпуса, в котором помещается
тормоз, закрывается пробкой. Под фланец пробки ставится фибро-
вая уплотнительная прокладка.
На левом конце валика монтируется пробковый сальник 11. Он
зажат между упорным кольцом и гайкой, имеющими внутренние ко-
нусные поверхности. Под фланец гайки ставится фибровая уплотни-
тельная прокладка.
Выступающий наружу левый конец валика имеет мелкие шли-
цы, на которые насажен и закреплен зажимным болтом стальной ве-
21. Зак. 397 321
дущий рычаг механизма ручного управления 9. Рычаг имеет выступ
для упора в специальные приливы корпуса корректора, ограничи-
вающие его перемещение. С этим рычагом через тяги и тросовую
проводку связан сектор управления, расположенный в кабине
пилота.
Стоп кран (рис. 225). Стоп-кран состоит из двух клапанов, двух
пружин, кронштейна и рычага управления. Клапаны 1 латунные,
навернуты на стальные штоки 2 и закреплены на них штифтами. На
конце каждого клапана заделан резиновый наконечник. Штокн кла-
панов проходят сквозь отверстия латунного кронштейна 4, закреп-
ленного к корпусу карбюратора 3 винтами. На внутренних концах
Рис. 225. Конструкция стоп-крана.
1—клапан; 2—шток; 3—пружина; 4—кронштейн;
5—рычаг стоп-крана.
штоков имеется резьба для навертывания клапанов, на наружных —
вилки для соединения с рычагом. Между кронштейном и клапанами
на штоках надеты пружины 3, прижимающие клапаны в закрытом
положении к гнездам корпуса карбюратора.
Рычаг управления 5 соединен с кронштейном и штоками клапа-
нов валиками. К рычагу присоединяется трос управления стоп-кра-
ном.
Клапаны стоп-крана помещены каждый в отдельном гнезде кор-
пуса карбюратора. Левое гнездо соединено через обводный канал
крышки карбюратора с обеими поплавковыми камерами. Правое
гнездо соединено с кольцевым пространством вокруг задней правой
шпильки крепления карбюратора к переходнику, которое отверстием
в корпусе карбюратора соединено с полостью правой смесительной
камеры под дроссельной заслонкой.
В перемычке между гнездами просверлено отверстие, через ко-
торое при открытых клапанах проходит воздух из поплавковых ка-
мер в смесительную камеру.
Для обеспечения плотного прилегания клапанов к седлам в за-
крытом положении тросовая проводка от рычага стоп-крана к сек-
тору в кабине пилота должна иметь некоторую слабину. Это дости-
322
гается включением в проводку управления пружины, один конец
которой закреплен к конструкции самолета, другой — к тросу упра-
вления. При перемещении сектора в положение «Останов» сначала
выбирается слабина троса управления, а затем открываются клапа-
ны стоп-крана (см. рис. 220).
КАРБЮРАТОР АКМ-62ИР С ЭКОНОМИЧНОЙ РЕГУЛИРОВКОЙ
На двигателях АШ-62ИР 12 и 13-й серий устанавливаются кар-
бюраторы АКМ-62ИР серии Д-5, Е-5 и последующих серий с эконо-
мичной регулировкой, обеспечивающие меньшие расходы горючего
на крейсерских режимах.
Принципиальное отличие этого карбюратора от ранее выпущен-
ных состоит в том, что он отрегулирован на приготовление более
бедной смеси (а =0,8—0,9) во всем
Это достигнуто уменьшением диа-
метров главных бензиновых жик-
леров, Состав смеси и расходы
горючего на малом газе, взлетном
и номинальном режимах остались
прежними, в связи с чем обога-
щение смеси экономайзером на-
чинается несколько раньше.
Экономайзер отрегулирован
так, что вступает в работу при
открытии дроссельных заслонок
на 16°30'. Профиль клапана эко-
номайзера изменен (рис.” 226) и
при одном и том же его открытии
образуется большее проходное се-
чение для бензина.
диапазоне средних оборотор.
Рис. 226. Профиль клапана эко-
номайзера.
Другой особенностью карбю-
ратора с экономичной регулировкой является обязательный обдув
корпуса его высотного корректора воздухом, поступающим в кар-
бюратор. Это улучшает реагирование автоматической части кор-
ректора на изменения температуры поступающего в карбюратор
воздуха.
Кроме того, в конструкцию карбюратора серии Д-5 внесены сле-
дующие изменения:
1. Диаметр входного канала распылителей увеличен на 0,5 мм.
2. Диаметр трубок главных воздушных жиклеров уменьшен на
0,5 мм.
3. Диаметр штока клапана экономайзера уменьшен на 2 мм.
На входе в карбюратор устанавливается более редкая сетка,
имеющая 36 клеток на погонный дециметр в отличие от сетки 49 кле-
ток, устанавливаемой на карбюраторах более ранних серий (Г-7 и
другие).
21* 323
Заводская регулировка карбюратора АКМ-62ИР серии Д-5 и
карбюраторов более ранних серий (Г-7 и другие) дана в табл. 4.
Таблица 4
•ц/ц Наименование детали Количе- ство Диаметр, мм
Г-7 и др. Л-5 и последую- щие
1 Главный жиклер левый (передний) 1 3.7 3,1
2 » » левый (задний) . . 1 3,4 3,3
3 » » правый (передний) 1 3,4 3.3
4 » » правый (задний) . 1 3.3 3,3
5 Жиклер экономайзера передний . . 1 3,3 3,1
6 » » задний . . . 1 3,3 3,3
7 Жиклер малого газа 4 1.38 1.3S
8 Воздушный жиклер малого газа . . 4 1,3 1,3
9 Главный воздушный жиклер . . . 4 1.8 1,8
10 Жиклер высотного корректора . . . 1 1,95 1,95
11 Форсунка малого газа .....
12 отверстие «А» 1 1.5 1,5
13 » «Б» . . . . 1 С,9 0,9
14 » «В» 1 0,8 0,8
15 Экономайзер вступает в работу при
открытии дроссельных заслонок на угол 17°30' 16°30’
Карбюраторы с экономичной регулировкой могут быть исголь-
зованы на двигателях АШ-62ИР любой серии при условии устрой- ства обдува корпуса высотного корректора воздухом, поступающим
в карбюратор.
4. ЭКСПЛУАТАЦИЯ КАРБЮРАТОРА
РЕЖИМЫ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ И РАСХОД ГОРЮЧЕГО.
ПОЛЬЗОВАНИЕ РУЧНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ВЫСОТНОГО КОРРЕКТОРА
ДЛЯ СНИЖЕНИЯ РАСХОДА ГОРЮЧЕГО
Основным недостатком карбюраторов^ АКМ-62ИР всех серий, в
том числе и Д-5, является регулировка на чрезмерно богатые смеси,
в результате чего двигатель АШ-62ИР имеет высокие удельные
расходы горючего на крейсерских режимах, составляющие 260—
290 г/л. с. ч.
Крейсерский режим работы двигателя определяется тремя ве-
личинами: мощностью, числом оборотов и давлением наддува. Из-
вестно, что одну и ту же мощность можно получить при различном
сочетании оборотов' и наддува. При этом, чем меньше обороты, тем
больше должен быть наддув. Это и понятно, так как сохра-
нение постоянной мощности при уменьшенных оборотах, т. е.
при мецыпем числе рабочих процессов в цилиндрах двигателя в
1 секунду, может быть обеспечено только за счет повышения про-
изводительности каждого рабочего процесса, т. е. за счет повыше-
ния среднего эффективного давления.
Расход горючего на крейсерских режимах в значительной мере
зависит от того, насколько удачно выбрано сочетание оборотов и
324
наддува, при котором двигатель развивает требуемую крейсер-
скую мощность. Для уменьшения расхода горючего двигатель це-
лесообразно эксплуатировать на пониженных оборотах и повышен-
ном наддуве. Это объясняется главным образом снижением, при
уменьшении оборотов-, 'непроизводительных затрат мощности на
трение и на нагнетатель, в результате чего повышается механиче-
ский к.п.д. двигателя, а удельный и общий расход горючего умень-
шается.
Эксплуатация двигателя на пониженных оборотах выгодна так-
же и тем, что при этом уменьшаются нагрузки на детали от сил
инерции и относительные скорости трущихся поверхностей дета-
лей, снижается температура головок цилиндров, увеличивается
к.п.д. винта. Первые два обстоятельства способствуют уменьшению
износа, увеличению -срока службы и повышению надежности двига-
теля. Увеличение же к.п.д. винта позволяет получить большую ско-
рость при той же крейсерской мощности, меньший километровый
расход горючего и большую дальность полета. Так, например, ско-
рость самолета Ли-2 при N, кр ~ 0,5 ном на высоте 10Q0 м увели-
чивается с 225 до 247 км!час только за счет увеличения к.п.д. винта
в результате снижения оборотов с 1800 до 1400 в минуту.
Вместе с тем необходимо иметь в виду, что чрезмерное уменьше-
ние числа оборотов потребует для поддержания заданной крейсер-
ской мощности значительного увеличения наддува. Последнее при-
ведет к повышению давления газов в- цилиндрах и к увеличению ди-
намических нагрузок на детали двигателя, что способствует увели-
чению износа деталей.
Поэтому соотношение оборотов и наддува должно подбираться
так, чтобы снижение нагрузок на детали от уменьшения оборотов
компенсировало увеличение нагрузок от увеличения наддува.
В качестве критерия, определяющего крейсерские режимы с этой
стороны, используется среднее эффективное давление. Его величина
растет с увеличением наддува и характеризует собой нагруженность
деталей двигателя. Для каждого двигателя имеется свой предел
среднего эффективного давления, превышение которого при рабо-
те на крейсерских режимах недопустимо. Для двигателя АШ-62ИР
он соответствует примерно 11 кг/см2.
При эксплуатации двигателя АШ-62ИР на самолетах Ли-2 и
Ан-2 установлены следующие крейсерские режимы его работы:
Ли-2
Ан-2
мощность .... (0.3—0.7) Аеном (0,35-Л).7) Д%ом
обороты........... 1650—1900 об/мин 1400—1800 об/мин
иаддув............ 450—750 мм рт. ст. 550—750 мм рт. ст.
Наиболее выгодные соотношения оборотов и наддува для раз-
личных крейсерских мощностей находят по крейсерским графикам,
которые составляются для каждого типа самолета.
Для самолета Ли-2 нижний предел крейсерских оборотов уста-
новлен в 1650 об/мин, хотя и на 1400 об/мин и мощностях до 0,6 Ne „ом
среднее эффективное давление находится в допустимых пределах
325
и не превышает 10,5 кг!см*. Объясняется это тем, что при оборотах
ниже 1650 в минуту на некоторых самолетах Ли-2 наблюдается
вибрация хвостового оперения, которая передается на всю конст-
рукцию самолета. Однако многие самолеты Ли-2 не имеют вибра-
ций при числе оборотов в диапазоне 1650—1400 об/мин и даже ни-
же. На таких самолетах вполне возможны полеты на оборотах ниже
1650 в минуту и за счет этого достижение меньшего расхода горю-
чего.
Эксплуатация двигателя АШ-62ИР на сравнительно невысоких
крейсерских режимах позволяет несколько снизить расходы горю-
чего, но они все же остаются высокими (260—290 г/л. с. ч.). Это,
как уже указывалось, объясняется регулировкой карбюратора
АКМ-62ИР на чрезмерно богатые смеси.
С подъемом на высоту, в силу несовершенства работы автома-
тической части высотного корректора, происходит некоторое обед-
нение смеси, но оно столь незначительно, что на наиболее часто ис-
пользуемых высотах полета (1000—3000 м) не дает существенного
снижения расхода горючего. Между тем, при эксплуатации на крей-
серских режимах, установленных в ГВФ, детали двигателя имеют
невысокие механические и тепловые нагрузки. Двигатель вполне на-
дежно и без перегрева может работать на всех высотах при значи-
тельно более бедных смесях и иметь при этом удельный расход бен-
зина порядка 210 г/л. с. ч. Этого можно добиться обеднением смеси
высотным корректором вручную до а = 1,05—1,10.
Возможность и целесообразность такого дополнительного ре-
гулирования состава смеси подтверждена опытом массовой эксплуа-
тации двигателей АШ-62ИР на самолетах Ли-2 и предусмотрена
действующими в ГВФ приказами и инструкциями. Обеднение сме-
си в полете вручную до а =1,05—1,10 с целью экономии горючего
разрешается только в установившемся горизонтальном полете на
всех высотах, начиная с 300 м — при установке на двигателе карбю-
ратора с нормальной регулировкой и с 1500 м — при установке кар-
бюратора с экономичной регулировкой, если двигатель в обоих слу-
чаях работает на крейсерских мощностях не выше 0,65 А^вэм
(обороты не более 1700 в минуту; наддув — не более 720 мм
рт. ст.).
На взлете, при наборе высоты и при посадке обеднение
смеси вручную не допускается — рычаг сектора управления
высотным корректором должен находиться в крайнем заднем по-
ложении.
Обеднение смеси контролируется по изменению температуры го-
ловок цилиндров и, кроме того, по уменьшению скорости полета са-
молета. По мере обеднения температура головок цилиндров и мощ-
ность двигателя сначала увеличиваются, а затем начинают умень-
шаться (см. рис. 8, стр. 24). У двигателя АШ-62ИР наибольшая
температура головок при работе на крейсерских режимах соответ-
ствует о =0,97—1,0. При о = 1,05—1,10 температура головок близка
326
к максимальной, удельный расход горючего близок к минимально-
му, мощность несколько уменьшается по сравнению с мощностью
при « =0,7—0,8, в результате чего незначительно уменьшается ско-
рость полета самолета.
Исходя из этого, смесь регулируется на а = 1,05—1,10 в следую-
щем порядке (рис. 227). Приступая к обеднению смеси, надо заме-
тить температуру головок цилиндров и скорость полета при поло-
жении рычага сектора корректора полностью «на себя». Переме-
Рис. 227. Изменение температуры головок ци-
линдров и удельного расхода горючего при обед-
нении смеси высотным корректором (для само-
лета Ли-2).
стив рычаг «от себя» на 10—20 мм и выждав 2—3 минуты (пока не
установится температура головок), заметить новое значение темпе-
ратуры и скорости. Температура несколько повысится, а скорость
практически остается неизменной.
Перемещая сектор корректора вперед несколько раз с остановка-
ми на 2—3 минуты, надо заметить начало падения температуры го-
ловок цилиндров. Это указывает на достаточное обеднение смеси.
Скорость полета при этом уменьшается примерно на 5—10 км/час.
Дальнейшее перемещение сектора корректора «от себя» при-
водит к резкому снижению температуры головок цилиндров и к
уменьшению скорости полета на 15—20 км!час. Возникает опасность
попасть в зону повышенных удельных расходов, а при чрезмерном
обеднении — в зону неустойчивой работы двигателя (тряска, коле-
бания оборотов, хлопки в карбюратор).
При регулировании состава смеси на «=1,05—1,10 на двигате-
лях, имеющих карбюраторы с нормальной регулировкой, необходи-
327
перемеще-
корректора
полета.
Рис. 228. К определению
ния сектора высотного
при изменении высоты
мо иметь в виду, что по мере увеличения высоты полета потребное
перемещение вперед рычага сектора высотного корректора умень-
шается, а при включении подогрева воздуха, поступающего в 'кар-
бюратор, увеличивается. Это наглядно видно из рис. 228 и объясня-
ется указанными выше особенностями работы автоматической части
высотного корректора у таких карбюраторов.
На двигателях с карбюраторами, имеющими экономичную регу-
лировку, состав смеси с изменением’ высоты практически не изме-
няется, поэтому положение сектора высотного корректора, обеспе-
чивающее обеднение смеси до
а=1,05—1,10, для всех высот
примерно одинаково (рис. 228).
Из сравнения графиков,
изображенных на рис. 228, вид-
но, что до высоты 1500—
2000 м карбюратор серии Д-5 с
экономичной регулировкой дает
более бедные смеси и, следова-
тельно, меньший расход горю-
чего, чем карбюратор с нор-
мальной регулировкой. На
больших же высотах получает-
ся обратная картина. Поэтому
называть карбюраторы серии
Д-5 экономичными можно
только условно. Также услов-
ной является и высота 1500 м,
с которой на двигателях с карбюраторами серии Д-5 разрешается
обеднять смесь до “ = 1,05—1,10.
Фактически нет никаких препятствий и даже наоборот имеется
необходимость пользоваться обеднением смеси на таких двигателях,
начиная с наименьшей безопасной высоты горизонтального полета,
т. е. с 300 м — как и на двигателях, имеющих карбюраторы с нор-
мальной регулировкой.
В противном случае карбюратор будет приготовлять чрезмерно
богатую смесь, что приведет к превышению установленной нормы
расхода горючею. Этот вывод полностью подтверждается практи-
кой.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ КАРБЮРАТОРА
Периодическое техническое обслуживание. Периодическое тех-
ническое обслуживание карбюратора производится в соответствии
с технологическим регламентом. Основные периоды обслужива-
ния — послеполетное и через каждые 50 часов налета.
При каждом техническом обслуживании создается давление
бензина 0,3—0,4 кг/см- и производится проверка герметичности про-
бок, форсунок малого газа, бензофильтров и игольчатых клапанов,
отсутствия подтекания бензина через оси дроссельных заслонок’
328
Затем проверяется исправность управления карбюратором и всех
его внешних соединении.
Дополнительно к этому через каждые 50 часов промывают бен-
зиновые фильтры карбюратора, а через каждые 100 часов сливают
отстой из поплавковых камер и промывают воздушный фильтр
высотного корректора.
Регулирование оборотов малого газа. Обороты малого газа ре-
гулируются винтом малого газа на прогретом двигателе (рис. 229).
При ввертывании винта в тело сек-
тора обороты увеличиваются, при
вывертывании — уменьшаются.
Если регулировка правильна, то
прогретый двигатель должен разви-
вать 500 об/мин при полностью за-
крытых дроссельных заслонках,
когда регулировочный винт находит-
ся на упоре малого газа, а рычаг
сектора нормального газа — в край-
нем заднем положении.
Регулирование качества смеси на
малом газе. Регулирование произво-
дится форсунками малого газа. По-
ворот рычагов форсунок влево со-
ответствует обогащению смеси, впра-
Рис. 229. Регулирование обо-
ротов малого газа.
во — обеднению (рис. 230). Цель регулирования — добиться устой-
чивой работы двигателя на оборотах в диапазоне 500—1200 в
минуту.
Для устранения обеднения или обогащения смеси на малом
газе необходимо повернуть рычаги всех четырех форсунок в тре-
буемую сторону на несколько зубьев
стопорного сектора, запустить двига-
тель, пропреть его до температуры
головок не ниже 120°С и, установив
600—700 сб/мин, проверить по внеш-
ним признакам достаточность регу-
лировки. При необходимости остано-
вить двигатель и дополнительно по-
вернуть рычаги форсунок в требуе-
мом направлении.
Отрегулировав качество смеси на
указанных выше оборотах, следует
проверить работу двигателя на ми-
Рис. 230. Регулирование нимальных оборотах 500 об/мин.
качества смеси на ма- „ ‘ '
лом газе. Для этого надо переместить рычаг
сектора газа полностью «на себя»,
установить винтом малого газа (если это требуется) 500 об/мин и
убедиться в нормальной работе двигателя. При необходимости
подрегулировать качество смеси поворотом рычагов форсунок.
329
При правильной регулировке качества смеси на малом газе дви-
гатель должен работать на оборотах 500—1200 в минуту без тряс-
ки, хлопков в карбюратор с коротким голубым пламенем, без чер-
ного дыма на выхлопе *.
Для получения более равномерной смеси при регулировании
необходимо пользоваться всеми четырьмя рычагами форсунок и
ставить их в одинаковое положение.
При установке двигателя на самолет или нового карбюратора
на двигатель рекомендуется для облегчения первого запуска по-
ставить рычаги всех четырех форсунок в положение наибольшего
обогащения и, запустив и прогрев двигатель, отрегулировать каче-
ство смеси и обороты малого газа, как указано выше.
Регулирование качества смеси на средних и максимальных обо-
ротах производится посредством замены главных бензиновых жик-
леров. Перед тем, как приступать к замене жиклеров, необходимо
убедиться в правильности регулировки высотного корректора (про-
верить соответствие положения иглы данным термо-барографика
см. ниже) и в отсутствии неисправностей двигателя и бензосистемы
самолета, способных привести к нарушению нормальной работы
двигателя.
При регулировании карбюраторов серии Г-7 разрешается уста-
навливать главные жиклеры диаметром 3,3—3,7 мм с левой сто-
роны и 3,3—3,4 мм — с правой. У карбюраторов серии Д-5 разре-
шается устанавливать с левой стороны жиклеры диаметром 2,9—
3.3 лои.2
Регулирование главными жиклерами ощутимо сказывается на
качестве смеси во всем диапазоне оборотов, начиная с 1000—1100.
После замены жиклеров необходимо проверить работу двига-
теля:
на режиме 1000—1500 об/мин . 5 мин.,
на крейсерском режиме 3 мии.,
на номинальном режиме ... 1 мии.,
на взлетном режиме . . . . 10 сек.,
на режиме малого газа . . 1—2 мин.
После этого необходимо дважды проверить приемистость дви-
гателя.
Если регулировка правильна, то двигатель должен работать на
всех режимах без тряски, хлопков в карбюратор, без перегрева,
черного дыма на выхлопе, иметь хорошую приемистость и разви-
вать на взлетном режиме требуемое число оборотов.
* При оборотах выше 1200 в минуту поворот форсунок малого газа практи-
чески влияния на качество смеси не оказывает.
5 Все жиклеры клеймят по диаметру в сотых долях миллиметра. Клеймо
ставят на торце, имеющем прорезь под отвертку. Например, жиклер диаметром
3,7 мм имеет клеймо «370».
330
Не разрешается регулировать качество смеси на средних и мак-
симальных оборотах перемещением иглы высотного корректора в
положение, не соответствующее данным термо-барографика.
Проверка регулировки и регулирование высотного корректора.
Регулировка высотного корректора проверяется всякий раз при
его замене и в случаях ненормальной работы двигателя из-за на-
рушения регулировки карбюратора. Цель проверки — определить
соответствие начального положения иглы корректора барометриче-
скому давлению и температуре окружающего воздуха в момент про-
верки.
Положение иглы определяется по превышению ее верхнего тор-
ца над плоскостью верхнего внутреннего уступа гнезда (размер А
на рис. 231). Этот размер замеряется специальным калибром. Его
величина для различных барометрических давлений и температур
окружающего воздуха дана в виде термо-барографика (рис. 231).
Положение иглы проверяется в следующем порядке. По величи-
не барометрического давления и окружающей температуры нахо-
дят, пользуясь термо-барографиком, размер А, определяющий поло-
жение иглы, которое она должна занимать в момент проверки. За-
тем с помощью калибра определяют фактическое положение иглы.
Для этого необходимо: установить рычаг механизма ручного уп-
равления в положение полного обогащения; отвернуть пробку кор-
пуса корректора над иглой; установить на ее место калибр и по де-
лениям его шкалы, расположенным против верхнего обреза движка,
определить размер А в миллиметрах.
Если полученное значение размера А точно соответствует термо-
барографику, то высотный корректор отрегулирован правильно. В
противном случае необходимо отрегулировать его в следующем по-
рядке. Отвернуть пробку корпуса корректора «ад рейкой механизма
ручного управления; снять стопорное кольцо и замок рейки и спе-
циальным торцовым ключом (квадрат 7X7 мм) повернуть хвосто-
вик анероида в требуемую сторону до точного соответствия поло-
жения иглы данным термо-барографика.
При вращении хвостовика по часовой стрелке игла поднимается;'
против часовой стрелки — опускается (рис. 232). За один оборот
хвостовика игла перемещается на 2,4 мм.
После регулирования положения иглы надо установить на место
замок рейки, довернув в случае необходимости хвостовик ключом
до совпадения выступа замка с ближайшим продольным пазом рей-
ки, поставить стопорное кольцо и еще раз проверить положение иг-
лы по калибру.
При замерах размера А калибром нельзя надавливать на его
движок, так как это приведет к отжатию иглы. Движок должен
только касаться иглы.
После установки замка рейки необходимо проверить величину
и плавность хода иглы. При перемещении рычага от одного упора
331
Пример: барометрическое давление 773 леи рт. ст., температура П°С. Расстояние от торца иглы до
гнезда получается равным 2,7 мм (на рисунке показано жирной линией).
332
до другого ход иглы должен быть не менее 9,5 мм, а движение ее
должно быть плавным, без заеданий и скачков. Если эти условия
нарушены, то высотный корректор необходимо заменить. Характер
движения иглы наблюдается через отверстие под пробку над иглой.
Рис. 232. Регулирование положения иглы
высотного корректора.
Закончив регулирование корректора и проверку регулировки,
следует завернуть пробки, обратив особое внимание на исправность
их прокладок, законтрить пробки проволокой, запустить двигатель;
прогреть и проверить его работу: на крейсерском режиме в течение
3 мин., на взлетном режиме в течение 2 сек.
Регулировать высотный корректор, ориентируясь только по
внешним признакам работы двигателя, не разрешается.
НЕИСПРАВНОСТИ В РАБОТЕ ДВИГАТЕЛЯ, ЗАВИСЯЩИЕ
ОТ КАРБЮРАТОРА, ИХ ПРИЧИНЫ И СПОСОБЫ УСТРАНЕНИЯ
К числу неисправностей двигателя, встречающихся при его экс-
плуатации и зависящих от карбюратора, относятся следующие.
1. Двигатель не запускается при нормальной
заливке и достаточном подогреве перед за-
пуском. Вспышек смеси в цилиндрах или вовсе
нет или происходят отдельные обратные вспы-
шки.
333
Причина неисправности — чрезмерное открытие дроссельных
заслонок при запуске, в результате чего система малого газа приго-
товляет чрезмерно бедную смесь. Она или вовсе не воспламеняется
от электрической искры, или горит очень медленно, что приводит к
обратным вспышкам.
Для устранения неисправности необходимо прикрыть дрос-
сельные заслонки до положения, соответствующего 700—800 об/мин.
2. При работе на малом газе после запуска
двигатель дает обратные вспышки в карбюра-
тор и глохнет при прекращении подачи бензи-
на заливочным шприцем или насосом приеми-
стости.
Неисправности возникает из-за чрезмерного обеднения смеси,
наиболее вероятными причинами которого являются:
а) открытие стоп-крана или негерметичность его клапана;
б) рычаг сектора высотного корректора находится в положении
«бедно»;
в) недостаточное поступление бензина в поплавковые камеры
из-за отсутствия давления бензина или засорения фильтров карбю-
ратора;
г) подсос воздуха по разъему карбюратора с переходником или
переходника с корпусом нагнетателя;
д) бедная смесь, приготовляемая системой малого газа.
Для устранения неисправности необходимо, не останавливая
двигателя, проверить положение секторов стоп-крана, высотного
корректора и показания бензинового манометра. Если сектор вы-
сотного корректора находится в положении полного обогащения,
сектор стоп-крана в положении «выключено», а давление бензина
не ниже 0,1 кг!см2 — остановить двигатель. После этого, для обес-
печения более плотной посадки 'клапанов стоп-крана, открыть и за-
крыть его несколько раз, вывернуть фильтры карбюратора и убе-
диться в их исправности, убедиться в отсутствии подтеков бензина
по разъемам карбюратора с переходником и переходника с корпу-
сом нагнетателя* и вновь запустить двигатель. Если работа дви-
гателя не улучшилась, значит причиной неисправности является или
регулировка системы малого газа на чрезмерно бедную смесь, или
негерметичность клапанов стоп-крана. В этом случае необходимо
вновь остановить двигатель, повернуть рычаги форсунок малого
газа на несколько зубцов в сторону обогащения смеси и снова про-
верить работу двигателя. В случае отрицательного результата за-
менить стоп-кран.
Менее вероятными причинами обеднения смеси являются: зае-
дание иглы поплавкового механизма в закрытом положении, заеда-
1 Одновременно с этим необходимо проверить герметичность соединений
впускных труб с цилиндрами и с корпусом нагнетателя. • . .
334
ние иглы высотного корректора в положении полного обеднения, '
засорение бензиновых жиклеров малого газа.
3. На малом газе двигатель работает с тря-
ской, черным дымом на выхлопе и хлопками.в
выхлопном коллекторе.
Причиной неисправности является чрезмерное обогащение смеси
на малом газе. Оно может произойти из-за неправильной регулиров-
ки малого газа или в результате переполнения поплавковых камер
бензином (заедание иглы в открытом положении., пропуск бензина
иглой или через прокладку под гнездом иглы из-за усадки проклад-
ки, негерметичность поплавка).
В первом случае двигатель хорошо переходит на средние оборо-
ты и работает нормально как на средних, так и на .больших оборо-
тах. Устраняется неисправность регулированием малого газа—-по-
воротом форсунок.
Во втором случае двигатель не переходит с малых оборотов на
средние, из дренажной трубки комбинированного клапана непре-
. рывной струей льется бензин. Двигатель необходимо немедленно ос-
тановить во избежание гидроудара в нижних цилиндрах, а карбю-
ратор —• заменить.
Причиной чрезмерного обогащения смеси на малом газе может
быть также пропуск бензина через клапан или через прокладку под
корпусом клапана насоса приемистости.
4. Двигатель глохнет при переходе на малый
газ. Причиной неисправности обычно является неправильная ре-
гулировка оборотов малого газа (при полном закрытии дроссель-
ных заслонок регулировочный винт не доходит до упора) или чрез-
мерно бедная смесь на малом газе.
5. Велики обороты малого газа. Причиной неис-
правности является или неправильная регулировка оборотов малого
газа, или скручивание осей и коробление дроссельных заслонок от
хлопков в карбюратор.
Если обороты малого газа не уменьшаются до 500 об/мин при
вывернутом регулировочном винте и при соприкосновении спицы сек-
тора карбюратора с упором его корпуса, то карбюратор необходимо
заменить.
Причиной повышенных оборотов на малом газе может быть так-
же недостаточное прикрытие дроссельных заслонок из-за люфтов
в тягах управления. С целью избежать этого, необходимо при регу-
лировании оборотов малого газа следить за тем, чтобы при
500 об/мин регулировочный винт находился на упоре малого газа,
а сектор в кабине пилота занимал крайне заднее положение при
полностью выбранных люфтах в управлении.
6. Плохая приемистость двигателя. Причинами
этого могут быть: бедная смесь на малом газе, износ манжеты пор-
шня ускорительного насоса, большие люфты в управлении дрос-
сельными заслонками и в сочленениях рычажной передачи от их
осей к поршню насоса. т
335
Износ манжеты поршня определяется по ощутимому рукой
уменьшению силы противодействия во время перемещения вперед
рычага сектора нормального газа на протяжении всего его хода.
При наличии люфтов в управлении насосом приемистости это про-
тиводействие полностью отсутствует в самом начале хода сектора.
В этих случаях карбюратор необходимо заменить.
Приемистость холодного двигателя резко ухудшается и при ис-
правном карбюраторе, вследствие обеднения на малом газе смеси,
поступившей в цилиндры. Поэтому на планировании зимой ни в
коем случае нельзя допускать снижения температуры головок ци-
линдров ниже 120°С. В противном случае при резком увеличении
газа не обеспечивается приемистость двигателя. Включение подо-
грева в этом случае значительно улучшает приемистость двигателя
и обеспечивает большую возможность безопасного ухода самолета
на второй круг. Исходя из этого, включение подогрева перед захо-
дом на посадку в зимних условиях вполне может быть рекомендо-
вано. Однако надо иметь в виду, что при включенном подогреве
двигатель не разовьет максимальной мощности и подогрев необхо-
димо выключать, как только газ будет дан полностью и двигатель
примет обороты. ,
7. Двигатель работает с тряской, иногда со-
провождающейся хлопками в карбюратор на
средних и больших оборотах; сектор высотного коррек-
тора находится в положении полного обогащения.
Причиной неисправности является обеднение смеси, которое мо-
жет быть результатом:
а) засорения фильтров карбюратора;
б) неправильной регулировки положения иглы высотного кор-
ректора;
в) негерметичности стоп-крана;
г) недостаточного давления бензина (неисправность бензинового
насоса, подсос воздуха под крышку фильтра-отстойника бензосис-
темы) или наличия воды в бензине.
Действительная причина обеднения смеси определяется, как и
в предыдущих случаях, методом последовательных исключений, на-
чиная с наиболее вероятной и менее трудоемкой из возможных при-
чин. Любая из причин устранима без съемки карбюратора с дви-
гателя.
Определяя причины неисправности, необходимо иметь в виду,
что тряска двигателя и хлопки в карбюратор на средних и больших
оборотах могут происходить и при исправном карбюраторе. Неис-
правность может быть вызвана нарушением зазоров между ролика-
ми рычагов и штоками клапанов, неправильной балансировкой воз-
душного винта, неисправностями в системе зажигания и т. д.
8. Двигатель работает неустойчиво на сред-
них и больших оборотах, с хлопками в выхлоп-
ной коллектор и черным дымом на выхлопе;
336
на взлетном режиме двигатель не развивает
положенных оборотов и наддува.
Причина неисправности — чрезмерно богатая смесь вследствие
слишком больших диаметров главных жиклеров, или неправильной
регулировки положения иглы высотного корректора. В обоих слу-
чаях неисправность устраняется регулированием карбюратора, как
указано выше.
5. ВОЗДУХОПРИЕМНИК КАРБЮРАТОРА
Основное назначение воздухоприемника — подвести воздух из
атмосферы к карбюратору с наименьшими внутренним и внешним
лобовыми сопротивлениями. Кроме того, воздухоприемник должен
обеспечить максимальное использование скоростного наддува в по-
лете и возможность подогрева воздуха, поступающего в карбю-
ратор.
В карбюратор
Рис. 233. Воздухоприемник самолета Ли-2.
Воздухоприемник представляет собой металлическое сопло, за-
крепленное на карбюраторе и выведенное наружу за капот двига-
теля (рис. 233). На передней стенке воздухоприемника закреплен
специальный кожух, к которому по двум гибким металлическим
шлангам подводится горячий воздух. Он нагревается в жаровых
трубах, установленных в выхлопном коллекторе. Полость кожуха
может быть сообщена или разобщена с каналом воздухоприемника
посредством специальной заслонки, управляемой вручную из каби-
ны пилота. Изменяя положение заслонки, можно установить тре-
22. Зак. 397 337
буемую степень подогрева воздуха на земле и в полете. При вы-
ключенном подогревателе весь горячий воздух через специальный
патрубок выходит из кожуха в атмосферу.
На задней стенке воздухоприемника самолета Ли-2 имеется
окно, закрытое заслонкой. Оно предназначено для уменьшения силы
взрыва при обратных вспышках смеси. Заслонка удерживается в
закрытом положении спиральными пружинами и открывается толь-
ко при обратных вспышках.
Наружная часть воздухоприемника на самолете Ан-2 закрыта
обтекателем, в передней части которого установлен управляемый
вручную пылефильтр. Для отвода обратного выхлопа за обтекатель
в атмосферу воздухоприемник самолета Ан-2 имеет специальный
патрубок, над которым расположен обратный клапан обтекателя.
На самолете Ли-2 очистка воздуха на входе в воздухоприемник
не предусмотрена.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СКОРОСТНОГО НАДДУВА
Скоростным наддувом называется повышение давления на входе
в двигатель за счет использования кинетической энергии набегаю-
щего потока воздуха.
Для использования скоростного наддува входное отверстие воз-
духоприемника выводится за капот, навстречу потоку воздуха и
располагается в зоне струи от винта. В полете поток воздуха, вте-
кающий в воздухоприемник, тормозится. При этом кинетическая
энергия воздуха переходит в потенциальную энергию давления и
тепловую энергию; давление и температура воздуха на входе в кар-
бюратор в полете повышаются по сравнению с его температурой и
давлением при работе двигателя на месте.
Максимально возможное повышение давления воздуха на входе
в карбюратор за счет использования скоростного наддува опреде-
ляется скоростью полета и при отсутствии потерь напора в воздухо-
приемнике равно:
л pV2 ,2
д рмакс = Pv — ро=a Кг 1м2,
где р„ —давление воздуха на входе в карбюратор в полете, кг/м2-,
Ро— давление воздуха на входе в карбюратор при работе дви-
гателя на месте, кг/м2\
V — скорость полета, м/сек.-,
р—плотность воздуха, кгсе№/и4;
а — коэффициент, учитывающий увеличение скоростного над-
дува за счет расположения воздухоприемника в струе
винта. В зависимости от режима полета а= 1,05—1,2.
Фактически в воздухоприемнике имеются внутренние потери на-
пора, зависящие от расположения его входного отверстия огноси-
338
только капота, от формы, плавности очертаний и состояния поверх
ности канала и другие. Они определяются коэффициентом гидрав-
лических потерь в воздухоприемнике <р, величина которого прибли-
зительно равна 0,15—0,30. Поэтому, фактическое повышение давле-
ния воздуха на входе в карбюратор за счет скоростного наддува
будет равно:
Д р = (а — <р) -р кг/м?.
Повышение температуры воздуха на входе в двигатель Д Т,
вследствие торможения его перед воздухоприемником в полете,
можно определить по формуле:
I/2
Д Т= Tv - То^-— °C,
’ ° 2010
где: Tv — температура воздуха на входе в двигатель в полете (при
полном торможении скорости — от v до 0), °C;
У о — температура воздуха на входе в двигатель при v = 0
(температура наружного воздуха), °C;
V — скорость полета, м/сек.
Как видно из формул, повышение давления и температуры воз-
духа на входе в двигатель пропорционально квадрату скорости по-
лета самолета и может достичь значительных величин. Так, напри-
мер, при V = 230 км/час у земли: Д р = 15—20 мм рт. ст.;
ДУ = 2—3°С, а при V = 500 км/час: &р = 60—70 мм рт. ст. и
ДУ ~ 10°С.
Использование скоростного наддува позволяет получить в по-
лете на неизменном числе оборотов двигателя требуемое давление
наддува при меньшем открытии дроссельных заслонок карбюратора
и поддержать его постоянным до большей высоты полета. Другими
словами, скоростной наддув приводит к повышению высотности
двигателя и увеличивает практический потолок самолета.
Приращение высотности двигателя за счет скоростного наддува
зависит от скорости полета и приближенно может быть определено
по формуле:
/ V2 V
Д//^36 —— 1 ;
\ 100 /
где: V — скорость полета, км/час.
При скорости полета 500 км/час величина Д Н достигает 900—
1000 м.
С другой стороны, повышение температуры воздуха на входе
в двигатель за счет скоростного наддува приводит к повышению
примерно на такую же величину температуры смеси на выходе из
нагнетателя. В результате мощность двигателя, работающего на
22* 339
неизменных оборотах и наддуве, снижается на всех высотах вплоть
до расчетной (рис. 234). На новой, увеличенной за счет скоростного
наддува, расчетной высоте мощность двигателя очень близка к мощ-
ности на расчетной высоте, соответствующей, работе двигателя на
месте.
Совершенно очевидно, что скоростной наддув полезен только на
высотах, больше расчетной для данной величины наддува. На мень-
ших высотах, когда получение требуемого наддува обеспечивается
с прикрытыми дроссельными заслонками, скоростной наддув вызы-
Рис. 234. Высотная характеристика
двигателя без учета скоростного
наддува (I) и с учетом скоростного
наддува (II).
вает падение мощности двигателя. Так, двигатель АШ-62ИР, рабо-
тающий в статических условиях, т. е. без скоростного наддува, при
числе оборотов 2100 в минуту поддерживает номинальный наддув
900 мм рт. ст. до высоты 1500 м и развивает при этом эффективную
мощность 820 л. с. на земле и 840 л. с. на расчетной высоте. При
наборе высоты на скорости по прибору 185 км!час и тех же оборо-
тах и наддуве расчетная высота двигателя увеличивается на:
(I/2 V / irk \г
^36 1-^-1 ^125 м,
100 / \ 100 /
а мощность снижается на 10—15 л. с. во всем диапазоне высот до
расчетной, что приводит к уменьшению скороподъемности самолета.
На самолете Ли-2 в режиме набора высоты высотность двига-
теля не только не повышается, а наоборот, снижается. Это обуслов-
лено удалением входного отверстия воздухоприемника от передней
кромки капота, в результате чего на углах атаки, соответствующих
режиму набора высоты, происходит затенение воздухоприемника
капотом (рис. 235 6). При таком расположении воздухоприемника
использование скоростного наддува возможно только на режиме
горизонтального полета (рис. 235, а).
340
Для снижения потерь давления воздуха на входе в карбюратор
двигателя, работающего на земле, и для максимального использо-
вания скоростного наддува в полете с целью повысить высотность
двигателя воздухоприемники карбюраторов на самолетах Ли-2 и
Ан-2 устроены так, чтобы они имели минимальные внутренние гид-
равлические сопротивления. Канал воздухоприемника выполнен в
виде диффузора с плавными внутренними обводами. Сечение кана-
ла постепенно увеличивается по направлению к карбюратору, что
Рис. 235. Влияние расположения воздухоприем-
ника на использование скоростного наддува (для
самолета Ли-2).
обеспечивает плавное уменьшение скорости воздуха и минимальные
потери скоростной энергии на внутреннее трение.
Нижняя кромка входного отверстия воздухоприемника поднята
над капотом двигателя на 20—30 мм. Сделано это с целью исклю-
чить попадание в воздухоприемник заторможенного пограничного
слоя воздуха, который движется по наружным стенкам капота
(рис. 236). Попадание в воздухоприемник пограничного слоя и вих-
рей, образующихся из-за срывов его у стенок капота, приводит
к уменьшению скоростного наддува. Для слива пограничного слоя,
подходящего к воздухоприемнику, между ним и капотом. имеются
щели.
341
Внешнее лобовое сопротивление воздухоприемника, выступаю-
щего за капот двигателя, приводит к снижению скорости самолета
на несколько километров в час. Для уменьшения сопротивления
выступающая часть воздухоприемника на самолете Ан-2 закрыта
специальным обтекателем верх-
ней крышки капота двигателя.
Ли-2
СчоростЬ Воздуха
Рис. 236. Слив пограничного слоя
у воздухоприемника.
ПОДОГРЕВ ВОЗДУХА,
ПОСТУПАЮЩЕГО В КАРБЮРАТОР
Испарение топлива связано с
поглощением некоторого количе-
ства тепла — так называемой
скрытой теплоты парообразова-
ния. В процессе карбюрации это
тепло отбирается от воздуха,
вследствие чего температура то-
пливно-воздушной смеси сни-
жается.
Снижение температуры смеси
в случае полного' испарения нахо-
дящегося в ней топлива может
быть определено по формуле:
;
Ст-а/0 Ср
где гт — скрытая теплота парообразования топлива. Для бензинов
г 70—80 кал/кг;
Ст—теплоемкость жидкого топлива « 0,5 кпл/кг°С;
а— коэффициент избытка воздуха;
/о — количество кг воздуха, теоретически необходимое для пол-
ного сгорания 1 кг топлива. Для бензина /0 ~ 14,9 кг воз-
духа/кг топлива;
Ср — теплоемкость воздуха при постоянном давлении:
Ср ~ 0,24 кал1кг°С.
Из формулы^ видно, что чем богаче смесь (чем меньше а), тем
больше снижается ее температура за счет испарения топлива. Фи-
зически это вполне понятно: чем богаче смесь, тем относительно
большее количество топлива содержится в ней и, следовательно,
тем больше тепла отбирается от воздуха при полном испарении
топлива.
Снижение температуры бензино-воздушной смеси при различ-
ных коэффициентах избытка воздуха и при условии полного испа-
рения бензина на пути от карбюратора до нагнетателя дано на
рис. 237. Фактически температура смеси снижается на несколько
меньшую величину. Это объясняется, во-первых, неполным испаре-
нием бензина на участке карбюратор—нагнетатель; во-вторых, на-
342
Рис. 237. Снижение темпера-
туры смеси от испарения бен-
зина при различных значениях
коэффициента избытка воз-
духа а.
гревом смеси по пути от карбюратора до нагнетателя от стенок дви-
гателя.
Количество бензина, испаряющегося на пути карбюратор—на-
гнетатель, зависит от начальной температуры воздуха, поступаю-
щего в карбюратор. Чем она выше, тем больше испаряется бензина
и наоборот. При температуре воздуха минус 22°С бензин, находя-
щийся в смеси, вообще не испаряется. При любых температурах
бензин на пути от карбюратора до нагнетателя обычно не успевает
испариться полностью; испарение его
заканчивается в цилиндрах двигате-
ля в тактах впуска и сжатия.
Однако даже частичное испаре-
ние бензина (приводит к охлаждению
воздуха в карбюраторе до темпера-
туры ниже нуля при сравнительно
высоких положительных температу-
рах его на входе в карбюратор. При
высокой влажности воздуха это вы-
зывает выпадение из’ него влаги в
виде инея, который скапливается на
стенках смесительных камер, диф-
фузоров и на дроссельных заслон-
ках, образуя на них ледяные кор-
ки,— возникает обледенение карбю-
ратора, представляющее собой весь-
ма опасное явление.
В результате обледенения карбюратора уменьшается площадь
проходных сечений диффузоров, что, при неизменных оборотах и
положении дроссельных заслонок, приводит к уменьшению веса
воздуха, поступающего в двигатель, и к падению его мощности *.
Иногда обледенение бывает настолько сильным, что лед закли-
нивает дроссельные заслонки, лишая пилота возможности управ-
лять ими, а мощность снижается до величины, не обеспечивающей
даже горизонтального полета. В момент взлета обледенение может
привести к столь резкому и значительному снижению мощности,
что самолет не в состоянии будет оторваться от земли. Обледенение
карбюратора опасно также тем, что может вызвать повреждение
и даже полное разрушение крыльчатки нагнетателя кусочками
льда, отколовшимися от стенок диффузоров или от дроссельных за-
слонок.
Для предупреждения обледенения карбюратора при полетах в
условиях повышенной влажности воздуха и для устранения уже
образовавшегося льда в карбюраторе силовые установки самолетов
с двигателями АШ-62ИР обязательно имеют устройство для подо-
грева воздуха, поступающего в карбюратор.
Кроме того, подогрев воздуха позволяет улучшить смесеобразо-
1 Падение мощности из-за обледенения карбюратора определяется по по-
степенному падению наддува и по уменьшению скорости полета.
343
вание при низких температурах окружающего воздуха и обогатить
смесь с целью улучшения приемистости двигателя или снижения
температуры головок цилиндров.
Устройство для подогрева воздуха, поступающего в карбюратор,
на самолетах Ли-2 и Ан-2 принципиально одинаково (рис. 238).
Оно состоит из двух стальных жаровых труб 2, смонтированных
внутри кольца выхлопного коллектора 10. Нижние концы труб со-
единены с заборниками холодного воздуха 1, расположенными
между 4 и 5-м и 5 и 6-м цилиндрами. Верхние концы труб соедине-
ние. 238. Схема подогрева воздуха, поступающего в карбюратор.
1—воздухозаборник; 2—жаровая труба; 3—гибкий шланг; 4—отверстие для
входа горячего воздуха; 5—отверстие выходного патрубка; 6—кожух воздухо-
приемника; 7—воздухоприемник; 8—заслонка; 9—карбюратор; 10—выхлопной
коллектор.
ны с гибкими шлангами 3, изготовленными из специально спрофи-
лированной дуралюминовой ленты. Шланги присоединены к перед-
нему кожуху воздухоприемника 6.
Наличие гибкого соединения между воздухоприемником и жа-
ровыми трубами уменьшает возможность появления трещин в воз-
духоприемнике и в выхлопном коллекторе из-за вибрации их с раз-
личной частотой.
При работе двигателя холодный воздух непрерывно поступает
в жаровые трубы, нагревается выхлопными газами и подводится в
полость кожуха воздухоприемника. Подача горячего воздуха в кар-
бюратор регулируется заслонкой 8, управляемой вручную из каби-
ны пилота. Если сектор управления заслонкой на пульте управле-
ния занимает крайнее переднее положение (рис. 238, а), то заслонка
перекрывает доступ горячего воздуха из жаровых труб в карбюра-
тор, и весь горячий воздух выходит через патрубок кожуха в атмос-
феру. Такое положение соответствует выключенному подогреву.
При крайнем заднем положении сектора (рис. 238, б) заслонка
полностью перекрывает доступ холодного воздуха в карбюратор, и
в него поступает только горячий воздух из жаровых труб. Выход
344
горячего воздуха в атмосферу через патрубок кожуха воздухо-
приемнпка полностью перекрыт заслонкой. Такое положение соот-
ветствует максимальному подогреву воздуха, поступающего в кар-
бюратор.
При промежуточных положениях сектора (рис. 238, в) заслонка
открывает доступ в карбюратор одновременно холодного и горяче-
го воздуха и выход избыточного горячего воздуха в атмосферу че-
рез патрубок кожуха.
Сектор управления заслонкой подогревателя может быть зафик-
сирован в любом положении благодаря гребенке, укрепленной на
пульте управления, и сцепленному с ней пружинному фиксатору,
установленному на самом секторе.
Подогрев воздуха, поступающего в карбюратор, контролируется
по температуре смеси, которая замеряется в переходнике карбю-
ратора.
Включение подогрева воздуха приводит к снижению мощности
двигателя и к увеличению расхода горючего.
Снижение мощности обусловлено следующими факторами:
1) повышение температуры воздуха на входе в карбюратор со-
провождается падением наддува за счет уменьшения напорной спо-
собности нагнетателя и повышением температуры смеси на выходе
из нагнетателя. В результате уменьшается весовой заряд смеси в
цилиндрах двигателя и мощность его снижается;
2) при включении подогрева увеличиваются гидравлические со-
противления проходу воздуха в карбюратор за счет увеличения со-
противлений в жаровых трубах и торможения потока холодного
воздуха заслонкой в канале воздухоприемника. Это приводит к
уменьшению давления на входе в карбюратор и вызывает дополни-
тельное падение наддува и мощности;
3) повышение температуры воздуха на входе в карбюратор вы-
зывает резкое обогащение смеси *. Скорость горения ее уменьшает-
ся, в результате чего мощность двигателя также снижается.
Требуемая в полете мощность при включении подогрева воздуха
поддерживается дополнительным открытием дроссельных заслонок.
Увеличение расхода горючего при включении подогрева обуслов-
лено исключительно обогащением смеси. Обогащение же смеси, со-
провождающееся интенсивным внутренним охлаждением двигателя,
приводит при включении подогрева к снижению температуры голо-
вок цилиндров. Это позволяет использовать подогрев воздуха, по-
ступающего в карбюратор, не только как средство предупреждения
и устранения обледенения карбюратора, но и как средство сниже-
ния температуры головок цилиндров в полете.
1 Это справедливо для карбюраторов, у которых корпус высотного коррек-
тора ие омывается подогреваемым воздухом (на двигателях до 12-й серии)'.
В противном случае включение подогрева приводит к обеднению смеси. При не-
значительных ‘температурах подогрева воздуха на этих двигателях « практи-
чески не меняется. При увеличении подогрева скесь обедняется все более интен-
сивно.
345
Обогащение смеси при включении подогрева воздуха устраняет-
ся дополнительным обеднением ее высотным корректором карбю-
ратора вручную.
Пользование подогревателем воздуха. Обледенение карбюрато-
ра может происходить на земле и в полете как при положительных,
так и при отрицательных температурах наружного воздуха, если он
имеет высокую влажность. Наиболее интенсивно лед образуется
при температурах воздуха в пределах 0н- + 12°С, а также при
полете в облаках и в дождь. Внешним признаком обледенения кар-
бюратора является постепенноё падение наддува при неизменном
положении дроссельных заслонок и уменьшении скорости полета.
Пользуясь подогревателем в полете для обеднения смеси высот-
ным корректором вручную, необходимо соблюдать следующий по-
рядок действий:
1) включить подогреватель, отрегулировав его так, чтобы тем-
пература смеси была +1 +3°С;
2) восстановить мощность двигателя, т. е. дополнительно от-
крыть дроссельные заслонки до восстановления первоначального
наддува;
3) обеднить смесь высотным корректором до начала падения
температуры головок цилиндров.
Уменьшение подогрева или выключение подогревателя необхо-
димо производить в обратном порядке:
1) полностью обогатить смесь высотным корректором;
2) выключить (или уменьшить) подогрев;
3) прикрыть дроссельные заслонки до первоначального над-
дува;
4) обеднить смесь высотным корректором до начала падения
температуры головок цилиндров.
Если высотный корректор отрегулирован вручную на бедную
смесь,— то выключать подогрев нельзя, так как это приведет к еще
большему обеднению смеси, к обратным вспышкам в карбюратор и
к падению оборотов.
Для предупреждения обледенения карбюратора в крейсерском
полете, когда при выключенном подогреве температура смеси ниже
нуля, подогрев необходимо включить и поддерживать им температу-
ру смеси в пределах Ц-1-^+3°С до момента захода на посадку.
При заходе на посадку в летних условиях подогрев должен быть
выключен полностью, для того чтобы при необходимости уйти на
второй круг можно было получить от двигателя полную взлетную
мощность *.
При наличии обледенения карбюратора (как только будет заме-
чено падение наддува) необходимо, не трогая сектора газа, вклю-
чить подогрев и, постепенно увеличивая его, довести температуру
смеси приблизительно до -}-8оС. В момент включения подогрева
давление наддува сначала еще больше упадет, а затем по мере тая-
1 О целесообразности и возможности оставлять подогрев включенным при
заходе на посадку в зимних условиях см. стр. 335, пункт 6.
346
ния льда начнет постепенно увеличиваться (см. рис. 239). Темпера-
туру смеси +8°С надо поддерживать до тех пор, пока в результате
полного исчезновения льда не прекратится увеличение наддува.
После этого надо отрегулировать подогрев на температуру смеси
-|-1 -ч- 4-3°С, установить рычагом сектора газа требуемый наддув и
обеднить смесь высотным корректором до начала падения темпера-
туры головок цилиндров.
Рис. 239. Регулирование температуры смеси и изменение давления
наддува при устранении обледенения карбюратора.
Не следует включать подогрев сразу полностью и до температу-
ры смеси выше 4-8°С, так как быстрое подтаивание льда и отламы-
вание его кусочков может привести к повреждению крыльчатки
нагнетателя.
Для предупреждения обледенения карбюратора на взлете в ус-
ловиях большой влажности наружного воздуха (особенно при тем-
пературе его от 0 до 4-12°С), при моросящем дожде или мокром
снеге, подогреватель должен быть включен во время прогрева дви-
гателя и в течение всего времени его работы до начала разбега са-
молета.
Во время прогрева двигателя подогрев регулируется на темпе-
ратуру смеси 4-3 4-5°С. Если после пробы двигатель был выклю-
чен, то сразу после запуска его для руления на старт температуру
смеси необходимо отрегулировать на 4-8 -ч- 4- 10°С при оборотах
347
1200—1300 в минуту и не менять положения сектора подогрева до
начала взлета.
Непосредственно перед взлетом подогрев должен быть полно-
стью выключен. Взлет с включенным подогревом
разрешается в исключительных случаях.
При переходе в режим набора высоты подогрев вновь необхо-
димо включить, отрегулировать на температуру смеси +3 ч- +5°С
и поддерживать такую температуру в течение всего времени набора
высоты.
В режиме горизонтального полета подогрев необходимо отрегу-
лировать на температуру смеси -Ь1 ч- -f-3°C.
Необходимость использовать подогрев для снижения температу-
ры головок цилиндров возникает в тех случаях, когда в крейсерском
полете она поднялась выше 205, а в одномоторном полете — выше
245°С *. Во втором случае подогрев включается с таким расчетом,
чтобы при выключенном высотном корректоре температура головок
установилась в пределах 215 ч- 220°С.
Действие подогревателя проверяется при каждой пробе двига-
теля после прогрева. Для этого при числе оборотов 1850 в минуту
на малом шаге винта, необходимо рычаг сектора управления подо-
гревом плавно перевести полностью «на себя». Число оборотов дви-
гателя должно также плавно снизиться на 150—250 в минуту а
температура смеси — постепенно повышаться. Двигатель должен
работать равномерно, без тряски и обратных вспышек в карбюра-
тор. Через 10—45 сек. перевести рычаг сектора в крайнее переднее
положение. Число оборотов должно снова увеличиться до 1850 в
минуту.
Если при включении подогрева будут наблюдаться обратные
вспышки в карбюратор или тряска, двигатель необходимо немед-
ленно остановить и проверить состояние жаровых труб. Хлопки в
карбюратор при включении подогрева указывают на наличие про-
гара жаровых труб, в результате чего выхлопные газы попадают
во всасывающую систему.
Прогар жаровых труб может быть определен также и в полете
по повышенной температуре смеси при выключенном подогреве.
Повышение температуры смеси при этом вызывается чрезмерным
нагревом стенок воздухоприемника выхлопными газами, циркули-
рующими через его кожух, и подогревом воздуха от стенок и от за-
слонки воздухоприемника.
Необходимо иметь в виду, что температура смеси может повы-
шаться и при исправных жаровых трубах. Причиной этого может
быть негерметичность заслонки воздухоприемника — пропуск ею
горячего воздуха в закрытом положении.
Наиболее характерными неисправностями воздухоприемника яв-
ляются также износ подшипников оси заслонки, износ и разруше-
ние гибких металлических шлангов, трещины в стенках кожуха и
самого воздухоприемника.
При установке на двигатель свечей СД-48БС.
348
ПЫЛЕФИЛЬТРЫ
Атмосферный воздух, поступающий в двигатель, содержит в
себе значительное количество пыли, состоящей из мельчайших ча-
стичек кварцевого песка и различных металлов. Количество пыли в
воздухе зависит от времени года, покрова почвы, состояния погоды
и других факторов. Наибольшее количество пыли в воздухе содер-
жится летом у земли при плохом травянистом покрове почвы или
при отсутствии его вообще. Над аэродромами с хорошим травяным
покровом и с бетонным покрытием в 1 м3 воздуха содержится от
1 до 3 г пыли. Над аэродромами без травяного покрытия содержа-
ние пыли в 1 м3 воздуха достигает 10 и более граммов. В особо
пыльных районах, например в Средней Азии, воздух запылен еще
больше и на значительных высотах (до 1000—1500 м).
Количество воздуха, поступающего в двигатель АШ-62ИР, со-
ставляет около 1 кг в секунду при работе на взлетном режиме и
0,4—0,6 кг в секунду на крейсерских режимах. При удельном весе
воздуха у земли около 1,2 кг/м3 это составляет, соответственно, око-
ло 0,8 и 0,35—0,5 м3 в секунду. Нетрудно подсчитать, что при поле-
тах на малой высоте 1 и средней запыленности воздуха примерно
5 г/м3 в двигатель поступает около 2—2,5 г пыли в секунду, или
около 7—9 кг в час.
Большая часть пыли, поступившей вместе с воздухом в цилин-
дры двигателя, уносится обратно в атмосферу вместе с выхлопны-
ми газами. Часть же ее оседает на стенках цилиндров, прилипая к
имеющейся на них масляной пленке. Смешиваясь с маслом пыль
образует «пасту>, которая, как абразив, истирает металл и вызы-
вает повышенный износ деталей цилиндро-поршневой группы. Про-
никая в картер, пыль засоряет масло, циркулирующее через дви-
гатель, вызывает повышенный износ подшипников и других деталей
и образует отложения в масляных каналах.
Особенно вредными в отношении износов деталей являются
крупные частицы пыли, размеры которых близки или превышают
величину зазоров между трущимися поверхностями.
Таким образом, атмосферная пыль, попадающая в двигатель
вместе с воздухом, приносит огромный вред, вызывая повышенный
износ деталей и прежде всего гильз цилиндров и поршневых колец,
усложняя и удорожая эксплуатацию двигателя.
Для предохранения от попадания в двигатель пыли, содержа-
щейся в атмосферном воздухе, силовые установки почти всех совре-
менных самолетов с поршневыми двигателями снабжаются пыле-
фильтрами, которые устанавливаются на входе воздуха в двигатель.
Все самолеты, находящиеся на эксплуатации в ГВФ, также снаб-
жены пылефильтрами. Исключение составляет самолет Ли-2, на ко-
тором пылефильтр устанавливался пока только в опытном порядке.
Наибольшее распространение получили металлические пыле-
фильтры: отбойные, контактные и смешанного типа —
1 Например, полеты самолета Ан-2 на авиационно-химических работах.
349
отбойно-контактные. По сравнению с матерчатыми пыле-
фильтрами они обладают лучшими фильтрующими свойствами, соз-
дают меньшие гидравлические сопротивления при проходе через
них воздуха, обладают большей прочностью, имеют меньшие габа-
риты и более удобны в эксплуатации.
На самолете Ан-2 установлен пылефильтр отбойно-контактного
типа.
Принцип работы его заключается в следующем (рис. 240).
Фильтр состоит из двух дуралюминовых сеток, смонтированных в
одном каркасе и установленных перед воздухоприемником в его об-
текателе. Каждая сетка изготовлена из пластин выштамповкой в
Рис. 240. Схема работы отбойно-контактного пыле-
фильтра самолета Ан-2.
1—пылеотбойная сетка; 2—сетка, покрытая маслом;
3—обтекатель воздухоприемника; 4—воздухоприем-
ник; 5—пылеотводящая щель.
ней специальных отверстий (ячеек), кромки которых отогнуты
в одну сторону. Передняя сетка имеет сухую поверхность и рабо-
тает по принципу отбойного пылефильтра. Задняя сетка смочена
маслом и работает по принципу контактного пылефильтра.
При подходе к передней сетке набегающий поток воздуха .раз-
бивается на отдельные струйки. Каждая стручка огибает выступаю-
щую кромку отверстия сетки и, изменив направление движения,
поступает в отверстие. При повороте струйки наиболее тяжелые ча-
стицы находящейся в ней пыли, обладая большей, чем воздух инер-
цией, не в состоянии также легко изменить направление. Они уда-
ряются в выступ отверстия сетки и отражаются от нее, вылетая под
силой удара из потока воздуха или сразу, или попадая в соседние
нижние струйки воздуха и постепенно с ударами перемещаясь вниз.
Первая сетка отбивает .наиболее крупные частицы пыли. Она в
состоянии удалить из воздуха до 75—85% всей пыли.
Отбитая от воздуха пыль вылетает под капот двигателя через
пылеотводящую щель, специально сделанную в капоте перед ниж-
ней кромкой пылефильтра, поступает в охлаждающий двигатель
воздух и вместе с ним в атмосферу.
Пройдя первую сетку, воздух, содепжащий уже только мелкие
350
частицы пыли, поступает ко второй сетке, поверхность которой по-
крыта масляной пленкой. При соприкосновении воздуха с этой плен-
кой частицы пыли прилипают к ней и удерживаются от попадания в
двигатель. Вторая сетка улавливает до 15—20% пыли, прошедшей
через первую сетку.
Пылефильтр самолета Ан-2 может быть использован и как
фильтр чисто отбойного типа, —если вторая сетка его не будет смо-
чена маслом, и как фильтр чисто контактного типа,—если смочить
маслом обе сетки. Однако как в том, так и в другом случае он бу-
дет работать значительно хуже, чем в отбойно-контактном вариан-
те. Поэтому фильтр следует систематически промывать и перезаря-
жать маслом.
Для зарядки фильтра необходимо погрузить его в масло, затем
дать возможность маслу полностью стечь, после чего сухой тряпкой
тщательно протереть досуха
всю поверхность передней сет-
ки, обращенную к потоку воз-
духа.
Пылефильтр самолета Ан-2
— выключающийся. Включение
и выключение его производит-
ся вручную из кабины пилота.
При положении сектора пыле-
фильтра полностью «от себя»
пылефильтр включен, «на се-
бя» — выключен.
Рис. 241. Влияние пылефильтра на
мощность и высотность двигателя.
В процессе эксплуатации
самолета и двигателя с пыле-
фильтром необходимо иметь
в виду следующее обстоятельство. При включении пылефильтра
гидравлические сопротивления на всасывании увеличиваются, в ре-
зультате чего давление и температура воздуха перед карбюратором
уменьшаются. Уменьшение давления перед карбюратором вызывает
соответствующее уменьшение давления наддува. При этом для
поддержания наддува требуется дополнительно приоткрыть дрос-
сельные заслонки карбюратора. Другими словами, при включении
пылефильтра высотность двигателя уменьшается на величину ДАТ
(рис. 241). С другой стороны, снижение температуры воздуха перед
карбюратором при включении пылефильтра вызывает такое же
снижение температуры смеси на выходе из нагнетателя, что при-
водит (при том же давлении наддува) к увеличению мощности
двигателя на величину ДА на всех высотах до расчетной.
Таким образом, включение пылефильтра на всех режимах, кро-
ме взлетного, и на всех высотах до расчетной, при том же давлении
наддува и оборотах позволяет получить большую мощность, ско-
рость и скороподъемность, чем при выключенном пылефильтре.
С включенным пылефильтром двигатель не в состоянии развить
взлетные обороты и наддув. Но при взлете на номинальном ре-
351
жиме включение пылефильтра обеспечивает сокращение разбега
самолета.
Исходя из этого пылефильтр целесообразно держать включен-
ным на всех высотах до границы высотности двигателя для данного
наддува. Перед взлетом пылефильтр необходимо выключить на слу-
чай необходимости воспользоваться взлетным режимом.
Зимой пылефильтр с самолета снимают, так как надобность в
нем отпадает, и, кроме того, при случайном включении он может
быть полностью забит снегом, что вызовет отказ двигателя в работе.
6. ВПРЫСК ВОДЫ В ДВИГАТЕЛЬ
Эксплуатация двигателя в жарких условиях сопровождается по-
вышенной температурой головок цилиндров и масла. Во время взле-
та и набора высоты при температуре наружного воздуха +25°С и
выше головки цилиндров и масла, как правило, перегреваются.
В результате надежность двигателя резко уменьшается. Кроме того,
увеличение температуры головок цилиндров выше установленного
предела приводит к снижению взлетной мощности двигателя вслед-
ствие уменьшения весового заряда смеси в цилиндрах. Так, напри-
мер, при температуре головок цилиндров 250°С взлетная мощность
снижается на 40—50, а при 280°С — на 160—170 л. с. ,
Перегрев двигателя на взлете и «наборе высоты в этих условиях
вынуждает уменьшать полетный вес самолета, а в отдельных слу-
чаях и вообще отменять полеты.
Для предотвращения перегрева двигателей АШ-62ИР и обеспе-
чения надежной эксплуатации их в жарких условиях часть самоле-
тов Ли-2, работающих в южных районах страны, оборудована си-
стемой впрыска воды в двигатели.
В связи с этим кратко рассмотрим характер.влияния впрыска
воды на работу двигателя.
На самолетах Ли-2 вода впрыскивается в переходник карбюра-
тора. Перемешиваясь со смесью, она поступает в нагнетатель и при
нагреве смеси частично испаряется, отбирая от нее тепло и умень-
шая степень ее нагрева. Испарение воды продолжается в цилиндрах
двигателя в тактах впуска и сжатия и также сопровождается пере-
дачей ей тепла от смеси.
Вода обладает большой скрытой теплотой парообразования и
при испарении отбирает от смеси значительное количество тепла,
что приводит к снижению температуры смеси и к повышению плот-
ности ее в конце такта впуска. Это способствует увеличению весо-
вого заряда смеси в цилиндрах и повышению мощности двигателя.
С другой стороны, пары воды, занимая в цилиндрах некоторый
объем, уменьшают поступающее в них количество смеси, т. е. сни-
жают весовой заряд. Это способствует "уменьшению мощности дви-
гателя.
Опыты показывают, что при впрыске воды до 50% от расхода
топлива эти два фактора практически полностью компенсируют
друг.друга и не вызывают ни уменьшения, ни увеличения мощности
352
двигателя. Дальнейшее увеличение впрыска воды приводит к сни-
жению мощности двигателя.
Пары воды обладают высокой удельной теплоемкостью. При
сгорании смеси они нагреваются до температуры газов в цилиндрах,
на что затрачивается значительное количество тепла, которое отби-
рается от самих газов. В результате температура газов снижается,
что приводит к уменьшению нагрева цилиндров и к снижению тем-
пературы еще несгоревшей части смеси.
При снижении температуры смеси уменьшается скорость ее сго-
рания. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению максимального
давления газов в цилиндрах pt и вызывает некоторое снижение
мощности двигателя. Заметное снижение мощности из-за снижения
pt начинается при впрыске воды в количестве 25—35% от расхода
топлива. С другой стороны, снижение давления р, приводит к
уменьшению величины механи-
ческих нагрузок, действующих
на детали двигателя, и повы-
шает надежность его работы.
Таким образом, применение
впрыска воды позволяет:
1) резко снизить темпера-
туру головок цилиндров при
работе на форсированных ре-
жимах и в полете на малой
скорости, когда обдув и охлаж-
дение цилиндров недостаточ-
ны. Мощность двигателя при
этом не снижается;
2) снизить температуру и
давление смеси в цилиндрах
в процессе сгорания и за счет
этого исключить возможность
детонации при работе двига-
теля на взлетном режиме;
Рис. 242. Схема впрыска воды в
двигатель на самолете Ли-2.
1—водяной бак; 2—водомерное стек-
ло; 3—перекрывной кран; 4—фильтр
отстойник; 5—распределительный
кран; 6- переходник карбюратора;
7—сливной кран.
3) обеспечить работу двигателя на взлетном режиме без дето-
нации при использовании бензинов с пониженным октановым чис-
лом, пригодных для работы без впрыска воды на крейсерских ре-
жимах.
Впрыск воды не вызывает коррозии деталей двигателя и способ-
ствует уменьшению нагарообразования на поршнях, клапанах и
стенках камер сгорания. Условия работы цилиндров, поршней и
поршневых колец при впрыске воды улучшаются за счет снижения
температуры, что приводит к увеличению их долговечности.
Принципиальная схема устройства системы впрыска воды на са-
молете Ли-2 показана на рис. 242. Она состоит из водяного бака 1
емкостью 80 литров с водомерным стеклом 2, установленного в пе-
реднем багажнике самолета, перекрывного крана 3, сетчатого
23. Зак. 397 353
фильтра-отстойника 4, двух распределительных кранов 5, двух слив-
ных кранов 7, расположенных в нижних точках системы, четырех
штуцеров-форсунок с диаметром отверстий 1,5 мм, ввернутых в
стенки переходника карбюратора 6 по одному с правой и с левой
стороны, и соединительных трубопроводов.
Вода через форсунки подается самотеком и под действием раз-
режения в переходнике карбюратора. Сечение отверстий форсунок
подобрано так, чтобы подача воды в двигатель ла режимах от
рк = 700 мм рт. ст. до взлетного наддува составляла около 1 литра
Номер цилиндра
Рис 243. Снижение температуры го-
ловок. цилиндров двигателя ALLI-62HP
при впрыске воды на режиме набо-
ра высоты (по данным ГосНИП.
ГВФ). .
в минуту,'что соответствует расходу воды около 20—30% от рас-
хода топлива. При такой подаче воды мощность двигателя не на-
дает и его температурный .режим на взлете и наборе высоты сохра-
няется нормальным при самых высоких температурах наружного
воздуха (до +45°С).
Для примера на рис. 243 показано снижение температуры го-
ловок цилиндров двигателя АШ-62ИР на режиме набора высоты
при температуре наружного воздуха 4-28 -т- 30°С, полученное в ре-
зультате впрыска воды. Как видно из графика, снижение темпера-
туры головок в отдельных цилиндрах достигает 40—45°С.
Из графика видно также, что температуры головок у различных
цилиндров значительно отличайтся друг от друга. Это объясняется
неоднородностью состава смеси по цилиндрам двигателя. Неравно-
мерное охлаждение различных цилиндров при впрыске воды указы-
вает на неравномерное распределение воды по цилиндрам.
Эксплуатация системы впрыска воды. Водяной бак системы
354
впрыска перед вылетом в рейс должен быть заправлен полностью.
Полного запаса воды в баке достаточно для взлета и набора высо-
ты до 1500—1200 м (20—25 л) и для одномоторного полета в тече-
ние 1 часа (55—60 л). Бак заправляется обычной пресной водой
через фильтр горловины.
После заправки бака необходимо при открытом перекрывном
кране проверить герметичность всех кранов и соединений системы.
Герметичность распределительных кранов проверяется по отсут-
ствию течи воды из дренажной трубки комбинированного клапана
нагнетателя.
Запуск, прогрев и проба двигателя производятся при выключен-
ной подаче воды — закрытых распределительных кранах.
Включение подачи воды при работе на малом газе вызывает
остановку двигателя. Объясняется это чрезмерно большим поступ-
лением воды через форсунки вследствие сильного разрежения в пе-
реходнике карбюратора при прикрытых дроссельных заслонках.
Двигатель глохнет из-за прекращения горения смеси.
После пробы двигателя необходимо опробовать работу системы
впрыска. Для этого на 1800—1850 об/мин надо открыть соответ-
ствующий распределительный кран и по изменению уровня воды
в водомерном стекле проверить, поступает ли вода в двигатель.
Если система исправна, распределительный кран закрыть. Если
уровень воды в баке не понижается, значит засорены форсунки или
фильтр-отстойник. В этом случае необходимо двигатель остановить,
вывернуть форсунки, осмотреть их внутренние полости и, промыв
в бензине, установить на место. При засорении фильтра — промыть
его водой.
Пользоваться подачей воды в двигатели на взлете и в наборе
высоты рекомендуется при температуре наружного воздуха 4~25°С
и выше.
На взлете подача воды включается одновременно' с дачей газа
или сразу после дачи полного газа.
В наборе высоты подача воды должна оставаться включенной
до того момента, пока температура головок не снизится до 170°С.
При более низких температурах головок цилиндров подача воды
должна быть выключена. В противном случае нарушится нормаль-
ный процесс сгорания смеси из-за чрезмерного ее охлаждения, что
вызовет тряску двигателя. При повышении температуры головок до
210°С подача воды возобновляется.
В горизонтальном полете, на снижении, во время захода на по-
садку и при посадке подача воды должна быть выключена.
В одномоторном полете подача воды включается, когда темпе-
ратура головок цилиндров выше 170°С. При более низких темпера-
турах подача воды должна быть выключена. Распределительный
кран неработающего двигателя в одномоторном полете должен быть
все время закрыт.
23* 355
7. БЕНЗИНОВЫЙ НАСОС БНК-12БС
НАЗНАЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ НАСОСА
♦
Для обеспечения нормальной работы карбюратора необходимо,
чтобы избыточное давление бензина на входе в поплавковые каме-
ры оставалось постоянным, независимо от изменения режимов ра-
боты двигателя, режимов полета самолета, температуры и давления
наружного воздуха и уровня бензина в бензиновых баках самолета.
Избыточное давление бензина Дрд равно разности между абсо-
лютным его давлением перед иглой поплавкового механизма карбю-
ратора ре и давлением в воздушном пространстве поплавковых ка-
мер р0, т. е.:
Ьрб^Рб —р<>-
Величина Ьрвзамеряется бензиновым манометром (рис. 244) и
должна изменяться в незначительных пределах. При падении Д рв
ниже 0,08 и увеличении сверх 0,45 кг/см* нормальная работа по-
плавкового механизма карбюратора нарушается, и он не в состоя-
нии поддержать постоянный уровень бензина в поплавковой ка-
мере.
Бензиновый манометр пока-
зывает избыточное да~~~
ние бензина сверх давлении/
воздуха в поплавковой у
камере карбюратора у
м
Из атмосферы -
/74
)авле-^ррр
пашня у v v о
oj
Бензобак
Карбюратор
Бензонасос
Рис. 244. Схема включения бензинового манометра.
1Рб
Для двигателя АШ-62ИР избыточное давление бензина должно
быть равно:
на режимной работе — 0,2—0,3 кг/см2',
на малом газе — не менее 0,15 кг/см2.
Следовательно, основное назначение бензинового насоса — бес-
перебойная подача потребного количества бензина к карбюратору
с избыточным давлением 0,2—0,3 кг/см2 при любых условиях рабо-
ты двигателя.
На двигателе АШ-62ИР устанавливается бензиновый насос
коловратного типа марки БНК-12БС (рис. 245). Положительными
особенностями этого насоса являются: сравнительно высокая про-
356
изводительность, простота конструкции, высокая надежность, малая
чувствительность к износам деталей рабочей части, отсутствие не-
обходимости в специальной смазке, малые габариты, вес и др.
Схема устройства насоса дана на рис. 246.
Насос состоит из двух основных узлов: качающего узла и узла
клапанов. Качающий узел подает горючее из бензобаков к карбю-
ратору и повышает давление бензина. Он включает в себя непод-
вижный стакан 6, ротор 7, приводимый во вращение от приводя
двигателя через промежуточный отъемный хвостовик, четыре лопат-
ки 8, плавающий валик 9, являющийся внутренней опорой лопаток,
и сальник.
7 8 9
Рис. 246. Схема устройства
насоса БНК-12БС.
1—узел клапанов; 2—диафраг-
ма; 3—редукционный клапан;
4—перепускной клапан; 5—ка-
чающий узел; 6—стакан;
7—ротор; 8—лопатка; 9—пла-
вающий валик.
Узел клапанов 1 состоит из редукционного клапана 3 и пере-
пускного клапана 4. Редукционный клапан служит для поддержания
постоянного избыточного давления бензина перед карбюратором, а
перепускной — для перепуска горючего через насос при заливке
бензиновой магистрали между насосом и карбюратором с помощью
ручного насоса перед запуском двигателя.
Основные технические данные насоса
1. Производительность при 2200 об/мин и высоте
подсоса горючего, равной 1 метру .... не менее 1140 л/ч
2. Минимальное число оборотов ротора, при ко-
тором насос обеспечивает подачу горючего
без обрыва струи................................150 об/мин
3. Максимально допустимое число оборотов ро-
тора насоса в течение 30 сек.................. 2700 об/мин
357
4. Направление вращения ротора насоса . . . Может быть любое. На
двигателе АШ-62ИР
насосы собраны на
* левое вращение.
5. Передаточное число от коленчатого вала к ро-
тору иасоса..................1:1
6. Вес насоса . ...............не более 1580 г
7. Потребляемая мощность........до 0,5 л. с.
ПРИНЦИП РАБОТЫ НАСОСА
Рис. 247. Схема устройства и работы
качающего узла насоса БНК-12БС.
Работа качающего узла. Стакан, ротор, лопатки и плавающий
палец качающего узла образуют коловратный механизм (рис. 247).
Стакан имеет внутреннюю цилиндрическую расточку, в которой по-
мещен ротор, и 2 боковых окна
для входа и выхода бензина. Ось
вращения ротора расположена
эксцентрично по отношению к оси
внутренней расточки стакана.
Внутри ротора помещен плаваю-
щий валик. В 4 боковых взаимно
перпендикулярных прорезях рото-
ра установлены лопатки, которые
с одной стороны опираются на
внутреннюю поверхность стакана,
с другой стороны — на поверх-
ность плавающего валика.
Таким образом, ротор с лопат-
ками делит внутреннюю полость
стакана на 4 объема. Во время
вращения ротора величина этих
объемов из-за эксцентричного расположения ротора в стакане не-
прерывно меняется: со стороны линии всасывания — увеличивает-
ся; со стороны линии нагнетателя — уменьшается. В увеличиваю-
щихся объемах создается разрежение, благодаря которому бензин
подсасывается из бензобаков. Из уменьшающихся объемов бензин
под давлением вытесняется в полость нагнетания насоса и в бензо-
провод, соединяющий насос с карбюратором. Величина давления
бензина зависит от противодавления на выходе из насоса и опреде-
ляется регулировкой его редукционного клапана.
Из схемы работы качающего узла видно, что каждые 2 лопатки
его вместе с валиком образуют как бы одну, разъемную по ширине
на 3 части «пластииу>. Так как ось вращения ротора и, следова-
тельно, этой пластины не совпадает с осью расточки стакана, то
пластина, располагаясь при вращении по хордам сечения расточки,
проходящим через ось вращения ротора и имеющим различную
длину, должна соответственно менять свою ширину. В противном
случае работа качающего узла будет невозможна.
Наибольшая ширина пластины соответствует расположению ее
по дйаметру расточки Д; наименьшая — по самой короткой хор-
358
де А. Следовательно, максимальное изменение ширины пластины
равно: Д—А.
Изменение ширины пластины и надежный контакт лопаток с по-
верхностью стакана в любом их положении обеспечиваются тем,
что лопатки обкатываются вокруг плавающего валика и при этом
смещаются относительно его диаметра, удаляясь или приближаясь
друг к другу. Когда лопатки занимают положение, соответствующее
самой короткой хорде, сближение их — наибольшее и равно —
со стороны каждой лопатки, что обеспечивает сокращение общей
ширины пластины на требуемую величину Д—А.
Ширина всех 4 лопаток качающего узла одинакова. Это значит,
что' поверхности плавающего валика и стакана во всех точках
имеют одинаковое удаление друг от друга в направлении к оси
вращения ротора. Следовательно, валик при вращении ротора свое-
го положения не меняет и ось его остается неподвижной.
Качающий узел насоса может работать при любом направлении
вращения ротора, что позволяет использовать его на двигателях
с различным направлением вращения ведущего валика привода.
При перемене направления вращения ротора необходимо лишь по-
менять местами всасывающий и нагнетающий трубопроводы бензо-
системы.
Производительность качающего узла зависит от числа оборотов
ротора и от давления бензина на входе в насос. Максимальная
производительность значительно превышает максимально возмож-
ный расход бензина двигателем АШ-62ИР. Так, на взлетном режи-
ме при расходе бензина двигателем около 300 кг/час качающий узел
дает не менее 900 кг/час, т. е. в 3 раза больше, чем необходимо для
работы двигателя. Избыток бензина, подаваемого качающим узлом,
перепускается через редукционный клапан обратно на линию входа
в насос.
Значительный запас производительности качающего узла преду-
сматривается по следующим причинам:
I. Изменение режимов или условий работы двигателя по-раз-
ному влияет на изменение величины расхода горючего двигателем
и производительности качающего узла насоса. Так, увеличение над-
дува при неизменном числе оборотов приводит к увеличению рас-
хода горючего, в то время как производительность качающего узла
не меняется.
G увеличением высоты полета расход горючего двигателем в за-
висимости от режима его работы может как уменьшаться, так и
увеличиваться. Производительность же качающего узла с увеличе-
нием высоты полета при неизменном числе оборотов всегда умень-
шается.
Для устранения опасности превышения расхода горючего по
сравнению с производительностью качающего узла насоса послед-
няя берется со значительным запасом на всех режимах работы дви-
гателя.
359
2. Для поддержания на выходе из насоса постоянного избыточ-
ного давления бензина ^р<> необходимо иметь автоматический ре-
гулятор давления. Этим регулятором является редукционный кла-
пан. который может устойчиво работать только при перепуске че-
рез него значительного количества бензина.
, Это также требует превышения производительности качающего
Рис. 248. Детали редукционного кла-
пана насоса БНК-12БС и схема сил,
действующих на него.
/—регулировочный винт; 2 - пружи-
на; 3—диафрагма; 4—клапан.
узла насоса над расходом горю-
чего двигателем при любых усло-
виях его работы.
Работа редукционного клапана
насоса. Механизм редукционного
клапана (рис. 248) включает в себя
следующие детали: клапан 4, опи-
рающийся на седло корпуса насо-
са; упругую резиновую диафраг-
му 3, жестко соединенную с кла-
паном в центре и с корпусом на-
соса на периферии; пружину 2,
прижимающую клапан к седлу, и
регулировочный винт 1, поворо-
том которого можно изменять си-
лу упругости пружины, а следо-
вательно. величину давления бен-
зина на выходе из насоса и вели-
чину избыточного давления бен-
зина Арб-
Полость под редукционным
клапаном сообщена с полостью
нагнетания насоса, и на клапан снизу действует абсолютное давле-
ние бензина на выходе из насоса ре.
Полость между клапаном и диафрагмой сообщена с полостью
всасывания, поэтому на клапан сверху вниз, а на диафрагму —
снизу вверх, действует давление бензина на входе в насос рвх • Оно
слагается из суммы атмосферного давления в бензобаке ро и стати-
ческого напора Рст, за вычетом гидравлических потерь рг.с на ли-
нии бензобак—насос при протекании по ней бензина ’.
Другими словами:
Рви — Ро Д* рст Рг.с-
. Полость над диафрагмой сообщена с атмосферой и на диафраг-
му сверху действует давление окружающего воздуха р0, примерно
равное давлению в воздушных полостях поплавковых камер карбю-
ратора.
1 При расположении бензобака ниже бензинового насоса давление на входе
в насос рвх уменьшается на величину рст . В этом случае рст нужно брать со
знаком минус.
360
Такое устройство редукционного клапана обеспечивает сохране-
ние заданного избыточного давления бензина в пределах 0,2 —
— 0,3 кг/см2, независимо от соотношения производительности ка-
чающего узла и расхода горючего двигателем, изменения уровня
бензина в бензиновых баках и от изменения высоты полета. Кроме
того, это позволяет использовать насос БНК-12БС как на двигате-
лях с расположением карбюратора перед нагнетателем, так и на
двигателях с расположением карбюратора за нагнетателем, или за
турбокомпрессором, т. е. делает насос унифицированным.
Кратко рассмотрим работу редукционного клапана ВО' всех этих
случаях.
1. Работа редукционного клапана в случае
изменения соотношения между производитель-
ностью качающего узла насоса и расходом
горючего двигателем (при неизменной высоте
полета и неизменном уровне бензина в баках).
Наиболее характерное изменение соотношения между производи-
тельностью качающего узла насоса и расходом горючего двигате-
лем происходит при изменении числа оборотов (рис. 249).
Полная часовая производительность качающего узла WH изме-
няется прямо пропорционально числу оборотов и показана на ри-
сунке прямой. Часовой расход горючего 6Час при работе двигателя
по винтовой характеристике изменяется в зависимости от числа обо-
ротов примерно по закону кубической параболы и для двигателя
АШ-62ИР показан нижней кривой.
ЧОО 800 1200 1600 2000 П об/мин
Рис. 249. Изменение производительности
насоса БНК-12БС, расхода горючего дви-
гателем и давления бензина в зависимости
от числа оборотов.
Из графика видно, что производительность качающего узла зна-
чительно больше расхода горючего двигателем во всем диапазоне
его оборотов. Поэтому редукционный клапан во время работы дви-
гателя всегда открыт и перепускает избыток бензина на линию вса-
361
сывания. Перепуск бензина через клапан ДАл непрерывно увеличи-
вается по мере увеличения числа оборотов.
С увеличением перепуска бензина через клапан увеличивается
подъем клапана над седлом, что приводит к большему сжатию пру-
жины и к повышению силы ее упругости. В результате абсолютное
давление бензина на выходе из насоса рб увеличивается. Так как
наружное давление р0 при этом не меняется, то избыточное давле-
ние ^рб=рб—pw показываемое бензиновым манометром, также
увеличивается (верхняя кривая на рис. 249).
Однако, при правильной регулировке редукционного клапана и
исправном насосе избыточное давление не превышает 0,3 кг/см2
Рис. 250. Работа редук-
ционного клапана насо-
са БНК-12БС при изме-
нении уровня бензина в
баках.
при 2200 об/мин и не падает ниже
0,20 кг/см2 на режиме малого газа.
Указанной выше особенностью работы
редукционного клапана объясняется так-
же и то, что в технических описаниях на-
соса дается не строго определенная вели-
чина рабочего избыточного давления бен-
зина, а некоторый диапазон его (напри-
мер, 0,2 -5-0,3 кг 1см2 для двигателя
АШ-62ИР).
Допустимая величина избыточного
давления бензина на малом газе принята
равной 0,15 кг/см2, хотя и при давлении
0,10 кг!см2 двигатель АШ-62ИР на малом
газе работает вполне устойчиво.
2. Работа редукционного клапана при изме-
нении уровня бензина в бензобаках, (рис. 250).
Изменение уровня бензина в бензобаках при прочих неизменных
условиях приводит к изменению давления бензина на входе в на-
сос Рвх за счет изменения статического напора р„ .
Давление рвх действует на диафрагму клапана, стремясь под-
нять ее, а вместе с ней и клапан, вверх с усилием р вх • А, где: А—
эффективная площадь диафрагмы.
С другой стороны, давление рвх действует на клапан, стремясь
прижать его к седлу с силой рвх • Ал, где Ал— площадь редукцион-
ного клапана.
Для того чтобы изменение давления бензина на входе в насос не
влияло на работу редукционного клапана, необходимо взаимно
уравновесить усилия, действующие на него снизу вверх и сверху
вниз, т. е. соблюсти равенство:
Рт ‘ А = Рвх ' Ал>
Это возможно только в том случае, когда эффективная площадь
диафрагмы А 1 будет равна площади клапана Ал. Редукционный
’Под эффективной площадью диафрагмы следует понимать не геометриче-
скую площадь ее поверхности, а эквивалентную ей площадь, вычисленную с уче-
том влияния упругости материала диафрагмы, степени ее деформации, заделки
диафрагмы в корпусе иасоса и на штоке клапана. Эффективная площадь диа-
фрагмы примерно в 2 раза меньше ее геометрической площади.
362
Рис. 251. Работа редук-
ционного клапана насо-
са БНК-12БС при изме-
нении высоты полета.
клапан насоса сконструирован именно так, что эти площади при-
мерно одинаковы.
Следовательно, как бы ни изменялось давление бензина на вхо-
де в насос —- за счет ли изменения уровня бензина в баках, измене-
ния давления в воздушных полостях бензобаков (например,. при
наддуве баков) или за счет изменения гидравлических сопротивле-
ний на линии бензобак—насос, это не окажет ощутимого влияния
на /регулировку редукционного клапана. Абсолютное давление бен-
зина на выходе из насоса и избыточное давление А Рл будет оста-
ваться постоянным.
Такое устройство редукционного клапана позволяет использо-
вать насос БНК-12БС на самолетах с различной высотой бензоба-
ков как в случаях свободного сообщения
их с атмосферой, так и в случаях, когда
в баках поддерживается повышенное дав-
ление с целью повысить высотность бен-
зиновой системы или уменьшить пожар-
ную опасность (при заполнении свобод-
ного пространства баков инертными или
выхлопными газами).
3. Работа редукционного
клапана при изменении высо-
ты полета. С изменением высоты по-
лета меняется барометрическое давле-
ние Pg, а следовательно, и давление в
воздушных полостях поплавковых камер
карбюратора. Избыточное же давление
бензина Арб = рь — р0 при этом должно
оставаться неизменным и равным 0,2—
0,3 кг/см2. Это возможно только в том
случае когда абсолютное давление бензи-
на на выходе из насоса при изменении высоты полета будет изме-
няться точно так же, как и барометрическое давление.
Следовательно, регулировка редукционного клапана при изме-
нении высоты полета должна непрерывно изменяться. При увеличе-
нии высоты/ усилие, действующее на редукционный клапан сверху
вниз, должно уменьшаться, чтобы уменьшалось абсолютное давле-
ние бензина на выходе из насоса. При уменьшении высоты это уси-
лие должно соответственно увеличиваться.
Чтобы понять работу механизма редукционного клапана с изме-
нением высоты полета, рассмотрим схему сил, действующих на него
при работе насоса (рис. 251).
Со стороны полости нагнетания насоса на клапан действует аб-
солютное давление бензина рб, которое стремится открыть клапан
с силой ре •
Со стороны полости над диафрагмой на клапан действует баро-
метрическое давление р0, которое стремится прижать клапан к сед-
лу с силой ро • F В этом же направлении действует и сила упруго-
сти пружины Рпр.
35?
Давление бензина на входе в насос рвх не оказывает никакого
влияния на работу клапана, как это было показано выше, и в ба-
лансе сил, действующих на клапан, учитывать его не следует.
Клапан будет находиться в равновесии, т. е. не будет ни подни-
маться над седлом, ни опускаться в том случае, когда силы, дей-
ствующие на него снизу вверх и сверху вниз, будут взаимно урав-
новешены. Это обеспечивается при равенстве сил:
P'i • Дкл — Ро Fn ~Ь Рпр-
Отсюда легко определяется выражение для абсолютного давле-
ния бензина:
Так как отношение 1, а величина ^пр при неизменной
Лл Лл
прокачке бензина через клапан является постоянной, то:
Рб ==/’« + пост.
Отсюда видно, что при изменении высоты полета абсолютное
давление бензина на выходе из насоса изменяется по закону изме-
нения барометрического давления, т. е. так же, как и давление в
воздушных полостях поплавковых камер карбюратора.
При увеличении высоты полета давление над диафрагмой ра
уменьшается, что вызывает уменьшение силы, действующей на кла-
пан сверху вниз. Соответственно уменьшается и давление бензина
на выходе из насоса р f. Равновесие клапана не нарушается и из-
быточное давление бензина сверх барометрического давления
остается постоянным, т. е.:
лРб =Ро — ри = пост.
При уменьшении высоты полета происходит обратное явление,
но величина Арб также остается постоянной1. Это наглядно пред-
ставлено графически на рис. 252.
Таким образом, сообщение полости над диафрагмой редукцион-
ного клапана с атмосферой обеспечивает необходимую корректи-
1 Необходимо иметь в виду, что это справедливо только для случая, когда
давление воздуха в поплавковых камерах карбюратора строго равно баромет-
рическому, т. е. когда отсутствует высотная корректировка качества смеси. При
-включении высотного корректора (автоматическом или ручном) давление воз-
духа в поплавковых камерах становится меньше барометрического и фактиче-
ское избыточное давление бензина Дрв будет возрастать, хотя бензоманометр
этого и не покажет.
Для поддержания постоянства Д рб при включении высотного корректора
корпус бензоманометра и полость над диафрагмой бензонасоса следовало бы
соединить с поплавковыми камерами общей трубкой, подобно тому, как это
делается в случае расположения карбюратора за нагнетателем или турбоком-
прессором.
364
ровку абсолютного давления бензина на выходе из насоса и поддер-
жание постоянным избыточного давления бензина при изменении
высоты полета. Если эту полость разобщить с атмосферой на земле,
то при увеличении высоты полета давление в ней изменяться не бу-
дет. Следовательно, будет постоянной и величина абсолютного дав-
ления бензина на выходе из насоса (пунктир на рис. 251). Избы-
точное же давление бензина будет непрерывно возрастать, что и
Рис. 252. К работе редукционного клапана
насоса БНК.-12БС при изменении высоты
полета.
покажет бензиновый манометр. Это может привести к нарушению
нормальной работы поплавкового механизма карбюратора, перепол-
нению поплавковых камер бензином и к отказу двигателя. Подоб-
ное явление происходит при заку-
порке трубки, сообщающей полость
над диафрагмой с атмосферой.
Высотная корректировка давле-
ния бензина была бы обеспечена и
в случае отсутствия диафрагмы в
конструкции редукционного клапана
насоса БНК-12БС (рис. 253). Это
и понятно, так как в этом случае
на клапан сверху вниз действовало
бы давление рвх = Ро + Рет — рте,
величина которого с изменением вы-
соты полета изменяется в соответ-
ствии с изменением барометриче-
ского давления р0. При увеличении
или уменьшении рв соответственно
изменялась бы сила, действующая
йа клапан сверху вниз, что вызвало
бы изменение абсолютного давления
бензина рб. Избыточное же давле-
При отсутствии, диафрагмы
л Рб сохраняется постоянным
с изменением высоты Ро, но из-
меняется при изменении уров-
ня бензина в банах Р„
Рис. 253 Схема работы редук-
ционного клапана при отсут-
ствии диафрагмы.
иие бензина Дрб=Ри — ро оставалось бы неизменным, что и требуется.
Но так как давление на входе в насос зависит кроме того и от
уровня бензина в баках, т. е. от рст, то при такой конструкции кла-
пана изменение уровня бензина в баках приводило бы к изменению
как абсолютного, так и избыточного давления бензина.
365
На самолетах с низкими баками (например, Ли-2 и Ан-2) это
привело' бы к изменению Д/м на величину, не превышающую
0,05 кг/см2, что вполне допустимо. На самолетах же с высотою ба-
ков больше 1 метра изменение Д/м достигало бы более 0,1 кг/см2,
что уже недопустимо.
Кроме того, насос с подобной конструкцией нельзя было бы
использовать на двигателях с расположением карбюратора за на-
гнетателем или турбокомпрессором.
Таким образом, устройство редукционного клапана насоса
БНК-12БС делает насос пригодным для установки на любой само-
Рис. 254. Схема работы пере-
пускного клапана насоса
БНК-12БС.
лет и двигатель, к которым он подходит по величине производитель-
ности, рабочего давления бензина и по высотности.
Работа перепускного клапана на-
соса. Перепускной клапан служит
для перепуска горючего, подаваемо-
го к карбюратору ручным насосом,
когда насос БНК-12БС не работает.
Наличие клапана позволяет залить
магистраль между насосом и карбю-
ратором и создать в ней необходи-
мое давление бензина перед запу-
ском двигателя, поддержать работу
двигателя в полете с помощью руч-
ного насоса в случае выхода из
строя насоса БНК-12БС или его
привода, проверить герметичность
игольчатых клапанов Поплавковых
механизмов карбюратора во время
технического обслуживания двига-
теля.
Перепускной клапан (рис. 254) представляет собой обычный
пластинчатый клапан, смонтированный под.тарелкой редукционно-
го клапана, к которой он прижимается пружиной. Второй конец
пружины опирается на шайбу, надетую на шток редукционного кла-
пана. От перемещений вниз шайба удерживается пружинным коль-
цом, установленным в кольцевую проточку штока. Для подвода
бензина к перепускному клапану со стороны полости входа в насос
тарелка редукционного клапана имеет ряд сквозных отверстий, рас-
положенных ПО' окружности.
При работе ручного насоса бензин под давлением поступает в
полость между тарелкой и диафрагмой редукционного клапана, и,
действуя через отверстия тарелки на перепускной клапан, откры-
вает его и проходит в полость нагнетания насоса. По окончании
работы ручного насоса перепускной клапан закрывается под дей-
ствием пружины. На работающем насосе перепускной клапан все
время закрыт и никакого влияния на его работу не оказывает.
Работа насоса с подъемом на высоту. С подъемом на высоту
атмосферное давление уменьшается, что приводит к уменьшению
давления бензина на линии бензобак — насос и на входе в насос.
366
При уменьшении давления повышается интенсивность испарения
.бензина и выделения растворенного в нем воздуха При некотором
давлении, соответствующем высоте всего 1000—1500 м, в потоке
бензина образуются пузырьки, заполненные воздухом и парами,
что приводит к ухудшению наполнения бензином пространства меж-
ду лопатками насоса и к уменьшению производительности качаю-
щего узла.
При дальнейшем снижении давления на входе в насос интенсив-
ность испарения бензина и выделения из него воздуха еще больше
увеличивается. Пузырьки воздуха
становятся все более крупными
и производительность качающего
узла начинает снижаться более
резко. Наконец, на некоторой вы-
соте в трубопроводах бензосисте-
мы и на входе в насос образуют-
ся сплошные полости, заполнен-
ные парами и воздухом, которые
разрывают поток бензина. В ре-
зультате подача бензина к кар-
бюратору прекращается.2
Уменьшение производительно-
сти качающего узла насоса с
подъемом на высоту, при неиз-
менном расходе топлива двигате-
лем, вызывает уменьшение пере-
качки его через редукционный
Рис. 255. Изменение производитель-
ности насоса БНК-12БС и давления
бензина в зависимости от высоты
полета.
клапан, что приводит к падению
абсолютного и избыточного давления бензина на выходе из на-
соса. Примерный характер изменения производительности насоса
БНК-12БС и избыточного давления бензина в зависимости от вы-
соты полета показан на рис. 255.
Исправный насос БНК-12БС в состоянии при работе на бензине
Б-92 поддержать избыточное давление бензина, равное 0,2 кг/см2
до высоты около 6000—7000 м, т. е. в пределах практического по-
толка самолетов Ли-2 и Ан-2.
1 Количество воздуха, растворенного в бензине, достигает 15% по объему.
Этот воздух занимает меж молекулярное пространство и поэтому не вызывает
увеличения объема бензина.
8 Явление выделения из жидкости ее паров и растворенного в ней воздуха,
а также образования пустот, ваполненных парами и воздухом, называется ка-
витацией. Кавитационные явления развиваются тем интенсивнее, чем ниже дав-
ление на входе в насос, чем выше температура бензина и его испаряемость и
чем больше завихренность струи топлива. С увеличением завихрений ускоряется
процесс слияния мелких пузырьков паров и воздуха в газовые пузыри, способ-
ные разорвать поток топлива. В этом отношении большую отрицательную роль
играет перекачка бензина через редукционный клапан на вход в насос, так как
это создает сильное вихревое движение его в полости всасывания.
Для уменьшения кавитации, повышения производительности и высотности
бензиновых насосов на высотных самолетах устанавливаются специальные на-
сосы подкачки. Для этой же цели применяется наддув бензобаков (избыточное
давление до 0,15—0,20 кг/см* сверх барометрического) и ряд других способов.
367
КОНСТРУКЦИЯ НАСОСА
Качающий узел насоса (рис. 256) вместе с уплотнением собран
в корпусе 1, отлитом из алюминиевого сплава. Корпус имеет коло-
дец. открытый со стороны фланца крепления насоса, в котором за-
прессован стакан 4 и смонтировано уплотнение качающего узла.
С обеих сторон стакана в колодец установлены бронзовые опорные
подшипники ротора 6. Во внутренний подшипник запрессован сквоз-
ной продольный штифт 7, который одним концом входит в засвер-
ловку дна колодца корпуса, другим — в засверловку стакана.
Штифт служит для правильной установки стакана в корпусе и кон-
трит его от проворачивания.
Справа и слева в корпусе сделаны отверстия с резбой под шту-
церы всасывающего и нагнетающего трубопроводов; сверху — фла-
нец для крепления редукционной камеры 2, имеющий направляю-
щее отверстие для ее центрирующего выступа и для штока редук-
ционного клапана, и два окна, соединяющие полости входа и вы-
хода насоса с полостями редукционного клапана.
Для слива масла или бензина, проникшего через уплотнение ка-
чающего узла, корпус имеет сливное отверстие с резьбой под шту-
цер, к которому присоединяется сливная трубка.
Фланец крепления насоса отъемный и присоединен к корпусу
4 болтами с потайной головкой. Фланец может быть установлен в
любое из четырех положений, смотря по тому, как удобнее монти-
ровать насос на двигателе.
Стакан 4, ротор 5, лопатки 8 и плавающий валик качаюшего
узла — стальные. Для уменьшения износа внутренняя поверхность
стакана, ротор и лопатки азотируются, а валик закаливается.
Ротор имеет две шейки, которыми он опирается на подшипни-
ки 6, шейку для установки уплотнительной манжеты 15 и торцовый
выступ для соединения с отъемным хвостовиком 9, через который он
получает вращение от привода двигателя.
Уплотнение качающего узла (рис. 256) служит для устранения
пропуска бензина из качающего узла в двигатель и масла из дви-
гателя в качающий узел. Кроме того, конструкция уплотнения пре-
дусматривает устранение вредного влияния перекосов осей ротора
и валика привода двигателя на работу качаюшего узла.
Уплотнение состоит из резинового уплотнительного кольца 10,
установленного на цилиндрическом выступе переднего подшипника
ротора, резиновой уплотнительной манжеты 15. надетой с натягом
на шейку ротора, и стального отъемного хвостовика ротора 9.
Манжета смонтирована в обойме 11, представляющей собой ча-
шеобразный корпус с отверстием для прохода шейки ротора и резь-
бой под гайку 13. Гайка плотно зажимает манжету в обойме и не
дает ей возможности вращаться вместе с ротором. Под гайку ста-
вится стальная опорная шайба 14. Перед завертыванием гайки на
конусную часть манжеты устанавливается кольцевая спиральная
пружина 12, дополнительно обжимающая манжету по шейке ро-
тора.
368
24. Зек. 397
369
Обойма зажата в корпусе качающего узла сальниковой гайкой
16 и обжимает резиновое уплотнительное кольцо 10, установленное
на подшипнике ротора. Вместе с манжетой это кольцо устраняет
пропуск бензина из качающего узла.
Наружный конец хвостовика ротора, которым он соединен с ва-
ликом привода двигателя, имеет квадратное сечение. Внутренний
конец имеет паз для соединения с ротором насоса. На этот конец
плотно надета стальная втулка, центрирующая хвостовик относи-
тельно ротора.
В средней части хвостовик имеет фланец с двумя пазами на
его периферии, в которые входят выступы стальной чашеобразной
шайбы 20, установленной на хвостовике. Поверхность шайбы со
стороны сальниковой гайки притерта к поверхности впрессованного
в гайку бронзового подпятника 22. Между шайбой и фланцем хво-
стовика установлено резиновое уплотнительное кольцо 21.
Стальная чашеобразная шайба 20, резиновое кольцо 21 и брон-
зовый подпятник 22 гайки образуют фрикционный сальник, устра-
няющий пропуск масла из двигателя в качающий узел насоса по
зазорам между хвостовиком и гайкой. Для обеспечения плотного
контакта поверхностей всех этих деталей между хвостовиком и ро-
тором установлена спиральная пружина 19, которая одним концом
опирается на стальную шайбу, надетую на выступ ротора, дру-
гим — на фланец хвостовика и отжимает хвостовик в сторону
сальниковой гайки.
В соединениях хвостовика с ротором и ведущим валиком при-
вода имеются значительные боковые зазоры (до' 0,35 мм), что поз-
воляет хвостовику самоустанавливаться в случае нарушения соос-
ности ротора насоса и ведущего валика привода двигателя. Это
уменьшает нагрузки, действующие на детали привода и качающего
узла, и повышает надежность и долговечность их работы.
Уплотнение хвостовика не нарушается при перекосе его во вре-
мя работы, благодаря упругим деформациям резинового кольца 21,
которое и в этом случае обеспечивает плотный контакт поверхно-
стей чашеобразной шайбы хвостовика 20 и подпятника гайки 22.
Сальниковая гайка насоса 16 изготовлена из дуралюмина и
ввертывается в корпус качающего узла, зажимая в нем обойму с
манжетой, переднее резиновое уплотнительное кольцо и, сжимая
пружину хвостовика. Для предотвращения просачивания масла в
качающий узел по резьбе гайки под ее буртик устанавливается ре-
зиновое уплотнительное кольцо. С внутренней стороны в гайку
впрессован бронзовый подпятник 22. С наружной стороны она имеет
шесть выступов, которые служат для ее завертывания и контровки
к корпусу с помощью пружинного контровочного кольца.
На внутреннем удлиненном конце гайка имеет 4 отверстия для
слива в атмосферу (через штуцер корпуса и сливную трубку) бен-
зина или масла, проникшего через уплотнениё, в случае его нару-
. нгения.
Нарушение фрикционного уплотнения хвостовика являлось
одной из наиболее характерных неисправностей насоса БНК-12БС.
370
24*
371
Поэтому в его конструкцию в 1952 г. внесен ряд изменений, направ-
ленных на улучшение работы уплотнения. Эти изменения заклю-
чаются в следующем (рис. 257, 258):
1. Фрикционное уплотнение хвостовика заменено манжетным.
Армированная манжета запрессована в гайку сальника и от выпа-
дения зафиксирована стопорным кольцом.
2. Внутренняя манжета смонтирована не в обойме, а запрессо-
вана во второй (внутренней) сальниковой гайке и установлена не
на шейке ротора, а на отъемном хвостовике.
3. В связи с изменением уплотнения укорочен ротор и изъята
пружина между ротором и отъемным хвостовиком. Изъятие пружи-
ны устранило осевые усилия на ротор, что уменьшило износ торца
его внутреннего подшипника.
4. Введено соединение хвостовика с ротором посредством квад-
рата на хвостовике вместо плоского выступа на роторе.
Бензонасос с измененным уплотнением качающего узла имеет
марку БНК-12БК.
С апреля 1955 г. завод выпускает насосы БНК-12БК, у которых
введено шлицевое соединение отъемного хвостовика с ротором. Это
сделано с целью увеличения срока службы насоса.
Узел клапанов размещен в дуралюминовом корпусе, состоящем
из двух частей: редукционной камеры 2 и ее крышки 3 (см.
рис. 256). В центре редукционной камеры расточено отверстие, на
кромки которого, как на седло, опирается тарелка редукционного
клапана. С одной стороны от этого седла в теле камеры отливкой
образован канал, соединяющий полость между клапаном и диа-
фрагмой с полостью всасывания насоса. На наружной боковой по-
верхности камеры с этой стороны сделана литейная метка «Вход».
С другой стороны от седла в нижнем фланце камеры имеется два
отверстия, сообщающие полость под редукционным клапаном с по-
лостью нагнетания насоса.
Нижний фланец камеры в центре имеет цилиндрический выступ
для центровки камеры в корпусе качающего узла и направляющее
отверстие для штока клапана. Параллельно этому отверстию в теле
выступа просверлено отверстие диаметром 3 мм для сообщения по-
лости под штоком клапана с полостью нагнетания. Это отверстие
необходимо для того, чтобы на торец штока клапана действовало
такое же давление, как и на его тарелку со стороны линии нагнета-
ния. В противном случае площадь нижней поверхности тарелки
клапана будет значительно меньше эффективной площади диафраг-
мы и нормальная работа редукционного клапана при изменении
высоты полета будет невозможна. Кроме того, это отверстие дре-
нажирует полость под штоком клапана и предотвращает отказ кла-
пана в работе из-за просачивания бензина под шток и образования
там гидравлической подушки.
Редукционная камера крепится к корпусу качающего узла че-
тырьмя винтами. Разъем уплотняется паронитовой прокладкой.
Верхний фланец камеры круглый, имеет центрирующий буртик
для крышки и шесть отверстий с резьбой для ее крепления.
372
Уплотнение разъема камеры с крышкой обеспечивается диа-
фрагмой редукционного клапана 27, которая зажимается между
ними.
Крышка закрывает весь механизм клапанов. Сверху в центре ее
имеется отверстие с резьбой, в котором помещен регулировоч-
ный винт редукционного клапана и наружная резьба для зажимной
гайки 32. Винт поворачивается с помощью входящего в него
стержня квадратного сечения 31. Стержень имеет шестигранную
головку под ключ с прорезью под отвертку и фланец, за который
он зажимается гайкой 32 к крышке. Гайка контрится прово-
локой.
Для сообщения полости над диафрагмой с атмосферой в крыш-
ке сделано отверстие с резьбой. В него ввертывается штуцер, к ко-
торому присоединяется трубка, выведенная за капот двигателя.
При перемене направления вращения качающего узла насоса
редукционная камера вместе с крышкой должна быть повернута на
180° так, чтобы метка «Вход» была обращена к линии всасывания
насоса.
Редукционный клапан 24 стальной. Шток и тарелка его изгото-
влены за одно целое. Шток клапана полый, в донышко его упирает-
ся регулировочная пружина 30. Верхняя часть штока имеет буртик
и резьбу для крепления к нему резиновой диафрагмы с помощью
гайки. Гайка контрится к штоку пружинным проволочным коль-
цом 29. В тарелке клапана просверлено 8 отверстий для перепуска
бензина через перепускной клапан.
Перепускной клапан 25 изготовлен из дуралюмина, надет на шток
клапана под тарелкой и прижимается к ней пружиной 26. Пружина
нижним концом опирается на шайбу, закрепленную от перемещений
вниз стопорным кольцом. Кольцо установлено в кольцевую проточ-
ку штока клапана.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ БЕНЗИНОВОГО НАСОСА
Периодическое техническое обслуживание бензинового насоса
заключается в осмотре насоса и проверке его на герметичность под
давлением. При осмотре насоса проверяется надежность его креп-
ления к двигателю, отсутствие повреждений насоса, штуцеров, слив-
ной трубки уплотнения и надежность их крепления, состояние кон-
тровки гайки регулировочного винта, отсутствие выпучивания про-
кладки и подтекания масла из-под фланца крепления насоса, а так-
же следов подтекания бензина по резьбе штуцеров и по разъемам
корпуса насоса.
Проверка соединений насоса на герметичность производится при
давлении бензина 0,3—0,4 кг/см2. Давление бензина создается руч-
ным насосом и поддерживается постоянным в течение нескольких
минут. Местами возможной течи бензина являются разъемы корпу-
са насоса, резьбовые соединения штуцеров с корпусом, уплотнение
качающего узла и диафрагма редукционного клапана.
373
Регулирование давления бензина производится во всех случаях,
когда давление отклоняется от установленной нормы, равной 0,2—
0,3 кг/см2. Порядок регулирования следующий:
— расконтрить зажимную гайку регулировочного винта и отвер-
нуть ее на 'А—’/г оборота, удерживая регулировочный винт от про-
ворачивания отверткой или ключом;
— повернуть регулировочный винт в нужную сторону, имея в
виду, что поворот его на 1 оборот изменяет давление бензина при-
мерно на 0,1 кг!см2. Поворот винта по ходу часовой стрелки соот-
ветствует увеличению давления бензина, против хода часовой стрел-
ки — уменьшению (рис. 259);
Рис. 259. Регулирование давления бензина.
— затянуть гайку крепления регулировочного винта, удерживая
его от проворачивания.
Для определения правильности регулировки необходимо запу-
стить двигатель и проверить величину давления бензина. Если оно
находится в пределах установленной нормы, остановить двига-
тель и законтрить гайку регулировочного винта проволокой.
Регулировать давление бензина на работающем двигателе за-
прещается.
НЕИСПРАВНОСТИ БЕНЗИНОВОГО НАСОСА, ИХ ПРИЧИНЫ,
ОПРЕДЕЛЕНИЕ И УСТРАНЕНИЕ
В процессе эксплуатации двигателя возможно появление не-
исправностей насоса, вызванных нарушением нормальной работы
механизма редукционного клапана, качающего узла и его уплотне-
ния. Во всех этих случаях насос подлежит замене.
Разборка бензонасоса для замены неисправных деталей в усло-
виях эксплуатации не разрешается.
Любая из неисправностей насоса, за исключением неисправно-
стей уплотнения, определяется по’ величине и характеру изменения
давления бензина (по' манометру) при изменении числа оборотов
374
двигателя. Давление бензина может изменяться также при наличии
неисправностей карбюратора, бензинового манометра и бензиновой
системы самолета на участке от бензобаков до насоса. Поэтому во
всех случаях отклонения давления бензина от установленной вели-
чины необходимо прежде всего убедиться в отсутствии неисправно-
стей бензиновой системы, карбюратора и бензинового манометра и
только после этого принимать решение о замене насоса.
К числу наиболее характерных относятся следующие неисправ-
ности бензинового насоса:
1. Сразу после запуска двигателя давление
бензина падает до нуля и двигатель глохнет.
Причиной неисправности может быть значительный подсос воз-
духа на линии всасывания из-за неплотности разъемов корпуса на-
соса или негерметичности соединений бензиновой системы от бензо-
баков до насоса.
Если появлению неисправности предшествовала съемка фильтра
бензосисгемы для промывки, то наиболее вероятным местом под-
соса воздуха является разъем крышки, с корпусом фильтра-отстой-
ника.
Нарушение герметичности соединений бензосистемы определяет-
ся ПО1 следам подтеков бензина на них, а также по течи бензина из
соединений при неработающем двигателе и открытых бензиновых
кранах.
При наличии неплотностей разъемов корпуса насоса на нем так-
же имеются следы подтеков бензина, а при создании ручным насо-
сом давления бензина 0,3—0,4 кг/см2 в месте негерметичности по-
является течь бензина.
2. Давление бензина на малом газе ниже
0,15 кг/см2 при нормальном давлении на всех дру-
гих режимах.
Причина неисправности — незначительный подсос воздуха на
линии всасывания в насос (см. п. 1) или износ качающего узла на-
соса.
Неисправность обычно сопровождается колебанием давления
бензина на малом газе. Происходит это потому, что из-за недоста-
точной производительности качающего узла и малой прокачки бен-
зина через редукционный клапан он работает неустойчиво, нахо-
дится в положении, очень близком к полному закрытию, и то садит-
ся на седло, то незначительно' поднимается над ним.
При увеличении числа оборотов прокачка бензина через клапан
увеличивается и он устойчиво поддерживает давление 0,2—
0,3 кг!см2.
3. Давление бензина на всех режимах не-
устойчиво — стрелка манометра резко колеб-
лется в стороны повышения и понижения дав
ления посравнению с нормальным.
Причина неисправности — заедание штока редукционного кла
пана в направляющем отверстии корпуса редукционной камеры.
375
4. Давление бензина на малом газе нормаль-
но, но сильно падает с увеличением числа
оборотов.
Причина неисправности — засорение фильтра бензосистемы или
«клапанная» закупорка бензомагистрали.
При засорении фильтра (даже значительном) давление бензина
на малом газе может быть нормальным, так как расход бензина
мал, и бензин через фильтр к насосу поступает в необходимом ко-
личестве. С увеличением числа оборотов расход бензина двигателем
резко увеличивается. Фильтр не в состоянии пропустить достаточ-
ное количество бензина, в результате чего производительность на-
соса и прокачка бензина через редукционный клапан уменьшаются.
Клапан все больше приближается к полному закрытию, и давление
бензина падает.
Аналогичное явление происходит и в результате «клапанной»
закупорки бензомагистрали, например, при разрыве и отслоении
внутреннего резинового слоя дюритового шланга. На малом газе
разрежение на входе в насос мало, и отслоившийся участок резины
не оказывает большого сопротивления протеканию бензина по
шлангу. На больших оборотах разрежение на входе в насос возра-
стает. Под действием его отслоившийся участок резины подсасы-
вается насосом и отходит от стенки шланга, перекрывая его про-
ходное отверстие и уменьшая поступление бензина к насосу. Изве-
стны случаи, когда «клапанная» закупорка была причиной полного
прекращения подачи бензина в двигатель.
Частичная закупорка бензосистемы посторонними предметами
также вызывает падение давления бензина на .режимной работе
двигателя.
Во всех случаях появления указанной выше неисправности не-
обходимо прежде всего проверить фильтр бензосистемы, и если он
чист, тщательно осмотреть и продуть воздухом всю бензиновую
систему.
5. Давление бензина непрерывно увеличи-
вается по мере увеличения высоты полета.
Причина неисправности — закупорка трубки, сообщающей по-
лость над диафрагмой редукционного клапана с атмосферой. При
этом регулировка клапана с подъемом на высоту остается неизмен-
ной, абсолютное давление бензина рь не меняется, а избыточное
Ьрь=Рь—Ро непрерывно увеличивается, по мере уменьшения р0
с увеличением высоты.
Если это явление происходит на самолете Ли-2, то избежать его
можно включением крана взаимного питания. При этом редуциро-
вание давления за неисправным насосом будет осуществляться ре-
дукционным клапаном исправного насоса на другом двигателе.
6. Давление бензина нормально, но двига-
тель не работает из-за обеднения смеси.
Причина неисправности — засорение фильтров карбюратора или
заедание иглы поплавкового механизма в закрытом положении (см.
карбюратор АКМ-62ИР).
376
7. Давление бензина устойчиво, но мало на
всех режимах.
Причиной этого является неправильная регулировка редукцион-
ного клапана, или уменьшение упругости его пружины или зани-
женные показания бензоманометра из-за его неисправности. Для
устранения неисправности необходимо проверить бензоманометр и,
если он исправен, отрегулировать редукционный клапан, как ука-
зано на стр. 374.
8. Давление бензина мало или равно нулю,
но двигатель на всех режимах работает нор-
мально.
Причина — неисправность бензинового манометра.
9. Течь бензина или масла через дренажную
трубку уплотнения качающего узла.
Причина неисправности — износ уплотнения качающего узла.
В этом случае насос необходимо заменить.
ГЛАВА XII
СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ
Рабочая смесь в цилиндрах двигателя зажигается электрической
искрой высокого напряжения. Для этой цели двигатель имеет си-
стему зажигания (рис. 260), включающую в себя 2 магнето БСМ-9,
являющиеся источниками тока высокого напряжения; запальные
свечи СД-48БС, установленные по 2 в каждом цилиндре двигателя;
коллектор проводов зажигания, соединяющих магнето го свечами.
Передние свечи обслуживаются правым магнето, задние —
левым.
Для зажигания смеси в момент запуска двигателя, когда из-за
малого числа оборотов магнето создает недостаточное напряжение,
в системе зажигания предусмотрена пусковая индукционная ка-
тушка типа КП-4716. Она создает ток напряжением до 18000 в.
Вибратор катушки размыкается около 900 раз в секунду, благодаря
чему искрообразование получается практически непрерывным. Ка-
тушка включается кнопкой КС-3, установленной в кабине пилота.
Ток от пусковой катушки подводится к распределителю правого
магнето, откуда по проводам поступает к передним свечам.
Управление системой зажигания, т. е. включение и выключение
магнето поодиночке и одновременно осуществляется с помощью
переключателя магнето, установленного в кабине пилота. Переклю-
чатель соединен проводами низкого напряжения с клеммами вы-
ключения магнето.
На самолетах Ан-2 используются переключатели типа ПМ-1 с
одним рычажком для переключения магнето, а на самолетах Ли-2 —
переключатели типа ПМ-45 или ПДМ-129, имеющие по 2 рычажка:
левый — для управления системой зажигания левого, правый —
правого двигателя. Рычажок переключателя любого типа можно
установить в одно из четырех положений:
ПМ-45 ПДМ-129
и ПМ-1
«0»
«1»
«2»
— оба магнето выключены;
— правое магнето включено, левое—выключено;
— левое магнето включено, правое—выключено;
«0»
«п»
«л»
«Л+П» «1+2» —оба магнето включены.
Кроме 2 рычажков для переключения магнето переключатель
ПМ-45 имеет 3-й (верхний), а переключатель ПДМ-129 кнопку —
для аварийного выключения магнето обоих двигателей одновремен-
но. Верхнее положение аварийного рычажка — «Вкл.» и положение
378
кнопки «От себя» соответствует включению магнето. Нижнее поло-
жение аварийного рычажка — «Откл.» и положение кнопки «На
себя» соответствует выключению магнето.
Чтобы предотвратить самопроизвольное переключение аварий-
ного рычажка на переключателе ПМ-45 в нижнее положение и вы-
ключение магнето, он законтрен в верхнем положении медной про-
Рис. 260. Схема зажигания на двигателе АШ-62ИР.
волокой диаметром 0,5 мм. В случае необходимости эта проволока
может быть легко порвана.
Система зажигания двигателя представляет собой электриче-
скую цепь переменного тока низкого и высокого напряжения. Как
известно, вокруг всякого проводника с током возникает магнитное
поле. При изменении его величины и направления в окружающих
замкнутых проводниках, находящихся в этом поле, будут индукти-
роваться токи. Наличие этих токов вокруг проводников системы
зажигания создает помехи радиоприему на самолете.
С целью устранить вредное влияние системы зажигания на ра-
боту радиосредств самолета, она экранируется. Экраном служит ме-
таллический чехол из металла, не обладающего магнитными свой-
379
ствами, покрывающий все агрегаты и провода системы зажигания
и соединенный с массой.
Принцип действия экрана состоит в следующем. Так как экран
представляет собой замкнутую цепь, находящуюся в магнитном
поле, возникающем вокруг агрегатов и проводников системы за-
жигания, то при изменении этого поля в нем будет индуктировать-
ся переменный ток. Вокруг экрана создается собственное магнитное
поле, которое согласно закону взаимоиндукции направлено в сто-
рону, противоположную полю системы зажигания, ослабляет его и
тем самым уменьшает дополнительные токи, индуктируемые им в
контурах радиоприемников, т. е. уменьшает помехи радиоприему.
Если бы экран имел бесконечно малое сопротивление, то он пол-
ностью устранил бы магнитное поле системы зажигания и ее вред-
ное действие на работу радиосредств. Но так как практически та-
кой экран создать невозможно, то экранирование системы зажига-
ния лишь частично уменьшает ее вредное влияние. Из. этого сле-
дует, что для повышения эффективности действия экрана в процессе
эксплуатации двигателя необходимо особо тщательно следить за
качеством электрических соединений экранировки системы зажига-
ния с массой самолета и двигателя, определяющих величину со-
противления цепи экрана.
Конструктивное оформление экранирования системы зажигания
рассматривается ниже.
I. МАГНЕТО БСМ-9
ОБЩИЕ ДАННЫЕ
Магнето БСМ-9 (рис. 261) относится к большой серии отечест-
венных магнето (буквы БСМ) и предназначено для обслуживания
Рис. 261. Магнето БСМ-9.
девятицилиндрового звездообразного двигателя (цифра 9). Магнето
четырехискровое, фланцевого крепления, имеет автомат, изменяю-
380
щий угол опережения зажигания в зависимости от числа оборотов
коленчатого вала, и устройство для запуска двигателя при помощи
пускового магнето или пусковой катушки. С целью уменьшить элек-
трические помехи радиоприему на самолете магнето экранировано.
Основные данные магнето
1. Направление вращения...............
2. Передаточное число от коленчатого вала
к ротору магнето .........................
3. Диапазон изменения угла опережения за-
жигания, который дает автомат . .
4. Абрис магнето ....
5. Начало работы автомата .
6. Конец работы автомата .
7. Число оборотов ротора:
минимальное .
номинальное .
максимальное ...
8. Зазор между контактами прерывателя .
9. Вес магнето ...
левое
9:8
13—17° по ротору магнето
13—16° по ротору магнето
950 об/мин
1400 »
600 »
3000 »
3600 »
0,25—0,35 мм
не более 5,4 кг
СХЕМА УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ МАГНЕТО
Работа магнето основана на принципе электромагнитной индук-
ции. Он заключается в том, что при пересечении проводника маг-
нитными силовыми линиями в этом проводнике индуктируется элек-
тродвижущая сила; если же проводник составляет замкнутую цепь,
то в ней потечет электрический ток.
В магнето вырабатывается ток низкого напряжения и одновре-
менно происходит преобразование его в ток высокого напряжения.
В связи с этим отпадает необходимость иметь для зажигания какой-
либо другой источник тока низкого напряжения.
Принципиальная схема устройства и работы магнето БСМ-9 по-
казана на рис. 262. Магнето состоит из двух основных частей: маг-
нитной и электрической.
Магнитная часть включает в себя:
— постоянный магнит (ротор) с четырьмя полюсными наконеч-
никами. Магнит служит для создания магнитного потока;
— полюсные башмаки со стойками, являющиеся магнитопрово-
дами, по которым магнитный поток подводится к сердечнику транс-
форматора (якоря);
— сердечник трансформатора, который служит для создания
в нем переменного по величине и направлению магнитного потока.
Электрическая часть магнето состоит из двух электрических це-
пей: первичной и вторичной.
В первичную цепь входят: первичная обмотка трансформатора,
прерыватель, конденсатор, масса и переключатель магнето.
Один конец первичной обмотки припаян к сердечнику и через
него соединен с массой; другой конец — подключен к подвижному
381
контакту прерывателя, изолированному от массы. Прерыватель,
конденсатор и переключатель включены параллельно первичной
обмотке.
Во вторичную цепь входят: вторичная обмотка трансформато-
ра ', вывод высокого напряжения, бегунок распределителя, распре-
делитель тока высокого напряжения, свечи и масса.
Рис. 262. Схема работы магнето БСМ-9.
1—переключатель; 2—конденсатор; 3—первичная обмотка; 4—вторичная
обмотка; 5—сердечник трансформатора; 6—прерыватель; 7—якорь; 8—ше-
стерни; 9—ротор; /0—автомат опережения зажигания; 11—пружины грузи-
ков автомата.
Один конец вторичной обмотки соединен с первичной обмоткой
и через нее с массой, другой — через вывод высокого напряжения
с рабочим контактом бегунка распределителя.
Ротор магнето имеет цилиндрическую форму. Он намагничен
вдоль оси как двухполюсный магнит и имеет четыре полюсных на-
конечника, смещенных относительно друг друга на 90°. Ротор по-
лучает вращение от привода двигателя через автомат опережения
зажигания.
С ротором жестко соединена стальная шестерня, имеющая
32 зуба. В свою очередь она сцеплена с текстолитовой шестерней
в 72 зуба, посаженной на одной оси с кулачковой шайбой прерыва-
1 Во вторичную обмотку входят и витки первичной обмотки, так как обе
обмотки соединены последовательно.
382
теля и бегунком распределителя. Благодаря такой передаче кулач-
ковая шайба и бегунок делают 1 оборот за 2 оборота коленчатого
вала. За этот период кулачковая шайба, имеющая 9 кулачков, про-
изведет 9 размыканий прерывателя, а рабочий контакт бегунка об-
служат все 9 контактов распре-
делителя, расположенных на
нем по окружности в порядке
работы цилиндров двигателя.
При вращении ротора маг-
нитный поток, создаваемый им
в сердечнике трансформатора,
непрерывно меняется по вели-
чине и направлению (рис. 263).
Если ротор занимает поло-
жение А, то магнитные сило-
вые линии, направляясь от се-
верного полюсного наконечника
ротора к южному, замыкаются
через полюсные башмаки и сер-
дечник трансформатора. Маг-
нитный поток, проходящий че-
рез сердечник, будет иметь при
этом максимальную величину.
При повороте ротора на 45°
по часовой стрелке, когда по-
люсные наконечники его зай-
мут положение Б, магнитные
силовые линии изменят свое
направление и пойдут по пути,
представляющему для них наи-
меньшее сопротивление. В этом
случае они, минуя сердечник,
замкнутся через полюсные
башмаки и магнитный поток в
сердечнике будет равен нулю.
Когда ротор повернется еще
на 45° и займет положение В,
разомкнуты
Рис. 263. Изменение магнитного по-
тока в сердечнике якоря и силы то-
ка в первичной цепи при работе
магнето.
то магнитные силовые линии
вновь будут проходить через
сердечник, но уже в противо-
положном направлении. Абсо-
лютная величина магнитного
потока в сердечнике в этом случае будет такая же, как и в слу-
чае А.
При дальнейшем повороте ротора еще на 45° он займет положе-
ние Г, при котором магнитный поток в сердечнике трансформатора
снова полностью исчезнет.
Таким образом, за 1 оборот ротора магнитный поток в сердеч-
нике якоря, создаваемый постоянным магнитом, 4 раза достигнет
383
максимума, проходя в двух различных направлениях, и 4 раза
уменьшается до нуля. Этот поток называется основным
магнитным потоком — Фо.
Изменение основного магнитного потока по углу поворота ро-
тора показано на рис. 263, а. Из рисунка видно, что нулевое значе-
ние потока Фо сдвинуто на угол 2—3° по направлению вращения
ротора от его нейтрального положения (положения Б и Г). Соот-
ветствующий сдвиг имеют и максимальные значения магнитного
потока. Объясняется это явлением гистерезиса, т. е. отстава-
нием изменения магнитного потока в намагничиваемом теле (в на-
шем случае в сердечнике трансформатора) по сравнению с измене-
нием внешнего магнитного потока (в нашем случае потока ротора),
вызвавшим его появление.
В результате изменения основного магнитного потока, в первич-
ной обмотке трансформатора при разомкнутой цепи индуктируется
переменная э. д. с. Если первичная цепь замкнута, то в ней возни-
кает переменный ток. Максимальные значения э. д. с. в первичной
цепи соответствуют моментам наиболее резкого изменения магнит-
ного потока в сердечнике. Это происходит при перемене направле-
ния магнитного потока, т. е. при повороте ротора от нейтрального
положения на угол 2—3° по направлению его вращения.
Сила тока в первичной цепи вследствие сдвига фаз достигает
максимального значения значительно позже — при повороте ротора
от нейтрального положения примерно на 13—16°. Характер изме-
нения силы тока i показан на рис. 263.
Электрический ток, протекающий по первичной обмотке, при
замкнутой первичной цепи создает вокруг ее витков, а следователь-
но, и в сердечнике якоря собственный магнитный поток Ф;. Послед-
ний противодействует изменению основного магнитного потока,
вследствие чего результирующий магнитный поток Фр, полученный
алгебраическим сложением потоков Фо и Ф;, искажается и сдви-
гается по сравнению с основным магнитным потоком в направлении
вращения ротора на угол 10—14°. Действие магнитного потока пер-
вичной обмотки на основной магнитный поток называется реак-
цией якоря.
Таким образом, в результате суммарного влияния гистерезиса
и реакции якоря нулевое значение магнитного потока в сердечнике
трансформатора сдвигается от нейтрального положения ротора на
13—16°. Этот угол называется углом абриса магнето1.
Э. д. с., индуктируемая в обмотках трансформатора основным
магнитным потоком при разомкнутой первичной цепи, невелика и
составляет 40—50 в в первичной и 2500—3000 в — во вторичной об-
мотке. При замкнутой первичной цепи напряжение в обмотках бу-
дет еще меньше, так как в этом случае э. д. с. индуктируется резуль-
тирующим магнитным потоком, который по абсолютной величине
1 Величина абриса магнето различна для магнето разных типов и опреде-
ляется опытным путем. Абрис магнето можно приблизительно определить по
наибольшему механическому сопротивлению, которое оказывает ротор при про-
ворачивании его рукоД.
384
меньше основного магнитного потока и следовательно менее резко
изменяется. В обоих случаях напряжение во вторичной обмотке не-
достаточно для преодоления сопротивления искрового промежутка
свечи и для создания искры между ее электродами.
Чтобы повысить напряжение во вторичной обмотке магнето, не-
обходимо произвести значительно более резкое изменение величины
магнитного потока в сердечнике трансформатора. Это достигается
размыканием первичной цепи. Наивыгоднейший момент размыка-
ния соответствует повороту ротора от нейтрального положения на
величину угла абриса магнето, т. е. моменту, когда сила тока в
первичной обмотке имеет максимальное значение.
В этом случае при размыкании контактов прерывателя ток в
первичной обмотке и магнитный поток Ф^, создаваемый им в сер-
дечнике трансформатора, быстро исчезают, а результирующий маг-
нитный поток Фр наоборот резко возрастает от нуля до величины
основного магнитного потока Фо (рис. 263, б). Резкое изменение маг-
нитного потока вызывает индуктирование во вторичной обмотке
трансформатора э. д. с., достигающей 15000—18000 в. Этого напря-
жения достаточно для преодоления сопротивления в искровом про-
межутке свечи и для создания в ней искрового разряда.
Ток высокого напряжения, индуктируемый во вторичной обмот-
ке, через наружный контакт высокого напряжения трансформатора
и вывод тока высокого напряжения (см. рис. 262) подводится в
гнездо распределителя, откуда через контактный уголек поступает
на рабочий электрод вращающегося бегунка. Отсюда ток подходит
к рабочему электроду распределителя и от него по проводу — к све-
че. Замыкаясь через искророй промежуток свечи, ток поступает на
массу двигателя и магнето и через сердечник трансформатора и
первичную обмотку возвращается во вторичную обмотку.
Спустя определенный промежуток времени первичная цепь на-
коротко замыкается прерывателем; ток высокого напряжения во
вторичной обмотке исчезает. При этом в первичной обмотке по-
является ток низкого напряжения, и процесс работы магнето повто-
ряется.
У магнето БСМ-9 сила тока в первичной обмотке достигает мак-
симума 4 раза за один оборот ротора, что позволяет произвести
4 размыкания прерывателя и получить 4 искры. Поэтому такие маг-
нето называются четырехискровыми.
Роль конденсатора в работе магнето. Резкое нарастание магнит-
ного потока в момент разрыва первичной цепи прерывателем вызы-
вает в первичной обмотке значительную э. д. с. самоиндукции, до-
стигающую 300—500 в. Вследствие этого возникают экстратоки раз-
мыкания и между контактами прерывателя возможно проскакива-
ние искры. Экстратоки размыкания вредны, так как приводят к об-
горанию и окислению контактов прерывателя; сопротивление пер-
вичной цепи при этом увеличивается, в результате чего уменьшают-
ся сила тока в ней, абсолютная величина возрастания магнитного
потока Фр в момент разрыва первичной цепи, а следовательно, и
величина э. д. с. во вторичной обмотке. Кроме того, экстратоки раз-
25. Зак. 397 385
мыкания замедляют разрыв первичной цепи, так как после размы-
кания контактов прерывателя цепь некоторое время остается зам-
кнутой через искру. Исчезновение тока в первичной обмотке замед-
ляется, что приводит к уменьшению резкости изменения магнитного
потока Фр и величины э. д. с., индуктируемой во вторичной обмотке.
Для ослабления вредного действия экстратоков размыкания маг-
нето снабжено конденсатором, включенным параллельно контактам
прерывателя. В момент размыкания контактов прерывателя кон-
денсатор заряжается экстратоком, искрение между контактами
устраняется, а резкость исчезновения тока в первичной обмотке и,
следовательно, резкость изменения магнитного потока Фр увеличи-
ваются.
Таким образом, конденсатор не только устраняет обгорание и
окисление контактов прерывателя, но и способствует увеличению
э. д. с., индуктируемой во вторичной обмотке.
Особенности работы магнето БСМ-9 при изменении угла опере-
жения зажигания. Для получения (макоималыной э. д. с. во вторич-
ной обмотке первичную цепь следует разрывать в моменты, когда
сила тока в ней достигает максимального' значения, т. е. когда ро-
тор магнето повернется по ходу от своего нейтрального положения
на угол абриса. Поэтому работа прерывателя должна быть строго
согласована с положением ротора относительно полюсных баш-
маков.
На всех типах авиационных магнето, предшествующих магнето
БСМ, наивыгоднейший момент разрыва первичной цепи обеспечи-
вался только при одном, строго определенном, угле опережения за-
жигания. В случае изменения угла опережения первичная цепь
размыкалась в моменты, не соответствующие максимальному значе-
нию силы тока в ней. В результате напряжение во вторичной обмот-
ке значительно снижалось и надежность работы системы зажигания
уменьшалась.
Принципиальной особенностью магнето типа БСМ, в том числе
и магнето БСМ-9, является сохранение у них наивыгоднейшего мо-
мента разрыва первичной цепи при любых углах опережения зажи-
гания. Это обеспечивается за счет устройства единой кинематиче-
ской связи между автоматом опережения зажигания, ротором маг-
нето и кулачковой шайбой прерывателя (см. рис. 262). Благодаря
такой связи автомат опережения зажигания одновременно и син-
хронно смещает как ротор магнето, так и кулачковую (шайбу пре-
рывателя. При этом смещение ротора относительно полюсных баш-
маков, вызывающее соответствующий сдвиг максимума силы тока
в первичной обмотке (если абрис магнето сохраняется неизменным)
влечет за собой смещение кулачковой шайбы прерывателя относи-
.тельно ротора на такой же угол, что обеспечивает разрыв пер-
вичной цепи в наивыгоднейший момент.
Устранение неравномерности угла опережения зажигания в раз-
личных цилиндрах двигателя. Опережение зажигания устанавли-
вается по первому цилиндру двигателя, поршень которого соединен
с главным шатуном. В результате угловых смещений в. м. т. в ци-
386
линдрах с прицепными шатунами (см. главу III, стр. 88) опереже-
ние зажигания в этих цилиндрах отличается от опережения в пер-
вом цилиндре на величину, указанную в графе 4 табл. 3 (см. стр. 89).
Неравномерное опережение зажигания в различных цилиндрах
нежелательно, потому что приводит к снижению мощности двига-
теля и к увеличению удельного расхода горючего. Оно не было
устранено до установки на двигатель магнето БСМ-9.
Как и все магнето типа БСМ, магнето БСМ-9 полностью устра-
няет неравномерность опережения зажигания в различных цилин-
драх двигателя. Для этого на
магнето сделано 9 кулачков,
каждый из которых обслужи-
вает только один определенный
цилиндр. Кулачки по окружно-
сти кулачковой шайбы распо-
ложены неравномерно: кулач-
ки, которые обслуживают ци-
линдры №№ 2, 3, 4, 5, смеще-
ны в сторону, противополож-
ную направлению вращения
кулачковой шайбы (рис. 264);
кулачки же, обслуживающие
цилиндры №№ 6, 7, 8 и 9, на-
оборот, смещены по направле-
нию вращения кулачковой
шайбы.
Благодаря такому устрой-
ству кулачковой шайбы преры-
кулачковой шайбе прерывателя
I/
Цифры указывают номер цилиндра,
который обслуживает кулачок
Рис. 264. Расположение кулачков на
кулачковой шайбе прерывателя маг-
нето БСМ-9.
вателя опережение зажигания
во всех цилиндрах двигателя
получается одинаковым.
Неравномерное расположе-
ние кулачков на кулачковой
шайбе прерывателя приводит к
неравномерному искрообразованию в магнето БСМ-9. Наибольшая
разница в периодах между искрами достигает 8°4(У угла поворота
ротора магнето. В результате все кулачки прерывателя, кроме ку-
лачка, обслуживающего первый цилиндр, размыкают первичную
цепь магнето с отклонением от наивыгоднейшего момента размыка-
ния до 3—6° угла поворота ротора.
КОНСТРУКЦИЯ МАГНЕТО БСМ-9
Конструктивно магнето БСМ-9 состоит из следующих основных
узлов: передней крышки, корпуса, задней крышки, верхней крыш-
ки, ротора с автоматом опережения зажигания, трансформатора
с конденсатором, прерывателя и распределителя (рис. 265). Все три
крышки и корпус одновременно являются и экраном магнето.
Передняя крышка магнето (рис. 266) отлита из алюминиевого
25* 387
сплава в виде фланца треугольной формы. Крышка имеет 3 оваль-
ных отверстия по углам для крепления магнето на двигателе, 4 от-
верстия для болтов, соединяющих переднюю и заднюю крышки с
корпусом магнето, и отверстие в центре для прохода валика ро-
тора. 1
Овальные отверстия крышки позволяют перемещать магнето на
шпильках картера двигателя на некоторый угол, что облегчает ре-
гулирование момента начала размыкания контактов прерывателя
при установке магнето на двигателе.
Рис. 265. Магнето БСМ-9.
1—вывод высокого напряжения; 2—пластина прерывателя; 3—рабочий
электрод бегунка; 4—контактная стойка; 5—бегунок; 6—кулачковая шай-
ба прерывателя; 7—корпус распределителя; 8—уголек; 9—пусковое коль-
цо бегунка; 10—экран распределителя; 11—клемма выключения;
12—трансформатор; 13—вторичная обмотка; 14—конденсатор; 15—пер-
вичная обмотка; 16—вывод низкого напряжения; 17—сердечник транс-
форматора; 18—верхняя крышка; 19—передняя крышка; 20—автомат
опережения зажигания; 21—эксцентрик; 22—задняя крышка; 23—ротор;
24—полюсный наконечник; 25—корпус.
В центральное отверстие крышки запрессована наружная обой-
ма 3 переднего шарикоподшипника ротора. С целью защитить кор-
пус магнето от проникновения в него масла из привода двигателя,
388
под обоймой установлено и закреплено нажимной шайбой войлоч-
ное кольцо-сальник /.
Для центровки крышки в корпусе магнето и в задней крышке
картера двигателя с каждой ее стороны сделано по цилиндрическо-
му центрирующему буртику 4. Кроме того, на внутренней стороне
крышки имеются две засверловки, в которые входят установочные
штифты корпуса магнето.
Рис. 266. Передняя крышка магнето.
1—войлочное кольцо; 2—фетровый вкла-
дыш; 3—обойма; 4—центрирующий буртик.
Кррпус магнето (рис. 267) отлит из алюминиевого сплава. В тело
его залиты два полюсных башмака со стойками 2. Для уменьшения
потерь на индукционные токи (токи Фуко) башмаки набраны из
тонких листов электротехнической стали, изолированных друг от
друга слоем лака. К стойкам башмаков, выступающим из корпуса,
двумя винтами крепится сердечник трансформатора. С торцовых
сторон и на верхней плоскости корпус имеет по два установочных
штифта <3 под переднюю, заднюю и верхнюю крышки. Для прохода
болтов крепления передней и задней крышек в корпусе просверле-
но два сквозных продольных отверстия и сделано две продольные
канавки, а для крепления верхней крышки — два отверстия с резь-
бой. Со стороны нижней плоскости корпус имеет четыре отвер-
стия 1 для вентиляции внутренней полости.
Задняя крышка магнето (рис. 268) отлита из алюминиевого
сплава.
В центральное отверстие крышки с передней стороны устана-
вливается эксцентричная втулка с двумя шарикоподшипниками
389
валика большой шестерни кулачковой шайбы и бегунка. Втулка
удерживается от проворачивания стальным диском, который кре-
пится 4 винтами и упирается в торец втулки.
В нижней части крышки на передней стороне имеется расточка,
в которую запрессована наружная обойма заднего шарикоподшип-
ника. Под обоймой помещается войлочное кольцо сальника.
В верхней части крышка
имеет отверстие под втулку
вывода высокого напряже-
ния, которая крепится к
крышке двумя винтами. С
обеих сторон втулки сделаны
окна для прохода вывода
низкого напряжения. Ис-
пользуется только правое
окно. Наличие двух окон по-
зволяет собрать магнето как
на правое, так и на левое
вращение.
С задней стороны крыш-
ки на 2 винтах крепится
пластина прерывателя. Ее
можно поворачивать при
помощи эксцентрика, кото-
рый помещается в специ-
альном гнезде крышки.
На переднем фланце
крышки имеются цилиндри-
Рис. 267. Корпус магнето.
1—отверстия для вентиляции; 2—полюсные
башмаки; 3—центрирующие штифты.
вид сзсди
Рис. 268 Задняя крышка магнето
ческий центрирующий буртик, 2 отверстия под установочные штиф-
ты корпуса и риска, позволяющая правильно сцепить шестерни маг-
нето при его сборке.
^90
На заднем фланце крышки просверлено 3 отверстия. В них за-
литы бронзовые футорки под винты крепления экрана распредели-
теля. Имеется также шпонка для фиксирования корпуса распреде-
лителя, закрепленная на крышке двумя винтами, и выточка для
установки и центровки корпуса распределителя.
В левой верхней части заднего фланца выбиты число, указываю-
щее диапазон работы автомата опережения в градусах утла пово-
рота ротора, и риска для ориентировочной установки магнето на
начало размыкания контактов прерывателя кулачком, обслуживаю-
щим 1-й цилиндр.
/
Рис. 269. Узел эксцентричной втулки.
1—большая шестерня. 2—эксцентричная втулка;
3—кулачковая шайба; 4- -бегунок.
В два отверстия верхнего фланца крышки залиты бронзовые фу-
торки под винты, которыми крепится крышка экрана коллектора
проводов зажигания.
На боковой поверхности задней крышки имеется 5 отвер-
стий для вентиляции внутренней полости распределителя. Чтобы
масло не попадало' на контакты распределителя, бегунка и преры-
вателя, эти отверстия закрыты колпачками.
Задняя крышка имеет 4 отверстия под болты соединения ее
с корпусом и передней крышкой.
Эксцентричная втулка магнето (рис. 269) стальная. Внутрь ее
запрессованы два шарикоподшипника, на которые опирается сталь-
ной валик. На валике устанавливаются кулачковая шайба преры-
вателя 3, бегунок 4 и большая шестерня магнето 1. Со стороны зад-
него конца втулка имеет внутреннюю резьбу. В нее ввернута сталь-
391
ная пробка. В кольцевую выточку центрального отверстия пробки
вставлено войлочное кольцо — сальник, предохраняющее от попа-
дания смазки из шарикоподшипников на контакты бегунка, преры-
вателя и распределителя. Передний конец втулки также снабжен
войлочным уплотнением. Втулка упирается своим буртиком ,в стен-
ку задней крышки магнето и крепится к ней стальным диском.
Большая шестерня магнето / (72 зуба), изготовлена из тексто-
лита (для бесшумности работы магнето), насажена на валике с
помощью шпонки и закреплена гайкой. На шестерне выбита риска,
указывающая, как правильно сцепить ее при сборке с шестерней
ротора. Зазор в зацеплении шестерен регулируется поворотом
эксцентричной втулки.
Задний конец валика оканчивается конусом, на который уста-
новлена на шпонке и закреплена гайкой кулачковая шайба преры-
вателя. На ней тремя винтами крепится бегунок 4.
Верхняя крышка магнето (рис. 270) изготовлена из алюминия.
Она крепится к корпусу магне-
Рис. 270. Верхняя крышка магнето.
чателем магнето в кабине самолета
то двумя винтами, закрывая
трансформатор. К крышке при-
варена втулка, в которой смон-
тирована клемма выключения
магнето. В карболитовый кор-
пус клеммы вставлена латун-
ная втулка с отверстием для
прохода жилы проводника. На
конец втулки навернута кон-
тактная латунная гайка (кол-
пачок) , зажимающая провод-
ник. Клемма соединена с вы-
водом первичной обмотки
трансформатора и с переклю-
С внутренней стороны к крыш-
ке приклепана изоляционная пластина, предохраняющая от проска-
кивания искры с контакта трнсформатора на массу.
Ротор и автомат опережения зажигания. Ротор 5 (рис. 271)
представляет собой полый цилиндр, изготовленный из железо-ни-
кель-алюминиевого сплава. Цилиндр намагничен вдоль оси как
постоянный двухполюсный магнит. С торцовых сторон на него на-
прессовано по одной П-образной скобе, изготовленной из малоугле-
родистой стали. Боковые поверхности скоб образуют четыре полюс-
ных наконечника 4, смещенных на 90° относительно друг друга.
Полюсные наконечники для жесткости опираются на бронзовое
-кольцо 3, надетое на ротор, и крепятся к этому кольцу винтами.
Обе скобы вместе с ротором опираются на валик ротора 7, через
бронзовую втулку 6, ввернутую на резьбе в отверстие передней
скобы. На заднем конце бронзовой втулки на шпонке посажена
стальная малая шестерня магнето 8, имеющая 32 зуба. В торец
передней скобы запрессованы и закреплены развальцовкой две
392
оси 9, на которые надеваются грузики автомата опережения зажи-
гания.
Валик ротора стальной. На переднем его конце сделан конус,
на котором установлена на шпонке и закреплена гайкой шлицевая
втулка,-соединяющая валик с приводом двигателя. На валик на-
прессованы внутренние обоймы двух шарикоподшипников ротора,
которыми он опирается на переднюю и заднюю крышки магнето.
Кроме того, на валик напрессован и зафиксирован шпонкой корпус
Рис. 271. Ротор с автоматом опережения зажигания.
1—корпус автомата; 2—грузики автомата; 3—бронзо-
вое кольцо; 4—полюсный наконечник; 5—ротор — по-
стоянный магнит; 6—втулка; 7—валик ротора; 8—ше-
стерня; 9—ось грузика.
автомата опережения зажигания /. Валик свободно входит в брон-
зовую втулку ротора. Для смазки их трущихся поверхностей на ва-
лике выфрезерованы спиральные канавки, в которые при сборке
магнето закладывается консистентная смазка.
Автомат опере же ния зажигания центробежного
типа и вместе с ротором образует один узел. Автомат состоит из
стального корпуса 1 и четырех бронзовых грузиков (рис. 271 и 272).
2 грузика надеты на оси корпуса (по одному на каждую ось) и
2 других — на оси передней скобы ротора. Каждая пара грузиков
(один на оси корпуса автомата, другой — на оси скобы ротора)
соединена между собой плоскими пружинами.
Таким образом, ротор и его валик связаны друг с другом только
через 2 пары грузиков автомата, благодаря чему ротор имеет воз-
можность перемещаться относительно валика на некоторый угол.
Величина угла ограничена ходом осей грузиков в' отверстиях кор-
пуса автомата или упором грузиков в боковую стенку корпуса. Для
магнето БСМ-9 этот угол равен 15 + 2° (по ротору).
393
. Работа автомата опережения зажигания показана на рпс. 272.
При числе оборотов ротора меньше 950 в минуту центробежные
силы пар грузиков недостаточны, чтобы преодолеть силы упругости
соединяющих их пружин, и автомат опережения зажигания не ра-(
ботает. Грузики занимают положение, показанное на рис. 272, а.
Когда обороты ротора превышают 950 в минуту, центробежные
силы пар грузиков преодолевают силы упругости пружин. Грузики
расходятся от оси вращения валика и, поворачиваясь на своих осях,
изгибают пружины (рис. 272,6). Расстояние между осями каждой
пары грузиков сокращается. Это вызывает смещение ротора относи-
Рис. 272. Схема работы автомата опережения зажигания.
1—полюсные наконечники ротора; 2—корпус автомата.
тельно валика по направлению его вращения — ротор «опережает»
валик, жестко соединенный с приводом двигателя. Смещение ро-
тора передается через зубчатую передачу кулачковой шайбе преры-
вателя и бегунку, что вызывает более раннее размыкание контак-
тов прерывателя, а следовательно, и более раннее искрообразова-
ние на свечах.
По мере увеличения числа оборотов ротора увеличиваются цен-
тробежные силы грузиков автомата и угол относительного смеще-
ния ротора. Следовательно, увеличивается и угол опережения за-
жигания. При 1400 об/мин оси грузиков, закрепленные на роторе,
упрутся в стенки отверстий корпуса автомата (или сами грузики
упрутся в боковые стенки корпуса (рис. 272,6), и автомат устано-
вит наибольшее опережение зажигания.
394
Когда число оборотов ротора уменьшается с 1400 до 950 в ми-
нуту, автомат под действием сил упругости пружин грузиков-
уменьшает опережение зажигания.
Трансформатор с конденсатором (рис. 273) состоит из сердеч-
ника, первичной и вторичной обмоток, между которыми помещен,
конденсатор.
Сердечник 5 набран из тонких листов электротехнической
стали, изолированных друг от друга тонким слоем лака. На концах,
сердечника сделаны пазы, в которые проходят винты крепления
трансформатора к стойкам башмаков.
Первичная обмотка 7 выполнена из медного эмалиро-
ванного провода диаметром 1 мм и имеет 150'—170 витков, намо-
Рис. 273. Трансформатор с конденсатором.
1—вывод низкого напряжения; 2—контакт
высокого напряжения; 3—изоляционная
ткань; 4—гетинаксовая щека; 5—сердеч-
ник; 6—пружинный контакт; 7—первичная
обмотка; 8—вторичная обмотка; 9—кон-
денсатор.
тайных в 5 рядов. Начало первичной обмотки припаяно к сердеч-
нику, конец — к латунной соединительной пластине, укрепленной
заклепками на гетинаксовых щеках трансформатора. К ней припаян
вывод низкого напряжения 1, через который конец первичной об-
мотки соединен с подвижным контактом прерывателя, изолирован-
ным от массы (контакт рычажка). Кроме того, соединительная пла-
стина имеет пружинный контакт 6 для соединения с клеммой вы-
ключения магнето. Через эту клемму и переключатель первичная
обмотка может быть соединена с массой помимо прерывателя и
магнето будет выключено.
Вторичная обмотка 8 выполнена из медного эмалиро-
ванного провода диаметром 0,07 мм и имеет 13—14 тысяч витков,
намотанных в 37 рядов. Начало вторичной обмотки припаяно к кон-
395
цу первичной обмотки, а конец — к центральному наружному кон-
такту трансформатора 2. От этого контакта через вывод высокого
напряжения ток поступает к распределителю и от него—к свечам.
Конденсатор 9 изготовлен из двух длинных полос алюми-
ниевой фольги (обкладок), изолированных друг от друга несколь-
кими слоями конденсаторной бумаги. Одна обкладка конденсатора
припаяна к сердечнику трансформатора, другая — к соединитель-
ной пластине и через нее соединена с контактом рычажка преры-
вателя.
Обмотки трансформатора и конденсатор защищены с боков ге-
тинаксовыми щеками 4, а сверху несколькими слоями изоляцион-
ной ткани 3. Под трансформатором устанавливается гетинаксовая
пластина и войлочная прокладка, которые закрывают окно корпуса
магнето между полюсными башмаками и препятствуют попаданию
на трансформатор масла, проникшего в магнето от привода двига-
теля.
Прерыватель состоит из пластины, контактной стойки, рычажка
с пружиной, сухаря, кулачковой шайбы и масленки.
Пластина прерывателя (рис. 274) стальная, укреп-
лена на задней крышке магнето двумя винтами. Отверстия под вин-
ты крепления пластины овальные, что позволяет ее поворачивать.
К пластине двумя винтами прикреплен бронзовый сухарь 2, изоли-
рованный от нее текстолитовыми прекладками. К сухарю присоеди-
няется вывод низкого напряжения трансформатора и пружина 5
рычажка прерывателя.
Рычажок прерывателя 4 надет на ось 6, приклепан-
ную к пластине, и закреплен на ней пружинным замком. Рычажок
изолирован от массы текстолитовыми пластиной и подушкой, наде-
той на ось. К рычажку приклепан подвижный контакт прерывателя.
Неподвижный контакт прерывателя, соединенный с массой, при-
креплен к контактной стойке 8, которая закреплена на пластине
прерывателя двумя винтами. В подковообразном вырезе нижнего
конца контактной стойки помещается эксцентрик 7, установленный
на пластине. Поворотом эксцентрика регулируют зазор между кон-
тактами прерывателя. Он должен быть равен 0,25—0,35 мм.
Оба контакта прерывателя изготовлены из платино-иридиевого
сплава.
, Наивыгоднейший момент размыкания контактов прерывателя
устанавливается поворотом пластины прерывателя (абрисной пла-
стины) с помощью эксцентрика, установленного в гнезде задней
крышки магнето и в левом овальном отверстии пластины. Делается
это в заводских условиях, после чего на пластине прерывателя и на
задней крышке магнето выбивается по одной, расположенной друг
против друга, риски 9. Изменять положение пластины прерывателя
в процессе эксплуатации магнето не разрешается.
Кулачковая шайба прерывателя — стальная, имеет
9 кулачков. Первый цилиндр обслуживается кулачком, который
следует первым за риской, выбитой на кулачковой шайбе, если ее
вращать в направлении стрелки на бегунке. Последующие кулачки
В96
обслуживают цилиндры двигателя по порядку их работы. В теле
кулачковой шайбы сделаны выточка для установки и 3 отверстия
для крепления к ней винтами бегунка распределителя.
Масленка 1, прикрепленная к пластине прерывателя,
снабжена фитилем и фильцем, пропитанным турбинным маслом.
Один конец фитиля соприкасается с фильцем, другой — скользит по*
кулачкам, смазывая их.
Рис. 274. Пластина прерывателя.
1 масленка; 2—сухарь; 3—контакты; 4—рычажок; 5—пружина;
6—гось рычажка; 7—эксцентрик; 8—контактная стойка; 9—регули-
ровочная риска.
Распределитель состоит из корпуса, бегунка, вывода высокого
напряжения и экрана.
Корпус распределителя 4 (рис. 275) изготовлен из=
твердой резины. В него равномерно по окружности залиты девять
латунных гаек 10. На внутренней поверхности корпуса соответствен-
но сделано девять гнезд, в которые туго посажены рабочие электро-
ды 9, изготовленные из красной меди. Все электроды крепятся к
гайкам 10 латунными остроконечными винтами 11. которые про-
калывают жилы проводов, идущих к свечам, обеспечивая хороший
электрический контакт между электродами и проводами.
Гнезда для проводов расположены на наружной стороне кор-
пуса. Гнездо провода 1-го цилиндра обозначено цифрой 1; осталь-
ные — не нумерованы. Они идут по порядку искр в направлении
стрелки на корпусе с надписью «Лев. вр.».
397
Кроме девяти гаек, в корпус распределителя залита следующая
латунная арматура: '
— втулка 3, к которой винтом крепится контактная пружина.
Ток к пружине подается через вывод высокого напряжения 2, вхо-
дящий в специальное гнездо на корпусе; ,
— гнездо 6 и пластина 5, соединяющая его с втулкой. В гнездо
вставлен уголек 7 с пружиной, через который ток высокого напря-
жения подается на рабочий электрод 13 бегунка;
Рис. 275. Детали распределителя магнето и схема движения
тока в нем.
/—трансформатор; 2—вывод высокого напряжения; 3—втул-
ка вывода высокого напряжения; 4—корпус распределителя;
5—пластина; 6—гнездо; 7—уголек; 8—гайка крепления пуско-
вого электрода; 9—рабочий электрод; 10—гайка крепления
рабочего электрода; //—остроконечный винт; 12—бегунок;
13—пусковое кольцо; 14—рабочий электрод бегунка; 15—пус-
ковой электрод бегунка.
w — гайка 8 для крепления пускового электрода и присоединения
к распределителю провода от пусковой катушки. Гнездо этого про-
вода обозначено буквой П.
Корпус распределителя центрируется в специальной выточке
задней крышки магнето, фиксируется прямоугольной шпонкой и
крепится посредством экрана распределителя.
Бегунок распределителя 12 изготовлен из твердой
резины. Он имеет два электрода — рабочий 14 и пусковой 15, пу-
сковое кольцо 13 и латунную опорную втулку на ступице с тремя
нарезанными отверстиями для винтов крепления бегунка к кулачко-
вой шайбе прерывателя. Все эти детали залиты в тело бегунка.
Рабочий электрод изготовлен из красной меди. В центре бегун-
398
ка он имеет открытую поверхность, на которую опирается уголек
корпуса распределителя. Отсюда ток высокого напряжения посту-
пает на рабочий электрод бегунка, а затем поочередно на рабочие
электроды корпуса распределителя и от них по проводам — к све-
чам. Зазор между электродами бегунка и корпуса распределителя
равен 0,3 -г-0,8 мм.
Пусковой электрод и соединенное с ним пусковое кольцо изго-
товлены из латуни. Кольцо отстоит от пускового электрода корпуса
распределителя на 0,3-4- 0,8 мм. С этого электрода ток высокого
напряжения от пусковой катушки поступает через пусковое кольцо
на пусковой электрод бегунка, а отсюда через рабочие электроды
Рис. 276. Экран распределителя.
корпуса распределителя идет к
свечам.
Пусковой электрод смещен
относительно рабочего на 30° в
сторону, обратную направлению
вращения бегунка. Это предотвра-
щает проскакивание искры между
электродами и обеспечивает позд-
нее зажигание смеси при запуске
двигателя — после в. м. т. в такт
рабочего хода, что исключает воз-
можность обратного хода двига-
теля.
Направление вращения бегун-
ка определяется по имеющейся на
нем стрелке.
Вывод высокого на-
пряжения 2 служит для пе-
редачи тока высокого напряжения
от трансформатора 1 к распределителю. Он представляет собой ла-
тунную трубку, покрытую в несколько слоев изоляционной тканью.
На концах вывода припаяны контактные шайбы, под которые по-
ставлены кожаные прокладки, исключающие задирание изоляции.
Вывод устанавливается во втулку из твердой резины, закрепленную
на задней крышке магнето. Втулка усиливает изоляцию вывода и
исключает разряды тока высокого напряжения с центрального элек-
трода трансформатора на верхнюю крышку магнето.
Экран распределителя (рис. 276) изготовлен из алю-
миния и крепится к задней крышке магнето 3 винтами. Плоская
пружина,, приклепанная к экрану с внутренней стороны, прижимает
корпус распределителя к задней крышке.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ МАГНЕТО БСМ-9
Периодическое техническое обслуживание
Основными периодами технического обслуживания магнето
БСМ-9 является послеполетное обслуживание и обслуживание че-
рез каждые 100 часов работы двигателя.
399
При послеполетном обслуживании проверяются.
1) прочность крепления магнето к задней крышке картера дви-
гателя. Проверка производится посредством покачивания магнето
рукой;
2) надежность шплинтов на гайках крепления магнето; 1
3) надежность крепления провода на клемме выключения маг-
нето.
При обслуживании через каждые 100 часов-
работы двигателя проверяется состояние распределителя
и прерывателя, регулируются зазоры между контактами прерыва-
теля и проверяется работа автомата опережения зажигания. Эти
работы целесообразно производить в такой последовательности:
1) Расконтрить и отвернуть винты крепления углового штуцера
коллектора проводов зажигания и экрана корпуса распределителя.
2) Снять с магнето экран корпуса распределителя и сам корпус.
Корпус распределителя следует снимать осторожно и без перекосов-
во избежание изгиба вывода высокого напряжения, поломки кор-
пуса и выпадения из него уголька.
Проверить заделку бронзовых футорок в верхних фланцах зад-
ней крышки магнето и в экране корпуса распределителя и состоя-
ние их резьбы. В случае ослабления заделки или повреждения
резьбы футорок, магнето или экран необходимо заменить.
3) Вынуть вывод высокого напряжения из втулки и проверить,
не нарушена ли его изоляция. Если на изоляции обнаружены за-
диры, трещины или следы обгорания, то вывод необходимо заме-
нить. Вывод следует вынимать и вставлять только рукой, не из-
гибая его, чтобы не повредить изоляции.
4) Проверить наличие смазки на кулачках кулачковой шайбы
прерывателя, приложив к ним чистую папиросную бумагу. При на-
личии смазки бумага промаслится. Если кулачки сухие, залить в.
масленку 10—12 капель турбинного масла, смазать им фитиль и
кулачки.
5) Протереть бегунок и осмотреть состояние его изоляции и
электродов *. Если на бегунке имеются трещины, края сколоты или
отслоилось пусковое кольцо, магнето необходимо заменить.
Нагар на электродах бегунка зачищается бархатным напильни-
ком или надфилем. Зачищая нагар, нельзя - спиливать материал
электрода, так как это приведет к увеличению зазора между элек-
тродами бегунка и корпуса распределителя.
6) Проверить надежность крепления бегунка, покачивая его ру-
кой в плоскости вращения. Если бегунок закреплен слабо, под-
тянуть винты крепления и законтрить их проволокой.
7) Проверить индикатором радиальный люфт валика распреде-
лителя, покачивая валик за бегунок вверх и вниз (рис. 277). Ве-
личина люфта должна быть не более 0,1 мм.
8) Проверить работу автомата опережения зажигания, для чего
1 Детали магнето протирают чистой замшей или мягкой тканью, слегка
смоченной спиртом или бензином.
400
повернуть бегунок рукой по направлению его вращения (по стрел-
ке), а затем отпустить. Если автомат исправен, бегунок займет пер-
воначальное положение. Перемещение контактов бегунка при его
повороте должно быть равно 6—8°.
9) Протереть и осмотреть пластину, рычажок, контактную стой-
ку и пружину прерывателя. При наличии коррозии на пружине или
рычажке магнето необходимо заме-
нить. |
10) Зачистить контакты преры’г
вателя бархатным напильником *, а
затем проверить зазор между ними1)
Для этого надо повернуть коленча-,
тый вал за винт до момента, когда
вершина любого кулачка совместит-
ся с подушкой рычажка прерывате-
ля, и щупом промерить зазор между
контактами. Если зазор выходит из
пределов 0,250,35 мм, его необ-
ходимо отрегулировать (рис. 278).
Для этого следует:
а) расконтрить и ослабить 2 вин-
та крепления контактной стойки к
пластине прерывателя;
б) поворачивая эксцентрик с по-
мощью отвертки, установить зазор
между контактами 0,25 -н- 0,35 мм;
в) затянуть винты крепления
контактной стойки;
г) вновь проверить зазор, чтобы
убедиться, что он не нарушился во
время затяжки винтов, после чего
законтрить винты.
Ослаблять винты крепления пла-
стины прерывателя и сдвигать ее
Рис. 277. Проверка радиаль-
ного люфта валика распреде-
лителя.
запрещается, так как это приведет к отклонению начала размыка-
ния контактов от наивыгоднейшего момента искрообразования.
Если из-за износа контактов или подушки рычажка прерывате-
ля установить требуемые зазоры не удается, то магнето необходи-
мо заменить.
11) Протереть электроды и-загрязненные места корпуса распре-
делителя и проверить его состояние. При наличии трещин и боль-
ших сколов корпус распределителя необходимо заменить. Уголек
должен свободно без заеданий перемещаться в латунном гнезде
корпуса. При заедании уголька, выкрашивании его или деформа-
ции пружины — заменить уголек вместе с пружиной.
Электроды корпуса распределителя зачищаются бархатным на-
пильником или надфилем.
1 Применять для зачистки контактов наждачную или стеклянную бумагу
запрещается.
26. Зак. 397 401
12) Проверить рукой крепление проводов в корпусе распредели-
теля и состояние изоляции проводов у корпуса. Если провод закре-
плен плохо, вывернуть винт его крепления, повернуть провод на не-
большой угол и, вставив его в гнездо до упора, вновь ввернуть
винт.
В случае обнаружения на проводе трещин, потертостей или
обгорания изоляции неисправные провода необходимо заменить.
Рис. 278. Регулирование зазоров между
контактами прерывателя.
13) Установить на место корпус распределителя, следя за тем,
чтобы уголек не выпал, вывод высокого напряжения свободно во-
шел в гнездо, а шпонка задней крышки — в вырез корпуса. Уста-
новить на магнето экран распределителя и угловой штуцер коллек-
тора проводов, закрепить их винтами и законтрить винты прово-
локой.
Установка магнето на двигатель
Устанавливая магнето БСМ-9 на двигатель, необходимо твердо
знать следующее:
1) Все магнето БСМ-9 имеют левое вращение и отличаются
лишь диапазоном работы автомата опережения зажигания. Этот
диапазон равен 13-^-17о угла поворота ротора и выбит в левой
верхней части заднего фланца задней крышки магнето.
402
2) Максимальное опережение зажигания правого магнето рав-
но 20°, а левого— 15° угла поворота коленчатого вала.
3) Передаточное число от коленчатого вала к ротору магнето
равно 9/8 или 1,125 '.
4) Магнето устанавливают по цилиндру № 1 при минимальном
угле опережения зажигания (позднее зажигание).
Зная эти условия, можно устанавливать магнето без таблиц и
справочных материалов. Необходимо лишь придерживаться сле-
дующего порядка:
1) Определить диапазон работы автомата опережения зажига-
ния выбранного магнето в градусах угла поворота коленчатого
вала двигателя. Для этого число, выбитое на задней крышке магне-
то и показывающее диапазон работы автомата в градусах угла по-
ворота ротора (например, 17), следует разделить на передаточное
число от коленчатого вала к ротору, равное 1,125, или умножить на
обратную ему величину 8/9. В результате получим:
17-8/9 ~ 15°.
2) Определить установочный угол опережения зажигания (угол
позднего зажигания). Он зависит от того, правым или левым уста-
навливается магнето, и равен разности между углом раннего опере-
жения и диапазоном работы автомата в градусах угла поворота
коленчатого вала. В нашем примере установочный угол будет равен:
20°— 15° = 5° для правого магнето;
15°— 15° = 0° для левого магнето.
3) Установить коленчатый вал двигателя по цилиндру № 1 в
положение, соответствующее установочному углу магнето 2. Для это-
го необходимо вывернуть пробку смотрового окна носка картера и,
медленно проворачивая коленчатый вал за винт по ходу, устано-
вить его так, чтобы против риски смотрового окна находилась
риска венца ведущей шестерни редуктора, отстоящая от нулевой
риски «0> в направлении вращения шестерни на число делений,
равное углу позднего зажигания (см. рис. 79).
После этого коленчатый вал смещать нельзя до окончательной
установки и закрепления магнето на двигателе.
1 Передаточное число от коленчатого вала к ротору магнето можно легко
подсчитать, исходя из следующих соображений:
Магнето БСМ-9 — четырехискровое н за 2 оборота ротора дает 8 искр.
Рабочий цикл во всех 9 цилиндрах двигателя происходит за 2 оборота колен-
чатого вала и за этот период магнето должно дать 9 искр. Следовательно пе-
редаточное число от коленчатого вала к ротору магнето должно быть равно
9/8 или 1.125.
Так же определяется передаточное число к ротору магнето и для других
двигателей. Для АШ-82ФН, например, оно должно быть равно 14/8 или 1,75,
а для М-11 —5/4 или 1.25.
1 Необходимо помнить, что за одни цикл работы двигателя коленчатый
вал два раза занимает положение, соответствующее в.м.т. — в тактах сжатия и
выпуска. Такт сжатия проще всего определить, ориентируясь по компрессии в
1-м цилиндре. После этого целесообразно вывернуть переднюю свечу в 1-м ци-
линдре, чтобы компрессия в нем не препятствовала установке коленчатого вала
в требуемое положение.
26* 403
Подводить шестерню редуктора до совмещения ее риски с рис-
кой окна картера следует только при повороте коленчатого вала
по ходу. В противном случае точность установки магнето будет на-
рушена за счет влияния на нее зазоров между зубьями шестерен,
передающих вращение от коленчатого вала к ротору магнето.
4) Установить ротор магнето в положение, соответствующее
моменту искрообразования в цилиндре № 1, для чего:
а) снять с магнето корпус распределителя;
б) расконсервировать магнето, очистив от смазки кулачковую
шайбу, рычажок и пружину прерывателя, гайки стяжных болтов и
хвостовик валика ротора замшей, смоченной в бензине. После это-
го вытереть детали досуха. Контакты прерывателя протереть зам-
шей, смоченной в спирте, и вытереть досуха;
в) проверить и, если надо, отрегулировать зазор между контак-
тами прерывателя;
г) повернуть бегунок так, чтобы его рабочий контакт стал про-
тив риски на фланце задней крышки магнето;
д) убедиться, что на подушку рычажка прерывателя набегает
кулачок, следующий первым по ходу бегунка за риской на кулач-
ковой шайбе.
5) Не изменяя положения ротора, установить магнето на двига-
тель и слегка закрепить его гайками. При установке следить, чтобы
шпильки крепления магнето приходились как можно ближе к сере-
дине прорезей его передней крышки. Перед установкой магнето
надеть на шпильки новую паронитовую прокладку.
6) Легкими ударами рукой по магнето сместить его до начала
размыкания контактов прерывателя, после чего затянуть гайки кре-
пления магнето к двигателю.
7) Проверить правильность установки магнето, для чего:
а) повернуть коленчатый вал против хода до полного замыка-
ния контактов прерывателя;
б) отжав пальцем рычажок прерывателя, развести контакты и
вставить между ними кусочек тонкого целлофана или щуп толщи-
ной 0,04—0,05 мм. Пользоваться для этих целей бумагой запре-
щается, так как ее волокна засоряют рабочую поверхность кон-
тактов.
При закладке щупа контакты нельзя разводить более, чем на
1—1,5 мм, так как возможна поломка пружины рычажка;
в) медленно проворачивать коленчатый вал по ходу и одновре-
менно слегка тянуть рукой за щуп или целлофан. Как только щуп
или целлофан свободно вытянется, вращение вала прекратить. Этот
момент соответствует началу размыкания контактов и искрообразо-
ванию на свече цилиндра № 1;
г) по меткам на венце ведущей шестерни редуктора проверить,
соответствует ли начало размыкания контактов требуемому устано-
вочному углу опережения зажигания.
Если обнаружено отклонение от установочного угла, необходимо
ослабить гайки крепления магнето и слегка сместить его в требуе-
мую сторону, после чего затянуть гайки и вновь проверить правиль-
404
ность установки. Для уменьшения установочного угла магнето надо
смещать по часовой стрелке, глядя на него со стороны распредели-
теля; для увеличения — против часовой стрелки.
8) Затянуть окончательно гайки крепления магнето и зашплин-
товать их, после чего установить корпус
дами (если он исправен), экран корпуса
штуцер коллектора проводов; присое-
динить провод от переключателя к
клемме выключения магнето, ввернуть
и законтрить пробку смотрового окна
носка картера, установить свечу в ци-
линдр № 1.
Если корпус распределителя заме-
няется, то провода к нему следует при- •
соединять, как показано на рис. 279.
После замены магнето необходимо
проверить его работу на работающем
двигателе:
на взлетном режиме ... 3 сек.;
на режиме ЮТО—1200 об/мин 1 мин.;
на малом шаге винта при
рк =770—820 .ил рт. ст. . . 2 мин. с
двукратным
переключе-
нием
магнето
2. ЗАПАЛЬНЫЕ СВЕЧИ
распределителя с прово-
распределителя и угловой
Рис. 279. Схема присоединения
проводов зажигания к корпусу
распределителя магнето БСМ-9.
Свеча предназначена для создания электрической искры, вос-
пламеняющей рабочую смесь в цилиндре двигателя.
На двигателе АШ-62ИР используются неразборные свечи с ке-
рамической изоляцией типа СД-48БС.
Основными частями свечи являются: корпус с боковыми элек-
тродами, экран и сердечник, который состоит из центрального
стержня, центрального электрода, контактной головки и изоляции.
УСЛОВИЯ РАБОТЫ ЗАПАЛЬНЫХ СВЕЧЕЙ
Свеча на работающем двигателе испытывает механические на-
грузки от сил давления газов в цилиндре и нагревается до темпера-
туры 500—800°С. Изолятор свечи находится под напряжением до
12000—13000 в.
Свеча должна иметь высокую механическую прочность, так как
силы давления газов стремятся вырвать сердечник из ее корпуса.
Характер действия этих сил — ударный, а величина достигает
50—70 кг.
Высокие давления газов в цилиндре двигателя вызывают необ-
ходимость хорошей герметичности всех соединений свечи. Чтобы
405
герметичность соединений не нарушалась при нагреве свечи, коэф-
фициенты теплового расширения центрального стержня, изолятора
и корпуса ее должны быть примерно одинаковы.
Тепловое состояние свечи и напряжение, под которым она рабо-
тает, зависят от конструкции свечи, ее состояния и от режима ра-
боты двигателя. При вспышках смеси в цилиндре к свече подво-
дится большое количество тепла. Отвод же тепла от свечи в све-
жую смесь в тактах впуска и сжатия незначителен. Чтобы вся све-
ча и в первую очередь ее центральный электрод и изолятор, вы-
ступающие в камеру сгорания, не перегревались, она должна иметь
достаточную теплоотдачу в атмосферный воздух. Охлаждение свечи
должно быть настолько интенсивным, чтобы максимальная темпе-
ратура центрального электрода и изолятора не превышала 800°С.
В противном случае будет происходить калильное воспламенение
смеси, что приведет к нарушению нормальной работы двигателя.
Для свечей со слюдяной изоляцией температура изолятора ни в
коем случае не должна превышать 900°С, так как при более высо-
ких температурах слюда превращается в порошок.
С другой стороны, температура центрального электрода и изоля-
тора, соприкасающихся с газами, не должна быть ниже 500°С. Эта
температура называется температурой самоочищения
свечи. При более низких температурах частицы бензина и масла,
попавшие на изолятор и центральный электрод, не сгорают, а отла-
гаются на них, образуя токопроводящий слой нагара. Нагар соеди-
няет центральный электрод с корпусом свечи параллельно искро-
вому промежутку свечи (рис. 280) и вызывает утечку тока высокого
Рис. 280. Схема работы свечи при нали-
чии шунтирующего сопротивления (нагара).
1—центральный электрод; 2—слой нагара;
3—боковой электрод; 4—шунтирующее со-
противление.
406
напряжения на массу, что приводит к уменьшению напряжения во
вторичной цепи магнето. Поэтому нагар называют шунтирую-
щим сопротивлением свечи.
Увеличение слоя нагара уменьшает шунтирующее сопротивление
и усиливает утечку тока на массу. При большом нагарообразова-
нии напряжение во вторичной цепи магнето может снизиться на-
столько, что его будет недостаточно для преодоления сопротивле-
ния в искровом промежутке свечи и искрообразование прекра-
тится.
Наиболее интенсивно нагар образуется во время работы двига-
теля на малом газе с переобогащенной смесью и повышенным рас-
ходом масла.
Наличие шунтирующего сопротивления свечей вызывает необ-
ходимость заранее предусматривать увеличение мощности магнето
с тем, чтобы получать напряжение во вторичной цепи, достаточное
для бесперебойного искрообразования в течение всего периода ра-
боты свечей между чистками, т. е. не ниже пробивного напряжения.
Дополнительно к нагару, образующемуся из несгоревших частиц
топлива и масла, на центральном электроде и изоляторе свечи отла-
гается окись свинца. При высоких температурах эти отложения
сплавляются в сплошной токопроводящий слой, который еще боль-
ше уменьшает шунтирующее сопротивление свечи и снижает напря-
жение во вторичной цепи магнето.
Характер изменения напряжения во вторичной цепи магнето
БСМ-9 в зависимости от величины шунтирующего сопротивления
свечи показан на рис. 281. При величине шунтирующего сопроти-
вления около 1 мгом напряжение во
вторичной цепи магнето снижается
примерно до 9800 в и нормальное
искрообразование на электродах свечи
нарушается.
Величина пробивного напряжения,
при котором обеспечивается нормаль-
ное искрообразование свечи, зависит от
величины зазора между электродами
и от режима работы двигателя.
Зазор между электродами свечи
устанавливается в пределах 0,28
0,36 мм. Зазор меньше 0,28 мм недо-
пустим, так как он может быть быстро
забит нагаром. В процессе работы све-
чи происходит непрерывное увеличение
зазора, составляющее в среднем 0,1—
0,15 мм на каждые 100 часов работы '.
Шунтирующее сопротив-
ление, мгом
Рис. 281. Изменение напряже-
ния во вторичной цепи магне-
то ЕСМ-9 в зависимости от
величины шунтирующего со-
противления (при номиналь-
ных оборотах).
Соответственно увеличивается и потребное пробивное напряжение.
Так, при увеличении зазора до 0,6 мм потребное пробивное напря-
жение увеличивается почти в 2 раза и нормальное искрообразова-
1 Причиной увеличения зазоров между электродами свечи является эрозия
электродов.
407
ние, как правило, нарушается. При этом возникает опасность про-
бивания изоляции трансформатора, проводов и распределителя, а
также опасность возникновения разрядов тока высокого напря-
жения с контактных устройств вторичной цепи на массу. Вероят
ность таких разрядов увеличивается с увеличением высоты полета,
уак как вследствие уменьшения плотности воздуха сопротивление
воздушного промежутка между этими устройствами и массой
уменьшается.
Величина пробивного напряжения зависит от плотности смеси,
т. е. ее температуры и давления в искровом промежутке свечи. По-
вышение давления увеличивает, а понижение температуры — умень-
шает пробивное напряжение.
При работе двигателя на малом газе и на взлетном режиме про-
бивное напряжение достигает 10000 в; при перегреве двигателя его
величина снижается до 3000—5500 в.
СВЕЧА СД-48БС
Свеча СД-48БС неразборная, экранированная с керамиче-
ской изоляцией сердечника и экрана (рис. 282). Свеча имеет демп-
фирующее сопротивление 1000—1800 ом, включенное последова-
тельно с центральным электродом.
Демфирующее сопротивление увеличивает потребное напряже-
ние во вторичной цепи, что сокращает время искрообразования меж-
ду электродами свечи (рис. 283). В результате уменьшаются по-
мехи радиоприему, эрозия, износ электродов и уменьшается влия-
ние предыдущего разряда на последующий, увеличиваются сроки
службы свечи.
Керамическая изоляция имеет большую теплопроводность, чем
слюдяная, что предотвращает перегрев свечи. Кроме того, свечи с
керамической изоляцией имеют большую стойкость при высоких
температурах и меньше подвержены нагарообразованию и освинцо-
ванию. Это также повышает сроки службы свечей и увеличивает
их надежность.
Недостатком свечей с керамической изоляцией является низкая
механическая прочность изолятора.
Свеча СД-48БС состоит из двух основных частей — сердечника
и корпуса-экрана.
Сердечник представляет собой корундовый изолятор 16, внутри
которого с помощью специального цемента укреплен центральный
электрод 15, состоящий из вольфрамового наконечника и никелево-
го стержня, припаянных друг к другу.
Сердечник запрессован в корпус своей медной втулкой 18 и за-
крепляется в нем ниппелем 14, ввернутым в корпус на резьбе. По-
верх ниппеля в корпус напрессован специальный наполнитель 9 из
изоляционного материала, который обеспечивает герметизацию сер-
дечника в корпусе.
408
Центральный электрод 15 уплотнен в изоляторе токопроводным
уплотнителем 11, в верхней части которого закреплен стальной кон-
такт 10. В верхний торец изолятора ввернута контактная голов-
ка 5. Между контактной головкой и контактом уплотнителя уста-
новлено демпфирующее сопротивление 7 и контактная пружина 6,
Рис. 282. Свеча СД-48БС.
1—кольцо экрана; 2—шайба; 3—изоляционная
трубка экрана; 4—прокладка; 5—контактная
головка; 6—пружина контактная; 7—демпфирую-
щее сопротивление; 8—цемент; 9—уплотнитель;
10—контакт; 11—токопроводный уплотнитель;
12—стержень; 13—корпус-экран; 14—ниппель;
15—центральный электрод; 16—изолятор;
17—втулка; 18—цемент; 19—боковой электрод;
20—медное уплотнительное кольцо.
удерживающая его от перемещений. На утолщенную часть изолято-
ра напрессована медная теплоотводная втулка 17, которая одновре-
менно центрирует и крепит сердечник в корпусе свечи.
Корпус свечи 13 стальной и выполнен за одно целое с экраном.
Корпус имеет резьбу для’крепления свечи в цилиндре и наружный
шестигранник под ключ. Экран имеет резьбу для гайки крепления
угольника свечи. В выточку нижнего торца корпуса впаяно никеле-
409
вое кольцо с выштампованными в нем четырьмя боковыми электро-
дами 19.
Экран изолирован керамической трубкой 3, которая уплотнена
специальным цементом и укреплена в радиальном отношении про-
кладкой 4, установленной между трубкой и экраном, в продольном
отношении — стальным кольцом 1, завальцованным в верхней ча-
сти экрана. Между кольцом и торцом
трубки установлена шайба 2 из паронита.
Чтобы облегчить определение типа
свечи, на ее экране накатаны четыре
пояска.
Ресурс свечей СД-48БС до первого ре-
монта — 200 часов; межремонтный ре-
сурс — 100 часов; число ремонтов — 3,
амортизационный срок — 500 часов.
УХОД ЗА СВЕЧАМИ В ПРОЦЕССЕ
ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ
Для обеспечения надежной работы
свечей в процессе эксплуатации двигате-
ля необходимо строго соблюдать следую-
щие основные правила.
1. Не допускать хранения свечей на-
валом, так рак это приводит к их загряз-
Продолжительность
искрообразования:
tf-без демпфирующего
сопротивления;
t2- с демпфирующим
сопротивлением
Рис. 283 Влияние демпфи-
рующего . сопротивления
свечи на продолжитель-
ность искрообразования.
нению, механическим повреждениям кор-
пуса, электродов и изоляторов. Свечи должны храниться в специ-
альных ящиках (рис. 284).
2. Перед установкой, на двигатель свечи должны быть раскон-
сервированы. Консервирующую смазку удаляют путем промывки
каждой свечи в отдельности в чи-
стом бензине* (рис. 285). После
промывки свечи необходимо об-
Рис. 284. Ящик для хранения и Рис. 285. Промывка свечей,
переноски свечей.
1 Новые свечи, поставляемые в жесткой упаковке без консервации, про-
мывке в бензине не подлежат.
410
дуть сжатым сухим воздухом. Так же расконсервируют свечи, уста-
новленные на законсервированном двигателе.
3. Если срок хранения свечей истек (2 года для новых свечей и
6 месяцев — для ремонтных), то после расконсервации их необхо-
димо проверить с помощью прибора ПМ или ПМРЗ на ценообра-
зование и герметичность.
Проверка на искрообразование производится под давлением
15 кг/см2 для новых свечей и 13—13,5 кг/см2 для ремонтных в
течение 30 сек. Искрообразование должно протекать без ви-
димых на глаз перебоев, с участием не менее 2 боковых электродов.
Проверка на герметичность произ-
водится под давлением 25 кг/см2 для
новых свечей и для ремонтных. Свеча
считается годной, если она пропускает
в течение 30 сек. не более 4 пузырьков
воздуха.
4. Медные уплотнительные кольца
свечей не должны иметь вмятин, за-
боин, заусениц и деформаций. Кольца,
бывшие в употреблении, разрешается
ставить только после специального
отжига и при толщине отожженного
кольца не менее 1,6 мм.
Под заднюю свечу цилиндра № 1
уплотнительное кольцо не. ставится,
так как под нее устанавливается коль-
цо термопары.
5. Чтобы резьбы свечи и свечной
втулки головки цилиндра не пригорали
друг к другу, резьбу свечи перед уста-
новкой необходимо смазать графитной
или слюдяной смазкой (рис. 286). При
Рис. 286. Смазка резьбы свечи.
этом надо следить, чтобы смазка не
попала на электроды свечи. Если это случилось, свечу необходимо
промыть в чистом бензине и продуть воздухом, после чего смазать
ее резьбу вновь.
6. Устанавливать свечи на двигатель и снимать их с него сле-
дует при температуре головок цилиндров не выше 70—80°С.
7. Окончательно затягивать или отвертывать свечи необходимо
только специальным предельным ключом. Усилие затяжки должно
быть равно 5—6 кгм, а усилие отвертывания — не более 9 кгм. Све-
чи, вывернутые с усилием более 9 кгм, подлежат ремонту.
8. Не разрешается пользоваться ключом с поврежденными гра-
нями, истекшим сроком проверки, допускать перекос и срывы клю-
ча при затяжке и отвертывании свечи. Нарушение этих условий
приводит к разрушению изоляции свечей.
9. После снятия передних свечей с двигателя для замера ком-
прессии необходимо проверить зазоры между их электродами и со-
стояние нижней части изоляторов. Если свечи имеют повышенный
411
зазор между электродами, а также большое освинцование или на-
гарообразование, то необходимо снять и осмотреть и задние свечи.
Все свечи с повышенными зазорами и отложениями подлежат от-
правке в ремонт.
При наличии на свечах масла их надо промыть чистым бензи-
ном и обдуть сжатым воздухом.
* 10. Если свеча упала или подверглась ударам, ее необходимо
заменить.
3. КОЛЛЕКТОР ПРОВОДОВ ЗАЖИГАНИЯ
И ЭКРАНИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ
УСТРОЙСТВО КОЛЛЕКТОРА
Провода высокого напряжения от распределителя магнето До
свечей имеют резиновую изоляцию, поверх которой расположена
изоляция из хлопчато-бумажной ткани, покрытая лаком. Все про-
вода высокого напряжения уложены в металлическом экранирую-
щем коллекторе (рис. 287), который состоит из кожуха 2, укреплен-
ного на картере двигателя, отъемных экранированных проводни-
ков 1, магистральных шлангов 3 и крышек экранирования магне-
то — угловых штуцеров 4.
Кожух коллектора представляет собой два полукольца, отли-
тых из магниевого сплава'. На внешней образующей кожуха
имеется девять сдвоенных бобышек (на правой половине — 5, на ле-
вой — 4) с отверстиями и резьбой, в которые монтируются узлы
разъема отъемных проводников. На каждой бобышке с лицевой
стороны сделано клеймо номера цилиндра, 'к которому от нее идет
проводник, и буквы П (к передней свече) и 3 (к задней свече).
На обеих половинах кожуха отлито по одной большой бобышке
с отверстием для ввода проводников, идущих от магнето. В каж-
дую бобышку запрессован дуралюминовый штуцер с резьбой для
присоединения магистрального шланга 3. Чтобы во время затяжки
гаек магистральных шлангов штуцеры не проворачивались относи-
тельно бобышек, они зафиксированы штифтами.
Каждая половина кожуха коллектора крепится на шпильках
носка картера с помощью трех стальных лапок 6 рессорного типа.
Лапки съемные и крепятся к кожуху на шпильках, ввернутых в
гнезда специальных приливов кожуха. Гайка крепления лапки
законтрена контргайкой. Для улучшения электропроводности лапки
омедняются, после чего подвергаются лужению. На двигателях 11-й
серии лапки припаяны к кожуху коллектора.
В каждой половине кожуха имеется 3 технологических отвер-
стия (по одному на концах и по одному — посредине с лицевой
стороны коллектора), закрытых пробками. Для предохранения от
самовыворачивания пробки зачеканены.
1 На двигателях с 12-й серии. На двигателях по 11-ю серию включительно
кожух сварен из латунной трубы.
412
цил
413
С целью защиты от коррозии кожух дихромирован и пропитан
специальным лаком, а все наружные не контактирующие поверх-
ности окрашены серо-голубой эмалевой краской под цвет двига-
Рис. 288. Соедине-
ние отъемного
проводника с ко-
жухом коллектора.
1—экранирующий
шланг отъемного
проводника; 2—
ниппель; 3—гайка;
4—резиновая шай-
теля. На двигателях до 11-й серии кожух оцин-
кован.
Отъемные экранированные проводники кол-
лектора облегчают замену неисправных про-
водов, идущих от ^ожуха экрана к свечам.
Каждый проводник включает в себя:
— провод высокого напряжения;
— экранирующий шланг, изготовленный из
алюминиевой ленты, оплетенной двойным сло-
ем медной луженой проволоки. Поверх оплет-
ки надет резиновый шланг из бензо-маслостой-
кой резины. Со стороны кожуха на шланг
надета накидная гайка и пружинная разрез-
ная шайба для контровки гайки, а со сторо-
ны свечи — накидная гайка. На обоих концах
шланга заделаны футорки с буртиками для
упора гаек;
— экран разъема проводника с кожухом
коллектора;
— угольник свечи;
— детали контактных устройств разъемов и
детали крепления проводника "к экрану
разъема, к угольнику свечи и самого угольни-
ка к свече.
Отъемный проводник соединен с кожухом
коллектора следующим образом (рис. 288):
На провод 9, выступающий из кожуха, на-
дета конусная резиновая шайба 10, препят-
ствующая попаданию в кожух влаги из экра-
нирующего шланга проводника. Затем на про-
вод надета изоляционная гетинаксовая втул-
ка 8 контактного устройства. К оголенным жи-
лам конца провода, выступающего из втулки,
припаяна контактная пружина 7. После этого
ба; 5—экран разъ-
ема; б—втулка
гетинаксовая; 7—
контактная пру-
жина; 8—втулка
гетинаксовая; 9—
провод; 10— рези-
новая шайба; 11—
кожух коллектора.
в кожух коллектора ввертывается экран
разъема 5, в который устанавливается изоля-
ционная гетинаксовая втулка разъема 6.
На конец провода, выступающий из экра-
нирующего шланга проводника, надета резино-
вая уплотнительная шайба 4, гетинаксовая
втулка и латунная контактная шайба, к кото-
рой припаяны жилы провода. При навертыва-
нии гайки шланга на экран разъема эта шайба прижимается к пру-
жине, что обеспечивает надежное электрическое соединение про-
водов.
В месте соединения экранирующего шланга с угольником свечи
414
устанавливается две резиновых уплотнительных муфты (рис. 289).
Это сделано с целью исключить попадание влаги в шланг отъем-
ного проводника. В одну из' этих муфт залита латунная шайба,
обеспечивающая надежный электрический контакт шланга с уголь-
ником свечи.
На конце провода, выступающем из угольника свечи, смонтиро-
вано контактное устройство, состоящее из гетинаксовой трубки и
пружины. С целью предотвратить попадание влаги в экран свечи
на провод перед установкой гетинаксовой втулки надевается рези-
новая уплотнительная шайба.
Рис. 289. Соединение экранирующего шланга отъемного проводника
с угольником свечи и угольника со свечой.
1—накидная гайка отъемного проводника; 2 и 3—уплотнительные
втулки; 4—провод; 5—угольник; 6—накидная гайка угольника;
7—пружинная шайба; 8—уплотнительная втулка; 9—изоляционная
втулка; 10—контактная пружина.
Гайка крепления угольника к свече контрится разрезной пру-
жинной шайбой.
Угольники на проводниках коллекторов двигателей с № 8113921
11-й серии предназначены для свечей СД-48БС, имеющих на
экране резьбу 18 X 1. На более ранних двигателях угольники пред-
назначались для свечей АС-130 с резьбой экрана 16 X 1-
Отъемные проводники коллектора крепятся между собой попар-
но одним хомутом (см. рис. 287). Каждая пара проводников кре-
пится хомутом к кожуху тяги. Под этот хомут устанавливается ре-
зиновая контактирующая втулка. Она предохраняет экран провод-
ника от перетирания хомутом и обеспечивает электрический кон-
такт экрана с массой двигателя, для чего припаивается к экрану
через имеющийся на ней вырез.
Магистральные шланги. Комплект магистральных шлангов со-
сто‘йт"из 2 длинных шлангов, соединяющих магнето с кожухом
коллектора, и 1 короткого, соединяющего крышки экранирования
415
магнето. Шланги гибкие, экранированные. На концах каждого из
них заделаны и припаяны ниппели. Для защиты шланга от механи-
ческих повреждений, действия воды, масла и бензина и для повы-
шения вибропрочности на него надета предохранительная труба из
масло-бензостойкой резины, закрепленная по концам обвальцован-
ными муфтами. Магистральные шланги крепятся накидными гай-
ками.
Крышки экранирования магнето (угловые штуцеры) (см.
рис. 287) отлиты из алюминиевого сплава и служат для экраниро-
вания проводов, выходящих из корпуса распределителя магнето.
Каждая крышка имеет 2 штуцера для крепления магистральных
шлангов, фланец с 4 отверстиями под винты крепления к магнето
и штуцер для крепления кожуха провода, идущего от пусковой
катушки к распределителю магнето. Пусковой провод подводится
только к правому магнето. У левого магнето этот штуцер заглу-
шен.
Коллекторы проводов зажигания старой и новой конструкции
взаимозаменяемы комплектно и по узлам.
УХОД ЗА КОЛЛЕКТОРОМ ПРОВОДОВ ЗАЖИГАНИЯ
ПРИ ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ ДВИГАТЕЛЯ
В процессе каждого послеполетного технического обслужива-
ния двигателя проверяется состояние всех деталей и соединений
коллектора проводов зажигания, доступных для внешнего осмотра.
Затяжка всех гаек коллектора проверяется рукой. Ослабшие
гайки необходимо подтянуть ключом.
Состояние отъемных проводников коллектора и крепление их
хомутами к кожухам тяг проверяется внешним осмотром и покачи-
ванием проводников рукой около хомутов.
Если обнаружено, что резиновый шланг проводника разорван
или сильно сплющен, его необходимо заменить.
При обнаружении трещин в кожухе коллектора (любого типа)
или в лапках крепления латунного кожуха коллектор также под-
лежит замене. Если обнаружена трещина отъемной лапки крепле-
ния кожуха коллектора, отлитого из сплава магния, то заменяется
только неисправная лапка.
Аналогичная проверка коллектора производится и при обслу-
живании через каждые 50 часов.
В процессе обслуживания через 100 часов налета дополнительно
к указанным выше работам производится проверка контактных
устройств и соединений отъемных проводников. При этом могут
быть обнаружены следующие неисправности:
1) Поломки, трещины или обгорание гетинаксовых изоляцион-
ных втулок.
Такие втулки необходимо заменить.
2) Продольный люфт гетинаксовых втулок на проводе. В этом
416
случае жилу провода надо пригнуть к шайбе втулки так, чтобы в
нее упиралась изоляция провода.
3) Потеря упругости контактных пружин. Такие пружины сле-
дует растянуть на 10—12 мм. При этом необходимо следить, чтобы
конец пружины был загнут к ее оси. В противном случае при уста-
новке в экран свечи конец повредит его изоляцию.
4) Разрывы и трещины резиновых шайб, втулок и гетинаксовых
шайб, происходящие от чрезмерной затяжки гаек соединений, или
разбухание резиновых шайб от действия на них масла и керосина.
Неисправные шайбы и втулки необходимо заменить.
5) Обгорание изоляции на концах проводов, в гетинаксовых
втулках и в угольниках свечей от действия высокой температуры
или разбухание изоляции от попадания на нее масла и керосина.
Провода с поврежденной резиновой изоляцией подлежат замене.
6) Повреждение резьбы на гайках крепления, на угольниках
свечей и на экранах разъема. Детали с поврежденной резьбой под-
лежат замене.
Дополнительно к этому производится проверка электрической
прочности изоляции проводов зажигания от магнето до свечей то-
ком высокого напряжения с помощью переносного трехэлектродно-
го разрядника.
Провод считается годным, если при проверке его на разряднике
с зазором между электродами 9 мм в течение 30 сек. будет проис-
ходить непрерывное искрообразование.
Если искрообразования на разряднике нет или оно дает пере-
бои, провод подлежит замене.
4. НЕИСПРАВНОСТИ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ
К числу наиболее характерных неисправностей системы зажига-
ния, встречающихся при эксплуатации двигателя, относятся:
1. Двигатель не запускается из-за отсутствия
зажигания смеси в цилиндрах.
Причинами неисправности могут быть:
- — отказ в работе пусковой катушки;
— отсутствие искрообразования между электродами свечей;
— неисправность переключателя или проводов, соединяющих его
с клеммами выключения магнето.
Выяснение причины неисправности целесообразно начать с про-
верки работы пусковой катушки, а затем, если это потребуется, по-
следовательно проверить свечи и переключатель магнето.
Работа пусковой катушки проверяется двумя способами:
а) по звуку: при включении пусковой катушки нажатием от
себя кнопки КС-3 под капотом двигателя возникает характерный
шипящий звук, являющийся признаком интенсивного искрообразо-
вания в катушке. Отсутствие такого звука указывает на неисправ-
ность пусковой катушки;
б) по искрообразованию между проводником от пусковой ка-
тушки и массой. Для этого необходимо присоединить вместо про-
27. Зак. 397 ' 417
водника, идущего от катушки к магнето, кусок провода и, удержи-
вая оголенный конец его на расстоянии 7—10 мм от массы,
включить пусковую катушку. При исправной катушке искрообразо-
вание между проводником и массой должно быть практически не-
прерывным.
Если пусковая катушка не дает нормального искрообразования,
' необходимо зачистить контакты ее вибратора, проверить состояние
проводов низкого и высокого напряжения, идущих к катушке, и
убедиться в их исправности. Если это не дает положительных ре-
зультатов, катушку необходимо заменить.
Убедившись в исправности пусковой катушки, необходимо про-
верить свечи. Для этого следует вывернуть передние свечи, на кото-
рые идет ток от пусковой катушки, и осмотреть их. При замаслива-
нии электродов и изоляторов передних свечей или наличии воды
на них — вывернуть и задние свечи; промыть все свечи в бензине,
после чего обдуть их сжатым воздухом, установить на место и за-
пустить двигатель *.
Если пусковая катушка и свечи исправны, а двигатель все же
не запускается, необходимо снять и проверить переключатель маг-
нето, осмотреть его и при необходимости «прозвонить» током низ-
кого напряжения провода от клемм выключения магнето до пере-
ключателя, определив места замыкания на массу.
Когда появлению неисправности предшествовала замена обоих
магнето, то причиной ее может быть ошибка при установке магне-
то. Момент искрообразования у них мог быть установлен по концу
такта выпуска, вместо конца такта сжатия. В этом случае надо
проверить правильность установки магнето (см. стр. 402).
2. После запуска двигатель работает неустой-
чиво, с перебоями в зажигании, а затем глохнет.
Наиболее вероятными причинами неисправности являются:
— наличие масла или влаги на электродах и изоляторах части
свечей;
— отказ в работе одного магнето.
Для выяснения неисправности необходимо вывернуть все свечи.
Если замаслена часть передних и часть задних свечей — их необ-
ходимо промыть, продуть сжатым воздухом и установить на место.
При этом неисправность обычно устраняется.
Если же замаслены все передние или все задние свечи, то это
указывает на отказ в работе соответствующего магнето. В этом
случае необходимо:
а) убедиться в отсутствии замыкания на массу в переключате-
ле магнето или в проводе от клеммы выключения его до переклю-
чателя;
б) снять корпус распределителя магнето и проверить состояние
контактов и величину зазоров между контактами прерывателя, со-
стояние рабочего контакта бегунка и контактов распределителя,
состояние контактного уголька и вывода высокого напряжения.
1 При «наличии на электродах и изоляторах свечей значительного нагара
свечи следует заменить.
418
Не обнаружив неисправностей магнето, последнее необходимо
заменить, так как вероятной причиной отказа его в работе является
пробой изоляции трансформатора.
3. При переключении на одно магнето двига-
тель на режимной работе начинает трясти. На
двух магнето двигатель работает без тряски.
Неисправность указывает на перебои в зажигании смеси в одном
или нескольких цилиндрах.
Для отыскания цилиндров, в которых происходят перебои за-
жигания, необходимо перевести двигатель на 1200—1500 об/мин,
включить магнето, вызывающее тряску двигателя, и выдержать
этот режим 1—2 минуты, после чего остановить двигатель. Когда
цилиндры охладятся до температуры 70—80°С, вывернуть все пе-
редние или задние свечи (в зависимости от того, на каком магнето
возникают перебои) и осмотреть их. В неработающих цилиндрах
электроды и изоляторы свечей будут замаслены '. После этого зна-
чительно легче определить причину неисправности.
Причиной неисправности в этом случае обычно бывает:
1) Отсутствие искрообразования на свечах из-за чрезмерного
нагара на электродах и изоляторах, чрезмерного увеличения зазо-
ров между электродами (больше 0,6 мм) или разрушения изоляции
сердечника или экрана. Сомнительные в смысле надежности рабо-
ты свечи из цилиндров, имеющих перебои зажигания, необходимо
проверить на искрообразование, как указано на стр. 411.
Если свечи дают хорошее искрообразование, имеют незначитель-
ный нагар и зазоры между электродами не выходят из пределов
0,3 -* 0,4 мм, то заменять их не следует, так как не они являются
причиной неисправности. В этом случае свечи необходимо промыть
бензином, обдуть сжатым воздухом и снова установить на двига-
тель.
2) Повреждение изоляции проводов или нарушение их элек-
трического контакта со свечами в разъемах отъемных проводников
или с контактами корпуса распределителя.
Для определения состояния проводов и их контактных соедине-
ний необходимо снять корпус распределителя и убедиться в исправ-
ности его контактов. Подозрительные провода проверить током
высокого напряжения от пусковой катушки. Провода с поврежден-
ной изоляцией — заменить, а неисправные соединения разъемов
проводов и соединения проводов со свечами — отремонтировать.
При плохом соединении провода с контактом корпуса распредели-
теля следует вывернуть контактный винт, вынуть из гнезда корпуса
провод, повернуть его на 90° и, вставив в гнездо до упора, завер-
нуть до конца контактный винт.
3) Перебои зажигания в цилиндрах двигателя могут происхо-
1 Надо иметь в виду, что замасливание свечей в отдельных цилиндрах мо-
жет происходить и при исправной системе зажигания в случае повышенного
расхода масла вследствие износа деталей цилиндро-поршневой группы и на-
правляющих клапанов, а также в случае расположения против свечи стыка
верхнего поршневого кольца.
27* 419
дить также из-за неисправности самого магнето. Причинами этого
могут быть:
а) обгорание контактов или нарушение зазоров между контак-
тами прерывателя. Неисправность устраняется зачисткой контак-
тов и регулировкой зазоров между ними;
б) обгорание или загрязнение контактов корпуса распредели-
теля и рабочего контакта бегунка. Неисправность устраняется так-
же зачисткой контактов;
в) расшатывание футорок крепления пластины прерывателя или
поломка его пружины. В этом случае необходимо заменить магнето.
В случае неисправности магнето перебои зажигания происходят
не в строго определенных цилиндрах, а как правило, во всех цилин-
драх без всякой системы. Поэтому найти цилиндры, в которых про-
исходят перебои зажигания указанным выше способом, невозмож-
но. Определение истинной причины неисправности в этом случае
значительно затрудняется и требует последовательной проверки
всех свечей, проводов и магнето.
Одновременное появление указанных выше неисправностей па
правом и левом магнето, в проводах, соединяющих их со свечами,
или отказ в работе отдельных передних и задних свечей приводит
к тряске двигателя при работе его на двух магнето. Методика
определения причины неисправности при этом остается прежней.
4. Двигатель нормально запускается, но
имеет плохую приемистость, перегревается на
режимной работе и не развивает полной мощно-
сти.
Причиной неисправности является или установка магнето на
слишком позднее зажигание или заклинение автомата опережения
в положении самого позднего зажигания.
Для проверки работы автомата надо снять с магнето корпус
распределителя и попробовать рукой повернуть бегунок магнето в
сторону вращения. Если автомат исправен, то бегунок легко пово-
рачивается на 6—8°. При неисправном автомате бегунок или совсем
не поворачивается, или поворачивается с большим усилием и на
очень малую величину.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Применять большие усилия при проверке работы
автомата запрещается, так как это может вызвать разрушение зубьев тексто-
литовой шестерни магнето.
При неисправности автомата опережения магнето необходимо
заменить.
5. При переключении на одно магнето зажига-
ние в цилиндрах полностью прекращается.
Причиной неисправности является или отказ магнето в работе
(пробой изоляции трансформатора, вывода высокого напряжения,
корпуса или бегунка распределителя, постоянное замыкание кон-
тактов прерывателя из-за сильного износа подушки его рычажка),
или замыкание первичной обмотки магнето на массу в переключа-
теле или проводе, соединяющем переключатель с клеммой выклю-
чения двигателя.
420
ГЛАВА XIII
СИСТЕМА ЗАПУСКА ДВИГАТЕЛЯ
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Запуск авиационного двигателя осуществляется с помощью
внешнего источника энергии, раскручивающего коленчатый вал до
числа оборотов, на которых двигатель может работать самостоя-
тельно. Коленчатый вал должен быть повернут не менее, чем на
1,5—2 оборота со средней угловой скоростью, соответствующей не
менее 40—60 об/мин. При такой скорости горючая смесь, поступаю-
щая в цилиндры двигателя, имеет достаточно интенсивные завихре-
ния, способствующие лучшему ее перемешиванию и воспламенению
электрической искрой, и приобретает в конце такта сжатия темпе-
ратуру и давление, необходимые для устойчивого горения. Мощ-
ность, развиваемая при этом двигателем, становится достаточной
для сообщения коленчатому валу необходимого ускорения и для
вывода двигателя на режим самостоятельной работы (90—
150 об/мин), а затем и на режим малого газа (500—600 об/мин).
В период запуска двигателя карбюратор вследствие небольших
чисел оборотов не может приготовить смесь необходимого качества,
а рабочее магнето — создать достаточно интенсивную электри-
ческую искру для ее воспламенения. Поэтому, кроме источника
энергии, в системе запуска двигателя предусматриваются устрой-
ства, обеспечивающие приготовление горючей смеси и получение
тока высокого напряжения для ее зажигания, независимо от кар-
бюратора, рабочих магнето и от числа оборотов коленчатого вала.
Для приготовления горючей смеси используются пусковые или
заливочные насосы, а зажигание смеси при запуске осуществляется
пусковыми индукционными катушками и пусковыми магнето.
Современные авиадвигатели оборудованы бортовыми средства-
ми запуска — стартерами. Источниками энергии для них являют-
ся: сжатый воздух (воздушные стартеры), электроэнергия (элек-
трические стартеры) или энергия взрывчатых веществ (пороховые
стартеры).
Наиболее распространенным средством запуска авиадвигателей
являются электрические стартеры. Они удобны тем, что всегда го-
товы к действию, допускают многократность попыток запуска, ис-
пользуют всегда имеющуюся на самолете и аэродроме электроэнер-
гию. Запуск двигателя электростартсром прост и экономичен в
421
отношении расхода энергии. Кроме того, большинство электростар-
теров имеет устройства для приведения их в действие вручную, что
обеспечивает возможность запуска двигателя и в случае отсутствия
электроэнергии.
Электрические стартеры. Электрические стартеры, используемые
для запуска авиадвигателей, бывают прямого - действия, электро-
инерционные и комбинированные.
В стартерах прямого действия в момент запуска
электродвигатель соединяется через редуктор и храповик с колен-
чатым валом двигателя и раскручивает его до перехода двигателя
на самостоятельную работу. Его достоинства: возможность дли-
тельно вращать коленчатый вал, что обеспечивает большую надеж-
ность и плавность запуска; возможность предварительной медлен-
ной прокрутки коленчатого вала с целью предотвратить гидравли-
ческий удар и проверить готовность двигателя к запуску.
К недостаткам стартеров прямого действия относятся: большая
потребная мощность электродвигателя (3—4% от номинальной
мощности авиадвигателя); большой вес и габариты; потребность в
аккумуляторах большой емкости.
В электроинерц ионных стартерах энергия для
раскрутки коленчатого вала аккумулируется в маховике, который
предварительно раскручивается электродвигателем небольшой мощ-
ности (1,5—2 кет). После раскрутки маховика до большого числа
оборотов (14000—25000 об/мин) электродвигатель выключается и
энергия, накопленная в маховике, через редуктор, предохранитель-
ную фрикционную муфту и храповик приводит во вращение колен-
чатый вал двигателя.
Основными достоинствами электроинерцпонных стартеров
являются: возможность многократного запуска двигателя; возмож-
ность запуска двигателя от руки; малый вес стартера.
В стартерах комбинированного действия ко-
ленчатый вал раскручивается как энергией предварительно разо-
гнанного маховика, так и энергией работающего электродвигателя.
Маховик раскручивает коленчатый вал в начале запуска, когда мо-
мент сопротивления вращению вала наибольший. Электродвигатель
помогает маховику раскручивать коленчатый вал до необходимой
скорости вращения, а когда энергия маховика израсходована, про-
должает вращать коленчатый вал. За счет этого увеличивается
число оборотов, на которое коленчатый вал прокручивается старте-
ром (до 7—10 оборотов против 2—3 при инерционном запуске),
что значительно облегчает запуск двигателя, особенно в зимних
условиях. Стартеры этого типа, как и электроинерционные, обычно
имеют устройства для раскрутки маховика вручную. Стартер ком-
бинированного действия сочетает в себе положительные особенности
первых двух типов стартеров. В частности, он дает возможность
предварительной медленной прокрутки коленчатого вала перед за-
пуском двигателя с целью предотвратить гидроудар и проверить
готовность двигателя к запуску.
Стартер комбинированного действия типа СКД-2 успешно про-
422
шел длительные испытания на двигателе АШ-62ИР и показал луч-
шие эксплуатационные качества, чем применяемы)') в настоящее
время электроинерционный стартер РИМ-24ИР.
2. ЭЛЕКТРОИНЕРЦИОННЫЙ СТАРТЕР РИМ-24ИР '
<«*
Запуск двигателя АШ-62ИР осуществляется электроинсрцион-
ным стартером РИМ-24ИР, имеющим электрический и ручной при-
воды (рис. 290). Стартер работает совместно с электродвигателем
Рис. 290. Электроинерционный стартер PJIМ-24ИР.
СА-189, электромагнитным включателем ВМ-177, реле храповика
РА-176, кнопкой стартера КС-3 и пусковой катушкой КП-4716,
образующими систему запуска двигателя.
Основные данные стартера
Рабочее напряжение тока................
Число оборотов маховика:
максимально допустимое . . . .
минимальное, при котором обеспечи-
вается запуск двигателя ...........
Передаточное число:
от маховика к храповику (при небук-
сующей фрикционной муфте) .
от ручного привода к маховику .
Момент, при котором фрикционная муфта
пробуксовывает.........................
Величина осевого перемещения храповика
Время раскрутки маховика до максималь-
ных оборотов:
от электродвигателя ...............
от ручного привода .
24 в
12500 об/мин
10000 об/мин
133.1 : 1
1 : 155,3
105—120 кгм
9 лги
не более 13 сек.
4—5 мин.
423
Допустимое число попыток запуска двига-
теля стартером (от электродвигателя).
Вес стартера с электродвигателем СА-189
и реле храповика РА-176.................
4 с интервалами между по
пытками ие менее 15—
20 сек. с последующим
перерывом не менее
30 мии.
17,8 кг
СХЕМА УСТРОЙСТВА, РАБОТА И КОНСТРУКЦИЯ СТАРТЕРА
Принципиальная схема устройства стартера РИМ-24ИР показа-
на на рис. 291.
Рис. 291. Схема устройства стартера РИМ-24ИР.
1—храповик; 2—пружина фрикционной муфты; 3—механизм
сцепления; 4—фрикционная муфта; 5—рукоятка ручного при-
вода; 6—трос ручного сцепления храповика; 7—муфта сцеп-
ления с заклинивающимися роликами; 8—маховик; 9—меха-
низм включения; 10—редуктор.
Основными узлами стартера являются маховик, редуктор, фрик-
ционная муфта, механизм включения, узел сцепления и ручной при-
вод. Конструкция всех этих узлов показана на продольном разрезе
стартера (рис. 292).
Маховик стартера при раскручивании от электродвигателя
СА-189 или от ручного привода накапливает механическую энер-
гию, необходимую для вращения коленчатого вала двигателя. Ма-
ховик стальной, опирается на 2 шарикоподшипника, наружные
обоймы которых запрессованы в среднюю часть корпуса стартера.
В осевом направлении подшипники маховика зафиксированы
424
16 2В П 1U 29 19 18 20
425
крышкой, прикрепленной 4 винтами к корпусу стартера. В осевое
отверстие маховика на шпонке установлен валик, изготовленный за
одно целое с ведущей шестерней редуктора. С задней стороны на
маховике укреплен винтами фланец для соединения маховика в мо-
мент его раскрутки с муфтой сцепления электродвигателя СА 189.
Принцип работы муфты сцепления рассмотрен ниже.
Редуктор стартера служит для уменьшения числа оборотов хра-
повика стартера по сравнению с числом оборотов маховика. Кроме
того, редуктор позволяет раскрутить маховик вручную до большого
числа оборотов при незначительном числе оборотов рукоятки руч-
ного привода.
Редуктор состоит из 3 последовательно соединенных зубчатых
передач (рис. 291). Первая передача имеет 2 цилиндрических ше-
стерни: ведущую (zt = 10), соединенную шпонкой с маховиком, и
большой венец колоколообразной шестерни (z2 = 47). Последняя
опирается на 2 шарикоподшипника, запрессованных в корпус стар-
тера.
Вторая передача состоит из малого венца колоколообразной ше-
стерни (z3 = 9) и внутреннего зубчатого венца двойной шестерни
(z« = 51). Двойная шестерня вращается на хвостовике корпуса
фрикционной муфты.
Третья передача представляет собой планетарный редуктор, в
котором:
— малый венец двойной шестерни (z5 = 16) является ведущей
шестерней редуктора;
— 4 шестерни (ze = 16) являются сателлитами редуктора. Са-
теллиты вращаются на шарикоподшипниках, которые установлены
на осях, запрессованных в корпус фрикционной муфты. Все сателли-
ты зафиксированы от осевых перемещений общим стальным коль-
цом, прикрепленным к корпусу муфты 4 винтами, проходящими
сквозь оси сателлитов;
— большая шестерня (z7 =64) выполняет роль неподвижной
шестерни планетарного редуктора. Она запрессована в переднюю
часть корпуса стартера и зафиксирована в нем штифтами.
Передаточное число планетарного редуктора равно:
i z* 16 . 1
пл z- 4- z7 16-f- 64 5
а общее передаточное число редуктора стартера:
/ = А . h. . . —=1:133 1.
z, z4 47 51 5
Это значит, что за 133,1 оборота маховика фрикционная муфта
и храповик стартера, жестко связанный с нею, при отсутствии про-
буксовывания муфты делает 1 оборот. При 12500 об/мин маховика
храповик соответственно будет иметь 94 об/мин.
Для раскрутки маховика вручную стартер имеет ручной привод,
426
включающий в себя две конические шестерни, одна из которых
(z8 =14) приводится во вращение от рукоятки ручного привода, а
другая (z9 = 12) жестко соединена с хвостовиком корпуса фрик-
ционной муфты и через него и шестерни редуктора передает вра-
щение маховику.
В этом случае редуктор стартера работает как мультипликатор.
Передаточное число от рукоятки ручного привода к маховику стар-
тера будет равно:
г —А . JL .А .А = 11.5. §1 -—=155,3:1.
г9 /пл Z5 г, 12 9 10
Другими словами, за один оборот рукоятки ручного привода
маховик совершает 155,3 оборота.
Фрикционная муфта (рис. 292) расположена между редуктором
и механизмом сцепления и служит для ограничения величины кру-
тящего момента, передаваемого стартером коленчатому валу двига-
теля. В процессе сборки муфта отрегулирована на 105—120 кгм.
При возникновении большего крутящего момента она пробуксовы-
вает, предохраняя механизм стартера и вал привода агрегатов
двигателя от поломки. Пробуксовывание происходит:
— в момент запуска двигателя, когда вращающийся храповик
стартера сцепляется с неподвижным коленчатым валом. Пробуксо-
вывание длится до тех пор, пока число оборотов коленчатого вала
не сравняется с числом оборотов корпуса муфты;
— при обратном ходе коленчатого вала двигателя в момент за-
пуска;
— в случае запуска неподогретого двигателя зимой, когда
вследствие большой вязкости масла резко возрастают усилия, необ-
ходимые для проворачивания коленчатого вала.
Фрикционная муфта смонтирована в стальном корпусе, который
вращается на двух специальных опоро-упорных шарикоподшипни-
ках, смонтированных в передней части корпуса стартера.
Каждый подшипник состоит из наружной обоймы Г-образного
сечения, запрессованной в корпус стартера, внутреннего конусного
кольца, надетого на корпус муфты, и шариков, свободно уложен-
ных между обоймой и кольцом. Оба подшипника затянуты специ-
альной гайкой, навернутой на наружную резьбу переднего конца
корпуса муфты. Гайка законтрена стопорным кольцом.
Рабочая часть муфты образована чередующимися бронзовыми и
стальными дисками. Бронзовые диски соединены своими наружны-
ми шлицами с корпусом муфты, а стальные внутренними шлица-
ми — с втулкой хвостовика механизма сцепления. Диски соединены
между собой только силой трения, возникающей в результате сжа-
тия их девятью спиральными пружинами. Пружины затянуты
гайкой, которая ввинчивается во внутреннюю резьбу переднего кон-
ца корпуса муфты и контрится пластиной, закрепленной 2 винтами.
Винты взаимно законтрены проволокой.
Механизм сцепления служит для соединения храповика стартера
427
с коленчатым валом и состоит из втулки хвостовика, хвостовика и
храповика. Все детали стальные.
Втулка хвостовика имеет внутренние спиральные шли-
цы левой нарезки, по которым перемещается хвостовик *. Ход хво-
стовика ограничивается гайкой, навернутой на его задний конец и
законтренной посредством развальцовки хвостовика. На переднем
конце хвостовика сделаны наружные прямые шлицы, на которые
надевается храповик. Он отжимается от хвостовика спиральной
пружиной и удерживается в определенном положении гайкой, на-
вернутой на передний конец штока механизма включения.
При включении механизма сцепления хвостовик и храповик
перемещаются вперед. Двигаясь по спиральным шлицам, они пово-
рачиваются в сторону, противоположную направлению их враще-
ния, благодаря чему уменьшаются относительная скорость в мо-
мент сцепления храповиков стартера и вала привода агрегатов
двигателя и удар их друг о друга.
Часто бывают случаи, когда после запуска двигателя число обо-
ротов коленчатого вала превышает число оборотов храповика, а
хвостовик все еще находится в крайнем переднем положении (из-
за запаздывания выключения сцепления или вследствие заедания
хвостовика в его втулке). Тогда храповик стартера под действием
храповика вала привода агрегатов сжимает пружину и, переме-
щаясь по прямым шлицам назад, выходит из зацепления с валом
привода агрегатов. Наличие такой эластичной продольной связи
между храповиком и хвостовиком предотвращает разрушение ме-
ханизма включения стартера в указанных выше случаях.
К переднему фланцу корпуса стартера винтами крепится сталь-
ная крышка. Она препятствует попаданию в стартер масла из дви-
гателя. К крышке прикреплена кожаная манжета, уплотняющая
храповик при выключенном сцеплении. Для этой же цели служит
кожаная и стальная шайбы, установленные под пружину с внутрен-
ней стороны храповика.
Механизм включения приводит в действие механизм сцепления.
Он состоит из стальной шпильки, серьги и двуплечего рычага.
Шпилька установлена перпендикулярно оси стартера в средней ча-
сти его корпуса. На внутреннем конце шпильки жестко закреплена
серьга, а на наружном — двуплечий рычаг. Серьга шарнирно соеди-
нена со штоком, проходящим по оси стартера сквозь корпус фрик-
ционной муфты, хвостовик и храповик. К одному плечу наружного
рычага присоединен трос от реле храповика РА-176М, к другому —
трос ручного включения храповика.
Внутри стартера на шпильку надета спиральная пружина, рабо-
тающая на скручивание. Она упирается одним концом в корпус
стартера, другим — в серьгу, оттягивая ее и шток, а следователь-
но, и храповик с хвостовиком в крайнее заднее положение, соот-
ветствующее выключению сцепления.
1 На рис 291 эти шлицы условно заменены одним шипом на втулке хво-
стовика и винтовой канавкой на самом хвостовике
428
Для включения механизма сцепления шпильку механизма вклю-
чения поворачивают за наружный рычаг с помощью реле храпови-
ка РА-176М или троса ручного включения храповика. Тогда повер-
нется серьга и выдвинет вперед шток. Последний своим заплечни-
ком переместит хвостовик и храповик вперед до сцепления с хра-
повиком вала привода агрегатов двигателя.
Как только трос включения будет отпущен, пружина механизма-
включения выведет храповик стартера из зацепления.
Для ручной раскрутки маховика стартера на самолетах Ли-2
имеется специальная ручка. На самолетах Ан-2 маховик стартера
раскручивается вручную из кабины самолета через промежуточный
карданный вал и редуктор.
3. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ЗАПУСКА
Электрооборудование системы запуска включает в себя электро-
двигатель СА-189, электромагнитный включатель ВМ-177, реле хра-
повика РА-176М, пусковую катушку КП-4716, кнопку стартера КС-3
и предохранительный выключатель запуска. Принципиальная схема
устройства этих агрегатов и их подключение показаны на рис. 293.
При рассмотрении электроагрегатов системы запуска мы огра-
кичимся лишь краткими сведениями оо их назначении и принципе
работы.
Электродвигатель СА-189 предназначен для раскрутки маховика
стартера. Двигатель постоянного тока, сериесный, четырехполюсный
левого вращения (если смотреть со стороны его коллектора), мощ-
ностью 1,9 л. с. Он прикреплен болтами к заднему фланцу корпуса
стартера и входит в комплект стартера в сборе.
Вал электродвигателя соединяется с маховиком стартера по-
средством автоматической
муфты с заклинивающимися роликами
(рис. 294). Она состоит из звездоч-
а) Включено
ки 2, установленной на шлицах пе-
реднего конца вала электродвигате-
ля, обоймы 1, не связанной в окруж-
ном отношении со звездочкой, и ро-
ликов, установленных в гнездах
обоймы. Муфта работает только в
тех случаях, когда число оборотов
вала электродвигателя больше
числа оборотов маховика. Принцип
ее работы заключается в следую-
б) Выключено
Рис. 294. Муфта с заклини-
вающимися роликами.
1—обойма; 2—звездочка; 3—
фланец маховика.
щем.
При включении электродвига-
теля его вал вместе со звездочкой
начинает вращаться против часовой
стрелки. Обойма муфты будет отста-
вать от звездочки, и выступы по-
следней, набегая на ролики, будут
выжимать их наружу до соприкосно-
вения с фланцем маховика 3. При
заклинении роликов между флан-
цем маховика и выступами звездоч-
ки вал электродвигателя сцепляется
с маховиком и последний начинает
раскручиваться (рис. 294,а).
В момент выключения электродвигателя число оборотов его
нала и звездочки муфты становится меньше числа оборотов махо-
вика. При этом обойма смещается по ходу относительно звездочки,
ролики муфты утопают во впадинах между выступами звездочки И
расцепляют электродвигатель с маховиком (рис. 294, б). Благодаря
этому исключается потеря энергии раскрученного маховика на вра-
щение якоря электродвигателя после выключения его питания.
Электромагнитный включатель ВМ-177 служит для дистанцион-
ного включения электродвигателя СА-189 посредством кнопки
КС-3. Включатель состоит из намагничивающей катушки, намотан-
ной на волокнитовом корпусе, неподвижного сердечника, подвижно-
го якоря, двух пружин — возвратной и буферной, подвижного пру-
жинного контакта, укрепленного на штоке якоря, и двух неподвиж-
ных контактов, укрепленных на корпусе включателя.
При включении кнопки стартера КС-3, (рукоятка кнопки вытяги-
-430
вается «на себя») якорь сердечника, сжимая возвратную пружину,
притягивается к сердечнику. Подвижный контакт замыкает два
неподвижных контакта, и ток из аккумулятора поступает в электро-
двигатель СА-189.
Когда кнопка КС-3 выключена (рукоятка кнопки находится в
нейтралвном положении или отжата «от себя»), контакты включа-
теля под действием возвратной пружины размыкаются и питание
электродвигателя током прекращается.
Буферная пружина предназначена для ускорения размыкания
контактов и предотвращает приваривание их друг к другу. Для
этой же цели ход якоря сделан больше хода подвижного пружин-
ного контакта.
Реле храповика РА-176М служит для диста1нциюмного управле-
ния механизмом включения стартера. РА-176М представляет собой
тяговое реле, состоящее из намагничивающей катушки, неподвиж-
ного, сердечника и подвижного якоря с прикрепленным к нему на-
тяжным тросом, который соединен с рычагом механизма включения
стартера.
При включении реле кнопкой КС-3 (рукоятка кнопки отжимает-
ся «от себя») сердечник притягивает к себе якорь и через механизм
включения стартера вводит его храповик в зацепление с храпови-
ком вала привода агрегатов двигателя.
В момент выключения реле его якорь отходит в крайнее перед-
нее положение под действием возвратной пружины механизма
включения стартера.
Реле храповика крепится непосредственно на стартере. При
монтаже реле на стартере необходимо отрегулировать натяжной
трос так, чтобы он имел осевой люфт в пределах 0,8-*- 1,0 мм. На-
тяжение троса недопустимо, так как храповик в этом случае не бу-
дет плотно прилегать к кожаной уплотнительной манжете крышки
стартера, что приведет к попаданию в стартер масла из двигателя.
Длина троса регулируется специальным регулировочным
винтом реле храповика. После регулирования винт должен быть
надежно законтрен контргайкой.
Пусковая катушка КП-4716 вырабатывает ток высокого напря-
жения, необходимый для зажигания смеси в момент запуска двига-
теля. Основные сведения о пусковой катушке даны на стр. 378, а
схема показана на рис. 293.
Катушка включается параллельно реле храповика и работает
лишь при включении реле храповика с помощью кнопки КС-3.
Кнопка стартера КС-3 включает электродвигатель СА-189 с
помощью включателя ВМ-177 для раскрутки маховика стартера, а
также выключает СА-189 и включает реле храповика РА-176М и пу-
сковую катушку КП-4716 для сцепления храповика стартера с ко-
ленчатым валом двигателя. Кнопка состоит из подвижного штока
с сидящими на нем 2 медными контактными кольцами, 2 пар брон-
431
зоеых пружинных контактов, укрепленных в ее корпусе, и 2 воз-
вратных пружин. Все контакты кнопки изолированы от массы.
2 пружинных контакта (по 1 из каждой пары) соединены между
собой латунной перемычкой.
Подвижный шток кнопки может занимать 3 положения, из кото-
рых 2 крайних соответствуют включенному состоянию контактов,
а среднее — выключенному. В среднее положение шток возвра-
щается под действием возвратных пружин.
РАБОТА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПРИ ЗАПУСКЕ ДВИГАТЕЛЯ
Электрический запуск двигателя. Электрический запуск двига-
теля осуществляется в следующем порядке. После подготовки дви-
гателя к запуску включают предохранительный выключатель за-
пуска, переместив тумблер в верхнее положение1, после чего шток
кнопки КС-3 вытягивают «на себя». Как только шток кнопки будет
вытянут, ток из аккумулятора (бортового или аэродромного) посту-
пит в обмотку электромагнитного включателя ВМ-177. Якорь вклю-
чателя притянется к сердечнику и замкнет неподвижные контак-
ты включателя. С этого момента электродвигатель СА-189 начнет
раскручивать маховик стартера.
Время раскрутки маховика стартера до 10000—12000 об/мин за-
висит от емкости аккумуляторов, температуры наружного воздуха и
составляет в среднем 9—10 сек. летом и 11—12 сек. зимой.
О степени раскрутки маховика можно судить также по измене-
нию тембра и силы звука, издаваемого вращающимся маховиком.
По мере раскрутки маховика звук нарастает, тембр его становится
все более высоким. При оборотах маховика, близких к максималь-
ным, звук становится равномерным и однотонным, что является
признаком достаточной раскрутки маховика.
После того, как маховик раскручен достаточно, включают маг-
нето и нажимают на шток кнопки «от себя» до упора. При этом ток
в обмотке включателя исчезнет, якорь под действием пружины
отойдет от сердечника и разомкнет неподвижные контакты. Цепь
питания электродвигателя будет прервана и он выключится.
Одновременно с этим при нажатии на шток кнопки включается
реле храповика и пусковая катушка. Якорь реле втягивается в кор-
пус и через трос и механизмы включения и сцепления стартера
сцепляет храповики стартера и вала привода агрегатов двигателя.
В это время пусковая катушка подает ток высокого напряжения в
распределитель правого магнето и через него на передние свечи ци-
линдров.
Если реле РА-176М вышло из строя, то механизмы включения и
сцепления стартера приводятся в действие вручную с помощью
троса ручного включения храповика, конец которого со скобой вы-
веден или под капот двигателя (на самолетах Ли-2) или в кабину
(иа самолетах Ан-2).
’ На самолетах Ан-2 с 15-й серии — включатель АЗС в положение «Запуск».
432
Как только двигатель запустился, шток кнопки отпускают, вы-
ключая тем самым реле храповика и пусковую катушку. После
этого надо выключить предохранительный тумблер запуска.
Для обеспечения продолжительной и надежной работы агрега-
тов электрооборудования стартера при электрическом запуске
’двигателя необходимо соблюдать следующие основные правила:
. 1. Прежде чем приступать к раскрутке маховика электродвига-
телем, следует убедиться, что храповики стартера и двигателя не
сцеплены. Для этого в момент включения электродвигателя (при
вытягивании штока кнопки «на себя») надо следить за лопастями
винта. Если будет заметно качание лопастей — немедленно отпу-
стить шток и нажатием его «от себя» несколько раз подряд приве-
сти в действие механизм включения стартера. Этим обычно дости-
гается расцепление храповиков стартера и двигателя. Если это не
помогает — провернуть винт на небольшой угол по ходу (при вы-
ключенном зажигании).
Раскручивать маховик при сцепленных храповиках стартера и
двигателя ни в коем случае не разрешается, так как это приведет к
перегреву обмотки электродвигателя СА-189 и к выходу его из строя.
2. Маховик можно раскручивать электродвигателем не более
4 раз подряд с интервалами не менее 15—20 сек. В противном
случае электродвигатель может выйти из строя из-за перегрева
обмотки.
После 4 попыток запуска следует сделать перерыв на 15—
2.0 мин., пока электродвигатель не остынет. Лишь затем можно сно-
ва продолжать запуск двигателя.
3. Перед каждой попыткой повторного запуска необходимо про-
вернуть винт по ходу (при выключенном зажигании), чтобы расце-
пить храповики стартера и двигателя, если они окажутся сцеплен-
ными.
•г\ 4. Напряжение аккумуляторов перед включением электродвига-
теля должно быть не менее 17 в. При меньшем напряжении раскру-
тить маховик до 10000—12000 об/мин и запустить двигатель будет
невозможно.
-г- Ручной запуск двигателя. Маховик стартера раскручивается
вручную в случае выхода из строя электродвигателя, а также в по-
левых условиях при отсутствии запаса электроэнергии в бортовых
источниках.самолета. При ручном запуске необходимо вставить ру-
коятку 1 во втулку ручного запуска и вращать ее по ходу часовой
стрелки, постепенно увеличивая скорость до 70—80 об/мин, что со-
ответствует 10000—12000 об/мин маховика.
у После этого надо вынуть ручку из втулки, включить магнето и
предохранительный выключатель запуска и нажать шток кнопки
КС-3 для включения реле и пусковой катушки.
Если нет электроэнергии, необходимой для работы реле храпо-
1 Рукоятка для ручного запуска имеется на борту каждого самолета Ли-2
ы Ан-2. ' , <’
28. Зак. 397 433
вика и пусковой катушки, то после раскрутки маховика необходимо
лишь включить магнето, а храповики стартера и двигателя сцепить
тросом ручного включения храповика.
4. НЕИСПРАВНОСТИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ СТАРТЕРА,
ИХ ПРИЗНАКИ И МЕРЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ
К числу наиболее характерных неисправностей механической
части стартера РИМ-24 относятся:
1. Нарушение регулировки фрикционной муф-
ты — пробуксовывание ее при крутящем моменте
меньше установленной нормы.
Признаки неисправности:
1) при прокрутке коленчатого вала стартером (маховик раскру-
чен полностью; двигатель подготовлен к запуску в соответствии с
инструкцией по техническому обслуживанию) воздушный винт де-
лает менее 3 оборотов;
2) специфический скрип, издаваемый пробуксовывающими ди-
сками муфты при сцеплении храповиков стартера и вала двигателя.
Причинами неисправности могут быть:
1) износ дисков фрикционной муфты;
2) уменьшение упругости спиральных пружин муфты;
3) попадание масла из двигателя в стартер;
4) износ кожаной манжеты уплотнения храповика стартера.
Для предупреждения неисправности необходимо:
1) Не делать без перерыва многократных попыток запуска дви-
гателя стартером. При каждом запуске стальные и бронзовые диски
муфты пробуксовывают относительно друг друга и нагреваются от
трения. Многократные попытки запуска приводят к перегреву и по-
вышенному износу дисков.
2) Перед запуском в зимнее время подогревать двигатель на-
земными средствами подогрева. При запуске холодного двигателя
резко увеличивается крутящий момент, необходимый для страгива-
ния с места и проворачивания коленчатого вала, в результате чего
происходит интенсивное пробуксовывание и износ дисков муфты.
3) При установке стартера на двигателе и в процессе эксплуа-
тации проверять натяжение троса реле храповика. Трос дол-
жен иметь продольный люфт 0,8—1,0 мм. Натяжение троса не-
допустимо, так как это вызывает неплотное прилегание фланца
храповика стартера к кожаной манжете и попадание масла в стар-
тер и на поверхности дисков муфты. В результате крутящий момент,
передаваемый муфтой, уменьшается.
При нарушении регулировки фрикционной муфты по любой при-
чине стартер необходимо заменить.
2. Смятие или срез зубьев храповика стар-
тера.
Неисправность определяется по плохому сцеплению храповика
стартера с храповиком двигателя. При сцеплении храповик стар-
тера «проскальзывает» относительно храповика двигателя.
434
Причина неисправности — слишком большой продольный люфт
троса реле храповика. В результате при включении реле в сцепле-
ние с храповиком двигателя входят лишь передние части зубьев
храповика, которые сминаются или скалываются от чрезмерно
больших удельных давлений.
• Чтобы устранить неисправность, необходимо снять стартер с
двигателя и заменить храповик. При этом следует иметь в виду,
что гайка крепления его на штоке механизма включения имеет ле-
вую резьбу.
Для предупреждения неисправности необходимо систематически
следить за правильностью регулировки троса реле храповика
РА-176М.
3. Пробуксовывание роликов автоматической
муфты сцепления электродвигателя СА-189 во
фланце маховика.
Неисправность определяется по запаздыванию сцепления вала
электродвигателя с маховиком после включения СА-189. Сцепление
происходит рывками и сопровождается характерным скрежещущим
звуком.
Причинами неисправности могут быть:
1) износ фланца маховика по внутреннему диаметру;
2) износ или смятие выступов звездочки муфты;
3) попадание масла в муфту и на фланец маховика.
Неисправный стартер следует при первой возможности заме-
нить.
В процессе эксплуатации стартера РИМ-24, кроме перечислен-
ных неисправностей, иногда встречаются случаи разрушения дета-
лей редуктора и механизма включения. В этих случаях стартер
подлежит замене.
Во всех случаях, когда при раскрутке маховика стартера на-
блюдается ненормальный шум или стук в механизме стартера —
раскрутку необходимо немедленно прекратить и стартер заменить.
28*
ГЛАВА XIV
- ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ АГРЕГАТЫ ДВИГАТЕЛЯ
л»— . . . .... ... —»
К числу вспомогательных агрегатов, устанавливаемых на двига-
теле АШ-62ИР исключительно для обслуживания различных
устройств самолета, относятся: гидронасос МШ-ЗА, вакуумнасос
АК-4С, воздушный компрессор АК-50М.
1. ГИДРОНАСОС МШ-ЗА
Гидронасос МШ-ЗА (рис. 295) представляет собой шестеренча-
тый насос высокого давления и служит для нагнетания жидкости в
Рис. 295. Гидронасос МШ-ЗА.
Рис. 296. Зависимость производи-
тельности гидронасоса МШ-ЗА от
числа оборотов и давления жидко-
сти на выходе.
гидравлическую систему самолета, обслуживающую подъем и вы-
пуск шасси, управление щитками и тормозами, силовую часть авто-
436 чд
пилота. Давление жидкости на линии нагнетания насоса опреде-
ляется регулирующими устройствами гидросистемы. Сам насос ни-’,
каких регулирующих устройств не имеет.
Основные данные насоса
1. Направление вращения............ реверсивный
2. Число оборотов:
номинальное........................... 2200 об/мин
максимально допустимое в течение
1 мин............................... 2500 об/мнн
3. Производительность при 2200 об/мин,
давлении 80 кг!смг и температуре рабо-
чей жидкости 30—40°С...................ие менее 7 л!мин
4. Максимальное давление, развиваемое
насосом:
в течение 10 сек. при 2200 об/мин . . не менее 130 кг/см1
в течение 1 мин. при 2000—2200 об/мии 80 кг!см*
5. Потребляемая мощность (при 2200
об/мин и давлении 80 кг/см1) ... 3,2 л. с.
6. Вес............. ....................ие более 1,65 кг
I
Насос может быть собран на любое направление вращения. На;
двигателе АШ-62ИР направление вращения насоса — правое.
Зависимость производительности насоса от числа оборотов и да-t
вления нагнетания показана на рис. 296.
КОНСТРУКЦИЯ ГИДРОНАСОСА
Насос (рис. 297) состоит из двух шестерен, корпуса и саль->
ника.
Шестерни насоса — стальные, изготовлены за одно целое с1
цапфами, которыми они опираются на игольчатые подшипники кор-'
пуса. Для уменьшения износа наружные поверхности шестерен це-
ментированы и закалены.
Ведомая шестерня имеет сквозной осевой канал для
выравнивания давления и для отвода жидкости, проникшей из ли-
нии нагнетания через торцовые зазоры между корпусом и шестер-
ней к торцам ее цапф. Благодаря этому предотвращается возникно-
вение осевых усилий, прижимающих шестерню к корпусу.
Ведущая шестерня изготовлена за одно целое с вали-1
ком. На переднем конце валика сделан квадратный хвостовик для!
соединения с промежуточной шлицевой муфтой. Через эту муфту1
шестерня получает вращение от привода двигателя. От продольных}
перемещений муфта закреплена на валике шпилькой, которая пре-*
дохраняется от выпадения стальным С-образным кольцом, устано-i
вленным в наружной кольцевой канавке шейки муфты.
Благодаря зазорам между хвостовиком валика шестерни и муф-
той последняя имеет возможность самоустанавливаться, что исклю-
чает вредное влияние перекосов шестерни привода и ведущей ше-
стерни насоса.
Со стороны заднего конца валик имеет глухой осевой канал, со-
437.
Рис. 297. Конструкция насоса МШ-ЗА.
/—прокладки; 2—крышка; 3—стакан обоймы;
4—стальные обоймы; 5—иглы подшипников;
6—шестерня; 7—основной корпус; 8—крышка;
9—штуцер; 10—шестерня; 11 и 12—резиновые
манжеты; 13—маслосборное кольцо; 14— гайка;
15—ниппель; 16—пружинная шайба; 17 и 18—ка-
налы; 19—заглушка.
Сеч по в-8
ы
<о
единенный радиальным отверстием валика и специальными кана-
лами в корпусе с линией всасывания насоса. Благодаря такому
устройству масло, проникшее из линии нагнетания к заднему торцу
Рис. 298. Схема отвода жидкости, проникающей
в подшипники и по разъемам корпуса насоса
на линию всасывания.
валика, выдавливается на линию всасывания насоса, и ведущая
шестерня насоса полностью разгружается от осевых усилий.
Корпус насоса состоит из 3 частей: основного корпуса (средняя
часть) и 2 крышек — передней и задней. Все 3 част^ корпуса сое-
440
динены 10 винтами и образуют камеру качающего узла, в который
помещены шестерни. Для повышения производительности насоса и
давления на линии нагнетания шестерни устанавливаются в камере
корпуса с очень малыми торцовыми и радиальными зазорами. Be-,
личина торцового зазора (0,015—0,030 мм) регулируется толщиной,
прокладок из свинцовой фольги, уплотняющих разъемы корпуса.
< Основной корпус изготовлен из чугуна. Это сделано с
целью устранить влияние изменения температуры на величину за-
зоров шестерен в корпусе (чугун и сталь имеют почти одинаковые
коэффициенты линейного расширения). Для устранения течи
рабочей жидкости, просочившейся по разъемам крышек и кор-
пуса, на обеих плоскостях последнего выфрезерованы фигурные
канавки, охватывающие входной и выходной колодцы камеры ка-
чающего узла. Канавки соединены каналами в корпусе и в перед-
ней крышке с линией всасывания насоса, куда и отводится просо-
чившаяся по разъемам жидкость (см. рис. 298).
Задняя крышка отлита из дуралюмина, имеет 2 наружных
прилива с отверстиями и резьбой для штуцеров входа и выхода
жидкости и 2 внутренних колодца для подшипников шестерен. В ко-
лодцы запрессовано по бронзовой втулке, фланцы которых обрабо-
таны заподлицо с плоскостью крышки и образуют торцовую опор-
ную поверхность для шестерен. Внутрь каждой бронзовой втулки,
запрессована стальная обойма игольчатого подшипника. Для огра-
ничения продольных перемещений иголок по обе стороны обоймы
установлено По одной стальной шайбе. Так же устроены подшипни-
ки передней крышки.
- В перемычке у основания колодцев задней крышки корпуса
имеется полость, сообщающая колодцы между собой. Через нее
жидкость, проникшая к подшипникам ведомой шестерни, напра-
вляет в полость за задним торцом ведущего валика, откуда посту-
пает на линию всасывания в насос (см. рис. 298).
Передняя крышка отлита из сплава алюминия. Крышка
имеет фланец с центрирующим буртиком для крепления и центри-
рования насоса на приводе двигателя, 2 колодца для подшипников
шестерен, сквозной канал для прохода валика ведущей шестерни.
Со стороны фланца крепления на крышке сделана расточка для
сальника с резьбой под гайку сальника. Гнездо, имеющееся в боко-
вом приливе крышки, соединено каналом с полостью сальника.
В гнездо на конусной резьбе устанавливается дренажный штуцер.
К нему присоединяется трубка для слива рабочей жидкости или
моторного масла, проникшего через сальник.
Со стороны полости всасывания и нагнетания насоса в крышке
высверлено по 1 колодцу, соединенному с полостью между сальни-
ком и передним подшипником ведущей шестерни. Оба колодца
2 наклонными каналами крышки соединены с фигурными канавка-
ми на плоскостях разъема основного корпуса насоса. В зависимо-
сти от направления вращения насоса один из колодцев (со стороны
полости нагнетания) закрывают резьбовой заглушкой. Колодец со
стороны полости всасывания всегда должен быть открыт. Через
Ч 441
него жидкость, просочившаяся по разъемам корпуса и проникшая
через подшипники ведущей и ведомой шестерен в полость между
сальником и передним подшипником ведущей шестерни, отсасы-
вается на линию всасывания насоса (рис. 298). Благодаря этому
устраняется подпор жидкости у сальника и уменьшается возмож-
ность проникновения ее через сальник.
Сальник насоса состоит из 3 резиновых манжет, маслосборного
кольца и сальниковой гайки. Первые две, считая от ведущей ше-
стерни, манжеты предохраняют от просачивания рабочей жидко-
сти в привод двигателя, когда насос не работает. Третья манжета
предохраняет от подсоса в насос масла из привода и воздуха из
атмосферы во время работы двигателя.
НЕИСПРАВНОСТИ НАСОСА
К числу неисправностей гидронасоса МШ-ЗА, встречающихся в
процессе эксплуатации двигателя, относятся:
1. Пропуск моторного масла или рабочей жидкости через саль-
ник насоса. Пропуск сальником моторного масла определяется по
наличию белого дыма на выпуске двигателя. Пропуск рабочей
жидкости определяется по падению ее уровня в резервном бачке
гидросистемы.
Наличие этих признаков не является достаточным основанием
для замены насоса. Чтобы окончательно убедиться в неисправности
сальника, необходимо отъединить сливную трубку от дренажного
Рис. 299. Вакуумнасос АК-4С.
Штуцера насоса и, запустив дви-
гатель, проверить, течет ли черёз
него масло или рабочая жидкость.
2. Износ шестерен и корпуса
насоса. Неисправность сопровож-
дается снижением производитель-
ности насоса и давления жидкости
в гидросистеме самолета и тре-
бует замены насоса.
3. Разрушение промежуточ-
ной шлицевой муфты или валика
ведущей шестерни насоса. Причи-
ной неисправности обычно яв-
ляется задир или заклинение ше-
стерен в корпусе из-за перегрева
насоса. Перегрев возникает при
отсутствии циркуляции через него
рабочей жидкости, что возможно
или при полной потере жидкости
из гидравлической системы, или
при наличии на линии низкого да-
вления гидросистемы (или на вхо-
де в насос) воздушных пробок.
442
2. ВАКУУМНАСОС АК-4С
Вакуумнасос АК-4С (рис. 299) служит для создания разрежения
в системе питания гироскопических приборов самолета. Насос
создает достаточное давление воздуха на выходе и может быть
использован для питания гироприборов под давлением. В этом
случае между насосом и гироприборами необходимо устанавливать
фильтр для очистки нагнетаемого воздуха от масла.
Основные данные насоса
1. Направление вращения . .
2. Число оборотов насоса:
номинальное .... ....
минимальное ......................
максимально допустимое в течение
30 сек............................
3. Производительность насоса при 2200
об/мии................................
4. Разрежение, создаваемое насосом на
2200 об/мин при закрытом кране на ли-
нии всасывания и нулевом противодав-
лении на линии нагнетания .
5. Расход масла ...
6. Потребляемая мощность .
реверсивный
2200 об/мин
900 об/мин
3000 об/мин
не менее 400 л/мин (на
земле при разрежеини
на входе 100 мм рт. ст.
и противодавлении на
выходе 50 мм рт. ст.).
ие менее 600 мм рт. ст.
10—35 см*/час (к концу
ресурса до 75 смЧчас)
0,6—1,4 л. с.
Насос может быть использован при любом направлении враще
ния. На двигателе .АШ-62ИР направление вращения насоса —
правое.
Зависимость производитель-
мости iHacoca и расхода масла
от числа оборотов ротора насо-
са дана на' рис. 300.
Рис. 300. Зависимость произво-
дительности насоса АК-4С и
расхода масла от числа обо-
ротов.
Рис. 301. Схема работы насоса
АК-4С.
/—лопатка; 2—ротор; 3—корпус-ста-
кан.
443
СХЕМА РАБОТЫ И КОНСТРУКЦИЯ ВАКУУМНАСОСА
Насос АК-4С относится к насосам коловратного типа и рабо-
тает следующим образом (рис. 301). Во время вращения ротора 2
лопатки насоса 1 под действием собственных центробежных сил
раздвигаются и прижимаются к корпусу, разделяя полость между
ним и ротором на четыре изолированных друг от друга объема. Ве-
личина этих объемов вследствие эксцентричного расположения
ротора непрерывно меняется. В увеличивающиеся объемы через
всасывающий патрубок насоса поступает воздух. Из уменьшающих-
ся объемов воздух вытесняется в нагнетающий патрубок. На линии
всасывания насоса создается разрежение, которое и используется
для работы гироскопических приборов.
Насос (рис. 302) состоит из ротора, четырех лопаток, корпуса,
смазочного механизма и узла Приводной муфты.
Ротор насоса изготовлен из стали, имеет четыре прорези, в кото-
рых перемещаются лопатки, и две цапфы по концам, которыми он
опирается на шарикоподшипники, установленные в корпусе. На
нижней удлиненной цапфе установлен на шпонке червяк механизма
подачи масла. Цапфа имеет паз, в который входит хвостовик при-
водной муфты. Для облегчения ротора в нем просверлено восемь
сквозных продольных отверстий.
Лопатки насоса — асботекстолитовые.
Корпус насоса состоит из корпуса качающего узла и корпуса
привода..
Корпус качающего узла отлит из специального чугуна
и выполняет роль стакана качающего узла. Он имеет 2 прилива с
отверстиями и конусной резьбой под штуцеры входа и вывода,
воздуха, гнездо для шарикоподшипника ротора, закрытое прикре-
пленной к нему 6 винтами наружной крышкой, фланец с центри-
рующим буртиком и контрольным штифтом для фиксирования'по-
ложения корпуса природа. Во фланце просверлено 6 отверстий с
резьбой под винты соединения половин корпуса. Разъем корпуса
уплотнен паронитовой прокладкой. • < ' - л .»
Корпус привода отлит из алюминиевого сплава, имеет
фланцы для соединения с корпусом качающего узла и для крепле-
ния насоса к двигателю, а также гнездо под шарикоподшипник ро-
тора. В корпусе привода помещается механизм подачи масла в
насос и приводная муфта. В теле корпуса просверлены каналы для
подвода масла под давлением на смазку насоса.
Смазочный механизм предназначен для подачи масла на смаз-
ку деталей качающего узла. Он состоит из стальной втулки, запрес-
сованной в корпусе привода, штока, помещенного внутри втулки,
червячной шестерни, свободно-установленной на втулке и червяка,
посаженного на шпонке на цапфе ротора (рис. 303, 304).
Червячная шестерня вращается в 40 раз медленнее .ротора.
Шток получает вращение от червячной шестерни через запрессо-
ванный в него штифт, который своими свободными концами вхоДит
в прорези цилиндрической части шестерни.
444
под-д
445
Во втулке просверлены 2 радиальных отверстия для прохода
масла, соединенных с масляными каналами корпуса. Для этой же
цели на правом конце штока сделаны две диаметрально противо-
положные продольные лыски. Между торцами штока и пробки,
ввернутой в отверстие корпуса привода, образована камера для пе-
репуска масла в насос.
Пауза Впрыск
Рис. 303. Схема работы смазочного механизма.
1—лыска; 2—втулка; 3—валик; 4—червячная передача.
При вращении штока его лыски совпадают с отверстиями
втулки два раза за каждый оборот. При этом каждый раз масло из
магистрали двигателя фонтанирует в камеру качающего узла на-
соса и смазывает трущиеся поверхности его деталей и подшипники
ротора.
Рис. 304. Конструкция смазочного механизма.
/—корпус; 2—втулка; 3—валик; 4—червячная
шестерня.
446
Из камеры качающего узла масло вместе с воздухом уносится
в нагнетающий трубопровод. Чтобы оно не загрязняло силовую
установку самолета, нагнетающий трубопровод выводится в вы-
хлопной коллектор.
Расход масла на смазку насоса регулируется изменением
объема перепускной камеры смазочного механизма посредством из-
менения толщины свинцовой прокладки под пробкой. Для уменьше-
ния расхода масла толщину прокладки необходимо уменьшить, а
для увеличения расхода — увеличить.
Узел приводной муфты (<рис. 305) эластично соединяет ротор
насоса с приводом двигателя, благодаря чему устраняется вред-
ное влияние возможных перекосов их и уменьшаются ударные на-
грузки на шестерни привода и цапфу ротора при резких измене-
ниях числа оборотов двигателя. Одновременно узел привода муфты
является сальником насоса.
Приводная муфта состоит из муфты ротора, муфты привода,
Шести цилиндрических резиновых амортизаторов и пружины. Каж-
дая муфта имеет три овальных торцо-
вых колодца. Муфты собраны так, что
их стенки образуют шесть цилиндриче-
ских колодцев, в которых помещаются
резиновые амортизаторы. Благодаря
этому обеспечивается эластичное сое-
динение ротора насоса с приводом дви-
гателя.
Хвостовик муфты ротора входит в
раз цапфы ротора. На хвостовике муф-
ты привода установлена и закреплена
шпилькой и пружинным кольцом про-
межуточная шлицевая муфта.
Пружина, установленная между
муфтами ротора и привода, обеспечи-
вает плотное прилегание первой к
стальному подпятнику, опирающемуся
на внутреннюю обойму подшипника
ротора, а второй — к резиновому коль-
цу, опирающемуся на дно гайки при-
вода. Под торец гайки привода поста-
влено уплотнительное кольцо из масло-
стойкой резины. Резиновые кольца
Рис. 305. Узел приводной муф-
ты и сальника.
1—корпус; 2— гайка; 3—рези-
новое кольцо; 4—амортизато-
ры; 5—муфта ротора; 6—упор-
ное кольцо; 7—муфта привода.
препятствуют проникновению масла из
привода двигателя в качающий узел насоса.
Гайка удерживает весь узел приводной муфты в корпусе при-
вода и законтрена пластинчатым замком, закрепленным на корпусе
винтом.
НЕИСПРАВНОСТИ ВАКУУМНАСОСА
В процессе- эксплуатации двигЗтеля встречаются в основном
две неисправности насоса АК-4С.
447
1. Насос не создает разрежения, достаточного для нормальной
работы гироскопических приборов. Причина неисправности — из-
нос или задир и заклинение лопаток насоса из-за недостаточной
смазки. \ . ...
2. Повышенный расход масла насосом. Неисправность опреде-
ляется по наличию белого дыма на выхлопе и по выбросу масла из
нагнетающей трубки, если ее отъединить от выпускного коллектора.
Причина неисправности — износ втулки и штока механизма подачи
масла в насос или пропуск масла в насос из привода двигателя че-
рез резиновые уплотнительные кольца узла приводной муфты.
3. КОМПРЕССОР АК-50М
Поршневой двуступеньчатый компрессор АК-50М (рис. 306) с
цилиндром воздушного охлаждения предназначен для получений
сжатого воздуха, необходимого для обслуживания пневматических
устройств самолета.
Основные данные компрессора
1. Диаметр цилиндра первой ступени . . 46 мм
2. Диаметр цилиндра второй ступени . 40 »
3. Ход поршня.....................• . 20 >
4. Рабочее давление, создаваемое ком-
прессором ............................50 кг!см*
5. Производительность компрессора или
время наполнения баллона емкостью
8 л до давления 50 кг!см* при 2100
об/мин................................не более 12 мин.
6. Число оборотов валика компрессора:
номинальное . - . , . 2200 об/мин
максимальное.......................2100 об/мин
7. Направление вращения . . . - . реверсивный
8. Скорость обдува воздухом, необходи-
мая для охлаждения компрессора (при
площади потока 25 X 100 мм) ... не менее 20 м!сек
9. Температура цилиндра..............не выше 110°С
10. Сухой вес компрессора..............не более 3 кг.
Характеристики производительности компрессора, показываю-
щие время наполнения баллона емкостью 8 л до различных давле>
иий при различных числах оборотов, даны на рис. 307.
СХЕМА РАБОТЫ И КОНСТРУКЦИЯ КОМПРЕССОРА
В двуступеньчатом цилиндре компрессора (рис. 308) помещен
поршень, соединенный через шатун с эксцентриковым валиком;
получающим вращение от привода двигателя. Поршень и цилиндр
образуют две полости; полость А — камера первой ступени ком-'
прессора; полость Б — камера второй ступени компрессора.
В камеру А воздух поступает из атмосферы через впускной кла-
пан 2, установленный в верхней части цилиндра. Воздух из каме-
ры А в камеру Б переходит через перепускной клапан 3, устано-
вленный в днище поршня.
М48
Время наполнения баллона
емкостью Вл, мин.
Рис. 306. Компрессор АК-50М.
1—эксцентриковый валик (валик
привода); 2—цилиндр I ступени;
3—воздушный фильтр; 4— корпус
нагнетательного клапана; 5—цилиндр
II ступени; 6—фланец
компрессора.
Рис. 307. Характеристики
тельности компрессора
производи-
АК-50М.
крепления
Из атмосфеоы
о бортовой
баллон
Рис. 308. Схема работы компрессора АК-50М.
/—нагнетательный клапан; 2—впускной клапаи; 3 перепуск-
ной клапан
29. Зак. 397
449
Из камеры Б воздух нагнетается в бортовой баллон самолета
через нагнетательный клапан /, установленный в боковом приливе
цилиндра.
При вращении эксцентрикового валика поршень совершает воз-
вратно-поступательное движение. Когда поршень идет вниз
(рис. 308,а), объем камеры А увеличивается и в нем создается раз-
режение. Под действием разрежения открывается впускной клапан
и в камеру засасывается атмосферный воздух. Объем камеры Б
уменьшается и находящийся в ней воздух сжимается. Под дей-
ствием давления воздуха открывается нагнетательный клапан, че-
рез который воздух поступает в баллон.
При ходе поршня вверх (рис. 308, б) объем камеры А
уменьшается и в ней повышается давление, под действием которого
впускной клапан закрывается. Объем камеры Б увеличивается и в
ней создается разрежение, так как нагнетательный клапан при
этом также закрывается.
Как только давление воздуха в камере А достигнет 5—6 кг]см2,
что соответствует перемещению поршня вверх примерно на 15 мм,
откроется перепускной клапан и предварительно сжатый воздух из
камеры А по специальным каналам поршня поступает в камеру Б.
При дальнейшем ходе поршня вверх давление воздуха в камере А
остается постоянным -— 5—6 кг!см2, а в камере Б достигает этой
величины только к концу хода поршня.
Когда поршень совершает следующий ход вниз, перепускной
клапан закрывается, происходит дальнейшее сжатие воздуха в ка-
мере Б и нагнетание его в бортовой баллон.
Давление воздуха в камере Б зависит от давления в баллоне.
По достижении давления в баллоне 50 кг/см2 срабатывает устано-
вленный на нем редукционный клапан, и поступление воздуха из
компрессора в баллон прекращается. С этого момента воздух из
компрессора нагнетается в атмосферу.
Компрессор (рис. 309) имеет следующие детали: цилиндр, пор-
шень с поршневыми кольцами, шатун, эксцентриковый валик и кар-
тер.
Цилиндр состоит из двух частей: цилиндра 1-й ступени 1 и ци-
линдра 2-й ступени 9, имеющих разные внутренние диаметры. Ци-
линдр 1-й ступени отлит из алюминиевого сплава за одно целое с
охлаждающими ребрами. Внутрь его запрессована стальная гиль-
за 2. В верхней части цилиндра 1-й ступени установлен впускной
клапан 16, закрытый колпачком 15 с сеткой для фильтрации воз-
духа, а в нижней имеется наружный прилив с гнездом для уста-
новки нагнетательного клапана 8 и его штуцера 4.
Нижняя часть цилиндра 1-й ступени имеет фланец и 8 шпилек
для соединения с цилиндром 2-й ступени.
Цилиндр 2-й ступени стальной, имеет 2 фланца. Нижний квад-
ратный фланец с 4 отверстиями служит для крепления цилиндра к
картеру. Верхний круглый фланец е 8 отверстиями — для соедине-
ния с цилиндром 1-й ступени. Между фланцами цилиндров 1 и
2-й ступени устанавливается медная калиброванная по толщине
450 г .
шайба. Между фланцами картера и цилиндра 2-й ступени устана-
вливается паронитовая прокладка.
Поршень 'компрессора 3 двусту1пе1ньчатый, изготовлен из алю-
миниевого сплава. В днище поршня смонтирован клапан 19 для пе-
репуска во 2-ю ступень воздуха, предварительно сжатого в 1-й
ступени. В поршне для прохода воздуха сделаны специальные ка-
налы. Каждая ступень поршня имеет 5 канавок, в которых устана-
вливаются чугунные уплотнительные кольца. В 6-й канавке 2-й
Рис. 309. Конструкция компрессора АК-50М
1—цилиндр 1-й ступени; 2—гильза цилиндра; 3—поршень; 4—штуцер нагнетаю-
щего клапана; 5—гайка штуцера; 6—ниппель поворотный; 7—корпус нагнета-
тельного клапана; 8—нагнетательный клапан; 9—цилиндр II ступени; 10—па-
лец поршня; 11—передняя половина картера; 12—шатун; 13—щека; 14—игла;
15—фильтр воздуха; 16—клапан впуска; 17—седло клапана впуска; 18—корпус
клапана; 19—клапан поршня; 20—поршневое кольцо I ступени; 21—поршне-
вое кольцо 2-й ступени; 22—задняя половина картера; 23—шарикоподшипник;
24—эксцентриковый валик.
29*
451
ступени, расположенной ниже поршневого пальца, установлено
маслоуплотнительное кольцо.
Шатун 12 — стальной, неразъемный, монтируется на средней
части эксцентрикового валика на игольчатом подшипнике. В порш-
невую головку шатуна запрессована бронзовая втулка, застопорен-
ная двумя винтами. Соединение шатуна с поршнем произведено с
помощью стального свободноплавающего поршневого пальца 10.
Осевые перемещения пальца ограничиваются алюминиевыми за-
глушками.
Эксцентриковый валик 24 стальной, разъемный на 2 части. Он
имеет 2 шейки, которыми опирается на шарикоподшипники 23, уста-
новленные в картере компрессора. Хвостовик валика имеет наруж-
ные прямоугольные шлицы для соединения с приводом двигателя.
Средняя часть валика, на которой монтируется шатун, обработана
эксцентрично по отношению к его шейкам.
Картер компрессора изготовлен из сплава алюминия и состоит
из двух половин 11 и 22, соединенных шпильками. Одна половина
картера имеет фланец для крепления компрессора к двигателю. Во
фланце просверлен канал, диаметр которого на выходе во внутрен-
нюю полость картера равен 0,8 мм. Через этот канал масло под
давлением непрерывно фонтанирует внутрь картера и смазывает
детали компрессора. Масло из картера компрессора сливается, че-
рез сливные отверстия, имеющиеся на фланце его крепления.
НЕИСПРАВНОСТИ КОМПРЕССОРА
Наиболее характерными неисправностями компрессора АК-50М
являются:
1. Износ цилиндра или поршневых колец. Неисправность сопро-
вождается снижением производительности компрессора и проник-
новением масла из картера компрессора в воздушную систему са-
молета. Определяется неисправность по переполнению маслом
фильтра-отстойника воздушной системы.
2. Разрушение хвостовика эксцентрикового валика.
Первопричиной неисправности является заклинение поршня в
цилиндре компрессора вследствие недостаточной смазки или пере-
грева, возникающего из-за плохого обдува цилиндра компрессора
воздухом.
Как в первом, так и во втором случае неисправность устра-
няется заменой компрессора.
ГЛАВА XV
ВОЗДУШНЫЕ ВИНТЫ И РЕГУЛЯТОРЫ ОБОРОТОВ
На различных самолетах двигатель АШ-62ИР эксплуатируется
с различными воздушными винтами и регуляторами оборотов: на
самолетах Ли-2 — с электрогидравлически управляемым флюгер-
ным винтом АВ-7Н-161, работающим совместно с регулятором обо-
ротов Р-9СМ2, а на самолетах Ан-2 — с гидравлически «упра-
вляемым винтом В-509А, работающим совместно с регулятором
оборотов Р-7Е или Р-9СМ2. Оба типа винтов являются автомати-
ческими.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВОЗДУШНЫХ ВИНТАХ
И РЕГУЛЯТОРАХ ОБОРОТОВ
Поршневой двигатель внутреннего сгорания вырабатывает меха-
ническую энергию в виде крутящего момента на валу. Эта энергия
может быть использована для самых различных целей: для враще-
ния ротора электрического генератора, насоса и т. д. Однако во
всех этих случаях сам двигатель остается неподвижным в про-
странстве, так как не имеет механического взаимодействия с окру-
жающей средой.
Для использования двигателя на средствах транспорта, его не-
обходимо спарить с движителем — устройством, которое при-
водится в действие двигателем и, механически взаимодействуя с
окружающей средой, перемещается относительно нее, увлекая за
собой двигатель и аппарат, на котором он установлен. Таким дви-
жителем являются: на автомобиле — ведущие колеса, на тракто-
ре — гусеницы, на самолете — воздушный винт.
Эффективная мощность Ne авиационного двигателя полностью
затрачивается на вращение воздушного винта. Лопасти винта в по-
перечном сечении имеют форму, подобную профилю крыла само-
лета, и устанавливаются под некоторым углом к плоскости их
вращения. Этот угол называется углом установки лопа-
сти (рис. 310). Лопасти винта, вращаясь, захватывают воздух и
отбрасывают его назад — в сторону, противоположную направле-
нию полета. По закону равенства действия и противодействия сила,
с которой воздух отбрасывается лопастями винта назад, вызывает
равную ей и направленную в обратную сторону силу действия
453
воздуха на винт — силу реакции. Эта сила реакции воздуха и
является силой тяги винта Р, под действием которой само-
лёт ‘ перемещается со скоростью V, преодолевая лобовое сопроти-
Ьлёниё (рйс. 311). —-
Рис-.- -310. Угол установки ло- Рис. 311. Аэродинамические
пасти винта. силы, действующие на винт.
Таким образом воздушный винт, преобразуя эффективную мощ-
ность двигателя (энергию вращающегося вала двигателя) в тягу,
дает полезную отдачу энергии в виде секундной работы силы тяги
Р • V или мощности винта, которая равна:
p-V
NB =-----л. с.,
75
где: Р — сила тяги винта, кг,
V — скорость полета, м/сек.
Всякий процесс преобразования одного вида энергии в другой
сопровождается непроизводительной затратой части ее на преодо-
ление вредных сопротивлений. Такие затраты энергии имеются и
при преобразовании эффективной мощности двигателя в полезную
мощность винта. К их числу относятся затраты на:
— преодоление сил трения воздуха о лопасти винта;
— закручивание воздуха за винтом;
— увеличейие скорости воздуха, отбрасываемого винтом ';
— преодоление волновых сопротивлений, возникающих при обте-
кании лопастей винта воздухом и проявляющихся главным образом
при скоростях обтекания, превышающих местную скорость звука.
Следовательно, полезная мощность винта N„ всегда меньше
эффективной мощности двигателя Ne на величину мощности, из-
расходованной на преодоление вредных сопротивлений N„p, т. е.:
N, = Ne-Ntp.
Отношение полезной мощности винта к эффективной мощности
двигателя называется коэффициентом полезного дей-
ствия в и нта 1], . К. п. д. винта может быть выражен формулой:
/V, _ NBP Р- V
Ne К, 7bNe ’
’ Этих ватрат не было <бы лишь в том случае, если бы воздух не был
упругой средой, и лопасти винта при вращении опирались бы на него, как
винт опирается на неподвижную гайку.
454
К. п. д. винта определяет собой удельный вес потерь мощности.
Его величина всегда меньше единицы. Максимальное значение
для лучших современных винтов не превышает 0,85—0,87. Другими
словами, напрасные затраты мощности двигателя в лучшем случае
составляют 13—15%, а в полете на невыгодных режимах дости-
гают 30 — 50% и более.
При работе на месте винт, создает максимальную тягу, но не
продвигает самолет вперед, то есть не совершает полезной работы.
Поэтому его к. п. д. равен нулю. В этом случае винт работает как
обычный вентилятор, затрачивая всю полученную от двигателя
мощность на отбрасывание и закручивание воздуха.
Величина к. п. д. зависит от конструкции и режима работы вин-
та. Главными конструктивными факторами, определяющими вели-
чину к. п. д. винта, являются геометрическая форма и размеры ло-
пасти, угол установки лопасти <р и число лопастей. Для уменьше-
ния вредных сопротивлений лопастям винтов придается сложная
геометрическая форма с определенным строго рассчитанным соот-
ношением ширины и толщины, меняющимся по их длине. Угол
установки лопасти также различен по ее длине. Он непрерывно
уменьшается в направлении к концу лопасти ’. Современные винты
на самолетах с мощными двигателями имеют 3 или 4 лопасти.
В полете винт, как и самолет, движется поступательно со ско-
ростью V м/сек и одновременно вращается с числом оборотов
п об/сек. При этом, каждое сечение лопасти, вращаясь с окружной
скоростью н = 2к г пс м/сек перемещается по винтовой линии,
угол наклона которой ₽, называемый углом притекания
струй, зависит от соотношения окружной и поступательной ско-
ростей (рис. 311).
Режим работы винта определяется также отношением окружной
V. о
и поступательной скоростей ~—тёР-
Действительно, при данном угле установки лопасти © измене-
V , Q
ние отношения —приводит к изменению угла притекания струн 3
и
и угла атаки лопасти а = <р — р . В результате меняется величи-
на и направление аэродинамической силы R, а следовательно, ве-
личина силы тяги винта Р и силы сопротивления его вращению X,
т. е. меняется величина к. п. д. винта.
Обычно в качестве характеристики режима работы винта при-
1 Условно углом установки лопасти принято считать угол, образуемый хор-
дой ее сечения, расположенной на радиусе I метра от оси вращения винта, и
плоскостью вращения.
455
V
нимают не отношение ~а пропорциональную ему величину
V V
/= п и — п~, являющуюся относительной поступью
винта1 * * * V. Величина к. п. д. данного винта при различных режимах
его работы также дается в зависимости от величины относительной
поступи.
Примерная зависимость т(„ от X для винта АВ-7Н-161 при
Рис. 312. Примерная зависимость
к. п. д. винта АВ-7Н-161 от относи-
тельной поступи.
рис. 312.
Одной из характеристик винта
является шаг винта. Шагом
называется расстояние, которое
винт прошел бы за один оборот,
если бы он перемещался в возду-
хе подобно винту в гайке.
Шаг винта определенного диа-
метра зависит исключительно от
угла установки лопасти Т. На
практике шаг винта никогда не
измеряют и в технических данных
винта не указывают. Поэтому и
следовало бы говорить только об
углах установки лопасти. Однако
термин «шаг» стал привычным иим широко пользуются в авиации.
Лопасти воздушного винта могут быть жестко закреплены
во втулке или могут поворачиваться относительно нее. В первом
случае угол <р в каждом сечении лопасти всегда остается постоян-
ным. Такие винты называются винтами фиксированного
шага (ВФШ). Во втором случае угол <р может быть изменен по
желанию пилота или автоматически в зависимости от изменения
режима работы двигателя, скорости и высоты полета. Такие винты
называются винтами изменяемого шага (ВИШ).
Как известно, ВИШ имеют значительные преимущества перед
ВФШ. Главными из этих преимуществ являются:
1. ВИШ позволяет снять с двигателя максимально возможную
1 Относительной поступью винта называется отношение его поступи —’
пс
определяющей путь, проходимый винтом за один оборот, к диаметру D, т. е.-.
V
I =-----.
пс D
Выразив пс через окружную скорость и = г. Dnc> легко определить, что
, V
А пропорциональна отношению — :
V V V
---—------=г _.
ncD и-----и
-D
456
мощность, что уменьшает длину разбега самолета при взлете и
увеличивает его скороподъемность.
2. ВИШ устраняет необходимость дросселирования двигателя
при раскрутке винта вследствие увеличения скорости и высоты по-
лета. При уменьшении скорости и высоты полета, когда число обо-
ротов винта уменьшается, ВИШ, наоборот, исключает необходи-
мость дополнительного открытия дросселя и увеличения мощности
двигателя по сравнению с заданной.
На любой скорости и высоте полета угол у ВИШ изменяется
так, что винт не становится ни «легким», ни «тяжелым» и потреб-
ляет на свое вращение мощность, равную заданной эффективной
мощности двигателя.
3. При изменении режима полета (высоты и скорости) и режи-
ма работы двигателя ВИШ обеспечивает получение 'максимальной
тяги для каждого данного режима и, следовательно, имеет макси-
мальный к. п. д.
ВФШ имеет максимальный к. п. д. только на одном — расчетном
режиме.
4. При одной и той же крейсерской мощности двигателя крей-
серская скорость самолета с ВИШ больше, чем у самолета с ВФШ
благодаря более высокому к. п. д. ВИШ по сравнению с ВФШ. Это
позволяет получить заданную крейсерскую скорость при относи-
тельно меньшей крейсерской мощности, что повышает надежность
двигателя в эксплуатации, уменьшает расход горючего и повышает
экономичность самолета.
5. ВИШ позволяет одну и ту же крейсерскую мощность снимать
при различных сочетаниях давления наддува и оборотов двигателя,
в то время как при ВФШ заданному значению крейсерской мощно-
сти соответствует лишь единственное сочетание оборотов и над-
дува.
Опыт эксплуатации самолетов показывает, что чем меньше
крейсерская мощность, тем выгоднее использовать меньшие оборо-
ты, так как, несмотря на повышенные давления наддува, удельный
расход горючего при этом уменьшается за счет уменьшения затрат
мощности на трение и на привод нагнетателя, т. е. за счет увели-
чения механического к. п. д.
Благодаря этим преимуществам на всех современных самолетах
используются исключительно винты изменяемого шага.
Диапазон изменения угла ? у ВИШ выбирается в зависимости
от мощности двигателя и от диапазона скоростей и высот полета
самолета, на котором винт установлен.
Первоначально ВИШ делались с двумя фиксированными поло-
жениями лопастей: одно положение для взлета, другое — для гори-
зонтального полета. Затем были созданы ВИШ, у которых лопасти
могли занимать любое положение в диапазоне 10°. По мере увели-
чения мощности двигателей и диапазона скоростей и высот самоле-
тов увеличивался и рабочий диапазон установки лопастей. Для
современных винтов он составляет 25—35°.
На двух- и многомоторных современных самолетах широко
457
используются флюгируемые ВИШ. Общий диапазон изменения угла
установки у них составляет около 70°. Флюгирование винта в по-
лете при отказе в работе одного из двигателей снижает лобовое со-
противление самолета и улучшает его летные данные.
На некоторых самолетах используются так называемые ревер-
сивные винты. Их лопасти могут быть установлены под углом <? ,
Достигающим 130°. При такой установке лопастей создается проти-
воположно направленная сила тяги—-винт тормозит движение са-
молета. Реверсивные винты позволяют уменьшить длину пробега
самблета, улучшают его маневренность после посадки.
Реверсивные винты широкого применения не получили, так как
трудно создать малогабаритный и мощный механизм, обеспечиваю-
щий быстрый перевод винта на реверс в момент посадки (скорость
поворота лопастей должна быть не менее 60—70°/сек). Кроме
того, имеются неудобства чисто эксплуатационного характера — в
частности, образование облака пыли перед самолетом на пробеге.
Оно лишает пилота обзора и засоряет воздух, поступающий в дви-
гатель.
Лопасти у винтов изменяемого шага поворачиваются с помощью
гидравлического или электрического привода. Скорость поворота
лопастей в диапазоне рабочих углов установки должна быть
6—12°/сек. Поэтому механизм поворота лопастей на современных
винтах должен развивать значительную мощность.
У винтов с электрическим приводом поворот лопастей произво-
дится электродвигателем, помещенным во втулке винта и питаемым
от общего источника электрической энергии на самолете.
Создать электрический двигатель значительной мощности без
большого увеличения габаритов втулки винта невозможно. Исполь-
зование же маломощного двигателя уменьшает скорость поворота
лопастей. Последнее является главным недостатком винтов с элек-
трическим приводом. По этой причине такие винты широкого рас-
пространения не получили.
У винтов с гидравлическим управлением лопасти поворачивают-
ся под действием жидкости (обычно масла из маслосистемы двига-
теля), подаваемой под давлением. Эти винты отличаются простотой
устройства и надежностью работы. Все современные отечественные
винты изменяемого шага имеют гидравлическое управление поворо-
та лопастей.
Кроме усилий, создаваемых механизмов управления винтом для
поворота лопастей, используются также развиваемые лопастями
центробежные силы, аэродинамические силы, действуюшие на ло-
пасти, а на некоторых винтах и центробежные силы специальных
грузов (противовесов), прикрепляемых к комлям лопастей.
Кратко рассмотрим характер действия всех этих сил на лопасть
винта. »
Для определения характера действия на лопасть собствен-
ных центробежных сил возьмем два небольших элемента
тела лопасти, расположенных в передней и задней части ее сече-
458
ния (рис. 313). При вращении лопасти на эти элементы действуют
центробежные силы P,ti и Рц2, приложенные к их центрам тяжести
Центробежные силы лопасти
стремятся повернуть лопасть
в сторону уменьшения шаеа
Рис. 313. Характер действия
на лопасть винта собственных
центробежных сил.
и направленные по радиусам вра-
щения центров тяжести rf и г2.
Каждую из этих сил можно заме-
нить двумя силами: продоль-
ной силой О, направленной вдоль
оси поворота лопасти и стремя-
щейся вырвать лопасть из втулки
винта, и поперечной силой Т. на-
правленной перпендикулярно оси
поворота лопасти.
Из рис. 313 видно, что силы
Tt и Т2 создают момент;
7Ил=Л4л1-4-Л4л,= 7'1 . Л1-}-7'2 • А,,
который стремится повернуть ло-
пасть в сторону уменьшения угла
установки У. Аналогичное дей-
ствие оказывает вся масса тела
лопасти.
Величина момента Л1Л зависит
от геометрической формы лола-
Рис. 314. Примерный характер
изменения момента от попе-
речных составляющих центро-
бежных сил лопасти М Л по
углу установки лопасти винта.
сти, ее веса, числа оборотов винта и от угла установки лопасти O'-
При <р=0 силы Т\ и Тг имеют наибольшую величину, но плечи А»
и А2, а следовательно, и момент МЛ при этом равны нулю.
Момент М л равен нулю и при ® = 90, так как в этом случае-
сила Р ц = О и соответственно силы Т\ и Т2 равны нулю.
Максимальное значение момента Мл соответствует <f « 35°. При-
мерный характер изменения момента Л1Л по углу установки лопасти
показан на рис. 314.
Противовес, закрепленный на комле лопасти
45»
(рис. 315), при вращении винта развивает центробежную силу
Рпр, приложенную в центре тяжесТи противовеса и направленную
тю радиусу его вращения гпр Эту силу можно разложить на две:
силу К, действующую вдоль оси поворота лопасти и стремящуюся
изогнуть кронштейн противовеса, и силу N, направленную перпенди-
кулярно оси поворота лопасти. Сила N создает момент:
Противовес стремится поверните т
ю/сть е сторону увеличения илиео
Рис. 315. Характер действия
ла лопасть винта центробеж-
ных сил противовеса.
Mnp=N h,
который стремится повернуть ло-
пасть в сторону увеличения угла
установки лопасти 7.
Характер изменения момента Л4пр
по углу установки лопасти показан
на рис. 316. Из рисунка видно, что
при <г=ОЛГпр^О, так как проти-
вовес в этом случае не лежит на
оси вращения винта, а составляет с
попоет
Рис. 316 Примерный характер изме-
нения момента противовеса М пр по
углу поворота лопасти винта.
нею некоторый угол тпр. Плечо h 'при этом имеет максимальное
.значение, но сила N мала, поэтому мал и Л1пр.
При угле установки лопасти <р — 90—<рпр момент Л1пр равен
нулю, так как противовес находится в плоскости вращения винта
и плечо h = 0.
Максимальное значение Мпр соответствует углу установки ло-
пасти ?Пр-
Аэродинамическая сила R (рис. 317) приложена в
центре давления, который в каждом сечении лопасти расположен
между носком сечения и осью поворота лопасти. Поэтому сила R
•создает момент:
= R-h,
который стремится повернуть лопасть в сторону увеличения шага.
Момент Мк непрерывно растет при увеличении угла установки
.лопасти, но его абсолютное значение в диапазоне рабочих углов у
мало по сравнению с величинами моментов Мл и Мпр.
Необходимо отметить, что у саблевидных винтов (например,
у винта В-509А), у которых ось поворота лопасти не совпадает
460
с линией центров тяжести ее сечений, момент от аэродинамических
сил стремится повернуть лопасть не в сторону увеличения шага,
а наоборот — в сторону уменьшения шага. Это наглядно видно из
рис. 318.
Полное использование преимуществ ВИШ возможно только в
том случае, когда при изменении мощности двигателя, скорости и
высоты полета -будет соответствующим образом изменяться и шаг
Я [Ось вращения винта
MK~Rh
Плоскость
вращения
винта
Ось поворота
яопасти
Аяродинамичеекие силы стремят-
ся повернуть лопасть в сторону
увеличения шага (у винтов с ра-
диальными лопастями)
Рис. 317. Характер действия аэроди-
намических сил на лопасть винта.
винта. С этой целью на всех
самолетах с ВИШ предусмат-
ривается автоматическое уп-
равление винтом в полете, ко-
торое осуществляется специаль-
ными регуляторами оборотов.
Совместно с регулятором обо-
ротов винт работает как авто-
мат, сохраняя постоянными за-
данные пилотом обороты и из-
меняя положение лопастей в
зависимости от изменения мощ-
Ось вращения винта
Аэродинамическая
сила стремится
повернуть лопасп
в сторону умень -
шения шага
Плоскость
вращения винта
Ось поворота
лопасти
Рис. 318. Характер действия аэроди-
намических сил на саблевидную ло-
пасть винта.
Ось вращения
лопасти
ности двигателя, высоты, скорости полета и температуры наружно-
го воздуха. Такие винты называются винтами-автоматами, а регу-
ляторы — регуляторами постоянных оборотов (РПО).
Винт-автомат позволяет эксплуатировать двигатель на оборотах,,
выгодных с точки зрения уменьшения расхода горючего и износа
деталей двигателя, и использовать при необходимости любые обо-
роты в пределах диапазона рабочих оборотов двигателя.
Винты-автоматы с гидравлическим управлением работают сов-
местно с регуляторами оборотов центробежного типа. Схема рабо-
ты (настройки) такого регулятора зависит от схемы работы винта.
Основными схемами работы винтов с гидравлическим управле-
нием являются: прямая, обратная и двусторонняя схемы. Кроме
461
того, имеются винты (например, В-509А), работающие по прямой
или обратной схеме с двусторонним подводом масла. '
Винт-автомат, работающий по прямой схеме. У винтов, рабо-
тающих по прямой схеме, лопасти поворачиваются в сторону умень-
шения шага силой давления масла, поступающего из РПО. в ме-
ланизм винта, и центробежными силами лопастей. На увеличение
шага лопасти переводятся силами противовесов и аэродинамически-
ми силами *.
Упрощенная принципиальная схема устройства и работы такого
винта совместно с регулятором оборотов показана на рис. 319. На
А
Спив в картер
при увеличении V
Рис. 319. Совместная работа винта и регулятора оборотов по прямой
схеме.
1—цилиндр винта; 2—золотник; 3—валик; 4—центробежный грузик;
5 и 6—трос и ролик управления.
комле каждой лопасти винта закреплен противовес. Механизм по-
ворота лопастей имеет неподвижный цилиндр 1, в котором поме-
щен поршень, соединенный с комлями всех лопастей винта. Пере-
мещение поршня в ту или другую сторону вызывает соответствую-
щий поворот всех лопастей на одинаковый угол. Полость цилиндра
с одной стороны поршня соединена маслопроводом с регулятором
оборотов.
Регулятор оборотов установлен на двигателе. Ведущий валик
его 3 получает вращение от привода двигателя. На кронштейнах
валика регулятора закреплены две оси, на которых установлено по
одному Г-образному центробежному грузику 4. На грузики опи-
* У саблевидных винтов аэродинамические силы стремятся повернуть ло-
пасти на уменьшение шага (см. рнс. 318).
462
рается золотник 2, помещенный внутри валика. Сверху золотник
прижимается пружиной, второй конец которой опирается на рейку
механизма ручного управления регулятором. Натяжение пружины
может быть изменено по желанию пилота из кабины самолета че-
рез тросовое управление 5 поворотом ролика 6, который посажен
на одну ось с шестеренкой, сцепленной с зубчатой рейкой.
Сила упругости пружины Рлр всегда стремиться опустить золот-
ник вниз. Составляющие центробежных сил грузиков,-действующие
вдоль оси золотника Ргр стремятся поднять золотник вверх. При
равновесии этих сил, т. е. при РПр=2РГр золотник занимает ней-
тральное положение, при котором нижний его поясок закрывает
полость цилиндра винта (рис. 319). В это время винт сохраняет
определенный шаг, и двигатель работает на равновесных оборотах,
которые регулятор поддерживает постоянными независимо от изме-
нения мощности двигателя, скорости или высоты полета.
При увеличении числа оборотов винта по сравнению с равновес-
ными вследствие увеличения скорости, высоты полета, или мощ-
ности двигателя соответственно увеличивается число оборотов вали-
ка регулятора и цегробежные силы, развиваемые грузиками. Ра-
венство сил, действующих на золотник сверху и снизу, 'нарушается;
золотник поднимается вверх, открывая отверстие для слива масла
из цилиндра винта. Гидравлический упор поршню в цилиндре винта
исчезает, и лопасти под действием центробежных сил противовесов
и аэродинамических сил поворачиваются в сторону увеличения ша-
га. Поршень перемещается вправо и- вытесняет масло из цилиндра
винта на слив в картер двигателя.
Увеличение шага винта увеличивает момент сопротивления его
вращению. В результате обороты винта начнут уменьшаться, и зо-
лотник будет опускаться вниз.
Лопасти винта будут поворачиваться на увеличение шага до тех
пор, пока обороты не снизятся до равновесных. При этом золотник
снова займет нейтральное положение и закроет масло в цилиндре
винта. Винт займет новое положение фиксированного шага.
Изменение положения лопастей происходит быстро и без всякого
вмешательства пилота.
При уменьшении оборотов винта золотник опускается вниз от
нейтрального положения и открывает доступ масла под давлением
в цилиндр винта. Действуя на поршень, масло создает в механизме
поворота лопастей усилия, момент которых превышает момент от
центробежных сил противовесов и аэродинамических сил. Поршень
перемещается влево и поворачивает лопасти в сторону уменьшения
шага, вытесняя масло из цилиндра винта в картер двигателя.
Вместе с уменьшением шага уменьшается момент сопротивления
вращению винта, и обороты его будут увеличиваться. Соответствен-
но увеличиваются обороты валика РПО и центробежные силы гру-
зиков. Преодолевая силу упругости пружины, они будут поднимать
золотник вверх. - • --.г
Уменьшение шага будет происходить до тех пор, пока не восета-
463
новятся заданные равновесные обороты, при которых золотник зай-
мет нейтральное положение и закроет масло в цилиндре винта.
Величина равновесных оборотов определяется силой сжатия пру-
жины и задается пилотом по его желанию с помощью механизма
ручного управления регулятором. Для увеличения равновесных обо-
ротов пружину необходимо дополнительно сжать; для уменьшения—
ослабить.
Если пружину сжать полностью, то винт будет находиться в по-
ложении самого малого фиксированного шага, а если полностью
освободить — винт займет положение самого большого шага.
Рис. 320. Совместная работа винта и регулятора оборотов
по обратной схеме.
Регулятор должен быть устроен так, чтобы он мог поддерживать
постоянными любые обороты коленчатого вала в пределах оборотов,
используемых в полете, включая взлетные.
Винт-автомат, работающий по обратной схеме. У винтов, ра-
ботающих по обратной схеме, лопасти на уменьшение шага повора-
чиваются собственными центробежными силами, а на увеличение
шага — силами давления масла на поршень механизма винта и
аэродинамическими силами. Принципиальная схема работы такого
винта совместно с регулятором оборотов показана на рис. 320.
Из сравнения рисунков 319 и 320 видно, что последний винт от-
личается от первого отсутствием противовесов. Регулятор же обо-
ротов отличается лишь тем, что имеет три пояска вместо двух. Сред-
ний поясок регулирует подачу масла в цилиндр винта' и слив масла
из неге, нижний предохраняет от утечки масла в картер двигателя,
верхний предотвращает попадание масла, вытесняемого из цилинд-
ра винта при уменьшении шага, в полость пружины и грузиков.
Для слива этого масла в картер золотник имеет осевой канал, сое-
диненный радиальными отверстиями с полостью между средним и
верхним поясками. Благодаря такому расположению поясков или,
464
как говорят, «настройке регулятора» масло поступает в вилт при
повышении оборотов по сравнению с равновесными, т. е. при уве-
личении шага, и вытесняется из него при понижении оборотов по
сравнению с равновесными, т. е. при уменьшении шага. Во
всем остальном принцип работы винта обратной схемы совместно с
регулятором оборотов подобен описанному выше принципу работы
винта-автомата прямой схемы и более подробных объяснений не
требует.
• Винт-автомат, работающий по двусторонней схеме. У винтов,
работающих по двусторонней схеме, лопасти на уменьшение шага
переводятся силами давления масла и центробежными силами, а на
увеличение шага — силами давления масла и аэродинамическими
силами.
Принципиальная схема работы такого винта показана на
рис. 321. Из схемы видно, что для работы по двусторонней схеме
Слив в картера'
Рис. 321. Совместная работа винта и регулятора оборотов
по двусторонней схеме.
каждая полость цилиндра винта должна быть соединена с регуля-
тором оборотов самостоятельным маслопроводом, а регулятор обо-
ротов должен быть настроен так, чтобы при нейтральном положении
золотника оба маслопровода перекрывались его нижним и средним
Поясками. Тогда при уменьшении оборотов по сравнению с равно-
весными (золотник опущен) масло под давлением будет поступать
в правую полость цилиндра винта, а из левой полости будет вытес-
няться и через золотник сливаться в картер. Лопасти винта будут
переходить на меньший шаг.
При увеличении оборотов (золотник поднят от равновесного по-
ложения) масло будет поступать в левую полость цилиндра, а из
правой, минуя золотник, будет сливаться в картер. Лопасти винта
перейдут на больший шаг.
В этом случае заданные равновесные обороты автоматически '
30. Зак. 397 465
сохраняются регулятором оборотов так же, как и в двух предыду-
щих случаях. Аналогичным порядком пилот изменяет и величину
равновесных оборотов.
2. ВИНТ АВ-7Н-161, РЕГУЛЯТОР ОБОРОТОВ Р-9СМ2
И СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВИНТОМ
ВИНТ АВ-7Н-161
Автоматический флюгерный воздушный винт АВ-7Н-161
(рис. 322) устанавливается на самолете Ли-2. Винт работает совме-
, стно с регулятором оборотов Р-9СМ2
Рис. 322. Винт АВ-7Н-161.
по двусторонней схеме. Шаг винта
в пределах рабочего диапазона из-
меняется под действием моментов
от сил давления масла, подаваемого
в механизм винта от регулятора
оборотов, центробежных сил лопа-
стей и аэродинамических сил. Ввод
лопастей во флюгерное положение
и вывод из него осуществляется
маслом, подаваемым под давлением
от агрегата флюгирования. Послед-
ний имеет дистанционное электриче-
ское управление.
Кроме флюгерного устройства,
повышающего безопасность полета
самолета Ли-2 в случае отказа од-
ного двигателя, винт АВ-7Н-161
имеет механизм ФШ-1, автоматиче-
ски фиксирующий положение лопа-
стей при падении давления масла в
магистрали между РПО и винтом
ниже величины, необходимой для нормальной работы винта, что
устраняет возможность раскрутки винта от центробежных сил
лопастей.
Основные технические данные винта
Принцип действия механизма поворота лопастей
• Схема работы механизма поворота лопастей
Направление вэащения.....................
Число лопастей...........................
Диаметр винта............................
Максимальная ширина лопасти . . . .
Минимальный угол установки лопастей на ра-
диусе 1 ж................................
Максимальный угол установки лопастей на ра-
диусе 1 м................................
Угол установки лопастей во флюгерном поло-
жении ...................................
466
гидроцентробежный
двусторонняя
правое
3
3,6 м
292 мм
19°±15'
41+ 3°
4 -2°
90°30'
Диапазон изменения углов установки лопастей:
рабочий............................ .... 25°
полный..................................7 ГЗО'
Время переключения лопастей:
при вводе во флюгерное положение . . до 22 сек.
при выводе из флюгерного положения . . 19—25 сек.
Максимальное давление масла в цилиндре вин-
та при изменении шага в пределах рабочего диа-
пазона .....................................35±2 кг/см*
Максимальное давление масла в цилиндре вин-
та при вводе лопастей во флюгерное положение 43—47 кг/см*
Вес винта......................... 176—179,5 кг.
Устройство и работа винта. Основными
АВ-7Н-161 являются корпус, лопасти, траверза,
нями и фиксатор шага ФШ-1 (рис. 323).
деталями винта
цилиндр с порш-
Рис. 323. Схема устройства и работы винта
АВ-7Н-161.
1—цилиндр; 2—неподвижный поршень; 3—пор-
шень флюгера; 4—поршень рабочего диапазона;
5—корпус; 6—лопасть винта; 7—траверза; 8—па-
лец; 9—канал малого шага; 10—канал большого
шага.
Лопасти винта 6 смонтированы в гнездах корпуса 5 на опорных
и упорных подшипниках и имеют возможность поворачиваться отно-
сительно корпуса на угол 71э30'. Траверза 7 расположена внутри
корпуса на его ступице и перемещается относительно ее только по-
ступательно. Каждая лопасть соединена с траверзой посредством
30* 467
пальца 8, который расположен эксцентрично относительно оси по-
ворота лопасти. Благодаря этому при перемещении траверзы лопа-
сти поворачиваются в корпусе и угол их установки (шаг) изме-
няется.
При перемещении траверзы вперед (влево по рис. 323) лопасти
поворачиваются в сторону уменьшения шага. Перемещение травер-.
зы назад вызывает поворот лопастей в сторону увеличения шага.
Упор заднего торца траверзы в диапазонное кольцо, установленное
на ступице корпуса, соответствует флюгерному положению лопасти-
(срфл =90°30'). Упор переднего буртика траверзы в буртик корпуса
винта соответствует положению лопастей на самом малом шаге
(SPmbh = 19°+15').
Траверза 7 получает движение от цилиндро-поршневой группы
винта, в которую входят: цилиндр /, неподвижный поршень 2, пор-
шень флюгера 3 и поршень рабочего диапазона 4. Цилиндр закреп-
лен к корпусу винта 5 накидной гайкой. Поршень флюгера жестко
соединен с траверзой с помощью трех захватов и стопора. Поршень
рабочего диапазона установлен на поршень флюгера и находится
на упоре в его цилиндрический буртик при повороте лопастей вин-
та в пределах рабочего диапазона углов установки. Перемещение
поршня рабочего диапазона назад до упора в переднюю стенку бур-
тика корпуса винта соответствует положению лопастей на макси-
мальном шаге (<Рмакс =44° + 3 ) При дальнейшем увеличении шага
(флюгировании) поршень рабочего диапазона остается неподвиж-
ным.
Цилиндр и поршни образуют 2 полости: А и Б. В них от насоса
регулятора оборотов или от насоса агрегата флюгирования посту-
пает масло под давлением. Когда масло поступает в одну из поло-
стей, то из другой оно вытесняется и через регулятор оборотов сте-
кает в картер.
При увеличении шага винта в полость А масло поступает от на-
соса регулятора оборотов. Действуя на поршни рабочего диапазона
и флюгера, масло перемещает назад их, а вместе с ними и траверзу;
лопасти поворачиваются в сторону увеличения угла установки.
Максимальное давление масла, создаваемое насосом регулятора
(35+2 кг! см?) обеспечивает поворот лопастей только до максималь-
ного рабочего шага. В этом положении поршень рабочего диапазона
достигнет упора «рмакс, выключится из работы, и треверза будет вос-
принимать усилия только от давления масла на поршень флюгера,
которых недостаточно для дальнейшего поворота лопастей. Поэтому
при необходимости зафлюгировать винт, в полость А подается мас-
ло с повышенным давлением (43—47 кг/см2) от насоса агрегата
флюгирования.
В полость Б масло поступает от насоса регулятора оборотов при
уменьшении шага винта. Несмотря на то, что в данном случае масло
действует только на сравнительно небольшую площадь поршня флю-
гера, и усилия, передаваемые на траверзу, значительно меньше, чем
в первом случае, лопасти винта быстро переходят на уменьшение
468
шага. Это объясняется действием центробежных сил, которые, как
уже указывалось, стремятся повернуть лопасти на уменьшение
шага.
При выводе винта из флюгерного положения масло в полость
Б подается под давлением от насоса агрегата флюгирования.
а) При падении давления масла
Масло закрыто
о J—1 •
полости А
От РПО под
давлением
В полость
А винта
б) При переводе лопастей на
увеличение шага
Вкартер'
через РПО
на сливе
Из полости
А винта
Из полости
• Б винта
в) При переводе лопастей на
уменьшение шага
Впалое
Б винта
ОтРПО под
давлением
В картер
через РПО
но сливе
Рис. 324. Схема устройства и работы фиксатора
шага ФШ-1.
1—корпус; 2—клапан; 3—плунжер.
Подвод масла в полости А и Б осуществляется через фиксатор
шага ФШ-1 и специальный штуцер,-которые устанавливаются внут-
ри носка вала винта двигателя.
Назначение фиксатора шага винта ФШ-1 — повысить надеж-
ность работы винта. При падении давления масла между регулято-
ром оборотов и винтом по любой причине ФШ-1 фиксирует лопасти
винта в том положении, в котором они находились в момент появ-
ления неисправности. Это предохраняет винт от раскрутки под дей-
ствием собственных центробежных сил лопастей и позволяет безо-
пасно продолжать полет. В этом случае винт будет работать как
любой ВФШ, и число его оборотов будет изменяться с увеличением
или уменьшением мощности двигателя.
469
Схема устройства и работы фиксатора шага ФШ-1 показана на
рис. 324. Он состоит из корпуса 1, двух пружин, клапана 2 и плун-
жера 3. Работает ФШ-1 следующим образом.
В момент падения давления масла в магистрали между РПО и
винтом клапан фиксатора под действием внутренней пружины и
подпора масла со стороны полости А садится на седло корпуса и
закрывает выход масла из полости А винта (рис. 324, а). В этом
случае лопасти винта под действием собственных центробежных сил
стремятся повернуться в положение малого шага, но их удерживает
от поворота масло, закрытое в полости А. Оно выполняет роль ги-
дравлического упора, препятствующего перемещению поршня флю-
гера и поршня рабочего диапазона влево. Таким образом, лопасти
винта будут зафиксированы в том положении, в котором они нахо-
дились в момент падения давления масла.
Если винт работает как автомат, то при флюгировании винта и
выводе из флюгерного положения фиксатор шага совершенно не
мешает нормальной работе винта. Так, при переводе лопастей на
увеличение шага и при флюгировании их (рис. 324, б) масло под
давлением от насоса РПО или от насоса агрегата флюгирования
поступает внутрь ФШ-1, «действует на его клапан и, преодолевая
силу упругости внутренней пружины, открывает клапан и проходит
в полость А. При этом масло из полости Б беспрепятственно сли-
вается по каналу малого шага фиксатора.
При переводе лопастей на уменьшение шага и при выводе их
из флюгерного положения (рис. 324, в) масло под давлением через
боковой канал малого шага
Рис. 326. Регулятор оборотов
Р-9СМ2.
470
фиксатора поступает непосредственно
в полость Б. Одновременно масло
поступает к плунжеру ФШ-1 и, пре-
одолевая силу упругости сначала
одной наружной, а затем обеих пру-
жин, перемещает плунжер влево.
Плунжер упирается в шток клапа-
на и открывает его, соединяя по-
лость А с каналом большого шага
фиксатора, через который масло
сливается в картер двигателя.
Конструкция винта показана на
рис. 325.
РЕГУЛЯТОР ОБОРОТОВ Р-9СМ2
Регулятор оборотов Р-9СМ2
(рис. 326) предназначен для совме-
стной работы с автоматическим
воздушным винтом двусторонней
схемы АВ-7Н-161 на двигателе
АШ-62ИР, имеющем двухканальный
подвод масла от регулятора к винту.
Регулятор автоматически регулирует
шаг винта и поддерживает заданное
число оборотов независимо от изменения мощности двигателя, вы-
соты и скорости полета. Кроме того, регулятор позволяет флюгиро-
вать лопасти винта и выводить их из флюгерного положения. Для
этого он имеет специальные устройства.
Регулятор Р-9СМ2 может быть использован и для совместной
работы с винтом В-509А, работающем по прямой схеме при дву-
стороннем подводе масла.
Основные технические данные регулятора Р-9СМ2
Принцип действия .....................центробежно-гидравлический
Схема работы..........................двусторонняя
Передаточное число от коленчатого вала
к валику регулятора.....................1,114
Диапазон оборотов, которые регулятор
может поддерживать постоянными (диапа-
зон равновесных оборотов) .... 1400—2700 об/мин валика регуля-
тора или 1250—2550 об/мин коленча-
того вала
Нечувствительность центробежного ре-
гулятора на равновесных оборотах 2100
об/мин валика регулятора ............... не более 10 об/мин
Давление масла на входе в регулятор . 4—5,5 кг!см*
Максимальное давление масла на выходе
из регулятора (в полостях малого и боль-
шого шага винта) при отсутствии расхода
масла при 2500 об/мин валика регулятора,
давлении масла на входе 4—5,5 кг!смг и
температуре масла на входе 85—90°С . . 35±2 кг/см*
Производительность маслонасоса регуля-
тора при тех же условиях и противодав-
лении на выходе 15 кг/см1................
Утечка масла из регулятора при числе
оборотов валика 1750 об/мин и проти-
водавлении на выходе 10 кг/см1
Реле давления РД-9М размыкает цепь
питания электродвигателя МУ-'.000 агрега-
та флюгировании в момент ввода винта во
флюгер при давлении масла ....
не менее 26 л!мин
5-Г-40 л/час
43—47 кг!смг
Замыкание контактов реле долж-
но происходить при давлении иа
8 кг!см* ниже давления размыкания
Вес сухого регулятора................не более 3,3 кг
Максимальная мощность, потребляемая
регулятором............................около 3 л. с.
Сроки службы регулятора до ремонта и
межремонтные...........................Устанавливаются в соответствии со
сроками службы двигателя АШ-62ИР
Устройство и конструкция регулятора
Регулятор оборотов Р-9СМ2 состоит из четырех основных узлов,
смонтированных в общем корпусе (рис. 327): центробежного регу-
лятора, являющегося чувствительной частью агрегата; механизма
управления регулятором; силовой части регулятора; устройств для
флюгировании лопастей винта и для вывода их из флюгерного по-
ложения.
471
Центробежный регулятор (рис. 327, 3281) включает в себя
два Г-образных грузика 1, золотник 2 и две пружины: кониче-
скую 3 и балансировочную 4. Грузики установлены на осях, закреп-
ленных в колоколе 5, который вращается вместе с ведущим вали-
Рис. 327. Схема устройства регулятора Р-9СМ2.
1—Г-образный грузик; 2—золотник; 3—коническая пружина; 4—ба-
лансировочная пружина; 5—колокол; 6—ведущий валик регуля-
тора; 10— зубчатая рейка; 15—валик ручного управления с шестер-
ней; 24—насос регулятора; 25—редукционный клапан; 26 и 27—ша-
риковые клапаны; 28—перегрузочный клапан; 29—длинная полая
заглушка; 30—пробка.
ком регулятора оборотов 6. Колокол предназначен для ограниче-
ния отклонения грузов и для уменьшения сопротивления их враще-
нию от масла, проникшего в полость колокола.
Золотник помешается внутри ведущего валика с небольшим диа-
метральным зазором. На золотнике имеется 3 пояска: верхний —
уплотнительный и препятствует попаданию масла, вытесняемого из
полости большого шага винта (полость Д) в полость колокола;
472 •
средний — перекрывает верхние распределительные окна ведущего,
валика и регулирует подачу масла под давлением от насоса регуля--
гора в полость А винта или слив масла из полости А в картер; ниж-
ний поясок подобно среднему регулирует подачу масла под давле-
ние. 328. Узел центробежного регулятора и золотника.
1—Г-образный грузик; 2—золотник; 3—коническая пружина; 4—балансировочная
пружина; 5—колокол; 6—ведущий валик регулятора оборотов; 7—шариковый'
подшипник; 8—тарелочка опорной пружины; 9—«солдатик»; 10—зубчатая рейка.
Детали пакета балансировочной пружины:
11—замковая шайба; 12—штифт; 13—втулка; 14—регулировочная шайба. ’
Детали механизма ручного управления:
15—валик ручного управления; 16—втулка; 17—резиновая манжета; 18—кольцо
« спиральной пружины; 19—гайка; 20—шайба; 2/—подпятник валика; 22—пру-
жина подпятника; 23—контровочное кольцо. . -
иием в полость малого шага винта (полость Б) или слив масла из
этой полости в картер.
Для слива масла из полости А в картер золотник имеет ради-,
альные отверстия между верхним и средним поясками и осевой
канал.
Золотник имеет так называемое отрицательное перекрытие. Это
473
значит, что если нижнюю кромку среднего пояска золотника совме-
стить с нижней кромкой верхнего распределительного окна ведуще-
го валика, то верхняя кромка нижнего пояска золотника образует
открытую щель величиной 0,6—0,85 мм в нижнем распределитель-
ном окне ведущего валика (рис. 328).
Таким взаимным расположением поясков золотника и распреде-
лительных окон ведущего валика достигается, при работе на равно-
весных оборотах, постоянное сообщение линии нагнетания насоса
регулятора с каналами подвода масла в полость А или Б, или в
обе полости одновременно без слива масла из них в картер. Это по-
зволяет восполнить утечки масла из каналов, соединяющих РПО с
винтом, при относительно небольших отклонениях золотника от ней-
трального положения и обеспечивает поддержание более ровного
давления масла в этих каналах, что уменьшает раскачку оборотов
двигателя.
На верхнем конце золотника установлен шарикоподшипник 7,
наружной обоймой которого золотник опирается на Г-образные гру-
зики. Сверху на внутреннюю обойму подшипника опирается опор-
ная тарелочка 8 конической пружины. Подшипник и тарелочка зак-
реплены на золотнике державкой («солдатиком») 9, который навер-
нут на резьбу его верхнего конца и служит для соединения золот-
ника с зубчатой рейкой. Своим верхним концом коническая пружи-
на опирается на зубчатую рейку 10 механизма ручного управления
регулятором. При перемещении рейки изменяется сила упругости
пружины, что приводит к изменению равновесных оборотов, ко-
торые регулятор будет поддерживать постоянными.
Балансировочная пружина 4, установленная между зубчатой
рейкой и корпусом регулятора, предотвращает самопроизвольное
затяжеление винта в случае отсоединения или поломки тяги управ-
ления регулятором. Пружина смонтирована в специальном пакете,
в который входят: замковая шайба 11, штифт 12 с двумя шляпка-
ми, втулка 13 и регулировочная шайба 14. Шляпки штифта удержи-
вают втулку и замковую шайбу, на которые опирается пружина.
Длина пакета в сборе (без регулировочной шайбы) подобрана
так, чтобы с отъединенной тягой управления при работе двигателя
с полностью открытыми дроссельными заслонками карбюратора
обороты коленчатого вала были равны 1800—2000 в минуту. При
этих оборотах сила упругости конической пружины уравновеши-
вается центробежными силами грузиков при нейтральном положе-
нии золотника.
Если отъединение или обрыв тяги произойдет на оборотах боль-
ше 1800—2000 в минуту (например, на взлете), когда пакет балан-
сировочной пружины опущен вниз вместе с рейкой 10, то кониче-
ская пружина переместит рейку вверх до упора пакета в корпус ре-
гулятора. Так как балансировочная пружина имеет большую жест-
кость, чем коническая, то дальнейшее перемещение рейки прекра-
тится, а обороты двигателя упадут до1 1800—2000 в минуту и будут
поддерживаться постоянными.
Величина оборотов, которые балансировочная пружина поддер-
474
живает постоянными, может быть отрегулирована толщиной регу-
лировочной шайбы 14. Изменение толщины шайбы на 1 мм вызы-
вает изменение оборотов на 100 в минуту.
Пакет балансировочной пружины совершенно не мешает работе
регулятора во всем диапазоне равновесных оборотов и не оказы-
вает никакого влияния на характеристики его чувствительной части.
Механизм ручного управления регулятором (рис. 328i) состоит
из зубчатой рейки 10 и валика ручного управления 15 с шестер-
ней, которая сцеплена с зубьями рейки. При повороте ва-
лика рейка перемещается и изменяет затяжку конической пру-
жины. В результате изменяется величина равновесных оборотов.
Перемещение рейки вверх соответствует уменьшению, вниз — уве-
личению равновесных оборотов. Во избежание чрезмерного сжатия
и деформирования конической пружины при перемещении рейки
вниз в конструкции соединения предусмотрен выход рейки из зацеп-
ления с зубьями шестерни (прощелкивание).
Валик ручного управления своей средней частью опирается на
бронзовую втулку 16, имеющую канавки и отверстия для смазки.
Внутренний конец валика опирается непосредственно на корпус ре-
гулятора. На наружном конце валика имеются шлицы, на которые
устанавливается рычаг, выполненный в виде сектора-«гребенки» '.
Она имеет 5 отверстий для присоединения тяги управления и для
обеспечения возможности регулировать управление регулятором
без изменения длины тяги.
Герметичность валика управления в корпусе регулятора обес-
печивается резиновой манжетой 17. Для лучшего прилегания к ва-
лику на меньший диаметр манжеты надето кольцо 18 из спиральной
пружины. Манжета зажимается в корпусе регулятора гайкой 19,
которая через манжету 17, шайбу 20, втулку 16 и заплечик валика
прижимает валик к стальному подпятнику 21. Фиксирование валика
в осевом направлении осуществляется пружиной подпятника 22.
Гайка 19 имеет радиальные пазы и контрится пружинным коль-
цом 23.
Силовая часть регулятора оборотов (рис. 327) включает в себя
шестеренчатый масляный насос 24, редукционный клапан 25, два
шариковых клапана 26 и 27 и перегрузочный клапан 28.
Масляный насос регулятора служит для повышения дав-
ления масла до величины, обеспечивающей быстрое изменение ша-
га винта в пределах его рабочего диапазона. Масло поступает к на-
сосу из масломагистрали двигателя под давлением 4—5,5 кг!см2 по
каналу а через длинную полую заглушку 29. По выходе из насоса
масло направляется по каналу б к редукционному клапану и в по-
лость вокруг золотника между его нижним и средним поясками.
Давление масла в канале б зависит от числа оборотов насоса и от
положения золотника и определяется регулировкой редукционного,
перегрузочного и шариковых клапанов.
1 При тросовом управлении регулятором на валик вместо сектора устанав-
ливается специальный ролик.
475
Из рис. 327 видно, что «асос регулятора может работать при
любом направлении вращения ведущего валика. При перемене на-
правления вращения необходимо лишь переменить местами длинную
лолую заглушку 29 и пробку 30.
Рис. 329. Детали масляного
насоса регулятора.
/—ведомая шестерня; 2—сто-
порное кольцо; 3—ведущий
валик; 4—муфта привода
Регуляторы оборотов Р-9СМ2 собираются заводом-поставщиком
на левое вращение (если смотреть
со стороны привода), т. е. для рабо-
ты на двигателе АШ-62ИР.
Конструкция насоса показана на
рис. 329. Насос состоит из ведущего
валика 3, выполненного за одно це-
лое с шестерней, и ведомой шестер-
ни 1, вращающихся в опорах кор-
пуса регулятора.
На валике имеется три ряда
окон, расположенных на уровне
кольцевых канавок корпуса. Верхнее
и нижнее прямоугольные окна явля-
ются распределительными. Через
них масло поступает в полости вин-
та. Через средние — круглые окна
к золотнику поступает масло от на-
соса регулятора.
Верхний конец валика имеет два
боковых среза для установки коло-
кола с грузиками центробежного ре-
гулятора и кольцевую канавку под
стопорное кольцо, крепления коло-
кола. Нижний конец валика оканчи-
вается тремя кулачками для соеди-
нения с муфтой привода. Муфта за-
крепляется на валике стопорным
кольцом 2. Она имеет шлицы для
соединения с приводом двигателя.
Редукционный клапан (рис. 327) служит для измене-
ния давления масла на выходе из насоса регулятора при работе на
равновесных оборотах. Клапан состоит из корпуса, плунжера, пру-
жины, упора плунжера и прокладки. Все детали клапана стальные.
Корпус и плунжер имеют сливные отверстия, через которые при их
совмещении избыток давления масла стравливается на линию входа
в насос (по каналу в (рис. 327). Величина давления масла на вы-
ходе из насоса зависит от силы упругости пружины редукционного
клапана, степени совмещения сливных отверстий корпуса и плунже-
ра и от производительности насоса (т. е. при прочих равных усло-
виях — от числа его оборотов).
На малых равновесных оборотах, когда производительность на-
соса мала и плунжер клапана не дошел до своего упора, давление
масла определяется только силой упругости пружины и не превы-
476
шает 10 кг/см2. С момента, когда плунжер доходит до упора и ве-
личина совмещения сливных отверстий плунжера и корпуса клапана
остается постоянной, давление масла зависит исключительно от чис-
ла оборотов насоса. При этом с увеличением числа оборотов, а сле-
довательно, и производительности насоса, гидравлические сопротив-
ления, возникающие при протекании масла через сливное отверстие,
возрастают, что приводит к увеличению давления масла на выходе
из насоса.
Упор плунжера регулируется так, чтобы при 'вынутой пружине
редукционного клапана и при оборотах двигателя 2100—2200 в ми-
нуту давление масла на выходе из насоса было равно 22—:
26 кг!см2. *.
Таким образом редукционный клапан является дозирующим.
Такое устройство и регулировка клапана обеспечивают нормальную
работу винта-автомата в полете в случае поломки пружины клапана.
Корпус клапана, кроме сливных отверстий, имеет радиальные
отверстия для подвода масла под давлением от шариковых клапанов
в полость его пружины.
Шариковые клапаны (рис. 327) служат для подвода
масла под давлением из линии нагнетания насоса в полость пру,
жины редукционного клапана при срабатывании регулятора обо-
ротов на увеличение или на уменьшение шага винта. При увеличе-
нии шага масло подводится по каналу г через клапан 26; -при
уменьшении шага — по каналу д через клапан 27.
В этом случае на плунжер редукционного клапана со стороны
полости пружины действует сила упругости пружины и сила давле-
ния масла на выходе из насоса, за вычетом потери давления масла
на преодоление силы упругости пружины шарикового клапана
(2—4 кг/см2). С противоположной же стороны на плунжер действует
только сила давления масла на выходе из насоса. В результате
плунжер перемещается вправо до упора, и редукционный клапан
выключается из работы. Давление масла на выходе из насоса, а сле-
довательно, и в полости А или Б, начинает повышаться, что приво-
дит к более быстрому изменению шага винта и к более быстрому
восстановлению заданных равновесных оборотов.
Перегрузочный клапан (рис. 327) служит для регули-
рования максимального давления масла на выходе из насоса регу-
лятора при срабатывании его на увеличение или уменьшение шага
винта. Масло с линии нагнетания насоса поступает к перегрузоч-
ному клапану через шариковые клапаны, полость пружины редук-
ционного клапана и канал е. Как только давление масла достигнет
величины 35+2 кг/см2, перегрузочный клапан открывается и избы-
ток давления стравливается по каналу ж на линию входа в насос,
При работе на равновесных оборотах перегрузочный клапан без-
действует, и давление на выходе из насоса регулируется только ре-
। Положение упора регулируется только в заводских условиях толщиной
прокладки под его головкой.
477
Аукционным клапаном. Через него происходит лишь сток масла, вы-
тесняемого плунжером редукционного клапана из полости его пру-
жины при перемещении плунжера влево до упора.
Таким образом, совместная работа редукционного, шариковых
и перегрузочного клапанов разгружает насос регулятора при рабо-
те на равновесных оборотах, когда не требуется высокое давле-
ние масла на выходе из него, и нагружает насос до наибольшего
давления на выходе (35+2 кг]см2) в момент срабатывания регуля-
тора на изменение шага винта. Такая система клапанов снижает
затраты мощности на вращение насоса, уменьшает нагрузки, дейст-
вующие на его детали, и обеспечивает быстрое изменение шага вин-
та. Кроме того, такое устройство обеспечивает постоянное запол-
нение маслом полости пружины редукционного клапана, что спо-
собствует более плавному открытию клапана и устраняет вибрации
и поломки пружины, возникающие при резком его открытии.
Устройства регулятора оборотов для флюгирования лопастей и
вывода их из флюгерного положения (рис. 327) включают в себя:
верхний селекторный клапан 31, нижний селекторный клапан 32,
флюгерный разгрузочный клапан 33 и реле давления РД-9М.
Верхний селекторный клапан (рис. 327, 330) слу-
жит для подвода масла от насоса агрегата флюгирования в по-
лость А винта при вводе лопастей во флюгерное положение. Кла-
д) При убе/шчении шага
6) При флюгиробании
Рис. 330. Конструкция и работа верхнего селекторного клапана.
1—алюминиевые прокладки; 2—гайка; 3—ниппель; 4—плунжер;
5—корпус; 6—пружина; 7—упорная шайба пружины.
пан состоит из корпуса 5, плунжера 4, пружины 6, упорной шайбы
пружины 7, поворотного ниппеля 3, алюминиевых прокладок 1 и
тайки 2.
При флюгировании винта масло от насоса 164 агрегата
флюгирования поступает под давлением по наружной трубке к в
корпус клапана и, действуя на плунжер, сжимает пружину, переме-
щая плунжер влево до упора. Тем самым плунжер сообщает труб-
478
ку к с каналом з, по которому масло поступает в полость А винта,
и разобщает канал з с каналом с, по которому масло поступает в
полость А от насоса регулятора при увеличении шага в пределах ,
его рабочего диапазона. Такое положение плунжер будет зани-
мать до тех пор, пока работает насос агрегата флюгирования'
(рис. 330,6). После выключения агрегата флюгирования плунжер
под действием пружины возвращается в крайнее правое положение
и не мешает нормальной работе регулятора оборотов (рис. 330, а).
Кроме радиальных отверстий, для прохода масла от агрегата
флюгирования в винт в корпусе верхнего селекторного клапана име-
ются радиальные отверстия, по которым масло от агрегата флюгиро-
вания через канал и корпуса регулятора поступает к флюгерному
разгрузочному клапану 33 (рис. 327).
Флюгерный разгрузочный клапан устраняет по-
вышенное противодавление выходу масла из полости Б винта, когда
флюгирование его производится при нейтральном положении золот-
ника регулятора или при положении золотника ниже нейтрального.
Клапан состоит из плунжера, пружины, фиксатора, ограничиваю-
щего ход плунжера, и работает следующим образом.
При флюгировании винта масло из корпуса верхнего селектор-
ного клапана по каналу и поступает под донышко плунжера флю-
герного разгрузочного клапана и, сжимая пружину, перемещает
плунжер вверх до упора в фиксатор. При таком положении плун-
жера радиальные отверстия на его боковой поверхности совме-
щаются с каналом м, соединенным через нижнюю кольцевую ка-
навку корпуса регулятора вокруг ведущего валика с каналом п, по
которому масло, вытесняемое из полости малого шага винта, сли-
вается в картер. Когда золотник регулятора занимает положение
выше нейтрального, это масло сливается в картер непосредственно
через нижний ряд радиальных отверстий и внутреннюю полос1",
дущего валика. В этом случае необходимость во флюгерне „ 7
грузочном клапане отсутствует. Если же золотник опущен
нимает нейтральное положение, то слив масла в картер -X
реннюю полость ведущего валика невозможен, так кау
крыта нижним пояском золотника." В этих случаях j/'
ней кольцевой канавке вокруг ведущего валика пг/-
ла п в канал м и через радиальные отверстия шт *
ного разгрузочного клапана поступает в его ко/ (
отверстия фиксатора плунжера — в камеру цё1
тора и по каналу о корпуса регулятора — на «у
При отсутствии флюгерного разгрузои?^
тесняемое при флюгировании винта и? •’
рез шариковый клапан 27 и neperpv
вождалось бы высоким противода
Таким образом, наличие в регул
грузочного клапана позволяет бы
бых положениях золотника регу
винтом в кабине пилота.
В донышке плунжера флюгерного разгрузочного клапана имеет*
ся дренажное отверстие диаметром 1,8 мм. Через него сливается в
картер масло, просочившееся по зазорам между плунжером и корт
лусом верхнего селекторного клапана в полость его пружины, и мас-
ло, поступающее в эту полость от агрегата флюгирования при засо-
рении циркуляционного отверстия коробки РК-3. При флюгирова-
нии винта утечка масла через это отверстие устраняется, так как
из линии
бхода в_
косое '1—
регулятора
331. Реле давления РД-91Л.
с; 2—неподвижный контакт;
"ный контакт; 4—плунжер.
От берхнего
селекторно-
го клапана
при поднятом плунжере оно
перекрывается торцом фик-
сатора клапана.
Реле давления РД-9М
(рис. 327, 331) служит для
автоматического размыка-
ния электрической цепи пи-
тания мотора МУ-1000 агре-
гата флюгирования в мо-
мент, когда лопасти винта
занимают флюгерное поло-
жение.
Реле состоит из корпу-
са 1, неподвижного кон-
такта 2, подвижного кон-
такта 3, плунжера 4 и
пружины. Плунжер реле по-
мещается в направляющем
отверстии корпуса. Под
плунжер по каналу л подхо-
дит масло, направляющееся
в полость А винта при флю-
гировании лопастей. Как
только давление масла до;
стигает 45 + 2 кг!см2, плун-
жео преодолевает усилие
пружины, прижимающей
подвижный контакт реле к
неподвижному, и размыкает
ктрическая цепь питания двигателя МУ-1000 разры-
-ь выключается, и подача масла в винт от насоса
Украшается.
'.пригорания контактов при размыкании корпус
тся маслом, которое подводится по каналу Т
•па в насос регулятора.
\н ый клапан (рис. 327) служит
..флюгирования в полость малого ша-
флюгерного положения. Конструк-
ак и верхний селекторный клапан
клапана имеется отверстие диа-
часло из канала Р регулятора
31. Зак. 397
481
по наружной трубке п подается к коробке РК-3 агрегата флюгиро-
вания (при нерабетающем агрегате) и из нее — в маслопровод,
соединяющий агрегат флюгирования с маслобаком.
Все детали регулятора оборотов смонтированы в общем корпусе,
состоящем из трех частей: корпуса маслонасоса 9, переходника 6
и корпуса центробежного регулятора 14 (рис. 332). Все части кор-
пуса изготовлены из алюминиевого сплава.
В корпусе маслонасоса расположены: масляный насос (ведущий
валик 8 с шестерней и ведомая шестерня 16), редукционный кла-
пан 17, перегрузочный клапан 8, шариковые клапаны, два селек-
торных клапана, флюгерный разгрузочный клапан 10 и реле давле-
ния РД-9М. В корпусе маслонасоса находятся все каналы, распре-
деляющие поток масла. Посадочный фланец корпуса имеет подко-
вообразную канавку, к которой подводится масло из привода РПО.
В канавке имеется два канала, в один из которых (в зависимости
от направления вращения валика регулятора) ввертывается проб-
ка 20, а в другой — длинная полая заглушка 21 для подвода масла
к насосу. Фланец имеет четыре отверстия для крепления регулятора
к приводу и буртик для центрирования регулятора на приводе. Под
фланец устанавливается паронитовая прокладка.
На верхнем фланце корпуса маслонасоса закреплена крыш-
ка 39, имеющая два отверстия для опоры цапф ведомой шестерни и
ведущего валика насоса. В верхний фланец корпуса маслонасоса
ввернуто четыре шпильки крепления переходника 6 и четыре
шпильки крепления корпуса центробежного регулятора 14.
В корпусе центробежного регулятора помешаются все детали
центробежного механизма, механизма ручного управления и верх-
няя часть золотника. Все разъемы корпуса регулятора оборотов уп-
лотнены паронитовыми прокладками.
УПРАВЛЕНИЕ ВИНТОМ АВ-7Н-161
Управление винтом АВ-7Н-161 при изменении шага в пределах
рабочего диапазона (от 19°+15х до 44°_2) осуществляется регу-
лятором оборотов Р-9СМ2. При вводе лопастей во флюгерное поло-
жение и выводе их из него, винт управляется с помощью агрегата
флюгирования и аппаратуры дистанционного электрического управ-
ления агрегатом флюгирования. Регулятор оборотов при этом вы-
полняет роль промежуточного канала для прохода масла от агре-
гата флюгирования в винт, а предусмотренные в его конструкции
селекторные клапаны и флюгерный разгрузочный клапан служат
для выключения из работы его силовой части. Реле давления РД-9М
входит в общую схему дистанционного электрического управления
агрегатом флюгирования.
Агрегат флюгирования (рис. 333) включает в себя электродви-
гатель МУ-1000, масляный насос 164 и распределительную коробку
РК-3.
482
Электродвигатель МУ-1000 предназначен для враще-
ния иасоса 164. Двигатель реверсивного типа, постоянного тока, че-
тырехполюсный, с последовательным возбуждением. Со стороны
привода двигатель имеет фланец ____
для крепления маслонасоса 164.
Выходные концы проводов обмо-
ток двигателя выведены наружу
к трем экранированным клеммам,
контакты которых имеют обозна-
чения: «1» — минус якоря; «2» и
<3» — обмотки возбуждения.
Основные технические
данные электродвига-
теля МУ-1000
Рис. 333. Агрегат флюгирования.
1—электродвигатель МУ-1000;
2—маслонасос 164; 3—коробка РК-3.
номинальная мощность диапазон рабочего напряжения 1700 втт 1.8—24 в
Число оборотов:
номинальное 4200 об/мии
минимальное Сила тока: 3800 об/мин
номинальная 160 а
максимальная 170 а
Режим работы повторно-
кратковременный:
продолжительность
включения.............20 сек.
перерыв между включе- не менее
ниями...............10 мин.
срок службы . . 2000 включе-
ний (по 1000
включений
в каждую
сторону)
вес ... не более 5,2 кг
Так как двигатель работает кратковременно при каждом вклю-
чении и время его работы в сумме за весь срок службы невелико, то
пополнять смазку подшипников двигателя во время эксплуатации
не требуется.
Маслонасос 164 и распределительная короб-
к а РК-3. Маслонасос 164 служит для подачи масла под давлением
в винт при вводе лопастей во флюгер и при выводе их из флюгера.
Насос шестеренчатого типа, реверсивный. Шестерни помешены в
корпусе, который через переходник крепится к фланцу двигателя
МУ-1000. В крышке корпуса насоса имеются 2 отверстия с кониче-
ской резьбой, в которые ввернуты штуцеры. Каждый из них в зави-
симости от направления вращения насоса может быть всасываю-
щим или нагнетающим.
31*
483
Для обеспечения реверсивности насоса в корпусе его смонтиро-
ваны 2 перепускных (обратных) шариковых клапана. Через них
По А-А
Обратный
чиеающейся поза
горам модности
Рис. 334. Схема работы маслонасоса 164.
(при п=0200 об/мин)
Рис. 335. Зависимость
производительности на-
соса 164 от противодав-
ления на выходе.
масло, просочившееся с линии нагнетания по зазорам опорных под-
шипников шестерен, вытесняется на линию входа в насос (рис. 334).
Уплотнение ведущего валика насоса обес-
печивается резиновой манжетой и саль-
никовой гайкой, имеющей фетровую на-
бивку.
Зависимость производительности на-
соса от противодавления на выходе из
него при номинальном числе оборотов,
равном 4200 об/мин, показана на рис. 335.
При противодавлении 55—60 кг/см2 и
температуре масла 85—90°С производи-
тельность насоса должна быть не менее
6 л/мин.
Мощность, потребляемая насосом, —
не более 3,84 кет. Режим работы кратко-
временный: продолжительность включе-
ния — не более 20 сек. (при противодав-
лении 55—60 кг/см2), а перерыв между
включениями — не менее 10 мин.
Для перемены местами линий всасы-
изменении направления вращения насоса
вания и нагнетания при
он спарен с распределительной коробкой РК-3, которая закреп-
ляется на штуцерах насоса.
Коробка РК-3 (рис. 336) состоит из корпуса, в котором по-
мещены 3 распределительных шариковых клапана и редукционный
клапан, отрегулированный на давление 55—60 кг/см2 в линии на-
484
гнетания насоса 164. На концах штуцеров насоса, выступающих из
корпуса коробки, закреплены 2 поворотных штуцера. К ним кре-
пятся гибкие шланги, подводящие масло к верхнему и нижнему се-
лекторным клапанам регулятора оборотов. Кроме того, коробка
имеет 3-й штуцер, к которому присоединяется гибкий шланг для
подвода масла из маслобака к насосу 164.
Схема совместной работы насоса 164 и коробки РК-3 показана
на рис. 336. Из рисунка видно, что при перемене направления вра-
щения насоса шариковые распределительные клапаны коробки РК-3
занимают различные положения, обеспечивая в обоих случаях под-
вод масла из маслобака на линию всасывания в насос. Редукцион-
Рис. 336. Схема совместной работы насоса 164 и коробки РК-3.
Вывод из флюгера
б) при вводе Во флюгерное
положение
ный же клапан все время находится на линии нагнетания насоса и
не допускает увеличения давления масла, поступающего к селек-
торным клапанам, выше 50—60 кг/см2.
В корпусе распределительной коробки РК-3 имеется циркуля-
ционное отверстие диаметром 1 мм для прогрева масла в шланге,
соединяющем насос 164 с маслобаком. Масло к этому отверстию по-
ступает из канала р регулятора оборотов через отверстие диамет-
ром 0,8 мм в корпусе нижнего селекторного клапана. Наличие цир-
куляционного отверстия устраняет возможность застывания масла
в шланге, соединяющем насос 164 с маслобаком, что обеспечивает
быстрое флюгирование винта при низких температурах наружного
воздуха.
Аппаратура дистанционного электрического управления агрега-
том флюгирования. В аппаратуру дистанционного управления агре-
гатом флюгирования входят (кроме реле давления РД-9М):
Электромагнитное реле КРР-3, которое служит для
дистанционного управления пуском и остановкой электродвигателя
МУ-1000 в обоих направлениях вращения;
Электромагнитное реле РТ-40 — промежуточное
многоконтактное реле, автоматизирующее ввод винта во флюгерное
положение. РТ-40 работает совместно с КРР-3 и удерживает его в
положении включения электродвигателя МУ-1000 на флюгирование
485
винта до полной установки лопастей во флюгерное положение (до
размыкания контактов реле РД-9М) независимо от положения ры-
чажка переключателя НП-1М;
Нажимной двусторонний переключатель
НП-1Мс автоматическим возвращением рычажка в нейтральное по-
ложение. Переключатель служит для включения электродвигателя
МУ-1000. Перемещение рычажка переключателя «от себя» или вверх
соответствует включению Л1У-1000 на ввод винта во флюгерное по-
ложение; «на себя» или вниз — на вывод винта из флюгерного по-
ложения;
Аварийный выключатель В-45, который служит для
разрыва цепи питания током электродвигателя МУ-1000. Выключа-
тель предотвращает флюгирование винта при случайном выключе-
нии переключателя ИП-1М и позволяет производить частичное флю-
гирование винта во время проверки работы аппаратуры флюгирова-
ния;
Плавкий предохранитель на 6 а, установленный в
цепи питания обмоток реле КРР-3;
Инерционный предохранитель ИП-150, установ-
ленный в силовой цепи питания электротвигателя МУ-1000;
Сигнальная лампочка ОСЛ-42, установленная парал-
лельно цепи питания электродвигателя МУ-1000. Лампочка заго-
рается при включении электродвигателя на флюгирование винта и
гаснет, когда лопасти достигнут флюгерного положения и сработает
реле РД-9М.
СОВМЕСТНАЯ РАБОТА РЕГУЛЯТОРА ОБОРОТОВ Р-9СМ2,
ВИНТА АВ-7Н-161 И АППАРАТУРЫ УПРАВЛЕНИЯ ВИНТОМ
Равновесные обороты
При равновесных оборотах (рис. 337), т. е. при установившемся
режиме работы винтомоторной группы, когда мощность двигателя,
скорость, высота полета, а также температура наружного воздуха
не меняются, сила упругости конической пружины 3 уравновеши-
вается центробежными силами Г-образных грузиков 1. Золотник 2
находится в покое в нейтральном положении, перекрывает своим
нижним и верхним буртиками каналы лис регулятора оборотов
и закрывает масло в полостях А и Б винта. Являясь гидравличе-
ским упором для поршня рабочего диапазона винта, масло пре-
пятствует повороту лопастей под действием момента от собствен-
ных центробежных сил, и шаг винта остается неизменным. Клапан
фиксатора шага ФШ-1 при этом закрыт и является механической
преградой для выхода масла из полости А винта.
Утечка масла из каналов, соединяющих РПО с полостями А и
Б винта, компенсируется поступлением масла в эти каналы из ли-
нии нагнетания насоса. Это масло проходит через щели, которые
благодаря отрицательному перекрытию золотника имеются между
верхним и нижним поясками золотника и распределительными ок-
нами ведущего валика.
486
оО о Oq
Рис. 337. Схема совместной работы винта АВ-7Н-16/ и регулятора оборотов Р-9СМ2 при равновесных оборотах.
/—Г-образные грузики; 2—золотник; 3—коническая пружина.
487
Основная же часть масла, нагнетаемая насосом регулятора, при
работе на равновесных оборотах не расходуется и перекачивается из
канала б линии нагнетания через редукционный клапан 4 по кана-
лам в и а на линию входа в насос. Давление масла в этом случае,
как уже указывалось, зависит от величины равновесных оборотов
и на крейсерских оборотах не превышает 10—15 кг!см2 (до 22—
26 кг/см2 при 2100—2200 об/мин).
Уменьшение оборотов по сравнению с равновесными
(уменьшение шага винта)
При нарушении установленного режима работы ВМГ по какой-
нибудь причине, вызывающей уменьшение числа оборотов по
сравнению с равновесными (уменьшение давления наддува, скоро-
сти, или высоты полета, или снижение температуры наружного
воздуха), регулятор оборотов и винт работают следующим образом
(рис. 338).
С уменьшением числа оборотов коленчатого вала уменьшается
также число оборотов ведущего валика регулятора и укрепленных
на нем Г-образных грузиков. Центробежные силы грузиков стано-
вятся меньше силы упругости конической пружины, и золотник под
действием пружины опускается вниз от нейтрального положения.
Масло от насоса регулятора через нижние распределительные окна
ведущего валика и каналы п и р поступает в полость Б механизма
винта, открывая по пути клапан ФШ-1. Поршень флюгера и пор-
шень рабочего диапазона винта перемещаются влево и через тра-
верзу поворачивают лопасти на уменьшение шага. Масло, вытес-
няемое из полости А винта через открытый клапан ФШ-1, по кана-
лам з и с регулятора поступает внутрь золотника и сливается в кар-
тер двигателя.
При уменьшении шага уменьшается сопротивление вращению
вннта и обороты винта и коленчатого вала увеличиваются. Лопасти
винта будут поворачиваться в сторону уменьшения шага до тех пор,
пока не восстановится заданное равновесное число оборотов. В этот
момент наступит равновесие между силой упругости конической
пружины и центробежными силами Г-образных грузиков и золотник
займет нейтральное'положение. Поступление масла под давлением
в полость Б винта прекратится, клапан ФШ-1 закроется и зафикси-
„ рует лопасти винта в положении нового, уменьшенного шага, ко-
торый будет поддерживаться до следующего нарушения режима
работы ВМГ.
Одновременно с поступлением масла от насоса регулятора в по-
лость Б винта оно поступает по каналам п и d к шариковому клапа-
ну, открывает его и, поступив в полость пружины редукционного
клапана, перемещает его плунжер вправо до упора. Насос регуля-
тора нагружается, давление на выходе из насоса возрастает. Это
обеспечивает более интенсивный поворот лопастей в сторону умень-
шения шага. Редуцирование давления масла при этом возможно
только перегрузочным клапаном, отрегулированным на 35+2 кг/см2.
488
489
Однако восстановление равновесных оборотов (при исправном Ме-
ханизме регулятора и винта) обеспечивается при значительно мень-
шем давлении масла, и перегрузочный клапан в работу не вступает.
При восстановлении равновесных оборотов поступление масла
под давлением к шариковому клапану прекращается. Клапан са-
дится на седло и закрывает масло в полости пружины редукционно-
го клапана.
Таким образом, при восстановлении равновесного числа
оборотов все клапаны силовой части регулятора закрыты. Прак-
тически полностью закрыт выход масла и из линии нагнетания на-
соса регулятора. В результате давление масла на линии нагнетания
продолжает повышаться до тех пор, пока плунжер редукционного
клапана не переместится влево и не откроет отверстия для перепус-
ка масла по каналу в из линии нагнетания на линию входа в на-
сос. Иначе говоря, давление растет до тех пор, пока не откроется
перегрузочный клапан и масло из полости пружины редукционного
клапана, являющееся гидравлическим упором, препятствующим пе-
ремещению плунжера влево, не вытеснится по каналам е и ж
(рис. 327) на линию входа в насос. После этого давление на линии
нагнетания насоса снижается — насос разгружается. Величина да-
вления масла в этом случае зависит от регулировки редукционного
клапана и от числа оборотов насоса, но не превышает
22—26 кг/см2.
Увеличение оборотов по сравнению с равновесными
(увеличение шага винта)
При увеличении числа оборотов по сравнению с заданными
равновесными оборотами вследствие увеличения давления над-
дува, скорости, высоты полета или повышения температуры наруж-
ного воздуха регулятор оборотов и винт работают следующим обра-
зом (рис. 339).
С увеличением числа оборотов коленчатого вала и, следова-
тельно, ведущего валика регулятора центробежные силы Г-образ-
ных грузиков становятся больше силы упругости конической пру-
жины. Под действием избытка центробежных сил пружина сжи-
мается и золотник поднимается вверх от нейтрального положения.
Средний поясок золотника открывает каналы г и с; масло из насо-
са регулятора по каналу з поступает к ФШ-1, открывает его клапан
и направляется в полость А винта. Одновременно через верхний
шариковый клапан масло поступает в полость пружины редукцион-
ного клапана и нагружает маслонасос.
Под действием силы давления масла поршень рабочего диапазо-
на винта, а вместе с ним и поршень флюгера перемещаются вправо
и через траверзу поворачивают лопасти на увеличение шага. Масло,
вытесняемое поршнем флюгера из полости Б винта, по каналам р и
п через нижние распределительные окна и внутреннюю полость ве-
дущего валика регулятора сливается в картер двигателя.
При увеличении шага сопротивление вращению винта увеличи-
490
491
вается и обороты его уменьшаются. Поворот лопастей в сторону
увеличения шага будет продолжаться до тех пор, пока не восста-
новятся заданные равновесные обороты и не восстановится равен-
ство между силой упругости конической пружины и центробежными
силами Г-образных грузиков. При восстановлении равновесных обо-
ротов клапан ФШ-1 закрывается, фиксируя винт в положении ново-
* го — увеличенного шага, а насос регулятора разгружается, как и в
предыдущем случае.
Таким образом, при нормальной работе двигателя заданные пи-
лотом обороты сохраняются постоянными (с отклонениями не более
10 об/мин) и только при резком изменении скорости или давления
наддува могут незначительно отклониться, от заданных не более чем
на 2—3 сек., после чего вновь восстанавливаются.
Перевод лопастей в положение самого малого шага
Для перевода лопастей в положение самого малого шага необхо-
димо рычаг сектора управления винтом в кабине пилота перевести
«от себя» до упор‘а (рис. 340). Шестерня валика механизма ручного
управления повернется против часовой стрелки, рейка опустится
вниз и сожмет коническую пружину. Золотник опустится в крайнее
нижнее положение и соединит линию нагнетания насоса регулятора
с полостью Б винта и с полостью пружины редукционного клапана.
Поршень флюгера переместится влево, поворачивая лопасти через
траверзу на самый малый шаг — до упора переднего буртика тра-
верзы в стенку корпуса (упор <рНИн)-
Когда траверза дойдет до упора <рмин, расход масла из насоса
регулятора прекратится, и все масло из линии нагнетания на линию
входа в насос перепускается через каналы п и d, шариковый кла-
пан, полость пружины редукционного клапана, канал е и перегру-
зочный клапан. При этом насос нагружается до максимального
давления масла 35+2 кг! см?.
Регулятор оборотов Р-9СМ2 должен быть отрегулирован так,
чтобы при крайнем переднем положении сектора управления винтом
в кабине пилота коническая пружина имела силу упругости, равную
центробежной силе Г-образных грузиков при нейтральном положе-
нии золотника и 2200 оборотах коленчатого вала в минуту. Такая
регулировка обеспечивает перевод лопастей на увеличение шага и
устраняет раскрутку винта при нарастании скорости во время взлета
, самолета.
Перевод лопастей в положение самого большого шага
Для перевода лопастей в положение самого большого шага
(рис. 341) сектор управления регулятором в кабине пилота переме-
шают до отказа «на себя». При этом шестерня валика механизма
ручного управления повернется по часовой стрелке, рейка под-
нимается вверх, сжимая балансировочную пружину. Упругость ко-
нической пружины уменьшается, золотник под действием центро-
бежных сил грузиков переместится в крайнее верхнее положение и
соединит линию нагнетания насоса регулятора с полостью А вин-
492
493
494
та и с полостью пружины рдукционного клапана. Поршень рабоче-
го диапазона и поршень флюгера перемещаются вправо и через
траверзу поворачивают лопасти в положение самого большого шага
(до упора поршня рабочего диапазона в переднюю стенку корпуса
винта — упор <рмаКС ). Масло, вытесняемое из полости Б, сливается
по каналам р и п в картер.
При положении лопастей на упоре <рМакс (рис. 341) масло из
Линии нагнетания насоса регулятора перепускается на линию входа
в насос, как и в предыдущем случае, через перегрузочный клапан
(по каналу г, через верхний шариковый клапан и канал е). Насос
работает под нагрузкой 35+2 кг{см2.
Ввод лопастей винта во флюгерное положение
Для ввода лопастей во флюгерное положение (рис. 342) необ-
ходимо включить аварийный выключатель В-45, нажать вверх на
рычажок нажимного переключателя НП-1М и отпустить его. При
этом ток поступает в катушку реле РТ-40, которое, срабатывая, за-
мыкает цепь питания током катушки реле КРР-3. работающей на
ввод. При поступлении тока в эту катушку реле КРР-3 срабатывает
и замыкает цепь питания током электродвигателя МУ-1000. Одно-
временно с этим замыкается цепь питания сигнальной лампочки
ОСЛ-42, имеющей красный светофильтр, которая сигнализирует о
том, что двигатель МУ-1000 работает на флюгирование винта. При
нейтральном положении рычажка переключателя НП-1М (после на-
жатия его вверх) реле РТ-40 и КРР-3 замыкают цепь питания элек-
тродвигателя МУ-1000 до полного ввода лопастей во флюгерное
положение (даже если рычажок переключателя случайно нажат
вниз — на вывод из флюгерного положения). Тем самым обеспечи-
вается автоматизм флюгирования винта ’.
Когда электродвигатель МУ-1000 работает, масло, нагнетаемое
флюгерным маслонасосом 164, через распределительную коробку
РК-3 поступает в полость пружины верхнего селекторного клапана.
Действуя на плунжер клапана, масло преодолевает силу упругости
его пружины, перемещает плунжер влево и по каналу з поступает в
полость А винта. Канал с при этом перекрывается плунжером, что
устраняет утечку масла в картер двигателя.
Под действием силы давления масла поршень флюгера будет пе-
ремещаться вправо и поворачивать лопасти через траверзу во флю-
герное положение.
Одновременно с этим масло от верхнего селекторного клапана
по каналу л поступает под плунжер подвижного контакта реле дав-
ления РД-9М и по каналу и под плунжер флюгерного разгрузочного
клапана, перемещая последний вверх до упора в фиксатор.
При переходе лопастей во флюгерное положение масло, вытес-
няемое из полости Б винта, сливается в картер двигателя непосред-
• При отказе в работе реле РТ-40 автоматизм ввода винта во флюгер те-
ряется. В этом случае рычажок переключателя НП-1М надо держать в положе-
нии «ввод> в течение всего времени ввода винта во флюгер.
495
496
ственно через нижние распределительные окна ведущего валика ре-
гулятора (если золотник поднят вверх) или через флюгерный раз-
грузочный клапан и сливной канал о (если золотник опущен или
находится в нейтральном положении, как это показано на рис. 342).
Как только лопасти займут флюгерное положение (траверза вин-
та займет положение упора <рМакс), давление масла в полости А
винта и во всех каналах, соединяющих ее с насосом 164, начнет по-
вышаться. Когда давление масла достигнет 45+2 кг/см2, плунжер
подвижного контакта реле давления РД-9М переместится вправо,
разомкнет цепь питания катушек реле РТ-40 и КРР-3 и выключит
электродвигатель МУ-1000. Подача масла насосом 164 прекратится,
и давление масла во всей магистрали флюгирования упадет до нуля.
В это время подвижный контакт реле давления РД-9М под дей-
ствием пружины замкнется (при давлении 35-е- 39 кг/см2), подго-
товив систему управления агрегатом флюгирования к следующему
флюгированию винта, а плунжеры верхнего селекторного клапана
и флюгерного разгрузочного клапана под действием пружин займут
первоначальное положение, подготовив регулятор к выводу лопастей
из флюгерного положения.
Продолжительность ввода винта во флюгер равна 11—12 сек.
Чтобы прекратить ввод винта во флюгер, необходимо выключить
аварийный выключатель В-45. При этом так же, как и при сраба-
тывании реле давления РД-9М1, разрывается цепь питания током
катушек РТ-40 и КРР-3 и электродвигатель МУ-1000 выключается.
Вывод лопастей винта из флюгерного положения
Для вывода лопастей из флюгерного положения (рис. 343) надо
нажать рычажок переключателя НП-1М вниз и держать его в та-
ком положении до перевода лопастей в рабочее положение. При
этом ток поступает в катушку реле РТ-40. оно срабатывает и замы-
кает цепь питания катушки реле КРР-3, работающей на вывод.
Реле КРР-3 срабатывает и замыкает цепь питания электродвига-
теля МУ-1000, который начинает вращаться в обратную сторону.
Масло, нагнетаемое флюгерным насосом 164, поступает через
распределительную коробку РК-3 в полость пружины нижнего се-
лекторного клапана, перемещает плунжер клапана вправо и по ка-
налу р поступает в полость Б винта, открывая по пути клапан фик-
сатора шага ФШ-1.
Под действием силы давления масла поршень флюгера, а вме-
сте с ним поршень рабочего диапазона и траверза перемещаются
влево и выводят лопасти из флюгерного положения. Масло, выте-
сняемое из полости' А винта, проходит через открытый клапан
ФШ-1, по каналам з и с поступает внутрь золотника и сливается в
картер двигателя.
Как только лопасти винта перейдут в рабочее положение, надо
1 Аварийный выключатель В-45 и реле давления РД-9М включены после-
-юяательно.
32. Зак. 397 497
498
отпустить рычажок переключателя НП-1М и тем самым выключить
электродвигатель МУ-1000. При этом плунжер нижнего селекторно-
го клапана под действием пружины переместится влево, разъединит
Канал р с линией нагнетания насоса 164 и соединит его с каналом-
регулятора п, к которому подходит масло под давлением от уже ра-
ботающего насоса регулятора.
Продолжительность вывода лопастей из флюгерного положения
на земле составляет 7—9 сек.
Для вывода лопастей винта из флюгерного положения в полете
рычажок переключателя НП-1М необходимо держать в положении
вниз — «вывод» до тех пор, пока обороты коленчатого вала не дос-
тигнут 800—1000 в минуту. После этого рычажок переключателя
надо отпустить и запустить двигатель. В дальнейшем лопасти на
уменьшение шага будут поворачиваться маслом от насоса регуля-
тора. Для этого золотник регулятора должен быть опущен вниз от
нейтрального положения, т. е. рычаг сектора управления винтом в
кабине пилота должен быть перемещен «от себя» до упора.
Циркуляция масла из регулятора оборотов через коробку РК-3
в масляный бак самолета
Пользоваться аппаратурой флюгирования винта в полете прихо-
дится только в аварийных случаях. Такая необходимость возникает
крайне редко. Поэтому масло в маслопроводе, соединяющем масля-
ный бак с агрегатом флюгирования, не циркулирует и при низких
температурах может загустеть. При этом, в случае необходимости
зафлюгировать винт в полете маслонасос 164 или совсем не будет
подавать масло в винт, или будет подавать его в количестве, недо-
статочном для быстрого флюгирования винта.
Чтобы в полете была возможность в любой момент быстро за-
флюгировать винт, конструкция регулятора Р-9СМ2 и коробки РК-3
предусматривает постоянную циркуляцию горячего масла через мас-
лопровод, соединяющий агрегат флюгирования с масляным баком
самолета. Масло циркулирует следующим образом (см. рис. 338).
Горячее масло, поступающее под давлением от насоса регуля-
тора в полость Б винта при переводе лопастей на уменьшение ша-
га, одновременно проходит через отверстие диаметром 0,8 мм в кор-
пусе нижнего селекторного клапана в маслопровод, соединяющий
селекторный клапан с агрегатом флюгирования. Поступив в полость
«вывод из флюгера» коробки РК-3, масло проходит из нее по кана-
лу диаметром 1 мм в полость пружины предохранительного клапа-
на коробки и через маслопровод — в маслобак самолета.
Так как золотник регулятора при заданных равновесных оборо-
тах не находится в покое, а практически непрерывно смещается
от нейтрального положения вверх или вниз, то и циркуляция горя-
чего масла из регулятора оборотов в масляный бак происходит прак-
тически непрерывно.
При засорении любого из двух циркуляционных отверстий цир-
куляция масла из регулятора в маслобак прекращается.
32* 499
В случае засорения циркуляционного отверстия в коробке РК-3
все три ее шариковых клапана под действием давления масла за-
крываются, преграждая проход масла в маслобак. Масло, проник-
шее по зазорам между шестернями и корпусом насоса, поступает
по' маслопроводу к верхнему селекторному клапану, откуда по ка-
налу и — под донышко плунжера флюгерного разгрузочного клапа-
на. Через дренажное отверстие в донышке плунжера и осевой канал
фиксатора плунжера масло поступает в полость колокола регулято-
ра и по каналу о сливается в картер.
Наличие дренажного отверстия в донышке плунжера флюгер-
ного разгрузочного клапана исключает возможность самопроизволь-
ного включения его в работу при засорении циркуляционного отвер-
стия в коробке РК-3, что привело бы к нарушению нормальной ра-
боты винта.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ РЕГУЛЯТОРА ОБОРОТОВ Р-9СМ2
Периодическое техническое обслуживание. Периодическое техни-
ческое обслуживание при всех видах регламентных работ заклю-
чается в основном во' внешнем осмотре регулятора оборотов.
При осмотре регулятора оборотов проверяется отсутствие течи
масла из соединений; состояние контровки и крепление штуцеров и
гаек всех внешних соединений регулятора; состояние шлангов, сое-
диняющих агрегат флюгирования с селекторными клапанами и
трубки подвода масла к приводу РПО; отсутствие выпучивания
прокладок из разъемов корпуса регулятора.
Дополнительно к этому через каждые 100 часов работы двига-
теля необходимо:
1) отъединить тягу управления РПО от гребенки и, перемещая
гребенку по плавности ее хода, убедиться в отсутствии заеданий в
механизме ручного управления регулятора;
2) снять фильтр привода РПО и промыть его 'бензином.
Установка регулятора оборотов Р-9СМ2 на двигатель. Регуля-
тор оборотов устанавливают на двигатель в следующей последова-
тельности:
1) удалить консервирующую смазку с наружных поверхностей
регулятора кистью или салфеткой, смоченной в бензине, после чего
обдуть их сжатым воздухом; .
2) проверить легкость вращения валика ручного управления (rto-
ворачивая рукой ролик или гребенку) и ведущего валика (прово-
рачивая его за муфту привода). Валики должны вращаться легко и
без заеданий1;
3) проверить, нет ли грязи, рисок или забоин на плоскостях
разъема привода двигателя и регулятора оборотов;
1 Необходимо иметь в виду, что при температуре окружающего воздуха
ниже +8—10°С проворачивание ведущего валика от руки затруднено из-за за-
густения масла в регуляторе. Чтобы это не привело к ошибочному заключению
об исправности регулятора, проверку легкости вращения ведущего валика надо
производить при комнатной температуре регулятора.
500
4) надеть регулятор на шпильки привода без прокладки и убе-
диться, что нижний торец его плотно без зазора прилегает к плоско-
сти привода;
5) снять регулятор со шпилек, положить на привод прокладку
так, чтобы отверстия ее совпадали с каналами площадки привода,
после чего окончательно установить и закрепить регулятор «а дви-
гателе. Гайки крепления регулятора необходимо затягивать равно-
мерно, крест-накрест, в 2—3 приема. Под гайки должны быть
установлены стальные шайбы. Гайки контрятся проволокой;
6) присоединить к селекторным клапанам масляные шланги от
агрегата флюгирования, обратив особое внимание на исправность
алюминиевых прокладок, которые устанавливаются с каждой сто-
роны поворотного ниппеля шланга;
7) присоединить провода электросети к реле давления РД-9М.
Обычно при замене регулятора оборотов штепсельный разъем
реле давления РД-9М остается на самолете. Поэтому, при установ-
ке нового регулятора с него необходимо снять штепсельный разъем
и присоединить имеющийся на самолете;
8) проверить регулировку пакета балансировочной пружины. Для
этого необходимо запустить и прогреть двигатель и рычагом секто-
ра газа плавно увеличить наддув до 1050 мм рт. ст. Число оборотов
при этом не должно выходить из пределов 1800 — 2000 об/мин.
Затем снизить наддув до получения 1500 об/мин и вновь повысить
до 1050 мле рт. ст. Увеличение и снижение наддува необходимо пов-
торить 4—5 раз. Если при наддуве 1050 мм рт. ст. число оборотов
выходит из пределов 1800—2000 об/мин, то необходимо снять кор-
пус центробежного регулятора, вынуть из него зубчатую рейку и по-
ставить новую регулировочную шайбу под пакет балансировочной
пружины. Для увеличения числа оборотов надо поставить более тол-
стую шайбу; для уменьшения — более тонкую. Изменение толщины
шайбы на 1 мм изменяет число оборотов на 100 об/мин;
9) соединить тягу управления с «гребенкой» регулятора и отре-
гулировать число' оборотов двигателя при положении лопастей вин-
та на упоре малого и большого шага. Порядок регулирования упо-
ров дается ниже.
Регулирование упоров максимальных и минимальных оборотов.
Упоры максимальных и минимальных оборотов регулируют в сле-
дующем порядке:
1) переместить рычаг сектора управления винтом в кабине пи-
лота в положение малого шага (максимальных оборотов) — вперед
до упора в конец прорези;
2) отвернуть гайку крепления «гребенки» на валике ручного уп-
равления, снять с валика шайбу и повернуть валик рукой за «гре-
бенку» против хода часовой стрелки (смотря со стороны «гребен-
ки») до прощелкивания рейки, после чего повернуть валик в обрат-
ную сторону на 4—5°;
3) удерживая валик от проворачивания, снять с него «гребенку»
501
и вновь надеть ее на валик так, чтобы тягу управления можно было
соединить с одним из первых двух отверстий «гребенки». После это-
го надеть на валик шайбу и навернуть гайку. ’
Для удержания валика от. проворачивания можно воспользо-
ваться отверткой, установив лезвие ее ребром в проточку для вы-
хода шлиц на валике и действуя ею как рычагом с упором в корпус
регулятора (рис. 344, а), или специальным ключом, предложенным
авиатехником Подкопаевым А. М. (рис. 344,6). В последнем слу-
чае перед съемкой гребенки ее следует сначала сдвинуть от корпу-
Рис. 344. Удержание валика ручного управления от проворачивания.
са на 4—6 мм, а затем надеть ключ зевом на выточку валика для
выхода шлиц и, заведя его на шлицы, удерживать валик от прово-
рачивания;
4) запустить двигатель и прогреть его при положении лопастей
на упоре малого шага. Установив рычагом сектора газа 1800—
1900 об/мин, перевести винт летом 2—3 раза, а зимой 5—6 раз с
малого на большой шаг и обратно для прогрева цилиндровой груп-
пы винта;
5) плавно увеличить наддув до 1050 мм рт. ст. и заметить число
оборотов, развиваемое двигателем. Оно должно быть 2180—2220
об/мин. При перемещении рычага сектора винта на 2—4 мм от пе-
реднего крайнего положения число оборотов должно уменьшиться
на 20—30 об/мин.
Если число оборотов меньше 2180 об/мин, то это указывает на
недостаточное сжатие конической пружины регулятора. В этом слу-
502
чае необходимо отъединить тягу управления от «гребенки», повер-
нуть ее на 2—3° против хода часовой стрелки и, удерживая валик
от проворачивания, переставить «гребенку» или отрегулировать дли-
ну тяги так, чтобы тягу можно! было соединить с одним из первых
двух отверстий «гребенки». После этого снова запустить двигатель
и проверить число оборотов на полном газе.
Когда число оборотов превышает 2220 об/мин, то это указывает
на чрезмерное сжатие конической пружины регулятора. В этом слу-
чае необходимо рычаг сектора винта переместить на себя до полу-
чения 2180—2220 об/мин и, не трогая его, остановить двигатель.
После остановки двигателя, удерживая «гребенку» от проворачива-
ния, отъединить от нее тягу управления, переместить рычаг сектора
винта вперед до упора, после чего соединить тягу с «гребенкой».
После этого также необходимо запустить двигатель и вновь прове-
рить число оборотов, развиваемое им на полном газе.
Если число оборотов находится в пределах 2180—2220 об/мин,
но при некотором перемещении рычага сектора винта «на себя» от
переднего крайнего положения число оборотов не уменьшается, то
необходимо проделать следующее: перемещая рычаг сектора винта
«на себя», зафиксировать его положение, при котором обороты на-
чинают снижаться, и остановить двигатель. После этого, удерживая
«гребенку» от проворачивания, отъединить от нее тягу управления,
переместить рычаг сектора винта вперед до упора и соединить тягу
с «гребенкой», как указано выше. Затем снова запустить двигатель
и убедиться, что число оборотов находится в пределах 2180—
2220 об/мин и что при перемещении рычагов сектора винта «на се-
бя» на 2-—4 мм от переднего крайнего положения (при рк =1050 мм
рт. ст.) обороты снижаются на 20—30 об/мин. Это устраняет воз-
можность раскрутки винта на взлете, так как при указанных выше
оборотах золотник занимает нейтральное положение и при превыше-
нии их на взлете за счет роста скорости поднимается вверх, обеспе-
чивая соответствующее увеличение шага винта и поддержание этих
оборотов равновесными;
6) отрегулирован упор максимальных оборотов, т. е. добившись
того, что при переднем крайнем положении рычага сектора винта
и при давлении наддува 1050 мм рт. ст. двигатель развивает 2180—
2220 об/мин, необходимо законтрить гайку крепления «гребенки» на
валике и отрегулировать упор минимальных оборотов. Для этого
надо установить рычагом сектора газа на малом шаге 1850—1900
об/мин еи, медленно перемещая рычаг сектора винта «на себя», за-
тяжелить винт до получения 1450—1500 об/мин. После этого подве-
сти упор минимальных оборотов на пульте управления, ограничи-
вающий ход рычага сектора винта и закрепить упор винтами.
Проверка регулятора оборотов после установки и регулирова-
ния упоров максимальных и минимальных оборотов. После уста-
новки регулятора оборотов и регулирования упоров максимальных
и минимальных оборотов необходимо:
503
1) Опробовать двигатель с новым регулятором оборотов:
на режиме малого газа ... 2 мин. ,
на взлетном режиме . ... 5 сек.
при давлении наддува 770—820 льи
рт. ст. затяжелить винт до 1600—•
1800 об/мин и проверить работу ре-
гулятора оборотов на равновесных
оборотах.....................2 мин.
Для проверки устойчивости равновесных оборотов необходимо
плавно перемещать рычаг сектора газа «на себя» и «от себя» так,
чтобы давление наддува соответственно уменьшалось или увеличи-
валось на 50—70 мм рт. ст. по сравнению с исходным. Число оборо-
тов при этом уменьшаться не должно. При резких движениях сек-
тора газа число оборотов должно отклоняться от равновесных на
100—200 об/мин и возвращаться к ним через 1,5—2 сек.
Кроме этого, необходимо 2—3 раза перевести винт с малого ша-
га на большой и обратно. Для этого надо установить сектором газа
1850 об/мин на малом шаге винта и убедиться, что при перемеще-
нии рычага сектора шага «на себя» до упора число оборотов быст-
ро снижается до 1450—1500; «от себя» до упора — быстро возрас-
тает до 1850 об/мин.
2) Проверить работу аппаратуры флюгирования винта при не-
работающем двигателе. Проверка производится двукратным вводом
лопастей во флюгер и выводом из него от аэродромных аккумулято-
ров. При этом особое внимание должно быть обращено на гермети-
чность разъема регулятора оборотов и корпуса привода двигателя
и на герметичность прокладок селекторных клапанов.
Перед запуском двигателя после проверки работы системы флю-
гирования необходимо слить масло из картера, куда оно стекает из
винта при вводе его во флюгер и выводе из флюгера.
НЕИСПРАВНОСТИ РЕГУЛЯТОРА ОБОРОТОВ Р-9СМ2, ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
И УСТРАНЕНИЕ
1. Течь масла по разъемам корпуса регулято-
ра оборотов. В этом случае регулятор надо снять и направить
в ремонт.
2. Течь масла из разъема корпуса регулятор-а
оборотов и его привода. Причиной неисправности являет-
ся ослабление затяжки гаек крепления регулятора или повреждение
прокладки.
Для устранения неисправности необходимо расконтрить гайки
крепления регулятора и подтянуть их равномерно крест-накрест.
После этого протереть насухо места разъема корпусов, запустить
двигатель, сделать 2—3 переключения лопастей винта и, остановив
двигатель, проверить герметичность разъема. Если течь масла не
устранилась, необходимо заменить прокладку и вновь проверить
герметичность разъема.
3. Течь ма с л а по прокладкам поворотного н и п-
504
п е л я селекторного клапана. Причиной неисправности
может быть ослабление затяжки гайки селекторного клапана или
повреждение алюминиевых прокладок ниппеля. Неисправность
устраняется подтяжкой гайки клапана или заменой прокладок на
новые. Чтобы убедиться в устранении неисправности, необходимо
произвести флюгирование винта и вывести лопасти из флюгерного
положения с помощью агрегата флюгирования.
4. Течь масла по прокладке между корпусом
селекторного клапана и корпусом регулятора,
по прокладкам редукционного клапана, реле
давления РД-9М или ограничителей шариковых
клапанов. Неисправность в эксплуатационных условиях не
устраняется и требует отправки регулятора оборотов в ремонт.
5. Течь масла по валику ручного управления.
Причиной неисправности является ослабление затяжки манжетной
гайки или повреждение манжеты. Если неисправность не устра-
няется подтяжкой гайки, то это указывает на повреждение манжеты
валика. В этом случае регулятор надо снять и направить в ремонт.
6. Раскачка оборотов в крейсерском полете,
достигающая 50—100 об/мин. Причиной неисправности может
явиться: наличие люфтов в системе управления регулятором; спол-
зание рычага сектора управления винтом; прекращение поступле-
ния в винт масла от регулятора оборотов.
В последнем случае лопасти винта зафиксированы "фиксатором
шага ФШ-1 и всякое изменение скорости полета или мощности дви-
гателя (давления наддува) приводит к соответствующему измене-
нию числа оборотов. При резком изменении скорости полета или
мощности двигателя происходит раскрутка винта.
Масло может не поступать в винт из-за засорения фильтра при-
вода РПО или заедания золотника регулятора в нейтральном по-
ложении.
7. Раскрутка винта на взлете. Причина неисправно-
сти — заедание золотника регулятора в нижнем от нейтрального по-
ложении. Лопасти винта при этом находятся на упоре малого шага
и не сходят с него при увеличении скорости, что приводит к увели-
чению оборотов выше взлетных.
8. Резкая усадка оборотов в полете. Причиной
неисправности является заедание золотника регулятора в верхнем
от нейтрального положении, что приводит к повороту лопастей под
действием сил давления масла на самый большой шаг.
Во всех случаях усадки и раскачки оборотов и раскрутки винта
(при отсутствии люфтов в системе управления регулятором, засоре-
ния фильтра привода РПО и при нормальном давлении масла в мас-
лосистеме двигателя) регулятор оборотов необходимо заменить.
9. Винт не полностью вводится во флюгер,
причем заведомо известно, что неисправность
не вызвана загустением смазки в цилиндре
винта.
505
Причиной неисправности является преждевременное размыкание
цепи питания электромотора МУ-1000 реле давления РД-9М.
Устраняется неисправность заменой регулятора оборотов.
10. Винт не вводится во флюгерное положе-
н и е. Причиной неисправности может быть:
а) неисправность агрегата флюгирования или электрической
аппаратуры управления агрегатом флюгирования;
б) заедание плунжера верхнего селекторного клапана. В этом
случае надо отвернуть накидную гайку клапана и, нажимая на конец
плунжера, проверить плавность его хода в корпусе клапана. При
заедании плунжера клапана регулятор оборотов необходимо заме-
нить.
11. Винт не выводится из флюгерного поло-
жения. Причинами неисправности могут быть:
а) неисправность аппаратуры флюгирования;
б) заедание плунжера нижнего селекторного клапана в крайнем
левом положении (по схеме рис. 353);
в) заедание плунжера верхнего селекторного клапана в край-
нем левом положении (по схеме на рис. 353) или поломка пружины
верхнего селекторного клапана при флюгировании винта. В обоих
этих случаях перекрывается канал для слива масла в картер из по-
лости А винта, что препятствует выводу его из флюгерного поло-
жения.
3. ВИНТ В-509А И РЕГУЛЯТОР ОБОРОТОВ Р-7Е
ВИНТ В-509А
Автоматический воздушный винт В-509А (рис. 345) предназна-
чен для работы с двигателем АШ-62ИР на самолете Ан-2. Совме-
стно с регулятором оборотов Р-7Е или Р-9СМ2 винт работает по
прямой схеме при двустороннем подводе масла.
Лопасти винта имеют саблевидную форму. Перевод лопастей в
сторону уменьшения шага происходит под действием суммы момен-
тов, создаваемых поперечными составляющими центробежных сил
лопастей, силами давления масла и аэродинамическими силами,
действующими на лопасти винта.
Перевод лопастей в сторону увеличения шага производится под
действием суммы моментов1, создаваемых центробежными силами
противовесов, закрепленных на комлях лопастей, и силами давле-
ния масла.
Характерной особенностью винта В-509А является то, что прй
падении давления масла, поступающего в механизм винта от регу-
лятора оборотов, лопасти его самопроизвольно займут положение,
при котором действующие на них моменты от поперечных состав-
ляющих собственных сил инерции и от аэродинамических сил урав-
новесятся моментом От сил инерции противовесов. Это равновесие
£06
наступает при числе оборотов 1500—1800 об/мин, соответствующих
оборотам крейсерских режимов, на которых можно безопасно про-
должать полет
В конструкции винта В-509А предусмотрена циркуляция масла
из одной полости в другую, благодаря чему масло в цилиндре винта
Рис. 345. Винт В-509А.
не загустевает и обеспечивается четкая работа механизма поворота
лопастей при длительных полетах в условиях низких температур ок-
ружающего воздуха.
Основные технические данные винта
Марка
Самолет
Двигатель
Тип винта
. В-509А
. Аи-2
. АШ-62ИР
. тянущий автоматический
винт изменяемого шага с саб-
Схема работы винта
Принцип работы винта
Число лопастей . . . .
Минимальный угол установки
пасти на радиусе 1 м
Максимальный угол установки
пасти на радиусе 1 .«
Диапазон поворота лопастей
Угол установки противовесов
Регулятор оборотов
Диаметр винта
Вес винта..................
.невидными лопастями
. прямая при двустороннем
подводе масла
. гидропентробежный
. четыре
ло-
. 13°30'
ло-
. 38°30/±2°30/
. 25°30/±2°30'
. . 20°
. Р-7Е или Р-9СМ2
. 3.6 м
. 165 кг.
Работа винта в этом случае более подробно разобрана ниже (см. стр. 509).
507
Схема устройства и работы винта
Винт В-509А состоит из корпуса; 4 саблевидных лопастей, за-
крепленных в корпусе на опоро-упорных подшипниках; противове-
сов, закрепленных на комлях лопастей; траверзы, имеющей возмож-
ность перемещаться поступательно относительно корпуса и соеди-
ненной поводками со всеми лопастями; цилиндровой группы и дета-
лей крепления винта на валу двигателя (рис. 346).
Рис. 346. Схема устройства и работы винта В-509А.
1—неподвижный поршень; 2—циркуляционное отверстие; 3—большой
поршень; 4—цилиндр; 5—противовес; 6—лопасть; 7—-траверза; 8—корпус.
Цилиндровая группа винта включает в себя: цилиндр 4, закреп-
ленный к корпусу винта; большой поршень 3, жестко соединенный
с траверзой; неподвижный поршень /; штуцер подвода масла в ци-
линдровую группу (.маслопровод).
Цилиндр и оба поршня образуют между собой две изолирован-
ие
ные друг от друга полости: А, в которую поступает масло от регу-
лятора оборотов при переводе лопастей в сторону уменьшения ша-
га; Б, в которую поступает масло от регулятора оборотов для по-
ворота лопастей в сторону увеличения шага.
При поступлении масла от регулятора оборотов в полость А сум-
марный момент от действия сил давления масла на левый торец
большого поршня, поперечных составляющих центробежных сил
лопастей и от аэродинамических сил становится больше момента
от центробежных сил противовесов, вследствие чего большой пор-
шень 3, а вместе с ним и траверза 7 перемещаются вправо. Через по-
водки, закрепленные эксцентрично к торцам комлей лопастей, тра-
верза поворачивает лопасти в сторону уменьшения шага.
Перемещение большого поршня вправо, а следовательно, и по-
ворот лопастей в сторону уменьшения шага ограничены упором
большого поршня в торцовые выступы неподвижного поршня — упор
'рмин, равный 13°30'.
При поступлении масла от регулятора оборотов в полость Б сум-
марный момент от действия сил давления масла на внутреннюю по-
верхность днища большого поршня и от центробежных сил проти-
вовесов превышает момент от действия поперечных составляющих
сил инерции лопастей и от аэродинамических сил, поэтому боль-
шой поршень вместе с траверзой перемещаются влево, поворачивая
лопасти в сторону увеличения шага.
Перемещение большого поршня влево и поворот лопастей в сто-
рону увеличения шага ограничены упором наружного цилиндриче-
ского буртика большого поршня в цилиндр винта — упор ®макс ,
равный 38°30'+2°3‘0'.
При работе винта на установившемся шаге масло в полостях А
и Б закрывается золотником регулятора. В зависимости от режима
работы винтомоторной установки в одной из этих полостей создается
повышенное давление масла. Например, при числе оборотов
1500 об/мин во всем рабочем диапазоне углов установки лопастей
момент, действующий на лопасти от поперечных составляющих
центробежных сил лопастей и от аэродинамических сил (Л1, +Л*я),
больше момента от центробежных сил противовесов Л4пр, вследствие
чего лопасти стремятся повернуться в сторону уменьшения шага, соз-
давая подпор масла в полости Б (см. рис. 347). При числе оборотов
1800 об/мин момент от центробежных сил противовесов Л4пр,нао-
борот, больше суммы моментов Мл -f- Mr также во всем рабочем
диапазоне углов установки, и потому лопасти стремятся повернуть-
ся в сторону увеличения шага, создавая подпор масла в полости А.
Наличие подпора масла в одной из полостей винта обеспечивает
постоянную циркуляцию масла в этих полостях через циркуляцион-
ное отверстие диаметром 0,8 мм, имеющееся в днище большого
поршня, и непрерывный приток в них теплого масла из маслосисте-
мы двигателя. Благодаря этому исключается возможность застыва-
ния масла в цилиндре винта при длительных полетах в зимнее
время.
509
Работа винта при падении давления масла, подаваемого
регулятором оборотов
Чтобы понять характер работы винта В-509А в случае паде-
ния давления масла, подаваемого регулятором оборотов, рассмот-
рим соотношение моментов, действующих на лопасти от цен-
тробежных сил противовесов 7И„Р, от поперечных составляющих
центробежных сил лопастей Мл и от аэродинамических сил Mr
при различных углах установки лопастей (рис. 347).
3
3
t
в
2000 об/мин
Е
///
----
----мпр
При падении дав-
ления масла ло-
пасти поворачи-
ваются в оторону уИ
увеличения V
10'
60°
Ърб'ЗО
^мтс-ЗВ°30<
20° 30'
Диапазон рабочего шага
4>MW-13’3D<
~—-1900об/мин
—1800об/мин
1800об/мин
—1700об/мин
1700об/мин
~~-1бОО об/мин
1500об/мин
1600об/мин
При падении давле- 1500об/мин
ния масла лопасти
। поворачиваются в
сторона уменьшения V
——V
50'
Рис. 347. К работе винта при падении давления масла, поступаю-
щего от регулятора оборотов.
Момент от поперечных составляющих центробежных сил лопас-
тей Мл равен нулю при углах установки лопасти 0 и 90°. Максимум
момента Мл соответствует углу установки лопасти около 35° (см.
рис. 314). Момент от аэродинамических сил Mr при увеличении
угла установки лопасти непрерывно увеличивается.
Примерный характер изменения суммы моментов Мл -(-Mr для
различных чисел оборотов показан на рис. 347 сплошными линиями.
Максимальное значение этого суммарного момента соответствует
углу установки лопасти около 45°.
Характер изменения момента противовеса Л4пр показан на
рис. 316. Его максимальное значение соответствует углу установки
лопасти 45° — »„р, где угол®пр равен разности между установочным
510
углом противовеса и минимальным углом установки лопасти. В на-
шем случае: «,,р = 20°—13°30' — №30'. Примерный характер из-
менения Л1пр при различных числах оборотов показан на рис. 347
пунктирными линиями.
Масса противовесов винта В-509А подобрана так, что в диапазо-
не крейсерских оборотов 1500—1800 об/мин суммарный момент
Mr , поворачивающий лопасти в сторону уменьшения шага,
равен моменту Мпр , поворачивающему лопасти в сторону увели-
чения шага. Это равенство имеет место при вполне определенном
угле установки лопасти для каждого числа оборотов1. Так, при
1800 об/мин равновесие моментов наступает примерно на макси-
мальном угле установки лопасти <рМакс . равном 38°30', а при
1500 об/мин — на минимальном угле установки «мин, равном
13°30'. Точки равновесных режимов соединены на рис. 347 сплошной
жирной линией.
При работе на любом из этих равновесных режимов лопасти
винта не стремятся изменить свое положение, и подпора масла как
в полости А, так и в полости Б нет. Поэтому падение давления мас-
ла, поступающего от РПО в винт, не окажет никакого влияния на
работу винта.
Если же давление масла исчезнет при работе на любом другом
режиме, например, на режиме: п = 1800 об/мин; <₽=20°, то лопа-
сти винта под действием момента Л4пр , величина которого превышает
сумму моментов Мл -[-Mr , будут поворачиваться в сторону уве-
личения шага, а число оборотов будет уменьшаться. Увеличение
шага и уменьшение числа оборотов будет происходить до тех пор,
пека не установится равновесный режим: п ~ 1650 об/мин; 27°,
при котором момент Л4|1р будет равен сумме моментов 7ИЛ -[-Mr , а
момент сопротивления вращению винта будет равен крутящему мо-
менту на валу двигателя.
При падении давления масла на режиме: п = 1500 об/мин; <р=30°
лопасти будут поворачиваться в сторону уменьшения шага, а число
оборотов будет увеличиваться, так как сумма моментов Мл -[-Mr
при этом больше момента Л1пр . Поворот лопастей и увеличение обо-
ротов будет происходить до тех пор, пока не установится равновес-
ный режим: п « 1630 об/мин;« ~ 24°.
Если после того, как установился равновесный режим, увеличить
мощность двигателя, то винт перейдет на новый равновесный режим.
Число оборотов при этом увеличится. Одновременно увеличится и
шаг винта, за счет чего число оборотов увеличится на величину, зна-
чительно меньшую, чем при винте фиксированного шага.
Если увеличение мощности в полете будет столь велико, что
число оборотов достигнет 1800 об/мин, а шаг будет равен 38°30', то
при дальнейшем увеличении мощности (или скорости) число оборо-
тов будет увеличиваться более резко — не по наклонной линии рав-
1 Если скорость полета остается постоянной, так как изменение ее приво-
дит к изменению величины момента Mr .
511
иовесных режимов, а по вертикали, т. ё. как у винта фиксированно-
го шага.
Аналогично винт будет работать и при уменьшении мощности —
число оборотов и шаг будут уменьшаться по наклонной линии рав-
новесных режимов до тех пор, пока при п=1500 об/мин угол уста-
Рис. 348. Конструкция винта В-509А.
1—цилиндр; 2—большой поршень; 3—малый поршень; 4—маслопровод; 5—коп-
тровое кольцо; 6—ганка штуцера; 7—шайба; 8—стопорное кольцо; 9—гайка
переднего конуса; 10—втулка траверзы; 11—фиксатор; 12—траверза; 13—пру-
жина фиксатора; 14—передний конус; 15—прокладка маслопровода; 16—вал
винта; 17—ступица втулки винта; 18—втулка винта; 19—задний конус
20 - кольцо заднего конуса; 21—звездочка; 22—противовес.
512
новки не станет равным Тмин = IS'BO'. После этого изменение числа
оборотов будет происходить резко, как у винта фиксированного
шага.
Так как, в крейсерском полете изменения мощности двигателя и
скорости полета незначительны, то указанное выше саморегулиро-
вание винта В-509А при падении давления масла позволяет безо-
пасно продолжать полет на крейсерских оборотах, величина кото-
рых находится в пределах 1500— 1800 об/мин и очень мало откло-
няется от равновесных оборотов, установившихся сразу же после
падения давления масла.
Конструкция винта В-509А показана на рис. 348.
РЕГУЛЯТОР ОБОРОТОВ Р-7Е
Основные технические данные регулятора
Схема работы .........................
Диапазон равновесных чисел оборотов,
которые регулятор может устойчиво под-
держивать . ........................
Нечувствительность регулятора при
2100 об/мин ведущего валика ....
Давление масла на входе в регулятор
Максимальное давление масла на выходе
из регулятора при 2500 об/мин ведущего
валика, температуре масла 85—90°С и при
отсутствии расхода масла................
Утечка масла через зазоры регулятора
при тех же условиях.....................
Производительность насоса регулятора
при 2500 об/мин ведущего валика, темпера-
туре масла 85—90°С и давлении масла на
выходе 15 кг!см1..................
Управление регулятором................
Потребляемая мощность при 2700 об/мин
ведущего валика.........................
Сухой вес.............................
двусторонняя при работе с винтом
В-509А. Может быть настроен для
работы по прямой и обратной схеме
1400—2700 по валику регулятора
10 об/мин
4—5,5 кг!см1
22—24 кг/см*
не более 90—100 л!час
не менее 16 л!мин
ручное
1,5—1,7 л.с.
2,5 кг.
Схема устройства, конструкция и работа регулятора
Регулятор оборотов Р-7Е (рис. 349 и 351) состоит из трех основ-
ных узлов: центробежного регулятора (чувствительная часть), ме-
ханизма ручного управления и силовой части.
Чувствительная часть регулятора Р-7Е принципиаль-
к> устроена так же, как у регулятора Р-9СМ2. Она включает в се-
бя два Г-образных центробежных грузика /, коническую пружину 2,
юлотник 3 с двумя распределительными и одним уплотняющим по-
ICKOM. Золотник помещается в ведущем валике регулятора 4, на ко-
тором укреплен кронштейн 5, несущий оси центробежных грузиков,
1 колокол 6.
13. Зак. 397 513
Дополнительная балансировочная пружина, устанавливаемая на
регуляторе Р-9СМ2, у регулятора Р-7Е отсутствует.
Механизм ручного управления регулятором со-
стоит из рейки 7 и валика ручного управления 8 с шестерней, кото-
рая сцеплена с рейкой. На наружном конце валика на шлицах ус-
тановлен ^эолик управления 9, со-
единенный тросовой проводкой с
сектором управления в кабине пи-
лота. Поворот ролика приводит к пе-
ремещению рейки 7 и к изменению
величины сжатия конической пру-
жины 2. Соответственно изменяется
и равновесное число оборотов, кото-
рое регулятор будет поддерживать
постоянным.
Силовая часть регулятора
состоит из масляного шестеренча-
того насоса 10 и демпфирующего ре-
дукционного клапана 11.
Редукционный клапан (рис. 350)
состоит из корпуса, плунжера, пру-
жины, направляющей плунжера и
пробки. Плунжер 5 имеет сквозное
отверстие диаметром 1 мм (демпфи-
рующее отверстие), через которое
линия нагнетания насоса б постоян-
но сообщена с демпфирующей по-
лостью клапана В.
Клапан регулируется подбором
толщины текстолитовой прокладки
между пробкой и корпусом клапана.
Максимальное давление на выходе из насоса должно быть в преде-
лах 22—24 кг/см2.
Редукционный клапан работает следующим образом (рис. 350,
351). Когда давление масла меньше 22—24 кг!см2 (при повороте
лопастей в сторону увеличения или уменьшения шага), суммарная
сила пружины и сил давления масла, действующая на плунжер
клапана слева, больше силы давления масла, действующей на плун-
жер справа. Плунжер занимает крайнее правое положение и пере-
крывает отверстия корпуса клапана для перепуска масла из линии
нагнетания насоса б на линию входа в насос а.
При повышении давления масла на выходе из насоса до 22—
24 кг/см2 (положение золотника нейтрально или лопасти находятся
на упоре малого или большого шага) сила давления масла, дей-
ствующая на плунжер справа, становится больше силы пружины и
силы давления масла, действующих на него слева, вследствие чего
плунжер перемещается влево.
Перепускные отверстия корпуса клапана открываются и избы-
ток давления по каналу г стравливается на линию входа в насос.
514
При перемещении плунжера влево масло, находящееся в
демпфирующей полости В, выжимается через демпфирующее от-
верстие в. Благодаря этому плунжер перемещается плавно, что
уменьшает вибрацию пружины клапана и возможность ее поломки.
Масло, проникшее по зазорам между плунжером и его направ-
ляющей в полость пружины клапана, сливается в картер двигателя
по двум дренажным отверстиям д корпуса клапана и по дренажным
каналам е корпуса регулятора. Дренажирование полости пружины
клапана исключает создание в ней подпора масла, способнго «зак-
линить» плунжер в закрытом положении.
Рис. 350. Демпфирующий редукционный
клапан регулятора Р-7Е.
1—пробка; ^—пружина; 3—направляющая;
4—корпус; 5—плунжер.
Наличие в редукционном клапане демпфирующей полости не
только уменьшает вибрацию его пружины, но и обеспечивает регу-
лировку его на требуемое давление масла 22—24 кг!'см2 при мень-
। шей жесткости пружины, что также повышает надежность ее ра-
боты.
Из схемы устройства регулятора Р-7Е видно, что он может быть
настроен для совместной работы как с винтом двусторонней схемы,
так и с винтами прямой или обратной схемы. Для этого регулятор
имеет две схемные заглушки (рис. 350): длинную черную (оксиди-
рованную) заглушку 12 и короткую белую (оцинкованную) заглуш-
ку 13.
При настройке регулятора для работы с винтом, имеющим дву-
сторонний подвод масла (винт В-509А), заглушка 12 устанавливает-
ся в верхнее гнездо корпуса регулятора, а заглушка 13 — в ниж-
нее. При этом масло от насоса регулятора поступает в полость ма-
лого шага винта (полость А рис. 346) по каналам ж и з, а в полость
большого шага (полость Б) — по каналу и.
В таком же положении заглушки находятся и при настройке ре-
гулятора для работы с винтом прямой схемы. При этом масло по-
ступает в полость малого шага и сливается из нее по каналам ж
33* 315
п з, а канал и глушится переходником, установленным в носке вала
винта.
При настройке регулятора для работы с винтом обратной схемы
заглушки необходимо поменять местами. Тогда масло может посту-
пать в полость большого шага и сливаться из нее в картер по кана-
лам к, л, з или по каналу и. Неиспользуемый канал глушится пере-
ходником, а канал ж — длинной черной заглушкой.
двигателя винта винта
Рис. 351. Схема устройства и работы регулятора Р-7Е.
/—центробежный грузик; 2—коническая пружниа;
3—золотник; 4—ведущий валнк; 5—кронштейн; 6—ко-
локол; 7—рейка; 8—валик ручного управления; 9—ро-
лик ручного управления; 10—масляный шестеренчатый
насос; 11—демпфирующий редукционный клапан;
12—длинная черная заглушка; 13—короткая белая
заглушка.
Все детали регулятора Р-7Е смонтированы в алюминиевом кор-
пусе, состоящем из трех частей: нижнего корпуса передачи, сред-
него корпуса масляного насоса и верхнего корпуса регулятора
(рис. 352). Корпус передачи имеет каналы для соединения регуля-
тора с маслосистемой двигателя. Для центрирования на приводе
двигателя корпус передачи имеет центрирующий буртик.
В корпусе маслонасоса расположены масляный насос, редукци-
онный клапан и все каналы, соединяющие их с каналами корпуса
передачи.
Корпус регулятора образует камеру, в которой помещается цент-
робежный регулятор. В верхней части корпуса смонтирован меха-
низм ручного управления регулятором.
516
Внутри корпусов передачи и масляного насоса в бронзовых втул-
ках вращается ведущий валик регулятора, изготовленный за одно
целое с ведущей шестерней насоса. Валик соединен с ведущей ше-
стерней привода двигателя посредством приводной муфты, по кон-
струкции подобной приводной муфте регулятора Р-9СМ2. На верх-
ВиО по стрелке а
Рис. 352. Конструкция регулятора Р-7Е.
1—корпус регулятора; 2—зубчатая рейка; 3—коническая пружина; 4—центро-
бежные грузы; 5—колокол; 6—кронштейн; 7—золотник; в—ведущий валик;
9—шестерня насоса регулятора; 10—корпус масляного насоса; 11—короткая
белая заглушка; 12—корпус передачи; 13—чугунная ось; 14—редукционный
клапан; 15—стальное кольцо; 16—резиновая манжета; 17— пружина; 18—валик
ручного управления; 19—шайба; 20—пробка.
«ем конце валика укреплен кронштейн с колоколом. Внутри валика
перемещается золотник.
Ведомая шестерня насоса вращается на чугунной оси, запрессо-
ванной в корпус передачи. Внутренняя полость этой оси является
каналом, по которому масло от редукционного клапана поступает
на линию входа в насос.
Конструкция золотника, деталей центробежного регулятора и ме-
ханизма ручного управления у регуляторов Р-7Е и Р-9СМ2 сходна,
< 517
достаточно хорошо разобрана выше, показана на рис. 328 и поэто-
му более подробных пояснений не требует.
Валик ручного управления поворачивается посредством ролцра,
закрепленного на его наружном конце. Ролик имеет канавку для
троса. Трос закрепляется «а ролике болтами, а 2 его конца идут
к сектору управления в кабину пилота. На ролике сделаны 3 под-
ковообразных паза, в которые устанавливаются 2 упора. Один ог-
раничивает максимальное число оборотов, другой — минимальное
(см. рис. 349, 352). При вращении ролика упоры касаются упорной
пластины, закрепленной на шпильках верхнего корпуса, и ограничи-
вают дальнейший поворот ролика.
СОВМЕСТНАЯ РАБОТА РЕГУЛЯТОРА ОБОРОТОВ Р-7Е И ВИНТА В-509А
Равновесные обороты (шаг винта не меняется)
При равновесных оборотах (рис. 353) сила упругости конической
пружины уравновешивается центробежными силами Г-образных
грузиков, золотник находится в нейтральном положении, перекры-
вает своими буртиками каналы и и ж и закрывает масло в поло-
стях А и Б винта. Так как в общем случае при работе на равно-
весных оборотах нет равенства момента от центробежных сил про-
тивовесов, поворачивающего лопасти в сторону увеличения шага, и
моментов от поперечных составляющих центробежных сил лопастей
и от аэродинамических сил, поворачивающих лопасти в сторону
уменьшения шага, то в одной из полостей винта (в зависимости от
режима работы ВМГ) будет создаваться подпор масла, препят-
ствующий повороту лопастей. Через циркуляционное отверстие в
большом поршне винта масло из этой полости будет перетекать в
другую полость (например, из полости Б в полость Л). Для поддер-
жания подпора масла в полости Б золотник смещается вверх от
нейтрального положения настолько, что поступление масла в эту
полость от насоса регулятора компенсирует утечку его в полость А
и положение лопастей не меняется ’.
Расход масла «а перетекание из одной лопасти в другую незна-
чителен, поэтому основная часть масла, нагнетаемая насосом, пе-
рекачивается через открытый редукционный клапан на линию вхо-
да в насос. Насос нагружен до давления масла 22—24 кг! см2.
I
Уменьшение оборотов по сравнению с равновесными
(уменьшение шага винта)
При уменьшении числа оборотов по сравнению с заданными
равновесными (рис. 354) центробежная сила Г-образных гру-
зиков уменьшится и золотник под действием избыточной силы
конической пружины опустится вниз. При этом линия нагнетания
1 Фактическое положение золотника, при котором перетекание масла из од-
ной полости винта в другую компенсируется притоком масла в винт от насоса
регулятора, впредь- будем называть «нейтральным». . '
518
519
т
520
масляного насоса (канал б) сообщается с каналами малого шага
(каналы ж и з) и масло поступает в полость А винта. Действуя на
большой поршень, масло перемещает его, а вместе с ним и траверзу
вправо, что вызывает поворот лопастей в сторону уменьшения ша-
га. Масло, вытесняемое большим поршнем из полости Б, поступает
в канал и регулятора и через каналы золотника сливается в картер
двигателя.
При уменьшении шага сопротивление вращению винта умень-
шается и число оборотов начнет увеличиваться. Соответственно воз-
растают центробежные силы Г-образных грузиков. Преодолевая си-
лу конической пружины, они будут перемещать золотник вверх.
Уменьшение шага винта и увеличение оборотов будет происхо-
дить до тех пор, пока не восстановятся заданные равновесные обо-
роты. Золотник регулятора снова займет нейтральное положение
и перекроет доступ масла в полость А и слив его из полости Б
винта.
При перемещении большого поршня вправо масло, нагнетаемое
насосом регулятора, расходуется на заполнение увеличивающегося
объема полости А. Давление масла на выходе из насоса при этом
становится меньше 22—25 кг/см2 и редукционный клапан закры-
вается, разобщая каналы б и а. Перепуск масла с линии нагнетания
на линию входа в насос прекращается.
Когда большой поршень достигнет упора малого шага, расход
масла, нагнетаемого насосом, прекращается. Давление масла в ка-
нале б повысится до 22—24 кг/см2, редукционный клапан откроется
и стравит избыток давления на линию входа в насос.
Увеличение оборотов по сравнению с равновесными
(увеличение шага винта)
При увеличении числа оборотов по сравнению с заданны-
ни равновесными оборотами (рис. 355) центробежные силы
Г-образных грузиков превышают силу упругости конической пру-
жины и золотник поднимается вверх от нейтрального положения.
Тем самым линия нагнетания насоса регулятора сообщается с ка-
налом и, по которому масло поступает в полость Б винта. Под дей-
ствием давления масла большой поршень и траверза винта пере-
мещаются влево и поворачивают лопасти в сторону увеличения ша-
га. Масло, вытесняемое большим поршнем из полости А, поступает
через каналы з и ж регулятора и через нижние распределительные
окна ведущего1 валика сливается в картер двигателя.
При, увеличении шага сопротивление вращению винта возрас-
тает и число оборотов уменьшается. Соответственно уменьшаются
центробежные силы Г-образных грузиков и золотник под действием
конической пружины опускается.
Увеличение шага винта и уменьшение оборотов будет происхо-
дить до тех пор, пока не восстановятся заданные равновесные оборо-
ты. Центробежные силы Г-образных грузиков и сила упругости ко-
нической пружины уравновесятся и золотник займет нейтральное
521
положение, перекрыв доступ масла в полость Б винта и слив его из
поп ости А.
Редукционный клапан регулятора работает так же, как и в пре-
дыдущем случае: во время поворота лопастей он закрыт, при
достижении большим поршнем упора большого шага — открыт.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ РЕГУЛЯТОРА ОБОРОТОВ Р-7Е
Периодическое техническое обслуживание. Периодическое тех-
ническое обслуживание регулятора оборотов Р-7Е состоит во внеш-
нем осмотре, который производится при всех видах регламент-
ных работ.
При осмотре регулятора проверяется отсутствие течи масла из
соединений, состояние контровки и крепление гаек всех внешних
соединений регулятора.
Кроме того, через каждые 100 часов промывается фильтр при-
вода РПО бензином и проверяется плавность хода механизма руч-
ного управления регулятора.
Установка регулятора Р-7Е на двигатель и регулирование упо-
ров максимальных и минимальных оборотов. Регулятор Р-7Е уста-
навливают на двигатель в той же последовательности, что и регу-
лятор Р-9СМ2 (см. стр. 500).
После закрепления регулятора на шпильках необходимо отрегу-
лировать упоры максимальных и минимальных оборотов.
Упор максимальных оборотов регулируется в сле-
дующей последовательности.
1. Установить рычаг сектора винта в крайнее переднее положе-
ние (малый шаг—максимальные обороты).
2. Расшплинтовать и ослабить гайки упоров на ролике регуля-
тора.
3. Провернуть ролик регулятора против хода часовой стрелки
(смотря со стороны ролика) до прощелкпвания рейки, после чего
повернуть его в обратную сторону на 4—5°.
4. Подвести упор максимальных оборотов по прорези ролика
так, чтобы он соприкасался с упорной пластиной, и закрепить его в
таком положении гайкой.
5. Положить трос управления в канавку ролика, закрепить его
на ролике зажимным болтом и отрегулировать тандерами натяже-
ние ветвей троса в пределах 10—12 кг.
6. Запустить и прогреть двигатель. Установив сектором газа
1850—1900 об/мин и, не трогая его, перевести винт летом 2—3 раза,
а зимой 5—6 раз с малого на большой шаг до 1300—1400 об/мин и
обратно с целью прогреть масло в цилиндровой группе винта.
7. Плавно увеличить наддув до 1050 мм рт. ст. и заметить число
оборотов, развиваемое двигателем. Оно должно быть в пределах
2180—2220 об/мин. При перемещении рычага сектора винта на
2—-4 мм от переднего крайнего положения число оборотов должно
уменьшиться на 20—30 об/мин.
Если число оборотов будет больше указанных выше, необходи-
522
мо рычаг винта в кабине пилота перевести «на себя» до получения
2180—2220 об/мин и, не трогая его, остановить двигатель. После
этого надо ослабить гайку крепления упора максимальных оборо-
тов на ролике и, переместив упор по пазу ролика до соприкоснове-
ния с упорной пластиной, закрепить его гайкой. Затем, ослабив
тандером нижний трос управления регулятором, переместить сектор
винта в кабине пилота «от себя» до упора вперед, после чего отре-
гулировать натяжение тросов.
Запустив двигатель и снова проверив число оборотов на полном
газе, убедиться, что они находятся в пределах 2180 — 2220 об/мин.
Если число оборотов будет меньше 2180 об/мин, то необходимо:
ослабить верхний трос управления, ослабить упор на ролике и при
переднем крайнем положении рычага сектора винта повернуть ро-
лик на 2—3° против хода часовой стрелки. После этого подвести
подвижный упор к упорной пластине, закрепить его и, запустив дви-
гатель, убедиться, что число оборотов находится в пределах 2180 —
2200 об/мин.
Если число оборотов находится в пределах 2180 — 2220 об/мин,
но при некотором перемещении рычага сектора винта «на себя»
от переднего крайнего положения число оборотов не уменьшается,
то необходимо проделать следующее: перемещая рычаг сектора «на
себя», зафиксировать положение его, при котором обороты начина-
ют снижаться, и остановить двигатель; ослабить гайку подвижного
упора на ролике и, подведя упор к упорной пластине, закрепить
его; ослабить нижний трос управления и, удерживая ролик на упо-
ре, переместить рычаг сектора винта «от себя» до упора; отрегули-
ровать натяжение тросов и, запустив двигатель, убедиться, что число
оборотов находится в пределах 2180 — 2220 об/мин и что при пере-
мещении рычага сектора винта на «себя» на 2—4 мм от переднего
крайнего положения (при рк = 1050 мм рт. ст.) обороты снижаются
на 20—30 об/мин. Это устраняет возможность раскрутки винта на
взлете, так как при указанных выше оборотах золотник занимает
нейтральное положение, и, когда на взлете за счет роста скорости
обороты превысят нормальную величину, золотник поднимается
вверх, обеспечивая соответствующее увеличение шага винта и под-
держание равновесных оборотов 2180—2220 в минуту.
Регулирование упора минимальных оборо-
тов производится в следующем порядке: на работающем двигате-
ле при числе оборотов 1850—1900 об/мин на малом шаге винта мед-
ленно перемещать рычаг сектора винта «на себя» до получения
1300—1400 об/мин, после чего, не меняя его положения, остановить
двигатель, подвести упор минимальных оборотов на ролике до со-
прикосновения с упорной пластиной и закрепить упор гайкой.
ЗАМЕНА РЕГУЛЯТОРА Р-7Е РЕГУЛЯТОРОМ Р-9СМ2
Для работы с винтом В-509А может быть использован как ре-
гулятор Р-7Е, так и регулятор Р-9СМ2.
523
521
При установке регулятора Р-9СМ2 вместо регулятора Р-7Е наз-
яачение каналов двигателя для подвода масла от РПО в винт ме-
няется: канал «большого шага» становится каналом «малого ша-
а» и наоборот. Это хорошо видно из сравнения принципиальных
гем регуляторов (рис. 337 и 351).
/ От регулятора Р-7Е масло поступает в полость малого шага
(инта по трубке маслораспределительной втулки вала винта диамет-
юм 12 мм, а в полость большого шага — по трубке диаметром
14 мм. Соответствующие диаметры имеют и отверстия штуцера для
юдвода масла в винт (маслопровод винта).
Рис. 356 Установка штуцера в носке вала винта при замене регулятора Р-7Е
на Р-9СМ2.
От регулятора Р-9СМ2 масло поступает наоборот: по трубке диа-
метром 12 мм — на увеличение шага, а по трубке 14 мм — на
уменьшение шага.
Исходя из этого при установке на двигатель регулятора Р-9СМ2
для совместной работы с винтом В-509А отверстие штуцера винта
диаметром 12,5 мм необходимо рассверлить до диаметра 14,5 мм и
установить маслопровод так, чтобы в рассверленное отверстие вхо-
дила трубка большого диаметра маслораспределительной втулки
вала винта (рис. 356).
Селекторные клапаны и штепсельный разъем реле давления
РД-9М регулятора Р-9СМ2 должны быть заглушены.
НЕИСПРАВНОСТИ РЕГУЛЯТОРА ОБОРОТОВ Р-7Е
Неисправности регулятора Р-7Е аналогичны неисправностям ре-
гулятора Р-9СМ2, указанным на стр. 504—506.
При рассмотрении неисправности, указанной в п. 6, надо иметь
в виду, что если масло от РПО в винт В-509А не поступает, то он
сам устанавливается на такой шаг, при котором обороты будут рав-
ны равновесным — 1500-:— 1800 об/мин.
ЛИТЕРАТУРА
I Б о ч а ров В. Е., Г у т м а н Л. Д., Авиационный мотор АШ-62ИР,
Редиздат Аэрофлота, 1951.
2. Кириченко В. И., Крутильные колебания в авиадвигателях, ЛКВВИА,
1949.
3. Кулагин И. И., Теория авиационных двигателей легкого топлива,
ЛКВВИА, 1946.
4. Масленников М. М., Раппопорт М. С., Авиационные поршне-
вые двигатели, Оборонгиз, 1951.
5. Мартынов В. И., Воздушное охлаждение двигателя, Ре д изд ат Аэро-
флота, 1952.
6. Марты и о в В. И., Работа цилиндро-поршневой группы мотора
АШ-62ИР, Редиздат Аэрофлота, 1951.
7. Орлов П. И.. Конструкция авиационных двигателей, Оборонгиз, 1940.
, 8. Р я с. н о в Л. П„ Авиационные электростартеры, Редиздат Аэрофлота,
9. С кур пдин А. А., Авиационные магнето высокого напряжения, Ред-
лздат Аэрофлота. 1950.
10 Авиационный двигатель АШ-62ИР— техническое описание, Оборонгиз,
4953.
526
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
От автора :.........................................................3
Глава I
Общие сведения о двигателе АШ-62ИР и его технические
данные
1. Общие сведения.......................... ... . . . 5
2. Технические данные двигателя . . ..........................8
3. Индикаторная диаграмма двигателя ... 13
Наполнение ................ .... .14
Сжатие . . .... ... 19
Сгорание ....................20
Рабочий ход . . ..............27
4. Мощность двигателя, коэффициенты полезного действия и удельный
расход топлива.............................................20
Индикаторая мощность и индикаторный к. п. д. двигателя ... —
Мощность трения. Эффективная мощность, механический к. п. д. дви-
гателя ................................................32
Эффективный к. п. д., удельный эффективный расход топлива . . 34
5. Характеристики двигателя. АШ-62ИР . ... .35
Внешняя характеристика . —
Винтовая характеристика 37
Высотные характеристики 38
Глава II
Цилиндро-поршневая группа
1. Цилиндр :...................... . . ...................41
Условия работы цилиндров —
Конструкция цилиндра . . . . 48
2. Поршень :................................................54
Условия работы поршня . . ~
Конструкция поршня . 57
3. Поршневые кольца ........... 58
Условия работы поршневых колец —
Типы поршневых колец, их работа и расположение на поршне 60
Изготовление поршневых колец и их .маркировка . 64
Подбор поршневых колец к поршню и цилиндру ..............65
3. Поршневой палец..................................... ... 68
4. Техническое обслуживание н эксплуатация цнлиндро-поршневой группы 69
Замена деталей цилиндро-поршневой группы.................75
527
Стр.
Приработка деталей цилиндро-поршневой группы после их замены 77
Неисправности деталей цилиндр о-поршневой группы, их признаки,
устранение и предупреждение.......................... . 78
Глава III
Шатунный механизм двигателя
1. Условия и характер работы шатунов............................. - 85
Особенности кинематики кривошипно-шатунного механизма с сочле-
ненными прицепными шатунами...................................86
2. Конструкция шатунов.............................................90
3. Неисправности деталей шатунного механизма, их причины и меры
предупреждения ........................................... . . 97
Глава IV
Коленчатый вал
1. Условия работы коленчатого вала . . .....................100
Общие сведения о крутильных .колебаниях коленчатых валов и о
маятниковых демпферах крутильных колебаний...................102
:2. Конструкция коленчатого вала...................................107
Задняя часть коленчатого вала............................ . 108
Передняя часть коленчатого вала............................ ... ПО
Глава V
Редуктор
1. Назначение редуктора ... .... 115
2. Принципиальная схема редуктора двигателя АШ-62ИР...............116
3. Конструкция редуктора . . ...........................119
4. Смазка редуктора................................................133
5. Неисправности деталей редуктора, их причины, устранение н преду-
преждение :.........................................................134
Глава VI
Механизм газораспределения
1. Назначение и схема работы механизма газораспределения .... 140
2. Конструкция деталей механизма газораспределения.................142
Привод механизма газораспределения...............................—
Кулачковая шайба . . 147
Узел толкателя . 153
Тяги и кожухи тяг....................'.........................155
Рычаги клапанов................................................156
Клапаны, нх седла, направляющие и пружины......................165
3. Техническое обслуживание механизма газораспределения .... 174
Неисправности деталей механизма газораспределения, их причины,
устранение и предупреждение . 179
Глава VII
Нагнетатель
1. Назначение нагнетателя..........................................183
2. Принцип работы центробежного нагнетателя......................185
Работа и мощность, потребляемые нагнетателем ... . . 188
Напрев смеси в нагнетателе.....................................190
Осевое усилие, действующее на крыльчатку нагнетателя .... 192
.528
Стр
3. Конструкция нагнетателя...................... ... ... 193
4. Неисправности нагнетателя, их определение, устранение и преду-
преждение : :............................................... 205
Глава VIII
Картер
1. Назначение картера.......................................... - 209
2 Конструкция картера ... 210
Носок картера . . . . ......................... . . —
Средний картер ... . . . 214
Корпус нагнетателя ... .... 216
Задняя крышка картера . . . . 222
3. Техническое обслуживание картера .... . - 225
Глава IX
Приводы агрегатов
1. Схема и конструкция приводов агрегатов - 229
Привод масляного насоса........................................230
Привод бензинового насоса и генератора тахометра .... 231
Приводы магнето . .... . . ... 234
Привод генератора..............................................236
Двойной привод................................................ 238
Привод регулятора оборотов.....................................240
2 Техническое обслуживание приводов агрегатов.....................244
3. Неисправности приводов агрегатов, их определение, устранение и
предупреждение . . . . ..........................245
Глава X
Масляная система и суфлирование двигателя
1. Общие сведения о трении и смазке................................246
2. Система смазки двигателя АШ-62ИР...............................248
Циркуляция масла во внутренней масляной системе двигателя . . 249
Подвод масла к регулятору оборотов и от регулятора оборотов в винт 251
ОТкачка масла из двигателя.....................................252
Циркуляция масла во внешней масляной системе двигателя . . . —
Суфлирование двигателя.........................................256
3. Апрегаты масляной системы двигателя . . —
Масляный насос МШ-8 ... . . .... 257
Масляный фильтр МФМ-25 . ...................... 267
Масляный отстойник.............................................272
4. Разжижение масла бензином н особенности эксплуатации двигателя на
разжиженном масле..................................................274
5. Неисправности масляной системы. Их признаки, способы определения и
цредупреждения ... ................................278
Глава XI
Питание двигателя бензином
1. Схема питания бензином двигателя АШ-62ИР . . 286
2. Устройство и принцип работы карбюратора АКМ-62ИР . 288
Поплавковый механизм......................... . . 291
Система малого газа......................................... . 292
Главная дозирующая система . 296
Система экономайзера . 300
Высотный корректор . . 302
529
Стр.
Ускорительная система (насос приемистости) . . 303
Система останова двигателя (стоп-кран) ... ... 311
3. Конструкция карбюратора АКМ-62ИР .... ... 312
Карбюратор АКМ-62ИР с экономичной регулировкой . . . 323
4. Эксплуатация карбюратора........................................324
Режимы работы двигателя и расход горючего. Пользование ручным
управлением высотного корректора для снижения расхода горючего —
Техническое обслуживание карбюратора . . ..............328
Неисправности в работе двигателя, зависящие от карбюратора, их
причины и способы устранения...................................333
5. Воздухоприемник карбюратора . . . ....................337
Использование скоростного наддува........................... ... 338
Подогрев воздуха, поступающего в карбюратор.................. 342
Пылефильтры.......................................... . . 349
6. Впрыск воды в двигатель . . . .... 352
7. Бензиновый насос БНК-12БС.......................................356
Назначение и основные данные масоса..............................—
Принцип работы насоса..................... . . ... 358
Конструкция насоса......................................... . . 368
Техническое обслуживание бензинового насоса ... . 373
Неисправности бензинового насоса, их причины, определение и
устранение.....................................................374
Глава XII
Система зажигания
1. Магнето БСМ-9 ................... ... 380
Общие данные ... . —
Схема устройства и работы магнето . 381
Конструкция магнето БСМ-9 .... . 387
Техническое обслуживание магнето БСМ-9 . . . . 399
2. Запальные свечи.............................................. . 405
Условия работы запальных свечей .............................. —
Свеча СД-48БС...................................." . 408
.Уход за свечами в процессе эксплуатации двигателя...........410
3. Коллектор проводов зажигания и экранирование системы зажигания . 412
Устройство коллектора .............................................—
Уход за коллектором проводов зажигания при техническом обслужи-
вании двигателя........................................... . 416
4. Неисправности системы зажигания ....................417
Глава XIII
Система запуска двигателя
1. Общие сведения............................................... ... 421
2. Электроинерционный стартер РИМ-24ИР . . ... 423
Схема устройства, работа и конструкция стартера . . . 424
3. Электрооборудование системы запуска ... .... 429
Работа электрооборудования при запуске двигателя.................432
4. Неисправности механической части стартера, их признаки и меры пре-
дупреждения . ............................................• . 434
Глава XIV
Вспомогательные агрегаты двигателя
1. Гидронасос МШ-ЗА .... . . ....................436
Конструкция гидронасоса.........................................437
530
Стр.
Неисправности насоса ... ... 442
2. Вакуумиасос АК-4С ....... ... 443
Схема работы и конструкция вакуумнасоса 444
Неисправности вакуумнасоса .... 447
3. Компрессор АК-50М................ 448
Схема работы и конструкция компрессора . —
Неисправности компрессора . . 452
Глава XV
Воздушные винты н регуляторы оборотов
I. Общие сведения о воздушных винтах и регуляторах оборотов . . 453
2. Винт АВ-7Н-161, регулятор оборотов Р-9СМ2 и система управления
винтом : :.............................................. .... 466
Винт АВ-7Н-161.............................. . . —
Регулятор оборотов Р-9СМ2.............................. . . 470
Управление винтом АВ-7Н-161.............................. ..... 482
Совместная работа регулятора' оборотов Р-9СМ2, винта АВ-7Н-161
и аппаратуры управления винтом . . ..............486
Техническое обслуживание регулятора оборотов Р-9СМ2 .... 500
Неисправности регулятора оборотов Р-9СМ2, их определение и устра-
нение : : :.............................................504
3. Винт В-509А и регулятор оборотов Р-7Е......................... . 505
Винт В-509А............................. ... . —
Регулятор оборотов Р-7Е...................................... . 513
Совместная работа регулятора оборотов Р-7Е и винта В-509А .518
Техническое обслуживание регулятора оборотов Р-7Е . 522
Замена регулятора Р-7Е регулятором Р-9СМ2......................523
Неисправности регулятора оборотов Р-7Е . 525
Литература.....................................................526