Углов Б.А.Авиационный двигатель АШ-62ИР..

АМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСНИ1 У Н И В ЕРС И ТЕТ имени а к а д е м и к а С. П. КОРОЛЕВА Б. А. УГЛОВ АВИАЦИОННЫМ ДВИГАТЕЛЬ А Ш -62И Р М И Н И С Т Е РС Т В О НАУКИ, В Ы С Ш Е Й Ш К О Л Ы И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПО ЛИ ТИ КИ РО ССИЙСКОЙ Ф ЕДЕРА Ц И И самарский государственный УНИВЕРСИТЕТ имени аэрокосмический академика С. П. КОРОЛЕВА Б. А. УГ ЛО В л $ А В И А Ц И О Н Н Ы Й ДВИГАТЕЛЬ АШ-62ИР Учебное пособие САМАРА 1992 У Д К 621.431.75.004(075) Авиационный двигатель АШ-62ИР: Учеб. пособие/ Б. А. У г л о в . Самар, аэрокосмич. ун-т. Самара, 1992. 112 с. ISBN 5—230— 16928— 1. И злож ены общие сведения, процессы рабочего цикла, условия работы и конструкция силовых узлов и механизмов двигателя. Пособие предназначено для студентов специальности 13.03, изучающих конструкцию и техническое обслуж ивание д ви га теля АШ -62ИР, и мож ет быть полезно дл я специалистов, р а ботаю щ их в эксплуатационны х подразделениях. Выполнено на каф едре- эксплуатации летательны х аппаратов и д в и га телей. Ил. 98. П ечатается по решению редакционно-издательского совета Самарского государственного аэрокосмического университета имени академ ика С. П. К оролева Рецензенты: ведущий инженер концерна «Аэроволга» В. А. Х и т о в , доц. каф . К иП Д Л А СГАУ к.т.н. Е. А. П а н и н , доц. каф. М О Н П СПТИ к.т.н. В. Л. П а п и р о в с к и й, зав. каф. М О Н П СПТИ к.т.н. В. Г. С а р к и с о в ISBN 5 - 2 3 0 - 1 6 9 2 8 - 1 © Самарский государственный аэрокосмический университет, 1992 1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Д ВИ ГА ТЕЛЯ Авиационный двигатель внутреннего сгорания А Ш -6 2И Р — звезд ообразн ы й, однорядный, девятицилиндровый, бензиновый, карб ю раторны й , четырехтактный, воздушного охлаж д ения, с принудительным воспламенением топливовоздушной смеси от электрической искры. Д в и г а т е л ь созд ан коллективом под руководством А. Д . Ш в е цова на б азе его ж е двигателей М-62 и М-63 в 1937 г. Д в и г а т е л ь имеет однбскоростной приводной центробежный нагнетатель, поддерж иваю щ ий мощность до высоты 1500 м. В р ащ ение воздушного винта осущ ествляется через редуктор п ланетарного типа, уменьш ающ ий частоту вр ащ ен ия кол ен ч а того в ала, что позволяет использовать винт большого диам етр а с высоким К П Д . Изменение утла установки лопасти винта (т я ги, с озд аваем ой воздушным винтом при изменении летчиком мощности д в и га тел я ) и по д держ ание постоянной частоты его вращ ен ия на основных эксплуатационных р еж и м а х осущ еств ляется автоматически регулятором постоянства оборотов. К а чество топливовоздушной смеси при изменении высоты полета автоматически по ддерж ивается высотным корректором к а р б ю р ато ра. З а п у с к д в и га те л я производится с помощью электроинерционного стар т е р а . Д л я о б сл у ж и ван и я различны х систем сам о л ета Ан-2 д в и г а тель оборудован генератором постоянного тока и воздушным компрессором. В пособии р ассм атри в ается двигатель А Ш -62И Р 15-й серии, вы пускаем ы й с 1964 г. С особенностями более поздних моди ф икац ий д в и г ате л я (АШ-62М, А Ш -62И Р с продленным ресур сом и А Ш -62Н ) можно познакомиться в книге: ' Л а б а з и н П Х . А виационный д вигател ь А Ш -62И Р. М.: Транспорт, 1972. 384 с. 3 1.1. О С Н О В Н Ы Е Т Е Х Н И Ч Е С К И Е Д А Н Н Ы Е 29,27 155.5 174.5 6,4 ± 0 ,1 по часовой стрелке на виде д в и га теля сзади, начиная с верхнего цилиндра Рабочий объем всех цилиндров, л Д иам етр цилиндра, мм Х од порш ня (для цилиндра № 1), мм Степень сж ати я . П оряд ок нумерации цилиндров Н аправление вращ ения на виде сзади коленчатого в ал а в ал а винта . М аксим ально . . . допустимая коленчатого вала, об/мин М инимально устойчивая об/мин . . . • . . частота . . частота . . правое (по часовой стрелке) . то ж е . вращ ения . . вращ ения, . . 2350 (не бо лее 30 с) 500 Расчетная вы сота, до которой нагнетатель 1500 поддерж ивает Р * = 9 0 0 м м рт. ст. (без учета скоростного н апора), м . . . . , Д авление за нагне тателем, мм рт. ст. Р асход топ лива, г/кВт-ч Взлетный 736( 1 0 0 ± 2 % ) 2200 it 20 1050 >400 Номинальный наземный Н оминальный на расчетной высоте 1500 м Э ксп луатац и онный 0,9 N e „0M Крейсерские О .'5 ^ н о м 603,5 (820 ± 2 %) 2100 ± 2 0 900 ± 10 380 ± 4 0 0 непре рывно < 5 мин. > 1 часа 6 1 8 .2 (8 4 0 -2 % ) 2100 ± 2 0 380 ± 4 0 0 > 1 часа 543,2(738) 2030 ± 2 0 830 ± 10 452,6(615) 362,1(492) 302(410) 1920 ± 10 1780 ± 1 0 1670 ± 10 765 ± 15 680 ± 1 5 620 ± 1 5 5 5 0 ± 10 350 ± 5 0 0,50 М ,но„ М алы й газ (0,03 .0,07) X Х ^гном 4 If о Ч астота вращ ения коленвала, об/мин Наименование реж им а О О М ощность, кВт (л. с.) <£> Режимы работы двигателя Время работы 360 ± 3 8 0 полный ресурс то ж е 340 ± 3 5 5 — »— 315 ± 335 — »—■ 315±330 1.2. ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА Сорт т о п л и в а ................................................................ бензин Б 9 1 /1 15 Д авлени е бензина перед карбю ратором, кгс/ем'-: на малом газе . . . . . не менее 0,15 на крейсерских реж им ах . . . 0,20—0,30 на номинальных реж им ах , , . 0,30—0,35 1.3. М А С Л Я Н А Я СИСТЕМА Сорт м асла . . . . . . . МК-22 или МС-20 100 Срок работы масла, ч . . . . Д авлени е м асла, кгс/см2: на реж име малого газа . . . >2 на частоте вращ ения 700—800 об/мин >3 на эксплуатационном режиме . 4—5 Т емпература входящ его масла, °С: рекомендуемая . . . . . 60—70 минимально допустим ая . . . >50 максимально допустимая (при давлении > 3 кгс/см2 не более 3 мин) . 85 Т емпература вы ходящ его масла, °С: р е к о м е н д у е м а я ...........................................................< 1 1 5 максимально допустимая (не более 10 мин) . . . . . 125 Расход .масла на Ад экспл, г/л.с. ’ 4 . . <15 1.4. ТЕМ ПЕРАТУРНЫЙ РЕЖ И М ЦИЛИНДРОВ Температура головок цилиндров (под задней свечой первого ци ли ндра), °С: минимальная перед пробои двигателя и в п о л е т е .....................................................................140— 150 норм альная в полете . . . . <215 рекомендуемая в полете на крейсерских р е ж и м а х ................................................................ 165—200 максимально допустим ая (на взлете не более 5.мин и в наборе высоты не более 15 мин.) . . . , 245 1.5. ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЕ О ткры тие и закры тие клапанов в градусах угла поворота коленчатого вала (регулирование по цилиндру №1 ) : клапан впуска: откры тие (до ВМТ в такте вы пуска) закры тие (после ВМТ в такте сж ати я) ф а за в п у с к а ..................................................... клапан выпуска: 15+10 44 239+10 открытие (до НМ Т в такте расш ирения) закры тие (после ВМТ в такте впуска) ф аза выпуска . . . . . ф аза перекры тия клапанов . . . З а зо р м еж ду роликам и рычагов и ш токами клапанов, мм: холодный двигатель . . . . работаю щ ий двигатель . . . 1.6. 74. 25+10 270+10 40—60 0,5 1,9 ЗАЖ ИГАНИЕ П орядок заж и ган и я в цилиндрах . , Опережение заж и гания в градусах поворота коленвала: правое магнето (до ВМТ в такте сж ати я) левое магнето (до ВМТ в такте сж ати я) Зазор м еж ду электродам и свечи, мм 1—3 —5 — —7—9 —2— —4—6—8 20 ± 0 ,5 20 ± 0 ,5 15 ± 0,5 0,28—0,36 1.7 А ГРЕГАТЫ , У СТ А Н О В Л Е Н Н Ы Е НА Д В И Г А Т Е Л Е К арбю ратор . . . . . Бензиновый насос , , М асляный насос . . . М асляный фильтр . . . Воздуш ный винт . . . . Регулятор постоянства оборотов Электроинерцнонный стартер Генератор . , . , Воздушный компрессор . , . . , . . . . . , , А К М -62И Р Б Н К -12Б К . М Ш -8М М Ф М -25 АВ-2 Р-9СМ 2 РИ М -24 , ГСК-1500 АК-50М 1.8. Г А БА РИ Т Н Ы Е Р А З М Е Р Ы И В Е С О В Ы Е Д А Н Н Ы Е Д иам етр двигателя по шпилькам крепления крышек клапанных коробок, мм . . Д лина двигателя без стартера и генератора, мм Сухой вес двигателя (без генератора, стартера и деталей крепления воздуш ного винта), кг 1380 + 5 ИЗО 567=: 12 1.9. РЕСУ РС Д В И ГА Т Е Л Я Д о первого ремонта, ч Амортизационный срок, ч 1000 6000 2. П РОЦЕССЫ РАБОЧЕГО ЦИКЛА И ХАРАКТЕРИСТИКИ ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО карбю раторного двигателя ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ П орш невы м и д вигател ям и внутреннего сгорания назы ваю тся тепловы е двигатели, в которых процессы сж и ган ия топлива и пр ео б р азов ание тепла в механическую работу происходят в зам кн утом объеме, ограниченном цилиндром с головкой и подвиж ным поршнем. В четы рехтактном двигателе происходящие изменения состоя ния рабочего т е л а — г а за соверш аю тся за четыре хода поршня ( т а к т а ), т. е. за два оборота коленчатого в ал а. А виационные поршневые двигатели внутреннего сгорания яв л яю т ся д ви гате л я м и легкого топлива, в качестве которого используются р азличны е сорта авиационных бензинов. 2. 1. О С Н О В Н Ы Е П О Н Я Т И Я и ОПРЕДЕЛЕНИЯ Х а р а к т е р н ы м и полож ениям и поршня в цилиндре являю тся верхнее — верхняя м е р тв а я точка (ВМ Т) и нижнее — ниж няя м е р тва я точк а (Н М Т ), в которых скорость его движ ени я равна нулю. В этих т очк ах происходит изменение нап равлени я пере мещения порш ня. Расстоян ие, которое проходит поршень от ВМТ до НМ Т (или наоб о р о т), н азы в ается ходом по рш ня S = 2 R, где R — р а диус кривош ипа. Р а б о ч и й объем ц и л и н д р а определяется ходом порш ня S и д и ам етро м ц и ли н д р а D: ( 1) Раб очий объем одного цилиндра д в и гател я АШ -62И Р 3,31 л. О бъем, ограниченный головкой цилиндра и днищем поршня, наход ящ и мся в ВМТ, назы вается объемом кам еры сгорания V,:С ум м а рабочего об ъема и о б ъем а кам еры сгорания является п о лн ы м об ъем о м ц и л и н д р а Va-' V a = V c+ V h. (2) Отнош ение полного о б ъ ем а цилиндра к объему кам еры сго рани я на зы в а е т с я степенью сжатия е: ( 3) Степень с ж а т и я , во многом опре д е л яю щ а я мощность и эконо мичность д вигател я, п ок азы вает, во сколько р а з с ж и м а е т с я топ 7 л и в о в о з д у ш н а я с м е с ь в Ц и л й Н Д р б п р й п е р е м е щ е н и и п о р ш н я от Н М Т к ВМТ. В д в и г а т е л е А Ш -62И Р с т е п е н ь с ж а т и я 6 ,4 ± 0 ,1 . Состав топливовоздушой смеси хар актер изу ется коэф ф ици ентом избытка в о зд у х а а, равным отношению действительного количества Воздуха в топливовоздушной смеси, приходящ егося на один килограмм топлива (G B/ G T) к теоретически необходи мому L u = (GB/ G T) те0р д ля полного сгорания этого количества топлива — последнее отношение назы вается стехиометрическим коэффициентом. Т. е. стехиометрический коэффициент L 0 з а висит от химического состава топлива. Д л я бензинов L 0 = = 14,9 кг в о зд ./к г топл. a ^ G B / G Tl c (4) Т опливовоздуш ная смесь с а = 1 н азы в ается стехиометричес кой, с а > 1 — бедной и с а < 1 — богатой по топливу. П р е дельн ы е значения а, при которых возмож но воспламенение смеси от электрической искры, примерно 0 ,5 = 1,4. 2.2. П Р О Ц Е С С Ы Р А Б О Ч Е Г О Ц И К Л А Ч Е Т Ы РЕ Х Т А К Т Н О Г О К А Р Б Ю Р А Т О Р Н О Г О Д В И Г А Т Е Л Я ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ П р ео бразов ан и е химической энергии топлива в механичес кую работу в четырехтактном карбю раторном двигателе внут реннего сгорания происходит б л агод аря последовательном у протеканию следую щих процессов: В п у с к топливовоздушной смеси в цилиндр через открытый впускной к л ап ан при движ ении поршня от ВМТ к НМ Т и см е шение ее с оставш имися от предыдущего ци кл а остаточными г а за м и — таким образом готовится р а б о ч а я смесь. Основная часть процесса впуска (наполнения) происходит за 1/2 оборота коленчатого в а л а — первый такт рабочего ц и кл а. Сжатие рабочей смеси в цилиндре д в и гател я при движении порш ня от НМТ к ВМТ при за кр ы ты х к л а п а н а х впуска и вы пуска. О сновная часть этого процесса т а к ж е протекает за. 1/2 оборота коленчатого в а л а и я в л яется вторым тактом. П ри сж а т и и рабочей смеси ее темп ература и д авлен ие повышаются, что создает лучшие условия д ля сгорания. В конце т а к т а с ж а тия ра б о ч а я смесь восплам еняется с помощью электрической искры. П роц есс горения, сопровож даю щ ийся резким увеличением температуры и д ав л ен и я газов в камере сгорания. Р абочий хо д поршня от ВМТ к Н М Т под действием высокого д ав л ен и я сгоревшей топливовоздушной смеси (при закры ты х к л а п а н а х ) . Рабочий ход (процесс р асш ирения) — единствен ный из четырех тактов двигателя, в котором соверш ается n oв. л е зн а я м еханическая работа, сни м аем ая с коленчатого вала. Д а в л е н и е и тем п ер ату ра газов в конце такт а значительно ниже, чем в н а ч а л е его. В ы п у с к отработанны х газов через открытый выпускной к л а пан. П роцесс выпуска — четвертый такт, зак а н ч и в ае т полный рабочий цикл поршневого четырехтактного двигател я общей продолж ительностью два оборота коленчатого вала. П роцессы выпуска и впуска составляю т процесс газообмена. 2.3. И Н Д И К А Т О Р Н А Я Д И А Г РА М М А Р А Б О Ч Е Г О Ц И К Л А ЧЕ Т Ы РЕ Х Т А К Т Н О Г О Д В И Г А Т Е Л Я Х а р а к т е р протекания каж до го процесса рабочего ци кл а при перемещении порш ня в обоих нап равлени ях в заим освязан с из менением д ав л е н и я в цилиндре двигателя. Графически эта з а в и симость на зы в а е т с я индикаторной д иа гр а м м о й и получается эксперим ентальны м путем. Индикаторная д и а гр а м м а (рис. 1 ) строится в координатах: д ав л е н и е г а зо в Р в цилиндре — ось о р д и н а т и ход порш ня S или соответствующ ие ему объемы ( Vc и Vh) — ось абсцисс. Д и а г рамма позволяет определить мощность, экономичность д в и га теля и силы, действующие на 1,5 его детали. i,o Б о л е е подробно процессы, про°,5 исходящие в цилиндре четырех0 v v тактного двигателя, рассмотрим , * а о Рис. 1. Индикаторная диана примере индикаторной диагма двигателя с наддувом р а м м ы д в и га те л я А Ш -62И Р. на взлетном режиме' 2.3.1. Процесс газообмена П роцессом газообм ен а назы ваю тся такты впуска и выпус ка, а соответствующ ие им перемещения поршня — насосными ходами. П роцесс по д р аздел яется на несколько периодов: вы пуска, продувки, наполнения и дозарядки . В ы пуск. С к л а д ы в а е тс я из двух периодов: выхлопа и в ы т а л кивания, предназначен д л я очистки цилиндра от продуктов сго рания. Выпуск продуктов сгорания начинается с момента открытия выпускного к л а п а н а в конце процесса расш ирения (для д в и г а теля А Ш -6 2И Р угол открытия 74° до Н М Т ) — точка е на рис. ]. Это значительно уменьш ает работу, за т р ачи ваем ую на очистку цилиндра. В момент открытия кл ап ан а д авлен ие газов около Ю м П а , тем п ература 1100— 1300°С и скорость в ы текания 600— 700 м/с р ав н а скорости звука а ^ 2 0 1 ^ 7 \ П оэтом у истечение газо в на начальном этапе выпуска сопро вож дается резким шумом и н а з ы вается вы хлопом . З а счет самоистечения под действием б оль шого перепада давлен ия м еж д у внутренней полостью цилиндра и выхлопной системой д в и га те л я в атот период вытекает 60— 70% (повесу) продуктов сгорания. Второй период т а к т а выпуска — принудительное в ы т а л к и вание отработавш и х газов поршнем, п ерем ещ аю щ и м ся от НМ Т к ВМТ (отрезок е— г на рис. 1). Д а в л е н и е в цилиндре в этом периоде определяется гидравлическим сопротивлением вы хлоп ной системы и скоростью д в и ж е н и я поршня. Скорость истече ния га за при этом достигает 70— 100 м/с. П озднее закры тие выпускного к л а п а н а (г" на рис. 1) ул у ч ш ает очистку цилиндра за счет инерционности газового потока, д виж ущ егося через клапан . Н а д в игател е АШ 6 2 И Р выпуск ной кл апан за к р ы в а ет с я через 25— 35° после ВМТ. Таким образом, процесс вы пуска на двигателе АШ-62И.Р осущ ествляется за 279— 289° по углу поворота коленчатого ва л а . П ро дувка. У двигателей с наддувом д ав л е н и е в выпускном трубопроводе в период в ы тал к и в а н и я меньше, чем во впускном. П оскольку на А Ш -62 И Р впускной к л а п а н откры вается несколь ко раньш е подхода порш ня к Н М Т (на 15— 25° в процессе в ы пуска — т. г' на рис. 1), в течение 40— 60° об а к л а п а н а впуска и выпуска открыты (ф а з а перекрытия к л а п а н о в ) . В этот мо мент происходит более интенсивная очистка цилиндра от о т р а ботанных газов. Н а д в игател е А Ш -6 2И Р при этом вы броса св е ж ей топливовоздушной смеси через к л ап ан выпуска п ракти чес ки не н аб лю дается. В п у с к свежей топливовоздушной смеси в цилиндр двигателя в основном происходит за ход поршня от ВМТ к Н М Т, т. е. от точки г до точки а (рис. 1, 2 ), и н азы в ается наполнением. Т опливовоздуш ная смесь, при готовляем ая в карбю раторе, при движении до нагнетател я за счет испарения частиц топлива (в зависимости от состава смеси, температуры наруж ного воз д уха и сорта бензина) о х л а ж д а е т с я на 15— 20°С и более. П р о ходя через нагнетатель смесь нагр евается на крейсерских ре ж и м а х на 20— 30°С и на взлетном реж и м е на 50—60°С. Т е м п е ра тур а смеси при движ ении по впускному т р а к т у н а гревается от соприкосновения с нагреты ми детал ям и, имеющими высокую тем п ературу ( в ° С ) ; 10 а! V 'а v. V Р и с . 2. Х арактер протекания процесса впуска двигателя, рабо таю щ его бет наддува (а) и е наддувом (б), на режиме малого газа головка впускного клап ана . . . . головка выпускного клапана . . . . 400—500 700—800 стенка всасываю щ их труб на земле , . . стенка всасываю щ их труб в полете . . . электроды свечи днищ е порш ня стенка цилиндра . . . . . . 20—70 15—70 500—700 . . . . . . 250—350 . . . . . . 150—300 В цилиндре смесь смеш ивается с горячими остаточными г а за м и (800— 900°С). О бщ ее повышение температуры может достичь 100°С и выше, что приводит к уменьшению плотности топливовоздушной смеси н, следовательно, к уменьшению массового секундного расхода смеси и мощности двигателя. П ри перемещении поршня к ВМТ в такте сж а т и я давление в цилиндре остается некоторое время меньше давлен ия н а д дува Рк, несмотря на уменьшение объема цилиндра, и смесь ввиду ее инерционности п р одолж ает поступать через открытый впускной клапан , закры ваю щ и йся с запозданием на 44° (т. а' на рис. 1). Этот процесс назы вается зарядкой. Таким образом, о б щ а я продолж ительность процесса наполнения двигателя Л Ш -6 2 И Р составляет 239— 249°. Основным критерием качества процесса газообмена я в л я ется коэфф ициент наполнения гц-, равный отношению весового количества свежей смеси, поступившей в цилиндр д в и гателя, к количеству смеси, соответствующему рабочему объему цилиндра при давлении, равном давлению наддува Р к, и соот ветствующей тем п ературе ТкТ |г — G c m / О с ч т е о р — б ц - м / р к V h ' (о ) Н а расчетных р е ж и м а х гц = 0 , 8 — 1,2. Д л я сравнения на рис. 2 и зоб раж ены индикаторны е д и аграм м ы процессов газообм ена д л я д ви га те л я без н а д д у в а (а) и А Ш -62И Р с наддувом на ре ж и м е малого г а з а (б). 11 2.3.2. Процесс сжатия П редвари тельное, т . е . д о воспламенения, с ж а т и е смеси позво л я е т иметь более высокое д авлен ие газов после сгорания и тей с а м ы м увеличивает работу, получаемую при их расширении, что повы ш ает полезную работу и экономичность цикла. П роцесс с ж а т и я соверш ается при движ ении поршня от НМТ к ВМ Т (отрезок а — с н а рис. 1) и протекает с двухсторонним теплообменом: в на ч а ле процесса смесь н агревается от н а г р е ты х деталей цилиндропорш невой группы. П о мере перемещения порш ня к ВМТ темп ература и д авлен ие смеси увеличиваются, д остигая в А Ш -62И Р значений 7 / = 700—800UC и Р с = 1,5— 3 ,0 М П а. В конце процесса с ж а т и я тепло от смеси передается детал ям цилиндропорш невой группы, т. е. происходит .ее охлаж дение. 2.3.3. Процесс сгорания Бензины, применяемы е в современных авиационны х порш невых д ви га те л я х ( Б 9 1 /1 1 5 , Б 95/130 — буква Б означает, что этот бензин авиационный, первое число х а р а к т е р и зу е т д етон а ционные свойства и второе—сортность бен зин а), п редставляю т собой слож ную смесь различных углеводородов, состоящих в основном из углерода (14% п о в е с у ) и водорода ( 8 6 % ). В процессе приготовления топливовоздушной смеси в к а р бю раторе двигател я образуется смесь воздуха с испарившимся топливом и кап лям и разм ером 100—300 мкм. Ч ас ть топлива поступает в н агнетатель в виде тонкого слоя из осаж д енны х капель, д виж ущ его ся по стенкам. Т а к а я топливовоздуш ная смесь д виж ется по т р а к т у со скоростью 25— 150 м/с. Б о л ьш а я часть бензина (60— 8 0% ) по пути следования до цилиндра ис паряется. Н аличие в топливовоздушной смеси жидкой ф азы определяет существенную неоднородность состава смеси по о б ъ е м у кам еры сгорания и неравномерность распределения топлива по цилиндрам двигателя. Это приводит к неустойчивой работе двигателя (особенно на бедных смесях % > 1 ), прояв л яю щ ейся в нестабильности х а р а к т е р а следую щ их друг за д р у гом циклов по величинам максим ального д ав л ен и я в цилиндре в процессе сгорания и скорости сгорания весового з а р я д а , что приводит к колебаниям оборотов, тряске, уменьшению мощности и снижению экономичности двигателя. П роцесс сгорания начинается с момента воспламенения топ ливовоздушной смеси (т. с 'н а рис. 1 ) за 15— 20° до подхода порш ня к ВМТ — момент подачи высокого н а п р яж е н и я на свечи за ж и г ан и я . П ри электрическом р а зр я д е м еж д у эл ектро д ам и свечи объем топливовоздушной смеси, находящ ийся в этом про 12 м ежутке, нагр евается тепловым ударом. Одновременно часть м олекул топлива и воздуха р аспадается, происходит их иони за ц и я. Х им ическая активность ионизированных молекул топ лива и р а д и к а л о в при высокой тем п ературе в зоне р а з р я д а резко увеличивается, что приводит к воспламенению топливо воздушной смеси с выделением значительного количества тепла, способного подготовить к воспламенению Окружающие моле кулы. Время, за т р а ч и в а е м о е на подготовку молекул топлива и окислителя к воспламенению и последующ ему сгоранию, н а зы вается периодом за д е р ж к и воспламенения, который длится 4— 6 ° поворота коленчатого вала. Если тепла выделится недо статочно д л я конкретных условий по температуре и давлению смеси д л я конкретного сорта топлива, этот период может з а к о н читься невоспламенением основного объема топливовоздушной смеси. П ериод за д е р ж к и воспламенения определяет первую ф а зу процесса сгорания — ф а з у воспламенения смеси и ф о р м и р о в а ния первичного очага пламени, т. е. от момента подачи искры до н а ч а л а резкого повышения д ав л ен и я в цилиндре двигателя. О сновная, в то рая ф а з а — ф а з а быстрого сгорания, з а к а н ч и вается в момент д остиж ения максим ального давлен ия в ци ли нд ре (т. 2 на рис. 1). П родолж ительность ее составляет 2 0 - 2 5 ° угла поворота коленчатого в ала. Горение в цилиндре двигател я закан чи вается (т. г' па рис. Ц ф азой догоран ия отдельных объемов турбулентной смеси и про д уктов неполного окисления (сгорания) углеводородов в самом н а ч а л е рабочего хода поршня (10— 15° после ВМ Т). Весь про цесс сгорания д лится 30— 45° поворота коленчатого в ал а и в з а висимости от частоты вращ ения в а л а на него отводится 0,001— 0,003 с. Э фф ективность процесса горения зависит от многих ф а к т о ров, подробно р ассм атр иваем ы х в курсе «Теория поршневых двигателей» (род применяемого топлива, степень сж атия, ф орм а кам ер ы сгорания, частота вращ ения коленчатого в а л а и д р.). В этом пособии рассмотрим основные ф акторы , контролируе мые в процессе эк спл уатац ии д вигателя А Ш -62И Р. Состав смеси ока зы в а ет большое влияние на полноту сго рани я з а р я д а топливовоздушной смеси в цилиндре д вигателя и скорость г о р е н и я ,т . е. время сгорания з а р я д а (рис. 3). Н а и б о л ь ш а я скорость горения соответствует смеси с а = U,35— — 0,90 (эксперим ентальны е д ан н ы е ). При увеличении и особен но при уменьшении а скорость горения резко сни ж ается всл ед ствие сниж ения тем п ературы смеси в процессе горения: д ля бедных по топливу составов смеси ( а > 1 ) — из-за з а т р а т тепла на н а гр е в избыточного д л я протекания химической р еакции во з 13 духа, введенного в .ц и л и н д р ы ; для богаты х смесей ( а < 1) — из-за хи мической неполноты сгорания топ л ива и з а т р а т т еп л а на нагрев и ис парение его несгоревшей части. Б едны е смеси горят вяло, не устойчиво и процесс затяги в ается до н а ч а л а т а к т а выпуска и позже, что сопровож дается перебоями в работе цилиндров, тряской д в и гател я и ко л ебан иям и частоты в ращ ен ия ко ленчатого вала. Горячие продукты ci сгорания могут воспламенить топли Op 07 op Ot 10 i f / 2 13 1p вовоздушную смесь в процессе п ро P h c . 3. Зависимость скорости дувки. Это приведет к вспышкам в горения топливовоздуш но» кар б ю раторе и может привести к смеси от се состава останову двигател я и пожару. Б огаты е смеси т а к ж е горят вяло и неустойчиво, но из-за недостатка кислорода и меньшей температуры, по сравнению с горением бедных смесей, горение п р е к р ащ ается раньше. В этом сл у чае на выхлопе наб л ю д ается черный д ы м и возм ожно вос плам енение горячих продуктов неполного сгорания, выходящ их из двигателя, при их перемеш ивании с атмосферным воздухом. Влияние состава смеси на устойчивость работы д ви гател я необходимо учитывать производя его з а л и в к у перед запуском: за л и в к а холодного д ви гател я сопр ово ж дается обеднением смеси из-за интенсивной конденсации бензина на холодных стенках т р а к т а ; за л и в к а горячего д в и гател я приводит к переобогащ ению смеси. В обоих случаях бо лее четко проявляется н е р а в 0 номерность распределения 'С топлива по цилиндрам д ви гателя. е Н а и б о л ьш е е значение мощности д вигателя (рис. 4) соответствует а — 0,85—0,90, т. е. наибольш ей скорости го рения. Н а и б о л ь ш а я те м п е р а т у р а , головок цилиндров (180°С у А Ш -6 2И Р) д остига ется при а = 0,95— 0,97, a 07 08 03 (.0 19 of удельный расход топлива имеет минимум на бедных мощности Р и с . 4. Зависимость двигателя (1), температуры голов см есях — а = 1 , 0 5 — 1,10. На ки цилиндра (2) и удельного рас этом составе смеси темперахода топлива (3) от состава смеси и ’г ура головок близка к максим альной (170®С), Общность немно го меньше, в резу л ьтате скорость полета сам олета А н -2 может снизиться примерно на 5 км/ч. Опережение заж игания, т. е. воспламенение топливовоздушвой смеси электрической искрой до подхода поршня к ВМТ, обусловлено тем, что д л я сгорания за р я д а этой смеси необхо димо некоторое врем я и горение до лж но происходить при мини м альном изменении о б ъем а в конце т а к т а сж атия, о б у сл а в л и ваю щ его наилучш ие условия (по темп ературе и давлению сме си) д л я воспламенения и горения. В этом ж е случае обеспечи ваю тся н а и бол ьш а я скорость, полнота горения и мощность д вигател я, наименьший удельный расход топлива (см. 2.4.3 и 2.5.5) и обеспечивается нормальный (расчетный) тем п е р а ту р ный р еж и м д в и га те л я (рис. 5). 60 50 зо 20 t С ю -I V, Q Б Р и с . 5. Влияние угла опереж ения заж и ган и я на инди каторную диаграм м у: а —чрезмерно позднее; 6 —чрез мерно раннее Угол опережения за ж и г ан и я в градусах поворота коленчатого в а л а д л я к а ж д о г о д в и гател я подбирается эксперим ентально и д л я А Ш -6 2 И Р составляет д л я передних свечей 20°, д л я з а д них 15°. П ередние свечи расположены б ли ж е к к л а п а н у вы пуска, где больш е остаточных газов и процесс горения проте ка е т медленно. Величина наивыгоднейш его угла опереж ен ия зависит от сте пени с ж а т и я , ф ормы и разм еров кам еры сгорания, числа и р а с полож ен ия свечей за ж и г ан и я , качества смеси, д ав л ен и я надду15 §а и частоты в ращ ен ия коленчатого в а л а . Ма двигателе А Ш -6 2 И Р угол опереж ения за ж и г а н и я изменяется только в з а висимости от частоты в р ащ ен и я с помощью а в т о м а т а опере ж ения. установленного в магнето БСМ -9. Д ет онационное горение — горение, при котором распрост ранение ф ронта плам ени происходит со скоростью 1000— 2300 м/с (скорость распространения турбулентного пл ам ени в цилиндре поршневого д в и га тел я р а в н а 20— 30 м /с). Т а к а я скорость горе ния в цилиндре поршневого д в и га те л я при некоторых условиях эк спл уатац ии о бусловлена л о кал ьны м и повыш ениями д а в л е ния и тем п ературы смеси в к ам ер е сгорания в местах, у д ал е н ных от свечей за ж и г ан и я , приводящ их к интенсивному проте канию предплам енны х процессов и сам овоспламенению некото рых микрообъемов. О б р аз у ю щ а яся у д арн ая волна, многократно о т р а ж а я с ь от стенок, воспламеняет остальны е микрообъемы смеси. Время выгорания за р я д а во фронте ударной волны по р я д к а 10-5 с (в случае нормального протекания процесса т у р булентного горения время выгорания 1— 3 • 10 ~ 3 с ) : З н ач и т е л ьн а я часть энергии при этом тр атится на нагрев деталей цилиндропорш невой группы и диссоциацию молекул с об разован ием СО, С, Н, О, протекаю щ им и с поглощением большого количества тепла. Д етонационное горение сопровож дается х а рактер н ы м м е т а л лическим стуком, вы званным вибрациям и стенок цилиндра и резким выбиранием за зо р а м еж ду поршневым пальцем и го ловкой ш атуна. П ри этом возможны перегревы и прогары пор шня, клапанов, выгорание электродов свечей за ж и г а н и я , про исходит интенсивное выделение с а ж и (нет условии д л я сго р а ния выделившегося атомарного у гл е ро д а ). М ощность и эконо мичность д вигателя при этом падают. М еханические нагрузки при детонации могут привести к разруш ен ию отдельных деталей. Склонность двигател я к детонации зависит от степени с ж а тия, состава смеси, д авл ен и я и температуры поступаю щего в о з духа, опережения за ж и г ан и я , частоты вращ ен ия, типа д в и г а теля и особенно от сорта применяемого топлива. П ри уменьшении опережения з а ж и г а н и я склонность д в и г а теля к детонации уменьш ается. Н аи б о л е е распространенны м антидетонатором, д обав л я ем ы м в топливо, является тетраэтилсвинец Р в ( С 2Н 5 ) 4, п р е д с та в л я ю щий собой прозрачную бесцветную сильно ядовитую м а с л ян и с тую ж идкость. Д л я предотвращ ения отлож ений свинца на д е т а л я х двигател я в антидетонатор д о б а в л я ю т выносители: бро мистый этил С 2Н 5 ВГ, д ибр ом этан С 2Н 4ВГ2 или монохлорнаф талнн C 10H 7CI. Такие смеси назы в аю тся этиловой ж идкостью . 16 П ри возникновении детонации в условиях эксплуатации необходимо облегчить работу двигателя, уменьшив подачу топлива. Р абоч и й ход. П орш ень перемещ ается под действием вы со кого д авл е н и я продуктов сгорания. Н а ч а л о м рабочего хода можно считать положение поршня, при котором д авл ен ие в ци линдре достигает наибольш ей величины, т. е. через 10— 15° по углу поворота коленчатого вала после ВМТ. В течение этого времени д авл ен ие интенсивно н а ра с та ет до т. z (см. рис. 1 ). П о мере д виж ени я поршня к НМ Т д авлен ие и температура газов п ад аю т вследствие превращ ения тепла в работу, тепло отдачи в стенки цилиндра и другие тепловые потери. З а 74° до Н М Т на двигателе А Ш -62И Р о ткры вается кл апан выпуска. Н а рис. б приведена д и а г р а м м а газораспределении д в и га те л я А Ш -62И Р, на которой наглядно показаны моментыоткры тия и за кр ы т и я клапанов впуска и выпуска и про д о л ж и тельность процессов за один цикл. Условные обозначение С ж ати е [ | Рабочий хоЗ н. .-ля.- t Выпуск Р и с . 6. Д и аграм м а газораспределения двигателя А Ш -6 2 И Р 17 2.4. И Н Д И К А Т О Р Н Ы Е П А Р А М Е Т Р Ы Д В И Г А Т Е Л Я Эфф ективность работы д в и гател я оценивается мощностью, коэффициентом полезного действия и удельным расходом топ лива. В свою очередь перечисленные пар ам е т р ы п о д р а зд е л я ю т ся на индикаторные и эффективные. 2.4.1. Индикаторная мощность Чем больш е п о л о ж ител ьн ая ин ди каторная работа L,-, тем луч ше степень использования рабочего о б ъем а Vh цилиндра двигателя. -Е сл и принять, что на поршень в та кт е рабочего хода д ей ст вует некоторое условное постоянное д авл ен ие Р,- (рис. 7), совер ш аю щ ее в течение одного хода поршня работу, равную р а б о р -5*5 * СМ 2 те газов за цикл, то величина Li д л я зад ан но го рабочего о б ъ ем а ци линдра V h определится 60 произведением Li = Pi Vh. 50 30 20 40 о. (6 ) Это условное д авл ен ие н а з ы вается средним индикаторным давлением. С у м м а р н а я ра б о т а дей стви тельных циклов во всех ци ли нд рах в единицу времени опреде ляет индикаторную мощность двигателя Ni = pi Vh in/900, (7) здесь п / 120 — частота циклов в ци ли ндрах в с-1; i — число цилиндров. Из последнего вы раж ени я видно, что ин ди каторная м о щ Рис, 7. Определение среднего ин ность зависит от среднего инди дикаторного давления каторного давления, т. е. от ве личины перепада д авлений в процессах рабочего хода и сж атия, состава смеси, угла опережения за ж и г ан и я , продолжительности процессов наполнения и выпуска, величины давлен ия наддува, степени дросселирования,, температуры и вл аж но сти наруж ного воздуха и др. И н д и к а то р н ая мощность зависит т а к ж е от ч ас тоты вращ ен ия коленчатого в а л а (числа рабочих циклов в еди ницу врем ени), числа цилиндров и рабочего об ъем а цилиндра. 18 О И ндикаторная мощность на взлетном А Ш -6 2 И Р равна 880 кВ т (1200 л. с.). реж и ме двигател я 2.4.2. Индикаторный КПД Экономичность действительного цикла характеризуется ин д икаторны м К П Д двигателя, равным отношению индикаторной работы к количеству тепла, затраченному на получение этой работы : тy ^ L i / Q i = L i / G THu = 3600 N j / G T Я„, (8 ) где G r — часовой расход топлива, к г/ч ; Н и — ни зш ая тепло твор ная способность топлива, к Д ж / к г — д л я авиационного бен зина Ни = 43400 к Д ж / к г . В соответствии с (8 ) величина тр зависит от параметров, определяю щ и х индикаторную мощность. Главнейшим эксплу атационны м фактором , определяю щим ц,■, является состав смеси. Н а и б о л ьш е е значение (0,25— 0,38) достигается а = 1 , 0 5 — 1,10. Основные потери топлива, %: неполнота сгорания . . . . отдача тепла в масло и воздух . унос тепла с отработанны ми газам и . . . . . 15—25; 10— 15; 35—45. И ндикаторны й К П Д учитывает только тепловые потери и ха р а кт е ри зуе т совершенство двигателя к а к тепловой машины. 2.4.3. Индикаторный удельный расход топлива Вторым экономическим показателем действительных циклов я вл яе т с я индикаторный удельный расход топлива ci = GT/ N ;, (9) а = 3600/Я,, щ. (10) или, учиты вая ( 8 ): В ы раж ени е (10) говорит об очень тесной взаим освязи всех рассм отренны х параметров. 2.5. Э Ф Ф Е К Т И В Н Ы Е ПА РА М ЕТ РЫ Д В И Г А Т Е Л Я 2.5.1. Мощность механических потерь Ч ас ть индикаторной мощности д вигателя преодоление трения внутри двигател я (% ) ■ расходуется на 19 трение трение трение потери трение поршней и поршневых колец . . в подш ипниках цилиндропорш невой группы в приводе механизма газораспределения . на трение в редукторе в приводе агрегатов (топливного и масляного насосов, воздуш ного компрессора, магнето, генератора и др.) . . . . работа насосных ходов . 45—65 5 — 10 5— 10 10— 15 5— 10 10— 15 Эти потери н а зы в аю тся мощностью м еханических потерь Л% Величина N M в основном зависит от частоты в ращ ен и я колен чатого вала, сорта, качества и тем п ературы м ас л а, конструк тивного и технологического соверш енства д вигател я. З а в и с и мость N m о т частоты вращ ения описывается вы раж ени ем NM = A n m, ' (П) где А — постоянный д л я данного д в и га те л я коэффициент; т — постоянный д л я данного д ви гател я п о к а за тел ь степени, равный 1,8 — 2 , 2 . Увеличение температуры м асл а с н и ж ает механические поте1лг\о ри за счет уменьшения вязкости. П ри т е м п е ра туре более 1UU ь вязкость становится настолько малой, что масло не уд ер ж и вается в за зо р а х м е ж д у трущ имися поверхностями. Это приво дит к полусухому трению и увеличению N M• С ниж ение т е м пературы м асла с 70 до 40°С приводит к росту N M на 10— 15% (для А Ш -62И Р на 6 — 11 кВт или 8 — 1 5 л .с .) . У д вигателя АШ -62И Р с нагнетателем, приводимы м во в р а щение коленчатого в а л а двигателя, зн ач и тел ьн ая часть м о щ ности тратится на создание над дува: на взлетном реж и м е А'ч равна 52— 110 кВт (70—80 л. с.) при N M = 88— 96 кВ т (120— — 130 л. с.). 2.5.2. Эффективная (полезная) мощность Мощность двигателя, идущ ая на в ращ ен ие воздушного вин та, меньше индикаторной на величину механических потерь •Ум и А я мощности нагнетателя: N е = N i— N м— Л'я. (12) Эта мощность назы вается эффективной мощностью двигателя. 2.5.3. Механический КПД двигателя Механический К П Д о т р аж а е т снижение мощности двигателя вследствие механических потерь (ЛГМ и N H): T)M= A e/A ', = l - ( N „ + N H) / N i , . (13) Г|м показы вает, какую долю индикаторной мощности составляет 20 эф ф ек ти в н ая мощность и характеризует совершенство д в и г а теля к а к систему механизмов. Д л я А Ш -62И Р ч\м = 0,8 — 0,9. 2.5.4. Эффективный КПД двигателя Экономичность работы двигател я по эффективным п о к а з а телям оценивается эффективным К П Д : T)e = L e/ H u G T= Pi У ц ц м / Н и От= 3{)00 N e/ H UG T, (14) тр п ок азы вает долю тепла, вводимого в цилиндры двигателя, пошедшую на создание эффективной мощности, т. е. учитывает все потери энергии в двигателе и ха ра кт е ри зуе т двигатель в целом к а к тепловую м аш ину и ка к систему механизмов. Д в и га тел ь А Ш -62 И Р имеет т|»«0,20. 2.5.5. Удельный эффективный расход топлива Вторым п о к азател ем экономичности д в и гател я по эф ф ектив ным п а р а м е т р ам является удельный эффективный р а с ход топлива = С г/Л Д (15) Учитывая (14): сг = 3 6 0 0 / Я и тр = 3600/ Н и г], цм. (Hi) И з сравнения (10) и (16) следует, что се = Ci / х\м. ч (17) И з приведенных выражений видно, что удельный эф ф ектив ный р асход топлива зависит от Н и (т. е. химического состава т о п л и ва ), от величины потерь тепла в цилиндрах тр, от м ощ ности трения т1м. Д л я д ви га те л я А Ш -62И Р с,, имеет следую щие значения: взлетным режим . . . . н о м и н а л ь н ы м ...................... взлетным ржеим . . . . 400 г/кВт-ч (300 гл.с.-ч): 380—400 —»— (280—300 —* - - ) ; 400 г/кВт-ч (300 г/л.с.-ч); П ри обеднении смеси высотным корректором вручную до а — 1,05— 1,10 в полете на крейсерских реж и м ах се сни ж а е т с я до 270— 285 г / к В т - ч (200— 210 г /л .с.-ч ). 2.6. ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ АШ -62ИР Зависи м о сти изменения эффективной мощности и эф ф ектив ного удельного р а с х о д а топлива от основных изменяемы х ф а к 21 торов (частота в ращ ен ия коленчатого в а л а и др.) при р а зл и ч ных условиях н а зы в аю т хар акт ер и с т и ка м и двигателя. Х арактеристики д ел я т с я на две большие группы: р егулиро вочные и основные. Р егулировочны е х ар актер истики определяю т о п тим ал ьны е условия работы д ви га те л я по ка ком у-ли бо регу лиру ем ом у п а рам етр у. Н аиб ол ее применяем ы ми являю тся х а рактеристики по составу смеси и углу опереж ен ия за ж и г ан и я . О сновные характеристики п ок азы ваю т изменение п а р а м е т ров д в и г а те л я (У е, се и разл ич ны х К П Д ) от эксплуатационны х ф а к т о р о в (частоты вращ ен ия, нагрузки и д р . ) . Н а и б о л ьш е е практическое применение получили внешняя, вин товая и вы сотная характеристики. 2.6.1. Внешняя характеристика Внеш няя х а р а ктери сти ка пр ед ставл яет собой зависимость Л\., се и других п о казателей д ви гател я от частоты вращ ен ия колен чатого в а л а с полностью открытыми дроссельным и засл о нкам и при работе на земле. П ри этом состав смеси и опережение за ж и г а н и я оптимальные. И зменение частоты в ращ ен и я осу щ ествляется изменением внешней нагрузки с помощью г и д р ав лического торм оза, другого устройства или изменением ш ага (угла установки лопастей) воздушного винта. Состав смеси по ддерж ивается постоянным, равны м 0,85, т. е. соответствующим м аксим альной мощности. В этом сл у чае х а рактер истик а п о к азы в ает предельные мощностные возм ож н о сти двигател я по оборотам. Возникаю щ ие в двигателе нагрузки превыш аю т расчетные, что ограничивает время работы на них (не более пяти минут). Увеличение Мс (рис. 8 ) происходит за счет увеличения числа циклов в единицу времени и среднего эффективного давления, растущ его за счет увеличения весового за р я д а смеси при повы шении давления над дува с ростом частоты вращ ен ия (больше «расч), что вызывает падение мощности и зн-ачительный рост Мм (11). При каком-то значении п вся мощность, р а зв и в а е м а я в цилиндрах двигател я (Л/,), будет за т р а ч и в а т ьс я на преодо ление механических потерь. Такой реж им работы н азы в ается режимом разгона (раскрутки) и сопро вож дается чрезвычайно высокими динамическими и тепловыми н а гр узк ам и и недопус тим в эксплуатации. Н а практике режим ра зго н а возникает при резком снятии нагрузки, например, при срыве винта. П оскольку интенсивность роста Мм больше, чем Mi (13), ц.м п а д а е т и се увеличивается (см. рис. 8 ). _ Внешние характеристики, п олучаем ы е при пром еж уточны х пол ож ен иях дроссельных засл оно к (для двигател ей с надду22 900 600 700 еоо 500 Се, г/лсм- А00 ■3(0 ' 300 290 • 280 270 300 200 <500 1600 (700 (800 ( 900 2000 2400 220! П,об/- Р и с 8. В неш няя характеристика порш невого д в и гателя внутреннего сгорания: 1 — при полностью откры том дросселе; 2 — при Рк — 900 мм рт. ст.; 3 — удельный расход топлива вом ), назы ваю тся частичными. Х арактеристика снимается при постоянном д авлении наддува, который под держ ивается при крытием д россельных заслонок. В этом случае х арактеристика п о к а зы ва ет наибольш ие мощности, на которых двигатель можег н а д е ж н о р аб о т а т ь продолжительное время — не менее одного часа. В неш няя характеристика двигател я в значительной степени зависит от качества топлива и организации процессов см есе о б р аз о в ан и я и горения. 2.6.2. Винтовая характеристика Винтовая характеристика (рис. 9) п р едставляет собой з а в и симость N c, се и других показателей от частоты вращ ения к о л енчатого в а л а при постоянной нагрузке. Ч астота вращения изменяется дроссельным и заслонкам и, а постоянная нагрузка п о д де рж и в а е тся винтом, установленным на самый малый шаг. Мощность, потфебляемая винтом N B, пропорциональна ч ас тоте вр ащ ен ия в третьей степени. Мощность двигател я на к а ж д ом равновесном р е ж и м е (п — c o n st), р а в н а мощности, потреб л я ем о й винтом, поэтому 23 N B = B n 3 = N,.. (18) где В — постоянная. Таким образом, Лге на винтовой 900 характеристике изменяется по кубичной параболе. 700 М акси м ал ьн у ю мощность двигатель р а зв и в а е т при 280 500 полностью откры ты х дрос сельных засл он ках , т. е. в 300 2Ы) точке, л е ж а щ ей на внешней характеристике. Р е ш аю щ ее влияние на 1600 т о гооо ггоо изменение се по винтовой Р и е. 9. Д р о с с е л ь н а я х а р а к т е р и с т и к а характеристике о казы вает двигателя регулировка к ар б ю р а т о р а : на реж и ме м алого г а за для надежного воспламенения топливовоздушной смеси с вы сокой концентрацией остаточных газов в условиях глубокого дросселирования а = 0,6 — 0,7. Н а крейсерских ре ж и м а х а = 0,95— 1,05 и на больших р еж и м а х а = 0,85— 0,90. Винтовая х арактеристика необходима д л я оптим ального вы бора режимов работы двигател я по Ме и се. 2.6.3. Высотные характеристики Высотные характеристики (рис. 10) — граф и чески е зав и си мости N e и сс, от высоты полета при постоянных значениях ч а с тоты вращения коленчатого в ал а, состава смеси и о п т и м а л ь ном угле опережения заж и ган ия. Д а в ле н и е наддува, соответствующее номинальному, э к с п л у а тационному или одному из крейсерских реж и м ов (с соответсг- -290 -260 т о Но'/500 2000 Р и с . 10. Высотная 24 3000 характеристика АШ -62 И Р двигателя вующим значением частоты вращ ен ия коленчатого в а л а ), с подъемом на высоту поддерж ивается постоянным путем о т кры тия дроссельных заслонок. Высота, на которой дроссельные засл о нки полностью открыты, назы вается расчетной (для номи нального р е ж и м а ). У д вигателя А Ш -62И Р при этом Рк = 900 мм рт. ст. и Н Ргсч= 1500 м. Увеличение эффективной мощности д ля А Ш -62И Р на 14,7 кВт или на 20 л. с. с подъемом на высоту объясняется сни жением наруж ной температуры, т. е. увеличением плотности воздуха и, соответственно, весового за р я д а топливовоздушной смеси, поступающего в цилиндры двигателя. Снижение плотно сти воздуха с подъемом до расчетной высоты незначительно за счет работы нагнетателя на режиме Р к = const. О дноврем ен но уменьш ается противодавление на выхлопе, способствуя'лучшей очистке цилиндров от остаточных газов, что увеличивает весовой з а р я д смеси. После расчетной высоты мощность двигателя уменьшается аналогично уменьшению плотности воздуха, но несколько интенсивнее ее. Увеличение плотности воздуха на входе в цилиндры д в и г а теля с подъемом до расчетной высоты не изменяет объемного расхода, определяю щ его работу карб ю ратора, и расхода топ лива, что приводит в весовом отношении к некоторому обедне нию топливовоздушной смеси и уменьшению эффективного удельного расхода топлива. После расчетной высоты, при неиз менном расходе топлива через карбю ратор, происходит забогащение смеси и увеличение с,- Уменьшение массового секунд ного расхода воздуха сопровож дается уменьшением А,.. Высотная характеристика позволяет оценивать двигатель по основным па р а м е т р ам на различных высотах полета, 3. КОНСТРУКЦИЯ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ Д В И ГА ТЕ Л Я 3.1. к а р т е р 3.1.1. Назначение картера К ар тер я в л яется основным силовым узлом двигателя, вос принимаю щим нагрузки от цилиндропоршневой группы, ш а тунного механизм а, силу тяги воздушного винта и передающим последнюю через подмоторную рам у на конструкцию сам олета. Н а картер устан авли ваю тся агрегаты, имеющие привод от дви гателя. 25 Р и с . 11. К а р т е р д в и г а т е л я : 1 — н о с о к к а р т е р а ; 2— п е р е д н я я ч а с т ь с р е д н е г о картера; 3— задняя часть среднего картера; 3 — передний корпус на г нетателя; 5 — задний корпус нагнетателя; 6— з а д няя кр ы ш ка К артер двигателя состоит из шести основных частей, соеди ненных меж^ду собой болтами и ш пильками (рис. 1 1 ): носка, передней и задней половин среднего картера, переднего и з а д него корпуса нагнетателя и задней крышки. 3.1.2. Конструкция носка картера Носок (рис. 12) изготовлен ш тамповкой из алюминиевого с п л а в а ЛК-5 и имеет чаш еобразную форму. П ер едн яя часть носка выполнена в виде ступицы с н а р у ж ным ф лан цем для крепления крыш ки упорно-опорного подш ип ника вала воздушного винта (стальной отъемный ф лан е ц носка ка р т е р а ) и внутренним ф ланцем д ля крепления н е п о д в и ж н о й шестерни редуктора. На внутреннем ф лан це в верхней части имеются два отвер стия для подвода м асла от регулятора постоянных оборотов ( Р П О ) к винту и отверстие в нижней части д л я сл ив а масла из полости меж ду крышкой и упорно-опорным подшипником. В ступицу передней части носка запрессована и застопорена ш тифтом с тал ьн ая обойма под упорно-опорный ш ариковы й под ш ипник с передним внутренним буртом, восприним аю щ им осе вые усилия вала винта. Н а выступающ ую часть болтов креп ле ния крыш ки упорно-опорного подш ипника с тав и тся распорное 26 Из дефлектора. 4 — в мае 'ООТСТОИНИК Р и с . 12. Н о с о к к а р т е р а : /- ф л а н е ц привода Р П О ; 2 - - г н е з д о з а м е р а д а в л е н и я м а с л а ; 3 - с м о т р о в о е ок н о ; 4 — т р уба слива масла в маслосборник; 5 — установка переднего фл ан ц а маслосборника; 6 — гнездо установки дефлектора алюминиевое кольцо, используемое для крепления внутреннего диска ж а л ю зи капота в зимних условиях эксплуатации. С л ев а вверху носок имеет прилив с ф ланцем / для крепления привода Р П О . Ф ланец имеет семь шпилек и штифт для у ста новки Р П О , прорезь д ля ведущей шестерни привода и входные отверстия к ан ало в подвода м асла к нап равляю щ им толкателей верхних цилиндров механизма газораспределения, на см азку привода Р П О и от Р П О в механизм управления положением лопастей воздушного винта (рис. 13). Д а в ле н и е м асла -в двух основных к а н а л а х (см. рис. 1 2 ) можно замерить манометром, д ля установки которого каналы имеют гнезда 2 с конический резьбой, заглуш енн ы е пробками. С левой стороны наруж ной поверхности носка имеется бо бышка 3 д ля смотрового окна с резьбой под пробку. На стенке окна имеется риска, с помощью которой по меткам на венце ведущей шестерни редуктора можно установить магнето и проверить ф а зы газораспределения. 27 От ГГОI 8uwm lu r*pu&o3o Рля сливо масла. си РПОи приЙоВа рпо 0 KopmefT~~Гнездо направляки-цей то л к а т е л я бпуека цилинЭраг18 Жиклер ф2мн „ З ен ько б к а бля п о б е д а м о с л а на с м а з к у прибоба Для за м е р а д а в л е н и я м асла £ ГнезЗо напоабляю'.цпй полнотел* » выпуска цилинЗро ^ 3 Н ап р авл яю щ и е т о л к а т е л я Р ис . !3. С х е м а м а с л я н ы х к а н а л о в в носке к а р т е р а В нижней части носка имеется ф лан ец с отверстием и че тырьмя шпилькам-и д ля крепления трубы 4 слива м асл а из носка в маслосборник. В нижней части носка имеется прилив с ф л а н цем 5, имеющим две шпильки крепления переднего ф лан ца маслосборника. В приливе выполнены два к а н а л а : р а зв е т в л е н ный вертикальны й—д ля слива м асл а из полости носка и из полос ти среднего картера через масляный деф лектор в м аслосборник и горизонтальный — д ля слива м асла из полости среднего к а р т е ра в маслосборник. В приливе имеется горизонтальное отвер стие для стяжного болта носка со средним картером . Выше его расположено гнездо 6 д ля переднего конца м аслян ого д е ф л е к тора, установленного в полости среднего кар т е р а . Гнездо соеди нено с вертикальными масляными к а н а л а м и прилива. Н а наружной поверхности задней части носка равном ерно по окружности в два ряда расположены 18 бобыш ек с отвер стиями под н ап равл яю щ ие толкателей с па за м и д ля прохода роликов толкателей. Передний ряд — для н а п р а в л я ю щ и х т о л кателей клапанов выпуска, задний — кл ап ан ов впуска. Торпы бобышек имеют по две шпильки для крепления ф л а н ц е в н а правляю щ их. Ш пильки крепления н ап р ав л я ю щ и х верхних и нижних цилиндров (две группы) установлены на разн ы х р а с стояниях одна от другой во изб еж ани е перепутывания н а п р а в ляю щ их при монтаже. В отверстиях под верхние нап р авл я ю щ и е толкателей: к л а пана выпуска цилиндра № 3 , к л ап ан ов цилиндров № № 1, 2 и 9 к к л а п а н а впуска цилиндра № 8 — выполнено по два к а н а л а для подвода м асла на см азку н а п р ав л я ю щ и х и к л а п а н н ы х ме ханизмов. К остальным, нижним н ап равл я ю щ и м толкателей, м асл о поступает самотеком из полости носка ка р т е р а по боко вым па за м д л я прохода роликов толкателей. З ад ний торец носка картера имеет выточку д л я центровки 28 ого при сборке со средним картером. В полости носка размещ ен редуктор и часть механизм а газораспределения. 3.1.3. Конструкция среднего картера Средний кар тер ( р и с . 14) состоит из передней и задней ч ас тей с р а зъем ом в полости, проходящей через оси цилиндров. Р и с . 14. С р е д н и й к а р т е р ; I — д е ф л е к т о р ; 2 — г н е з д о переднего п о д ш ип н ика кол енч ато го вала; 3 — стяж н о й болт; суфлирую щ ие отвер сти я; 5— гнездо заднего подш ипника коленчатого вала; 6 — б о л т к р е п л е н и я с р е д н е г о к а р т е р а и н о с к а к а р т е р а ; 7- г н е з д о дефлектора Обе д етал и изготовлены из термически обработанной поковки алюминиевого с п л а в а АК-6. Герметичность соединения половин обеспечивается тщ ательной притиркой их контактных поверх ностей. П оловины сцентрированы и стянуты болтами. М ехани ч еская о б р аб о т к а среднего картера производится в сборе, что обеспечивает соосность половин и располож ение фланцев крепления цилиндров в одной плоскости. К а ж д а я половина имеет поперечную стенку, переходящую в утолщ енную ступицу с центральной расточкой, в которые запрессованы и закреплены штифтами стальны е цем ентирован ные обоймы 2, 5 под опорные роликовые подшипники коленча того вал а . К переднем у ф л а н ц у гнезда переднего подшипника четырь мя винтами присоединен ф лан ец подачи м асл а к оси двойной 29 m Р и с . 15. М а с л я н ы й дефлектор нитольное ко л ь ц о ; .У- м аслян ый среднего картера; / — иротииовес-демифер ко л енч ат ого де (| !л е кт ор; 4 — средний к а р т е р ; 5 — м а с л о с б о р н и к н ал а ; 2- маслоуплот шестерни привода механизм а газораспределения. Он ж е я в л я ется упором осевых перемещений коленчатого ва л а вперед. З а д н и м упором подшипника и в ал а является внутренний буртик переднего гнезда. В верхних половинах вертикальных стенок передней и з а д ней частей среднего к а ртер а расплож ены два сквозных от в е р стия 4 д ля суф ли рования внутренней полости носка картера. В нижней половине передней части располож ены три отверстия д л я болтов крепления фасонного ф л а н ц а оси двойной шестерни привода газораспредел ени я и одно 7 (нижнее) в обеих полови нах — м еж д у ф л ан ц а м и крепления цилиндров № 5 и 6 — для установки масляного деф лектора (рис. 15). Д е ф л ект ор умень ш ает б а р б о т а ж м асла в среднем картер е путем улавливания части м асла, увлекаем ого коленчатым валом при вращении. Уловленное м асло через отверстия в концах деф лектора н а п р а в ляется в маслосборник. Н а периферии средней части расположены девять ф ланцев с отверстиям и д л я установки цилиндров и 14 ш пильками для их крепления (В на передней и ,6 на задней части). Д в е средние шпильки на к а ж д о м ф лан це имеют коническую резьбу. В стенке вокруг гнезда заднего подшипника с внешней сто роны выполнены резьбовые отверстия под винты крепления м а с лоуплотнительного диска валика кры льчатки нагнетателя. З а д н я я часть среднего картера с задней стороны имеет ф л а нец с 27 отверстиями под шпильки крепления переднего корпуса нагнетателя. Д л я установки и центрирования переднего корпуса нагн е та теля ф лан ец задней части среднего картера имеет цилиндри ческий буртик, на который (как и у передней части) у с т ан а в л ивается резиновое маслоуплотнительное кольцо. Средний кар тер является наиболее нагруженной частью к а р тера, в которой разм ещ ается цилиндропорш невая группа (Ц П Г ) I! кривошипно-ш атунный механизм. 3.1.4. Конструкция корпуса нагнетателя Корпус н агнетателя состоит из двух частей: переднего и заднего корпуса. П ер ед н и й к о р п ус нагнетателя отлит из алюминиевого сплава и имеет два ф л а н ц а со ш пильками (рис. 16). П ередним ф лан цем корпус крепится к задней части среднего к артер а. Ц ентрировани е соединения осуществляется но цилинд рической проточке на переднем ф лан це переднего корпуса. В нижней части ф л а н ц а имеется горизонтально расположенное отверстие д л я установки заднего хвостовика масляного дефлек31 в сист ем у суф лирсеаиив ' C(^(pfiL;ionn^ нартерп / 2 Штуцер приемника мвноаанууметра 3 Qm .тпиыюю Y шприца (j В ц и л и н д р '^ ^ ПрокпыЫи Jive* Измсгспортстайнцьл h насосу ts T r s s r ” Z SSX gJb* Р и с. Н*. П е р е д н и й к о р п у с н а г н е т а т е л я : суфлирую щ ие отаерстня; 2 — ш т у ц е р п р и е м н и к а м ановакуум м етра; 3 — ш т у ц е р д л я з а л и в к и б е н з и н а ; -/--п рокладк а корпуса нагнетателя тора. Отверстие соединяется с вертикальны м каналом д ля слива м асл а из среднего картера в маслосборник. В нижней части переднего корпуса располож ен прилив с ф лан цем д л я крепления маслосборника с д вум я ввернутыми во ф ла н ец шпильками. В теле прилива и в стен ках корпуса от ливкой об р азован ы два изолированных один от другого кан ала. По правом у кан алу масло сливается в м асл о сб ор ни к через д еф л ек т о р из полости среднего к а р тера и из полости м еж ду средним картером и корпусом нагнетателя. Ч ерез левы й канал, соединенный с левым отверстием на заднем ф л а н ц е корпуса, м ас л о откач ивается из маслосборника м аслян ы м насосом. П ередний корпус н агнетателя о б разует смесительную (для топливовоздуш ной смеси) кам еру, в которой располож ен ы 32 кр ы л ьч а тк а и д иф ф у зо р нагнетателя. Вокруг д и ф ф у зо р а в по лости корпуса о бразуется кольцевая кам ера, из которой топ л ив ов озд уш н ая смесь, пройдя через нагнетатель, распределяется по ци ли нд рам д вигател я. Вокруг кам еры на боковой поверх ности корпуса р асполож ены девять бобышек, отлитых за одно целое с л а п а м и крепления двигател я к подмоторной раме с ам о л ета. К а ж д а я бобы ш ка имеет отверстие с внутренней резьбой, в котором закреп ля ется впускной патрубок. Д л я обеспечения безударного входа топливовоздушной смеси во впускные п а т рубки, отверстия под установку их в бобы ш ках расположены по н а п рав л ени ю движ ени я смеси. Н а к а ж д о й л ап е просверлено отверстие под болт крепления д ви гате л я к подмоторной раме. М е ж д у впускными патрубкам и по периферии расположены три отверстия, в которые ввернуты переходные бронзовые футорки с конической резьбой. В футорку около патрубка цилинд ра № 9 устан ав ли в ается угольник с распы лителем для заливки бензина перед запуском двигателя. Ф уторка около патрубка цилиндра № 3 используется д ля измерения д авления наддува. О тверстие около патрубка цилиндра № 6 заглушено пробкой. Д л я сообщения внутренних полостей ка р те р а с атмосферой (суф ли рования) против цилиндра № 1 имеется специальный ф лан ец, на который устан авли вается суф лер (рис. 17), пред- Р и с. 17. С у ф л е р с тавл яю щ ий собой наклонный патрубок с ф ланцем, под который уст ан а в ли ва е тс я л ату н н ая сетка, н а п ая н н а я на плоскую рачмку из отож ж ен ной меди. Сетка устан авли вается м еж д у паронитовыми п ро к л ад к ам и . 33 В е р т и к а л ьн ая стенка переднего корпуса н агн етател я имеет ступицу с центральны м отверстием д ля установки и крепления д ю ралю м ин иевого диска маслоуплотнителя в а л и к а кры льчатки н а гнетател я. В диске маслоуплотнителя запрессо вана и законт.рена стопором с т ал ьн а я втулка, в которую входит передняя в т у лк а в а л и к а нагнетател я с маслоуплотиительными кольцами. В нижней части на переднем торце ступицы имеются три п р я м оугольны х паза д ля слива масла, проникающего из полости среднего картера через задний опорный подшипник кол ен ч а того в а л а в маслосборник. В задний ф лан ец переднего корпуса н агнетателя ввернута 21 ш пилька д л я крепления заднего корпуса н а гнетател я. Ц е н т рирование их осуществляется по кольцевой проточке. Д л я сообщения полостей картера, располож ен ны х перед кор пусом нагнетателя, с полостью .между задней кры ш кой картера и корпусом нагнетателя в стенках последнего просверлено по два к а н а л а между патрубкам и цилиндров № 2 и 3 и № 8 и 9. З а д н и й к о р п ус н а и з а т и й о ф 1-ры гнетателя (рис. 18) от лит из алюминиевого Из карбюратора с п л ава. Н а переднем ф ла н ц е имеются отвер стия под ш пильки, ус тановленны е на заднем ф ла н ц е переднего кор Втулка пуса н а гнетател я. В верхней части корпус имеет ф лан ец с восемью ш пильками д л я установки и креп ления переходника к а р бюратора, р а с п о л о ж е н ного на наклонном к а нале, выполненном при Сада// Hi мослост отливке корпуса, через ст ойни ко который к нагнетателю к насосу поступает топливовоз ABQ д уш н ая смесь из к а р бюратора. М е ж д у ф л а н ц ем пе 8 масляный отстойник реходника к а р б ю р а т о ра (рис. 18) и перед Р и с . 18. Задни й корпус нагнетателя: 1 — ним ф л ан ц е м заднего ф ланец установки переходника карбю ратора; корпуса н а гнетател я 2 — суфлер; 3 — ф ланец установки МФМ -25; имеется бобы ш ка, в ко 4 — фланец крепления трубки слива масла 34 торую на конусной резьбе ввернут суфлер (сапун) 2 м а с л о уплотнителя нагнетателя. Через него атмосферный воздух под водится к м аслоуплотнительиым втулкам нагнетателя. Н а левой боковой поверхности имеется прилив с ф лан цем 3 для установки и крепления масляного ф ил ьтра МФМ-25. На приливе, располож енном на правой боковой поверхности, имеет ся ф л а н е ц д л я установки привода бензинного насоса и генера тора тахом етра. С п ра в а внизу в корпусе имеется канал, в который устан ов лен комбинированный клапан нагнетателя. Д л я слива бензина из-за диф фузорного пространства в комбинированный клапан корпус нагнетател я имеет наклонный канал, просверленный со стороны полости нагнетателя до ка н а л а клапан а. К ом биниро ванный клапан соединен с полостью нагнетателя медной тру б кой, закрепленной на заднем корпусе нагнетателя хомутиком. Д л я слива м асла из полости заднего корпуса нагнетателя в нижней его части имеется бобышка с отверстием и о б р аб о т а н ным ф лан цем с д ву м я ш пильками 4 д ля крепления трубки слива м асл а из корпуса нагнетателя в маслосборник. В верхней части переднего ф ла н ц а имеются два отверстия д ля суф ли ро вания переднего корпуса нагнетателя. В нижней части ф ла н ц а имеются два фигурных отверстия, из которых п р а вое закр ы то ш там пованной заглушкой, установленной в соот ветствующее отверстие переднего корпуса нагнетателя, а левое служ ит д л я о ткачивания масла из маслосборника. Оно является входом в к ан ал коленчатого прилива, расположенного внутри задней половины корпуса нагнетателя за его стенкой. К о л енч а тый прилив с обработанны м каналом предназначен д ля откачки м асла из м аслосборника двигателя. К а н а л прилива сообщ ается с каналом, имеющимся в нижней части переднего корпуса нагнетателя. Торец к а н а л а прилива имеет ф лан ец с двммя шпильками, проходящими через соответ ствующий ф лан ец и стенку задней крышки. Н а переднем внутреннем приливе корпуса имеется ф ланец с 10 отверстиям и для винтов крепления лопаточного диф фузора нагнетател я и проточкой д ля его центрирования. Со стороны задней части вертикальной стенки корпуса име ется четыре подторцованных бобышки, ограничиваю щ их про дольное перемещение валиков приводов агрегатов, р асп ол ож ен ных на задней крыш ке картера. Бобыш ки имеют сверху канавки для подвода м асл а к торнам. В центральное отверстие корпуса запрессовы вается стальная, цем ентирован ная по внутренней поверхности втулка, на кото рую опираю тся кольца задней маслоуплотнительной втулки в а ли к а н агнетател я. В тулка имеет три лапы с отверстиями для крепления к корпусу. 35 Н и ж е центральной бобышки имеется отверстие, в которое запр е с с о ва н а гл ух ая с тал ьн ая втулка, я в л я ю щ а я с я передней опорой оси двойной шестерни передачи в р а щ е н и я к нагне тателю . Н а заднем торце центральной бобышки с д е л а н а выточка, в которую устан авли вается и крепится винтам и с т а л ь н а я пята п о дпятника нагнетателя. Н и ж е бобышки сдел ано сквозное от верстие с запрессованным стальным стаканом, который является передней опорой оси двойной шестерни привода кры льчатки н агнетателя. Н а заднем ф лан це корпуса р асполож ены 18 ш пилек и в о семь отверстий под болты крепления задней кры ш ки картера и д в а ш тифта д ля ее фиксации. 3.1.5. Конструкция переходника карбюратора Переходник (рис. 19) отлит из алюминиевого сплава. Верх ний ф лан ец имеет ш пильки для крепления к а р б ю р а т о р а . Ниж ний — отверстия под шпильки ф л а н ц а заднего корпуса нагне тателя. В задней стенке переходника имеются два отверстия с резьбой. П равое за к р ы т о пробкой, в левое ввернута б ронзовая втул ка д ля установки датч ика т ермом етра топливовоздушной смеси. Г ерм етизация соединения пе реходника с задним корпу сом нагнетател я осуществляР и с. 19. П е р е х о д н и к карбюется паронитовой прокладкой, ритора „ 3.1.6. Конструкция задней крышки З а д н я я кры ш ка (рис. 20) отлита из алюминиево-магниевого с п л а в а (электрона) М Л-5. Она пред ставл яет собой фигурный диск с приливами под м асляны е каналы , р ебрам и жесткости, ф л а н ц а м и д л я крепления агрегатов и за к р ы в а е т полость п р и водов в заднем корпусе нагнетателя. ф л а н е ц крыш ки имеет 24 отверстия д л я прохода ш пилек и болтов ее крепления и два отверстия д ля п рохода установочных ш тифтов (рис. 21). Уплотнителем ф л ан ц а я вл яе т с я паронитовая прокладка. ЗБ Н а задней части крышки (смотреть со стороны двигателя) р а с п о л о ж е н ы ф ланцы д л я уста новки двух магнето 2 (симмет рично по бокам верхней части к р ы ш к и ) ; м асляного насоса 5 ( с п р а в а ) ; двойной шестерни 8 привода генератора, магнето, на соса Б Н К - 1 2 Б К и компрессора АК-50М (с л е в а); электроинерционпого стар т е р а (в центре); оси двойной шестерни нагнетателя (под ни м ); подшипника привода генератора 9 (сам ы й нижний). Н а ф лан це маслонасоса име ется три отверстия: правое верх нее д л я откачки м асл а из м ас л о сборника; левое верхнее д л я подр ис 20. З а д н я я к р ы ш к а к а р вода м асл а из нагнетаю щ ей стутара (вид с за д и с л ев а) пени м аслонасоса в фильтр МФМ-25; к р ай нее левое д л я слива м асл а из под задней кр ы ш ки масляного насоса. Ф л а н е ц крепления компрессора АК-50М имеет два отверстия д л я подвода м а с л а к компрессору и слива из корпуса его при вода в картер. Все подшипники приводов смазы ваю т под давлением. Д л я слива м асл а, проникшего через зазоры м еж д у подшипниками и в ал и к а м и к ф л а н ц а м агрегатов, бобышки с запрессованными в них подш ипникам и валиков привода агрегатов имеют в стен ках сливные отверстия. С лева, м е ж д у приводами магнето и маслонасоса, за д н я я кры щ ка имеет прилив с камерой, в которую устанавливается м асляны й ф ильтр МФМ-25. К ам ер а сообщена каналом с левым верхним отверстием на площ адке крепления масляного насоса, через который поступает масло от нагнетающ ей ступени. В этом ка н а л е установлен обратный кл а п а н на 0,5 кг/см 2, п ред отвр а щ аю щ ий перетекание м асла из б ака в картер на неработаю щ ем двигателе. М е ж д у б обы ш кам и д л я валиков приводов масляного насоса и генератора располож ен прилив с ф лан цем и внутренним к а налом, по которому масло из маслосборника подводится к о т к а ч ивающ ей ступени масляного насоса. В цен тральное отверстие крыш ки с кольцевой канавкой, в которую о тф ильтрованное масло поступает из МФМ-25, з а прессована б ронзовая втулк а (задний подшипник в а л а привода агрегатов), имеющая кольцевую проточку со сквозными проре- 7 Рис. 21. С х е м а м а с л я н ы х к а н а л о в в з а д н е й к р ы ш к е к а р т е р а . (вид со стороны дви гател я): 1 — подшипник привода Б Н К 12БК и счетчика оборотов; 2— подшипник привода .магнето, .У— п о д в о д м а с л а к м а с л я н о м у м а н о м е т р у ; 4 — к а н а л п о д в о д а м а с л а к п р и в о д у Р П О ; 5 — п о д ш и п н и к п р и в о д а MLLI-8M; 6 — — ось двойной шестерни привода крыльчатки нагнетателя; /■— п о д ш и п н и к п р и в о д а ген ератора; 8 — ось п р о м еж у то ч н о й ш естерни п ривода ген ератора; 9— подш ипник д войн ой ш е с те р ни п р и в о д а г е н е р а т о р а , м а г н е т о , Б Н К - 1 2 Б К и Л К -5 0 Л 1 ; 10— п о д ш и п н и к в а л и к а п р и в о д а а г р е г а т о в зями. И з кольцевой ка н а в ки бобыш ки через отверстия втулки и д а л ь ш е через пустотелый вал привода а гр егатов масло от м аслян ого насоса поступает в коленчатый в ал д вигател я. Из этой ж е ка н а в ки по к а н а л а м в приливах задней кры ш ки масло н а п р ав л я е т ся на с м а зк у приводов магнето, топливного насоса БНК.-12БК и генератора ГСН-1500, тахо м етр а, двойного при вода и компрессора АК-50М. М а с л о к приводам м аслонасоса и генератора, оси п р о м е ж у точной шестерни привода генератора, регул ятор у оборотов и к оси двойной шестерни привода кр ы л ьч атк и нагн е т а те л я под водится непосредственно из кам еры ф и л ьт р а МФМ-25. 38 О т центральной втулки задней кры ш ки идет к е д н а я трубка, соеди няю щ ая выточку вокруг втулки с полостью в сп ец и а л ь ном приливе на внутренней верхней части крышки. С наруж ной стороны слева имеется бобы ш ка с конической резьбой д л я у ста новки штуцера крепления трубки подвода м асл а в РП О . Рядом сп ра в а р аспо л о ж ен а бобы ш ка с резьбовы м отверстием д л я ус тановки м аном етра, зам еряю щ его давлен ие м асла. 3.2. Ц И Л И Н Д Р О П О Р Ш Н Е В А Я ГРУППА ( ЦП Г ) 3.2.1. Условия работы ЦПГ Ц П Г в клю чает в себя цилиндры, поршни, поршневые кольца и порш невые пальцы. Все детали Ц П Г работаю т в условиях высоких механических нагрузок и тепловых напряжений. Ц и л и н д р подвергается воздействию д ав л ен и я газов до 6500— 7000 к П а (65,— 70 кгс/см2), инерционных сил, сил боко вого д ав л е н и я поршня, сил трения поршня и его колец. С и л а газов Р г достигает наибольшего значения (140,00 кН) при работе д ви гател я на взлетном режиме при частоте 18 раз в секунду, т. е. действие силы носит ударный характер. Эта сила с к л а д ы в ае т с я с силой инерции поршня (имеющий знак « + » при движ ени и порш ня в сторону коленчатого вала и «-—» при обратном д ви ж е н и и ), обусловленной его неравномерным движением , т. е. наличием ускорений. Б о к о в а я сила N (рис. 22), достигая 9,0 кН при 2200 об/мин на 37° от ВМТ в такте рабочего хо да, стрем ится опрокинуть цилиндр и при д в иж ени и в других тактах ■i р а скач и вает его. Это приводит к ов ал и зац и и цилиндра и повышенно му износу в плоскости вращения 0' У г, коленчатого ва л а . Температура го \' г ловки и гильзы в зоне клапана вы пуска на 60— 70°С выше, чем у к л а пана впуска, за счет нагрева выте к аю щ и м и г а за м и и периодического о х л а ж д е н и я зоны к л апан а впуска св еж ей смесью. В перемычке м е ж Рис. : в о з н и к н о в е н и е и >:'лр а к ю р д е й с т в и н с и л и Гк ж овод у с едл ам и к л ап ан ов разность тем U; давления на ц и п ератур достигает 200—220°С, что линдр приводит к тепловым напряж ениям, превы ш аю щ им значения от сил д авления газов, короблению го ловки и седел, клапанов, обгоранию и обрыву клапанов. 39 Н и ж н я я часть порш ня (ю бка) р а б о тает в условиях ж и д к о с т ного трения, при котором коэффициент трения равен 0,003— — 0.200. Верхний пояс поршня, имея более высокую тем п ер а т ур у (рис. 23), работает в условиях граничного трения, со ч е н ь тонкой прослойкой м асла. ГС Ш 300250220 180 «00 Рис. 23. П р и м е р н о е распределение поршне температуры в Тепловые нагрузки обусловлены высокой тем п ературо й газов (до 2500°С), трением поршня и поршневых колец о стенки, неравномерным нагревом и охлаж дением отдельны х участков цилиндра (рис. 24). В этом случае коэффициент трения возрастает до 0,05— 0,20 (напомним, что сила трения F равна нормальной к поверхности силе — в нашем случае Лг, умноженной на коэффициент трения: / • = / Л ) . Сила трения приводит к интенсивному износу и нагреву цилиндра и поршня. С ам поршень т а к ж е работает в т я ж е л ы х условиях. С и л и д ав л е н и я газов прогибают днищ е поршня, в ы зы в а я д еф орм аци ю его боковой поверхности, при которой бобыш ки д л я установки порш невого п ал ь ц а р асходятся от оси поршня, а менее ж есткие 40 0. цилиндра Ш Ой кг к 081 / I N - I S \ ■-iIflfl • 1 | ^ ilfl 2301 Щг-- О О О tc> ~ R- о « олэ&шчд oHodoi^ 21. Р а с п р е д е л е н и е ояэЬид Dwodqia Рис. Эе т е м п е р а т у р ы 1Ю отдельным участкам OS) 41 боковые поверхности (м е ж д у бобыш ками) п р и б л и ж а ю т с я к о с и В р езул ьтате в работе поршень периодически при ним ает в сече нии ф о рм у овал а, вытянутого вдоль оси поршневого п ал ьц а, т. е. овальность поршня появляется в перпендикулярном н а п р а в л е нии овальности цилиндра. Этому ж е способствует и сила бо!вого давлен ия М. Т а к а я работа поршня об условливает наличие гарантированного за зо р а м еж д у ним и цилиндром. Одновременно изменение линейных разм ер ов порш ня обус ловлено его нагревом. Тепло в основном отводится через порш невые кольца и частично через юбку в стенки цилиндра. Внут ренняя поверхность поршня конвекцией отдает тепло картерным г аза м насыщ енным маслом. Сила трения чугунных поршневых колец о стальн ую гильзу цилиндра (коэффициент трения 0,15— 0,20) зависи т от уд ель ного давлен ия на стенку, обусловленного его упругостью (60— 100 кПа или примерно 0,6— 0,1 кг/см2 и действием д а в ления газов на тыльную поверхность кольца (рис. 25). Эта сила на верхних кольцах м ожет в 30— 60 раз пре высить силу их упругое™. Сила трения ко \p\^:nopujeHi>y лец приводит к нагреву цилиндра и колец, особенно при ра зж и ж е н и и м асла на стенке цилиндра бензином и попадании в масло АО пьцо твердых частиц пыли и на га р а , а т а к ж е при / перегреве двигателя. Кроме того кольца нагреваю тся до 200— 250°С от соприкосновения с горячими г а з а ми и потоком тепла от поршня. Р и У 25. Л<- iciun. Порш невой палец, соединяющ ий поршень давления газов та с шатуном, передает на последний силы д а в т ы л ь н у ю н о в е р м ю с га ления газов, силы инерции и бокового д а в порш невого кольца ления поршня. Эти силы, переменные по ве личине и направлению, изгибаю т поршневой палец, вы зы вая в нем усталостные напряжения. Кроме того палец изнаш ивается во втулке верхней головки ш атен а и бобышках. 3.2.2. Конструкция цилиндра Ц илин др (рис. 26) состоит из стальной кованой механичес ки обработанной гильзы и головки, отлитой из алюминиевого с п л а в а АЛ-5. Соединение гильзы с головкой осуществлено посредством упорной резьбы. Н еобходим ая герметичность соединения обес печивается натягом по среднему д иам етру резьбы и по уплот нительном у пояску гильзы, а т а к ж е покрытием резьбы ж а р о 42 Р и с . 26. Д е т а л и ц и л и н д р а и п о р ш н я : / — га й к а, ш а й б а и ш ай б а Гровера для крепления кры ш ки рычага к л а п а н а » 2 — к р ы ш к а р ы ч а г а к л а п а н а в ы п у с к а ; •?- п р о к л а д ка; 4 — н ап равляю щ ая клапана выпуска; 5 —ш туцер ко ж у х а т я г и ; 6 — г а й к а , ш а й б а и конт ргайка крепления ц и л и н д р а ; 7— ц и л и н д р ; Я— м а с л о у п л о т н и т е л ы ю с к о л ь ц о ц и л и н д р а ; 9, 1 0 — г а з о у п л о т н и т е л ы ш е п о р ш н е в ы е к о л ь ц а ; 1} — м а с д о с б р а с ы в а ю ш и е к о л ь ц а ; 1 2-- п о р ш е н ь ; 13— — з а м о к п о р ш н е в о г о п а л ь ц а ; 14- - м а с л о с б о р а о е к о л ь ц о ; /•5— к р ы ш к а р ы ч а г а кла п а н а вп уска ; 16— п рокладки; 17— н а п р а в л я ю щ а я к л а п а н а в п у с к а ; 18- - в т у л к а для к р е п л е н и я д е ф л е к т о р а ; 19— в т у л к а свечи; 2 0 — вт у л к а д л я ви н т а к р е п л е н и я ф л а н ц а выпускной тр у б ы ; 2 1 -п р о к л а д к а ; 22— уп ло тн и тел ьн о е к о л ы ю ; 2.?-~ п рок дад ка; 2 4 — ф л а н е ц в ы п у с к н о й т р у б ы : 2 5 — г а й к а ; 2 6 — -ф л а н е ц в пускной т р у б ы ; 2 7 — в п у с к н а я т р у б а ; 2 8 — б о л т и ш а й б а , 2 9 — г а й к а у п л о т н е н и и "впускн ой т р у б ы : .У(? — у п л о т н и т е л ь н о е к о л ь ц о ; 31 — п а л е ц п о р ш н я 43 стойким л ако м . Головка предварительно н агревается до 300°С и н ав о р а ч и в а е тс я вручную. П осле остывания верхняя часть гил ьзы на д л и н е '80 мм деф орм ируется на величину 0,3— 0,5 мм по внутреннему д иам етру в верхней части. Н а р аботаю щ ем д в и г а т е л е цилиндр нагревается и деформационное суж ение (рис. 28) у м еньш ается — это улучш ает условия работы поршня и его колец. Угм треын цмчтни I педекоса ШПЦГЬКЦ а Рис. 27. К р е п л е н и е о ц или ндра с применением р и ч е с к и х (б ) ш а й б плоских (а) и сфе Д л я улучшения отвода тепла и увеличения жесткости гиль за имеет ребра. В нижней части гильзы цилиндра имеется ф л а н е ц с 16 от верстиями под шпильки крепления ее к среднему картеру, из которых для крепления используется 14. В отверстиях имеются I пезда для сферических ш айб (рис. 28), исклю чаю щ их возник новение изгибающих усилий в ш пильках при их перекосе и д е ф ор м ац и я х ф ла н ц а гильзы от действия сил д ав л ен и я газов и боковых сил поршня. В этом случае шпильки р або таю т только на растяж ен ие, что значительно повыш ает их надеж ность. Ц ил ин др и ческая часть гильзы ниже ф л а н ц а (ю бка) является центрирующ ей относительно окна картера, а т а к ж е об ж и м ает ниж нее поршневое кольцо и нап р авл яет д в иж ение поршня, ког да он находится в .Н М Т . Д л я повышения износостойкости внутренняя поверхность гильзы азотируется на глубину 0,5— 0,7 мм и зат е м хонингуется, что д ае т требуемую чистоту о бработки поверхности з е р к а л а ци ли н д р а с сетчатым располож ен ием микронеровностей. Это 44 обеспечивает хорошую приработку поршневых колец и способ ствует лучш ем у у держ анию м асла на зеркале. Г о л о вк а ц и ли н д р а отлита из сплава алюминия АЛ-5 и име ет к а м ер у сгорания полусферической формы. Vl'liO HP ©О Pile. Схема ; Деф ормационного еу /хм шл 3IM ц и л и н д р а гилх- Д л я о х л а ж д ен и я головка снаруж и имеет получаемые отлив кой ребра (см, рис. 26). Оребрение делается несимметричным, что обусловлено ее температурным состоянием (см. рис. 24). Это способствует выравниванию температур но отдельным зо нам. Горизонтальны е ребра имеют два разр е за — спереди и с за д и (тем пературные швы) — д ля предотвращ ения появления трещ ин от тем пературны х напряж ений. Ниж нее утолщенное ребро не имеет разр езо в и придает головке жесткость. З а одно целое с головкой в ее верхней части отлиты к л а панны е коробки, в которых разм ещ ены рычаги, пружины с та45 р е л к а м и и сух ар и к ам и и бронзовые н а п р ав л я ю щ и е клапанов м ех а н и зм а газораспределени я. В стен ках коробок имеются отверстия д л я осевых болтов р ы чаго в к л а п а н о в с выточками под маслоуплотнительны е коль ца и по одному отврестию с ввернутыми бронзовыми футорка м и д л я крепления дефлекторов. С переди к а ж д а я коробка имеет резьбовое отверстие с ввер нутыми на свинцовых белилах дю ралю м иниевы м и штуцерами д л я подсоединения с помощью накидных гаек к о ж у хо в тяг ме ха н и зм а газораспределени я. К задним приливам коробок кре пятся дю ралю миниевы е упоры, ограничиваю щ ие продольные перем ещ ения кольца капота двигателя. Внутри головки сделаны выточки, в которые запрессованы с е д л а клапанов: бронзовое — кл а п а н а впуска и стальное п л а в аю щ ее — к л апан а выпуска. К в а д р а т н а я бобы ш ка с резьбовым отверстием в задней части головки служит д л я крепления про водников термопары. Спереди и сзади в головку ввернуты и застопорены ш тиф там и две бронзовые втулки д ля свечей за ж и ган и я . К а м е р а сгорания имеет два плавных к а н а л а , з а к а н ч и в а ю щ ихся ф ла н ц а м и для крепления впускной трубы и выпускного п атрубка. Впускная труба крепится на три болта и уплотняется паронитовой прокладкой. Выпускной патрубок крепится четы рь мя ш пильками и уплотняется медно-асбестовой прокладкой. Впускные трубы изготовлены из цельнотянутого а в иал я (алюминиевого с п л а в а ). Верхняя и ниж няя части трубы цент рируются в выточках ф л а н ц а головки и переднего корпуса н а гнетателя и уплотняются резиновыми кольцами. 3.2.3. Конструкция поршня П орш ень (рис. 29) изготовлен горячей ш там повкой из а л ю миниевого сплава АК-4 и представляет собой цилиндрический с так а н с плоским оребренным днищем. Н а наруж ной поверхности по лированного д нищ а выполнены две выемки д л я предупреж дения возможности у д а р а его о к л а п а ны в случае их за в и с а н и я в от крытом положении. Н а наруж ной цилиндрической поверхности р аспол ож ен ы шесть кольцевы х к а н а в о к под порш не вые кольц а (пять на верхнем, Р и с. 29. П о р ш е н ь уплотнительном поясе, шес4G т а я — на нижней части ю бки). Д в е первые кан авки имеют т р апецеид ал ьны й профиль, остальные — прямоугольные. Ч ет в ертая и п я т а я ка н а вки имеют соответственно десять и восемь р а д и а л ьн ы х отверстий д л я отвода излишнего м асл а со стенок гильзы цилиндра. Внутри порш ень имеет две бобышки с отверстиями под п а лец с кольцевы ми к а н ав к а м и для пружинных зам ков порш не вого пальца, ограничиваю щ их осевое перемещение последнего Д л я уменьш ения веса часть м етал л а с наруж ной поверх ности порш ня в месте установки пальца вы ф резерована. С р е за н а часть неработаю щ и х участков юбкн для исключения воз можности соприкосновения поршня с противовесами коленча того в ал а. Р аб о чи е поверхности поршня д л я предотвращ ения надировпри недостаточной с м азке графитизируются (покрываются тон ким слоем ко ллоидального г р а ф и та ). П орш ни всех цилиндров взаим озам еняем ы при соблю де нии весового подобия — наибольш ая разность в весе комплекта не более Ю г. З а в о д вы пускает кроме поршней нормального р азм ера (с за зо р о м м е ж д у поршнем и цилиндром 0,54— 1,14 мм) ремонтные поршни с д иам етром , который больше на 0,15 мм ремонтных цилиндров д иам етром 155,65 мм. 3.2.4. Порш невые кольца Н а к а ж д ы й поршень устанавливается три маслоунлотпительных (верхних), два (четвертое и пятое) маслосбрасывающ мх и ш е с т о е — маслосборное кольца. При этом используются коль ца трех типов соответственно: клиновидное, конусное и д ля ц и л и н д ра № 1 — шестое кольцо, клювовидное (рис. 30). П е р вы е кольц а в цилиндрах № 4 , 5 и 6 выполнены из стали Х -12М , остал ьн ы е из чугуна марки ХТВ. К линовидное кольцо (рис. 31) за счет появления дополни тельной боковой силы при перемещения поршня в любом н а правлении плотнее прижим ается к зе р ка л у цилиндра, что улуч ш ает его уплотнительны е свойства, приработку и отвод, тепла от поршня. Р а б о ч а я поверхность этих колец покрывается слоем пористого х ром а толщиной 0,10—0,15 мм для повышения тепдои износостойкости. Конусные кольца за счет значительного удельного давления на з е р к а л о имеют хорошие уплотняющие свойства. П ри д ви ж ении порш ня к ВМТ эти кольца (установленные вершиной конуса вверх) оставляю т за собой слой м асла. При движении порш ня к Н М Т конусные кольца со скабливаю т масло с зер кал а, ум еньш ая поступление его в кам е р у сгорания. 47 ЬорцСтыи ip of* CiO OISum ,7*30' Клиновидно* КОЛЬЦО r rl Цилиндрическое кольцо 2* Конусное ?4JI- КОЛЬЦО \J < а К м ьиэ : с $ 6У П 0 У - к&С(кльовобидное) Р и с . 30. Т и п ы п о р ш н е вых колец и р а с п о л о ж е н ие их н а п о р ш н е : а клиновидное; 6 — конус ное; в —■ с в ы т о ч к о й (клю вовидное) Р и с . 31. В озникно вение боковой силы у клиновидного кольца В последней канавке всех поршней, кроме первого, конусное кольцо у стан авли вается вершиной конуса вниз (аналогично клювовидному) и работает как маслосборное. Совместная работа м аслосбрасы ваю щ их (четвертого и пято го) и маслосборного (шестого) колец обеспечивает постоянное наличие Масла в зазоре м еж ду поршнем и цилиндром (рис. 32). И збы ток м асла из этого объема уд аляется в ка р т е р через р а диальны е отверстия в четвертой и пятой к ан авках . Клювовидное кольцо, наиболее нагруженное боковой силон поршня первого цилиндра, улучшает перекачку м асла в зазор м е ж д у поршнем и зеркал ом цилиндра. Все поршневые кольца имеют прямой стык (з а м о к ). Стыки соседних колец при м онтаж е устан авли ваю тся к а к по к азано на рис. 33. Сты к верхнего кольца д о лж е н быть удален от свечи во и зб е ж а н и е ее зам а сл и в а н и я . 48 f N б-е лольцр ;* и КОЛЬЦО 60 ' Р и с . 32. С о в м е с т н а я р а б о т а м а е л о сбр асы в аю щ его и маслосборного порш невы х колец Рис. 33. В з а и м н о е расположение сты ков порш невы х колец П орш невы е кольца устанавливаю тся в ка н а в к а х поршня с некоторым зазором по высоте. Это обусловливает при в оз вратно-поступательных движениях поршня насосное действие порш невых колец, перекачиваю щее масло с зе р к а л а цилиндра в ка м е р у сгорания (рис. 34): при движении поршня к НМТ Рис. 34. С х е м а н а с о с н о г о д е й с т в и я п о р ш н е в ы х к о л е ц масло, покры ваю щ ее зеркало цилиндра, соскабливается н и ж ним кольцом и запо л няет зазор ы между ним и поршнем. При перемещ ении поршня к ВМТ масло из нижнего торцевого з а з о ра в ы д ав л и в ается перемещающимися в нижнее положение коль цам и в верхнюю часть нижней канавки и в полость меж ду этими кольцами. Следую щ ее перемещение поршня от ВМТ к НМТ приводит к перемещению колец в верхнее относительно канавки полож ение и вы давли ван ию масла в зазор м еж ду следующими по высоте располож ен ия кольцами. Аналогичные явления п р о исходят при к а ж д о м перемещении поршня. Таким образом, к а ж д ы й р а з при подходе поршня к ВМТ некоторое количество м а с л а вы тесняется в кам еру сгорания, 49 Кром е того, масло проникает в ка м ер у сгорания через зазор к о л ец в стыке. Все это приводит к усилению н а гар ооб разо вания и за м ас л и в а н и ю свечей заж и ган и я. В то ж е врем я б л аго д аря насосному действию колец улуч ш ается подвод м асла к верхней части гильзы и о х л аж д ение верхних порш невых колец. 3.2.5. Поршневые пальцы П а л ь ц ы пустотелые, изготовлены из высококачественной стали. Д л я повышения прочности и износостойкости все поверх ности цементированы на глубину 0,6—0,9 мм и тщ ател ьно ме ханически обработаны. П о с а д к а пальца п л а в а ю щ а я , т. е. в холодном состоянии п а л е ц подбирается к поршню с зазором от нуля до 0,045 мм. П р и нагреве в процессе работы двигател я за зор увеличи вается. От продольных перемещений поршневой пал е ц фиксируется дву мя зам кам и , представляющ ими собой стал ьн ы е пружинные разрезны е кольца из проволоки прямоугольного сечения с з а г нутыми к центру концами (для удобства их м о н т а ж а и извле чения). Все трущиеся поверхности поршневого п ал ь ц а с м азы ваю тся посредством б арб о т аж а . 3.2.6. Охлаждение цилиндров О хлаж д ение осуществляется воздухом, входящ им в кольце вое отверстие передней части капота. Воздух проходит меж ду ребрам и цилиндров через систему воздуш ны х деф л екто ро в и выходит в кольцевую щ ель меж ду задней кромкой к ап ота и по верхностью ф ю зе л я ж а (рис. 35, 36). Воздушные дефлекторы крепятся к цилиндру с помощью скобы, упирающейся в нару ж н ы е поверхности м е ж д у ребрами гильз цилиндров (за исключением д еф л е ктор а м еж д у цилинд рам и JVb 5 и 6, который крепится к м асл осб о рни ку ). Воздух от них н ап р авл я ется к задним частям соседних цилиндров. Д е ф л е кт о р ы головок крепятся болтом с ш айбой Гровера к стенке клапанной коробки. Н а наруж ном конце деф лектора имеется с т ал ь н а я упругая пластина, к которой приклепан ко ж а н ы й козырек, плотно прилегаю щий к кольцу кап ота д в и г а т еля и н ап рав л яю щ ий воздух к головкам цилиндров. -50 Р н с. 35. С х е м а р а с п о л о ж е н и я д е ф л е к т о р о в : 1— к а п о т ; 2 — д е ф лектор головки цилиндра; 3— м еж цилиндровы й деф лектор :: — нап равл ен и е потока воздуха Р и с . 36. Д е ф л е к т о р ы : 1— к а п о т ; 2 — к о з ы р е к д е ф л е к т о р а : 3 — д е ф л е к т о р ы головки ц илиндра; 4 — внутренний капот: 5 — д в и г а т е л ь ; б — ц и л и н д р ; 7— . м е ж ц и л и н д р о в ы й д е ф л е к т о р 4. У С Л О В И Я РАБОТЫ И КОНСТРУКЦИЯ М ЕХАН И ЗМ О В Д ВИ ГА Т Е Л Я АШ -62ИР 4.1. Ш А Т У Н Н Ы Й МЕ Х А Н И З М Д В И Г А Т Е Л Я Ш атунны й механизм предназначен д ля п р е об р а зов а н и я воз вратно-поступательного движ ени я поршней во вращ ател ьно е дв и ж ен и е коленчатого в ала, он состоит из одного главного и восьми прицепных ш атунов (рис. 37). Р и с . 37. Ш а т у н н ы й м е х а н и з м : 1— з а д н е е к о л ь ц о г л а в н о г о ш а т у н а ; 2 — главны й ш атун; 3 — втулка порш невой головки; 4 — палец прицепного ш а т у н а ; 5 — п р и и е ш ю н ш а т у н ; 6'— в т у л к а к р и в о ш и п н о й г о л о в к и прицепного ш атун а; 7— болт и за м о к д л я крепления зам ка втулки главн ого ш атуна; 8 — втулка главного ш атуна; 9 — зам о к втулки главного ш ату н а 4.1.1. Условия работы шатунов Ш атун связы вает возвратно-поступательно д в иж у щ ий ся пор шень с в ращ аю щ и м ся коленчатым валом. П ри этом ш атун вос приним ает и передает на коленчатый вал действую щ ие на пор шень силы давлен ия газов и силы его инерции. От действия сил инерции ш атун работает на р астяж ение, когда они направлены к головке цилиндра и на сжатие, когда они н а п равл е н ы к ко л е н ч ат о м у валу. От действия сил газов ш атун р а б о т а е т на сжатие. 52 Н а и б о л ьш и е р астягиваю щ ие силы шатун испытывает при полож ении порш ня в ВМТ в такте впуска; наибольш ее усилие с ж а т и я — в момент максимального д авления в цилиндре. Д в и ж е н и я ш атуна носят неравномерный характер и сопро во ж д аю тся появлением дополнительных сил инерции, изги баю щих ш атун в плоскости качания (вращения кривош ипа). С хем а ш атунного м еханизма звездообразного двигателя (ме хани зм с сочлененными ш атунами) имеет ряд кинематических особенностей, о казы ваю щ и х большое влияние на конструкцию шатунов и р а б о т у д вигателя: 1) ход порш ня в цилиндрах с прицепными ш атунам и (на А Ш -6 2 И Р их восемь) больше хода поршня в цилиндре с г л а в ным ш атуном (рис. 38), поскольку оси нижних головок прицепЦиЛ. N'-1 >и гнм [tn Рис. 38. Х а р а к т е р д в и ж е н и я ос ей н и ж н и х прицепных ш атунов головок главного и ных ш атунов перемещ аю тся по эллипсам, а ось кривошипной головки главного ш атуна — по окружности, радиус которой меньше большей полуоси эллипса. Д л я в ы равн и в ан и я хода поршней во всех цилиндрах с при цепными ш ат у н а м и угол меж ду осью главного ш атуна и л ини ей, соединяю щ ей центры нижней головки главного ш атуна и п а л ь ц а прицепного ш атуна, долж ен быть равен углу м еж д у соот ветствую щими цилиндрам и; 53 й) расстояние от ВМТ до оси вращ ен ия коленчатого вала в ц и л и н д р а х с прицепными ш атунам и больше, чем в цилиндре с главны м ш атуном. В цилиндрах с прицепными ш атун ам и и м е ется т а к н а зы ваем ое линейное смещение ВМТ, что вы зы вает р а зл ич ие объемов к ам ер сгорания. Эта особенность у страняется за счет изменения радиусов прицепов; 3) в ц и ли нд рах с прицепными ш атунам и поршни достигаю т ВМТ и Н М Т в моменты, когда ось кривошипа не совпадает с осью соответствующего цилиндра (рис. 3 9 ). Это приводит в а б е Р н е . 39. У с л о в и я с м е щ е н и я В М Т в ц и л и н д р а х с п р и ц е п н ы м и ш а т у н а м и : а — п о р ш ен ь ц и л и н д р а № 9 н а х о д и т с я в В М Т , к р и в о ш и п не д о ш е л д о оси ц и л и н д р а н а у г о л а ; б — п о р ш е н ь в ц и л и н д р е № 1 н а х о д и т с я в В М Т — ос и кривош ипа главного ш атуна и цилиндра совп ад аю т; в — порш ень ц илиндра .Vs 2 н а х о д и т с я в В М Т , к р и в о ш и п п е р е ш е л о с ь ц и л и н д р а н а у г о л а Ч/аШ Р и с. 4 0 . В о з н и к н о в е н и е д о п о л н и тельны х усилий на главный ш а тун от прицепного ш атуна 54 к неравенству ф а з га зо р а с п р е д е ления и углов опереж ен ия з а ж и гания в разны х ци ли ндрах. Н е равенство ф а з газор асп редел ен и я относительно мало, а разница в у гл ах о переж ен ия за ж и г а н и я устраняется особенностями конст рукции магнето БСМ -9; 4) главный ш атун с поршнем в первом цилиндре испытывает значительны е дополнительны е н а грузки от прицепных ш атунов (рис. 40), в ы зы в аю щ ие д ополни тельный изгиб стерж ня, поэтому главны й ш атун д е л а е т с я более м ассивным, что ух удш ает усло вия работы ци ли н д ра № 1. 4.1.2. Конструкция главного шатуна Все ш атуны изготовлены из поковок хромоникельмолибденовой стали и термически обработаны. Д л я повышения прочно сти ш атуны тщ ательно отполированы и имеют плавны е пере ходы м е ж д у сечениями. Г л а в н ы й шатун (см. рис. 37) состоит из верхней поршневой и нижней кривошипнои головок, соединенных стерж нем д в у таврового сечения с полками, расположенны ми в плоскости в р а щ ения кривош ипа и переходящими в щеки кривошипной головки. В отверстие поршневой головки ш атуна, которое после ш ли ф о вания об дувается песком д л я придания ему шероховатости, с натягом устан овлен а втулка 3 из листовой твердокатанной свинцовистой бронзы. Втулка уплотняется протяжкой, р а зв а л ь ц о вы вается по торцам , растачивается и освинцовывается. К а ж д а я щ е к а кривошипной головки имеет восемь отверстий под пал ьцы прицепных шатунов, причем диам етр их в задней щ ек е меньше, чем в передней, что позволяет запрессовывать в них ступенчатые пальцы с натягом в обе щеки. Отверстия под пальцы хром ированы и хонингованы. Д л я ум еньш ения веса и создания более равно,мерной ж е с т кости проуш ин на щ ек ах меж ду отверстиями имеются глубокие ф асон ны е выборки. В т улка кр и во ш и п н о й го ло вки (рис. 4 1,4 2) изготовлена из углородистой стали и за л и т а свинцовистой бронзой. Внутренняя поверхность центрального отверстия нижней головки ш ат у н а хром ируется и хо нингуется, а н а р у ж н а я по верхность втулки омеднена. П осле запрессовки втулки и установки пальцев прицеп ных ш атунов втулка р а с т а ч ивается по гиперболичес j ; . С б и т ^ о в Ь ' О t ->о ' Г с^имцоес ;ло ком у профилю, у с т р ан я ю щ е М ^г му влияние перекосов и д е ф о рм ац и й и втулки, и ш атун ной шейки коленчатого вала. П о сл е механической о б р а Р и с . 41. В т у л к а к р и в о ш и п н о м го л т к и гласного ш атуна ботки поверхность втулки п ок ры вается электролити ческим способом свинцово-оловянным покрытием. С переднего торца втулка имеет буртик с наруж ны м и эвольветными ш лицам и для установки за м к а, предохраняющ его в ту лк у и пальцы прицепных шатунов от проворачивания и про дольных перемещений. 55 Места износа и разруш ения ~ вт уякц Р и с . 42. С х е м а р а б о т ы в т у л к и к р и в о ш и п н о й г о л о в к и г л а в ного ш а т у н а : а — при ц или ндри ческой и б — при г и п е р б о л и ч е с к о й р а с т о ч к е ее в н у т р е н н е й п о в е р х н о с т и За м о к втулки главно го шатуна (см. рис. 37, поз. 9) одно временно является зам ком д ля пальцев 4 прицепных ш атунов 5 и представляет собой фасонное кольцо с внутренними эвольвентными шлицами, которыми он у стан авли вается на шлицевой венец втулки главного ш атуна. С нару ж и за м о к имеет восемь лап с отверстиями под винты крепления его к пальцам прицепных шатунов. Л а п ы своими наруж ны ми срезам и плотно прилегают к сегментным выступам пальцев, фиксируя их от проворачивания. Н а задней поверх ности лап за м к а у отверстий под винты крепления имеются вы емки (масляные ка р м а н ы ), соединенные сверлениям и с кольц е вой проточкой, из которой масло поступает внутрь пальцев прицепных шатунов. Д л я улучшения смазки поверхностей с ко л ьж ения шатунной шейки и втулки кривошипной головки главного ш ату на кри во шипная головка снаб ж ена двумя маслоуплотнительными к ол ь цами, уменьшающими утечку м асла из за з о р а м еж д у втулкой и шейкой, поддерж ивая повышенное давление м асл а в нем, что увеличивает работоспособность шатунного подшипника и обес печивает подачу масла для см азки трущихся поверхностей п а л ь цев и втулок кривошипных головок прицепных шатунов. Уплотнение заднего торца обеспечивается ч аш еобр азн ы м кольцом 4 (рис. 43), изготовленным из хромистой стали, у с т а новленным на заднем цилиндрическом выступе кривошипной головки главного ш атуна. Н а р у ж н а я поверхность д л я ум еньш е ния трения омеднена, освинцована и имеет 36 отверстий со с ф е рическими выточками (митчелями) д ля прохода м асл а, обра56 f P и с. 4 3. С х е м а б о к о в о г о у п л о т н е н и я к р и в о ш и п н о й г о ловки главного ш атуна и смазки п ал ьц ев прицепных ш а т у н о в : 1— з а д н е е к о л ь ц о ; 2 — г л а в н ы й ш а т у н ; 3 — в т у л ка главного ш ату на; 4— шлицевой замок; 5— пруж и н н ое к о л ь ц о ; 6 — п е р е д н е е к о л ь ц о ; 7— з а м о к в и н т а ; Л’ — — винт крепления ш лицевого замка чующими м а с л ян ы е полости и устойчивую масляную пленку для см а зки т о р ц а кольца. Уплотнение переднего торца осуществляется кольцом /, уста новленным в кольцевой проточке на переднем торце за м ка 2 втулки главного ш атуна. М еж ду кольцом и замком к передней щеке коленчатого в а л а ставится пружина, представляю щ ая собой волнистое проволочное разрезное кольцо. Осевое перемещ ение кольца в выточке зам ка направляется специальным цилиндрическим буртиком на кольце. O r прово рачивания в за м к е кольцо удерж ивается торцевыми выступами з а м к а , входящ им и в 16 пазов на кольце. Бур тик и передний торец кольца покрыты свинцовистой бронзой. Н а переднем торце выполнено 36 отверстий со сф ери ческими в ы ем кам и д л я создания устойчивой масляной пленки. К о л ьц е ва я проточка за м к а заполняется маслом из зазора м еж д у втулкой и шатунной шейкой. 4.1.3. Конструкция прицепного ш атуна Ш атун имеет порш невую и кривошипную головки, соединенные с терж нем д вутаврового сечения с расположением полок в плос кости, перпендикулярной плоскости вращ ения (см. рис. 37). Обе головки имеют отверстия, в которые протяжкой с н а т я гом зап рессо в ан ы втулки из листовой твердокатанной свинцо вистой бронзы с последующей развальцовкой торцев. Внутрен няя поверхность втулок освинцовывается. 57 Все прицепные шатуны взаим озам еняем ы , но в комплект подбираются по весу таким образом, чтобы разница в получен ных весах была не более Юг, а разница в весах, отнесенных к поршневым г ол ов кам — не более 5 г. П а л е ц прицепного шатуна (см. рис. 37, поз. 4) изготовлен из высококачественной стали. Н а р у ж н а я поверхность его трехсту пенчатая, д ля повышения твердости азотиро вана. К райние ци линдрические шейки, которыми палец запрессовы вается в щеки кривошипной головки главного ш атуна, д л я предохранения от наклепа омеднены. На средней шейке пал ьца — посадочное место втулки кри вошипной головки, имеются две д иа м е тр а л ьн о противоп олож ные лыски с радиальны м и отверстиями. Ч ерез эти отверстия из внутренней полости пальца подводится масло на см азку головки. Со стороны переднего торца в глухом осевом отверстии, о б разующ ем масляную полость, имеется резьба под винт кр е п ле ния зам ка втулки главного ш атуна и сегментный выступ, кото рым палец упирается в л апу за м к а . Винт имеет осевое и у г о ловки радиальны е отверстия д ля перепуска м асл а в полость пальца. От проворачивания винт контрится специальны м п л а с тинчатым замком. 4.2. К О Л Е Н Ч А Т Ы Й ВАЛ Коленчатый вал предназначен д ля прео б р азования работы сил давления газов, действующих на поршень в т а к т а х р а б о чего хода, в крутящий момент, приводящий во вращ ение воз душный винт. 4.2.1. Условия работы коленчатого вала Коленчатый вал (рис. 44) является сл о ж нон агр уж енны м у з лом двигателя, испытывающим различные по х а р а к т ер у и з н а чительные по величине напряж ения. Величина крутящего момента, развиваем ого коленчатым в а лом, зависит от величины силы Т (рис. 45), явл яю щ ей ся сум марной составляющ ей сил давлен ия газов Р т, сил инерции по ступательно движ ущ ихся частей кривошипно-шатунного м е х а низма и поршней всех цилиндров д в и гател я Р/„. С ила Т пр и л о ж ена к шатунной шейке коленчатого в а л а перпендикулярно кривошипу и создает крутящ ий момент M KP= T R . (19) Величина силы Т и, следовательно, крутящего момента из меняется и по углу поворота коленчатого вала, и во времени. 58 59 ?! 7 / Основная часть крутящ его момента передается на вал винта и определяет эффективную мощность двигателя. П од действием сил сопротивления вращению воздушного винта и к р ы л ь ч а т ки нагнетателя, кулачковой ш айбы и различны х агрегатов коленчатый вал скручивается. Ц ентробеж ны е силы инерции отдел ь ных деталей коленчатого в а л а и силы д авления газов изгибают вал, р астя ги вают или сж и м аю т составляю щ ие его элементы. Опорные места в а л а подвер жены износу. Периодическое изменение крутящего момента вы зы вает упругие крутильные колебания вала. Свободные (собственные) колебания коленчатого в ал а возникаю т после к а ж дой вспышки топливовоздушной смеси Рйс. 45. С и л ы , д е й с т - в цилиндрах. Они вы зы ваю тся силой К в е ю щ и е на ' ш а т у н н у ю , г.с, шейку КВ (с м - Рис- 45), причем ее с о ставл яю щ ая, н ап равл енн ая вдоль щ еки в ал а, вы зы вает пзгибные колебания, а составл яю щ ая Т — упругие кру ти л ь ные колебания вала. Т а ж е сила К является периодически из меняющейся внешней нагрузкой, вызывающ ей вынуж денны е колебания коленчатого вала, частота которых р а в н а частоте изменений крутящ его момента (или кратной ей) и пропорцио нальна частоте вращения. Изменение крутящего момента можно представить в виде суммы нескольких составляющ их, к а ж д а я из которых периоди чески изменяется по времени с различной частотой, но строго по закон у тригонометрических функций (синуса и косинуса). Эти составляю щ ие называю тся гармониками. Ч астота изменения каж дой составляющ ей определяется по рядком ее гармоники, т. е. числом периодов изменения состав ляю щ ей крутящ его момента за время одного оборота коленч а того ва л а . В случае, когда частота одной из гарм оник крутящ его мо мента совпадает с частотой собственных крутильных колебаний, в озникаю т резонансные крутильные колебания. В диапазоне рабочих оборотов коленчатого в а л а явления резонанса свободных и вынужденных крутильны х колебаний наблю даю тся при нескольких значениях частоты вращ ения. Опасны е или критические частоты вращ ения коленчатого в ала, при которых амплитуды колебаний превы ш аю т м аксим альн о 66 допустимые нап р яж ения, д л я двигател я А Ш -62 И Р равны 2120— 2180 в минуту при работе двигателя на земле и 1960— 2 1 0 0 — в воздухе и соответствуют 4 1/2 гармонике. Гашение зтих колебаний осущ ествляется м аятниковым демпфером (рис. 46, 47) следую щ им образом. К увеличенной части щеки коленчатого вал а на двух рол и ках (п ал ьц ах ) подвешивается груз. П ричем разм еры его, роликов и их втулок подбираются ( н а с тр аи в аю тся) на 4 1/2 гармонику. Г руз на р о л и к ах может совер ш ат ь к о л еб ател ьны е движения относительно щ еки подобно м а ятнику, подвешенному в точке А. Ось щеки 1 П ри равном ерном (без кол е баний) вращ ен ии коленчатого ' I ! в а л а за счет центробежных сил груз (м аятн ик) относительно щ е ки находится в покое (рис. 47,а). В сл учае возникновения резо нансны х крутильны х колебаний (рис.47,6 и в) щ ека совершает ко л еб а н и я относительно оси ОХ. устройства П р и этом со с та в л я ю щ а я центро Р и с . 46. Схема маятникового демпфера КВ бежной силы м аятн ика Р д, наа о а ( Р и с . 47. С х е м а р а б о т ы м а я т н и к о в о г о д е м п ф е р а : а — в р а щ е н и е б е з к о л е б а н и й ; б и в — в р а щ е н и е при в о зн и кн о ве н и и р езо н ан с н ы х кр у ти ль н ы х колебаний 61 правлени я вдоль радиуса подвески р, создает момент Л1д = А'р, обратный направлению внешнего возмущ аю щ его момента М кр и равный ему по величине, если колебания гасятся полностью. Этот момент препятствует отклонению щеки, а следовательно, и в а л а от равновесного положения и не дает р азвиться о п ас ным колебаниям . Вторая за д ач а , р е ш аем ая маятниковым противовесом— у р а в новешивание сил инерции вращ аю щ ихся и поступательно д ви ж у щ ихся масс кривошипно-шатунного механизма. 4.2.2. Конструкция передней части коленчатого вала Коленчатый вал д вигателя (см. рис. 44) разъемны й, состоит из передней и задней частей, изготовленных из поковок хромоникельмолибденовой стали. П ередняя часть состоит из носка, шлицевой части, коренной шейки, щеки и шатунной шейки. Н осок (рис. 48) имеет две азотированные д ля уменьшения износа цилиндрические поверхности, являю щ иеся опорами под шипников скольж ения вала винта, соединенных конической ч а с тью. На каж дой поверхности сделана продольная л ы ска для подвода и распределения м асла по всей длине подшипника. 3 механизм ti'Hma g я АВ-7Нч81 -из цмзньа artга, * 15 В-503А-на уличен, илага Р и с. 48. Продольный разрез носка КВ Н а задней шейке имеются два отверстия: заднее — д ля под вода м асл а из полости носка коленчатого в а л а к задней втулке винта и д е т а л я м редуктора; переднее — д л я подвода масла от Р П О к винту. Н а переднюю коренную шейку напрессовывается внутренняя обойма роликового подшипника, через который вал опирается па кар тер д в игател я. Н а р у ж н а я обойма подшипника установ лена в ступице передней части среднего картера. М е ж д у коренной и задней опорными шейками на носке ко ленчатого ва л а сделаны 24 шлицы эвольвентного профиля, на которые у с т ан а в л и в а ю т с я ведущие шестерни редуктора и ме хани зм а газо распредел ени я. Д л я обеспечения их постановки ц определенном положении м еж ду ш лицами носка запрессован штифт, соответственно которому на шестернях имеется паз, вы полненный удален ием одного шлица. М еж ду шестернями уста навл ивается стальное кольцо, являю щ ееся задним упором ку лачковой ш ай бы . Весь пакет закреплен от продольных переме щений гайкой с омедненной резьбой, наворачиваемой на резьбу перед шлицевой частью носка. Д л я подвода м асл а к подшипнику скольж ения кулачковой ш айбы м е х анизм а газораспределения, установленной на удли ненную ступицу ведущей шестерни редуктора, в одной из впа дин м е ж д у ш ли ц ам и имеется радиальное отверстие. Н осок коленчатого в а л а пустотелый. Во внутренней полости об р азо в ан ы посадочные места, в которые запрессованы с т а л ь ная тр уба с передней стороны и электронный стакан со стороны щеки. Т руба имеет две опоры, припаянные к ней латунью. П е р е д няя опора пре д с та в л я е т собой стальную ступенчатую втулку с шестью р а д и а л ьн ы м и отверстиями. Внутренняя поверхность втулки азотируется и после запрессовки трубы хонингуется по этой поверхности раб о т а ю т уплотнительные кольца м ас л ор ас пределительной втулки подвода м асла в механизм воздушного винта. З а д н я я опора трубы выполнена в виде стального кольца. К о л ьцевая полость м е ж д у трубой и носком коленчатого вала служ ит м аслопроводом м еж ду Р П О и винтом, в который масло подводится под давлен ием через четвертое от щеки радиальное отверстие. С такан, имеющий наруж ны е буртики по торцам, запрессо вы вается в носок в а л а со стороны щеки и стопорится изнутри винтом с пластинчаты м замком. О б разо ван н ая им кольцевал полость с л у ж и т д ля с м азки оси двойной шестерни^ привода м еханизм а газо распредел ени я, втулки кулачковой шайбы и де талей р едуктора через три ради ал ьны х отверстия. Масло в эту полость подводится из шатунной шейки по сверлению в щеке. Н осок св я зан с шатунной шейкой щ екой прямоугольного сечения. В ниж ней части щеки, на передней стороне, имеется у'ступ, за которы м ш ирина щеки увеличивается. Н а широкой части при помощ и двух стальны х цементированных пальцев (роликов) с б ур ти кам и на торцах подвешен стальной м ая тн и ковый противовес. 63 П ал ьцы располагаю тся в стальных цементированных вту л ках, из которых четыре запрессованы в противовес, а две — в щ еку коленчатого ва л а. Торцевые буртики пальцев ограни чивают их осевое перемещение, упираясь в торцы втулок про тивовеса, смещенного относительно щеки на величину разности м е ж д у диаметром отверстий во втулках и диам етром пальцев. В смещенном положении противовес у д ер ж ив ается ограни чителем, закрепленным н а 'д в у х болтах м еж д у уступом на щеке и верхним торцем противовеса. Ограничитель имеет уступ, пре дохраняю щ ий болты от срезания. Противовес выполнен в виде сегмента, имеющего сквозной паз д ля прохода щеки и два сквозных отверстия д ля втулок пальцев, перпендикулярных пазу. Щ ека и противовес в нижней части имеют отверстие, в ко торое в процессе сборки вставляется контрольный штырь, обес печивающий соосность коренных шеек обеих половин коленча того вала. Шатунная шейка (см. рис. 44 и 49) имеет внутреннюю р а с точку, ось которой смещена относительно оси шейки вверх на 3 мм. Это повышает прочность шатунной шейки, улучш ает цент рифугирование масла и уменьшает центробежную силу, р а зв и ваемую шейкой при вращении коленчатого вала. Полость шейки отвер стием в щеке сообщ ается с полостью меж ду стаканом и носком и с передней стороны закр ы та стальной ч аш еоб разной пробкой. П ро б ка и м е ет два д иа м е тр а л ьн о проти воположных отверстия: одно — верхнее с резьбой для у с тановки винта ее крепления с осевым отверстием д и а м е т ром 1,3 мм для перепуска м асла из шатунной шейки (из основной магистрали масляной системы д ви га теля) па смазку и о хл а ж д с ние гильз цилиндров si порш ней, а другое (нижнее) — гладкое д ля прохода масла из шатунной шейки через отверстие в щеке во внутрен Р и с . 49 . П р о д о л ь н ы й р а з р е з ш а т у н н ой ш е й к и нюю полость носка вала. 64 Н а р у ж н а я поверхность шатунной шейки разделена кольцевой проточкой на две части. Н а одной — рабочей, устанавливается втулк а главного ш атуна, на другой располагается проушина разрезной щ еки задней части коленчатого вала. Н а рабочей части шейки сделана лыска, на которую по двум запрессованны м и завальцованн ы м кадмированным трубкам из красной меди из внутренней полости шейки под давлением под водится м асл о на с м а зк у втулки главного шатуна и пальцев прицепных шатунов. Концы трубок выступают над образующей расточки. З а счет этого при вращении коленчатого в ал а части цы, заг р я зн я ю щ и е масло, центробежной силой отбрасываются к основанию трубок, а очищенное масло подается на смазку головок ш атунов. Выходные отверстия трубок расположены под углом 18° от ВМТ (от оси симметрии шейки) в сторону в р а щ ения коленчатого в ала, поскольку в этом месте шейка испы т ы вает наименьшие удельные давления, что обусловливает меньшее гидравлическое сопротивление масляному потоку. Н а нерабочей части шейки, предназначенной для установки и крепления задней части коленчатого вала, сверху имеется сегм ентная вы ем ка и наклонный канал, выходящий во внутрен нюю полость шейки. Выемка приближ ает стяжной болт к оси вращ ен ия коленчатого вала, уменьшая центробежные силы инерции. К а н а л с установленным в нем жиклером диаметром 1,3 мм перепускает масло на см азку и охлаждение гильз ци линдров и поршней. Эта с м азка особенно необходима в момент з а п у с к а д вигател я. Д л я усиления шейки и уменьшения ее деформаций при з а т я ж к е стяж ного болта за д н я я стенка шейки сделана сплошной и со стороны внутренней полости имеет сферическую форму. 4.2.3. Конструкция задней части коленчатого вала З а д н я я часть коленчатого вала состоит из задней коренной шейки, щ еки и противовеса-демпфера (см. рис. 44). З а д н я я щ е ка вала прямоугольного сечения имеет в верхней части расточку под шатунную шейку, отверстие с резьоой под стяж но й болт и прорезь шириной 2 мм, разделанную у верхнего торца щеки под углом 60°, обеспечивающую необходимую де ф ор м ац ию и плотный охват шатунной шейки при стягивании болта. Болт, выполненный из хромоникельмолибденовой стали, контрится шплинтом через отверстие, которое сверлится после з а т я ж к и болта. Н и ж н я я лопатоо бразн ая часть щеки выполнена аналогично передней щеке. Щ ека имеет наклонный канал, соединяющий полость коренной шейки с радиальны м каналом 65 В задней части шатунной ш е й к и . Д л я предотвращ ения перекры тия ка н а л о в на поверхности расточки под ш атунную шейку сдел ана д угооб разная кан авка. З а д н я я коренная ш ейка (рис. 50) полая. Н а шейке у с т а н а в ливается р азб о рны й опор ный роликовый подшипник в ала. Крепление его осу щ ествляется гайкой, н а в е р нутой на резьбу шейки, ко торая фиксируется ш плин том. В полости имеются р ас точка д л я подвода м асла в шатунную шейку, цилиндри ческий поясок д ля центриро вания муфты в а л а привода агрегатов, шлицы для ее посадки и резьба под гайку, ограничиваю щую осевое пе ремещение муфты, коничес кая ч аш ео бразн ая расточка для свободного р а с п о л о ж е ния ступицы диска маслоуплотнителя нагнетателя. Р и с. 50. З а д н я я к о р е н н а я ш е й к а К В М уф та имеет внутри Ш Л И Ц Ы для соединения с валом привода агрегатов и цилиндрический поясок д ля опоры м ас л о уплотнительных колец ва л а. Несоосность коренных ш еек перед ней и задней частей коленчатого ва л а после сборки д о лж н а быть не более 0,1 мм. После сборки и окончательной м ехани ческой обработки коленчатый вал подвергается статической б а лансировке. 4.3. РЕДУКТОР Редуктор предназначен д ля уменьшения частоты вращ ения воздушного винта с целью снижения о круж ны х скоростей его лопастей и, тем самым, повышения К П Д при одновременном ф орсировании мощности д вигателя увеличением частоты в р а щ ения коленчатого вала. 4.3.1. Принципиальная схема и работа редуктора П ередаточное число от коленчатого в ал а к валу винта уста навл ивается совместно конструкторами винта, с а м ол ета и двн- 66 Пателя. Р е ком е н дуе м а я частота вращения винта пъ выбирается из условия, что скорость конца лопасти Г ,, = V ' V 2+ ( л /?„«„) 2Г (20) где V — скорость самолета,м/с, R B— радиус винта, м; п в— частота в ращ ен ия винта, 1/с, д о л ж н а быть не более (0,93—0,97) а, где а — скорость звука, м/с. Редуктор двигател я А Ш -62И Р планетарного типа показан на рис. 51. Степень редукции — отношение частоты вращения в а л а винта к частоте вращения коленчатого вала: 1ред л в Z, 666 6 _1_1_ 6 6 + 30 16 число зуоьев где Z I — число зубьев ведущей шестерни; Za неподвижной шестерни. Напр, ерщ коленчзтгеёол? и Зинто I (2 1 ) ’ / 1 I 1 1 * 3 0 -5 ± Р Р и с . 51. П р и н ц и п и а л ь н а я с х е м а р е д у к т о р а д в и г а т е л я Л Ш -62И Р Р едуктор состоит из ведущей шестерни, неподвижной и шести сателлитны х шестерен, смонтированных на л а п а х вала винта. Н а п р а в л е н и е вращ ен ия ва л а винта совпадает с направлением вращ ения коленчатого в ал а. В едущ ая шестерня, в р ащ а я с ь вмес те с коленчаты м валом , приводит во вращ ение сателлитные шестерни. У пираясь своими зубьями в зубья неподвижной ш ес терни, сателлиты о б каты ваю тся вокруг нее и увлекаю т з а собой вал винта. Н а л и ч и е нескольких парал л ельно работаю щ их про м ежуточны х с а те л л и тн ы х шестерен уменьш ает нагрузки на их 67 оси и на зуб ья всех Шестерен, повыш ая их надеж ность и долго вечность. Все шестерни цилиндрические с прямым зубом эвольвентного профиля. О круж ны е усилия, действующие на зубья, в ы зы вают их изгиб и смятие рабочих поверхностей. При входе в з а цепление и выходе из него зубья работаю т подобно подш ипни кам скольж ения, что вы зы вает их нагрев и износ. 4.3.2. Конструкция редуктора Конструктивно редуктор (рис. 52) объединяет шестерни с элем ентам и их крепления и вал винта с детал ям и, монтируе мыми на нем и внутри него. В е д у щ а я шестерня 11 (рис. 53) чаш еобразной формы изго товлена из поковки высококачественной специальной стали, Н а нару ж ной поверхности передней части шестерни расположен цилиндрический бурт жесткости, а на задней части — зубчатый венец с 146 азотированными зубьями, передающ ими вращение к приводу Р П О . Н а наружной поверхности бурта нанесено девять рисок с цифрам и от 1 до 9 для установки поршней соо т ветствующих цилиндров в ВМТ в такте сж ати я . Кроме того, на бурте с интервалом в 1° нанесены 40 меток ш кал ы с нулем на риске, соответствующей положению порш ня цилиндра № 1 в ВМТ. П о этим рискам у станавливается магнето и проверяется регулировка механизма газораспределения. Внутренний зу б ч а тый венец с 66 азотированными зубьями входит в зацепление с зубьями сателлитов. З а д н я я часть ведущей шестерни имеет удлиненную ступицу с точно обработанной и азотированной наруж ной поверхностью и 24 внутренними освинцованными против наклеп а эвольвентными ш ли цам и для установки на шлицевую часть носка колен чатого ва л а . Ступица служит опорой кулачковой ш айбы м ех а низма газораспределения. Н а внешней поверхности ступицы с делана лыска, соединенная р ади альны м отверстием со вторым от передней щеки коленчатого ва л а отверстием д л я проходт м асла под давлением к втулке кулачковой шайбы. Д л я у с т а новки шестерни на носок вала в определенное положение (в уг ловом отнош ении), при котором совм ещ аю тся м асл ян ы е отвер стия, один из шлицев ступицы удален. В диске ведущей ш ес терни имеются три резьбовых отверстия д л я установки съемника. Н еподвиж ная шестерня редуктора 5 (рис. 53 и 54) изготов лена из поковки высококачественной стали, имеет наруж ны й зубчаты й венец с 30 азотированными зубьями, по которым о б каты в аю тся сателлиты редуктора, и фасонный ф л а н е ц с 10 от68 Р и с. 52. Ре дукт ор дв ига т е л я АШ-62 И Р - ф 69 70 вала винта; 15 гнльаа вала ви н та ; /6- -задн яя втулка вала винта p f Рис. 54. Н е п о д в и ж н а я ш естерня редуктора верстиями д л я крепления к носку картера. Вместе с шестерней крепится фасонное стальное кольцо 6 (см. рис. 52), предохра няющее сателлиты от вы падания в случае самоотвинчивания гаек крепления. Д л я облегчения шестерни и суфлирования по лости упорного подшипника с полостью среднего картера в дис ке неподвижной шестерни имеется шесть отверстий. Ш естерня имеет с к в о з н у ю осевую азотированную расточку, на поверхность которой опираются маслоуплотнительные кольца распорной втулки 4 опорно-упорного подшипника, установлен ного на в а л у винта 8. В теле неподвижной шестерни просверле но два к а н а л а для подвода м асла от Р П О в механизм винта. Ц ентровка неподвижной шестерни осуществляется при по мощи выточки на торце ф ланца, в которую входит нар уж ная обойма опорно-упорного подшипника. С н а р у ж и носка кар тера на выступающую часть болтов креп ления ш естерни устанавливается фланец носка к ар тера и, в не которых случаях, внутренний неподвижный диск ж а л ю зи капота. • Сателлит редуктора (рис. 55) изготовлен из поковки высоко качественной стали. К олоколообразная ф орм а позволяет ему деф орм ироваться относительно своей ступицы во время работы двигателя, что способствует равномерном у распределению н а грузки м е ж д у всеми сателлитами. ' С а телл и т имеет наруж ны й зубчатый венец с 18 цементиро ванными зуб ьям и и ступицу (ось), н а р у ж н а я часть которой я в л я ется опорой на втулку лапы в ал а винта. Д в а р а д и а л ьн ы х отверстия в ступице с л у ж а т д л я подвода м асл а из л апы винта во внутреннюю полость ступицы и для 71 MotfiQ иЭ Л0Г%1 оала 9онта Ш /У /Ш Лмт ройба £2 *9*ПО>+Щ* dm ujnfitjumQ Ha rmmtty и тпа'шдрт* зуЬьРб Ш*С(г*■ рры iMiifvmtipQ Р и с. 55. Сателлит редуктора отвода м асла из внутренней полости к лыске на наруж ной опорной поверхности д ля ее смазки. Внутренняя поверхность ступи цы имеет 12 шлицев под зам ок гайки и левую резьбу под гайку. Гайка сателлита 9 с левой резьбой (см. рис. 53) выполнена из стали. Упорный ф лан ец гайки имеет ф осф атированную р а бочую поверхность д л я улучшения антифрикционных свойств. Внутри хвостовика гайки выполнено отверстие в форме двой ного шестигранника под замок. З а м о к гайки состоит из стерж ня и пружины. Стержень име ет упорный ф ланец д ля пружины и паз на заднем торце д ля ьвода в гайку. В а л винта (рис. 53, 56 и 57) пустотелый, изготовлен из по ковки высококачественной стали и состоит из носка, короткой ступицы и шести лап. На cmatxii ОтР 2 )■ В 14/пт'.'*' u 1' К 3 Ho CMQ3ну В бинт — '' ‘ i »ч1 Мосла из HQCKQ * коленчатого На стозку От рпо в винт 1 Р и с . 56. Продольный разрез вала винта: 1 — передняя втулка; 2 — гильза; 3 — втулка задняя 72 a s Hq cmqsku U охлаждений Зу5ьвВ o e a y u ie i j ш е с т е р н и ^ сОгпеллитоб Р а з р е з no 5-6 ^ТИасназки и о х л а ж д е н и е зубьев неподвижной ш естерни и /ТК> сателлитов ФЫн* ^ Мо с а о и з коленча того вола Р ис. 57. Расположение масляных каналов в лапе вала пиша Н а зад ней части в а л а (рис. 53) устанавливается распорная втулка упорно-опорного подшипника 4, подшипник 3 и масло о т р а ж а т е л ь 2. Д е т а л и крепятся гайкой упорно-опорного под шипника 1. Н а средней цилиндрической части вала ус тан а в ливается дистанционное кольцо заднего конуса винта и задний конус. Н осок в а л а имеет шлицы д ля установки винта. М еж ду д ву м я ш ли ц ам и запрессован стальной штифт, обеспечивающий установку винта в определенном относительно вала положении. П е р е д ш ли ц ам и у стан авли вается передний конус. Воздушный винт за т яги в ае т с я на конусах гайкой по резьбе носка. К а ж д а я л а п а в а л а имеет расточку, в которую запрессована с т ал ь н а я втулка 9 (опора оси с ател л и та), з а л и т а я свинцовистой! бронзой. Н а нару ж но й и внутренней поверхностях втулки сде л а н о по одной кольцевой канавке, соединенных радиальны ми отверстиям и д л я прохода м асла на см а зк у оси сателлита и ьубьев шестерен. Д л я этой ж е цели в каж дой лапе (рис. 57) имеются сквозной и глухой кан алы . По первому масло из по лости коленчатого в а л а проходит к опорам сателлитов и через л ы с ку на ступице подходит к глухому каналу, который в сере дине л апы за к а н ч и в ает с я осевым отверстием диаметром 1,0 мм. Через него м ас л о струей подается на с м а зк у зубьев шестерен. В а л винта ( р и с . 56) опирается на шейки носка коленчатого 73 й а л а д в у м я стальны м и втулкам и / и <9, внутренняя поверхность которы х з а л и т а свинцовистой бронзой. М е ж д у втулкам и за п р е с с о в а н а с т ал ь н а я гильза 2, об разу ю щ а я с валом кольцевую по л о с ть д ля прохода м асла от Р П О в винт. Перед передней в т у л ко й устан авли вается и крепится гайкой маслораспределительи а я втулка, обеспечиваю щая раздельный подвод м асл а от Р П О в полости малого и большого ш ага м еханизм а винта. Р асп ор ная втулка упорно-опорного подшипника (рис. 58) изготовлена из высококачественной стали и является задним упором внутренней обоймы упорно-опорного подшипника. Р и с . 58. Распорная втулка упорно-опорного под шипника вала винта Н а наруж ной поверхности втулки имеются три широких и три узких канавки, в которые у стан ав ли в ается соответственно по д ва и по одному бронзовому м аслоуплотнительному кольцу, которы е работаю т по внутренней поверхности ступицы непод вижной шестерни редуктора. Втулк$ обеспечивает перепуск м асла от Р П О в винт из к а н а л о в неподвижной шестерни. Упорно-опорный п о дш и пни к 3 (см. рис. 53) вал а винта, вос принимаю щ ий осевые усилия воздушного винта и передающий их на носок картера, ш ариковый, разборный. Внутренняя обой м а крепится на ва л у гайкой. Н а р у ж н а я обойма установлена в стальное гнездо носка ка р те р а и з а ж а т а м е ж д у неподвижной шестерней редуктора и ф ланцем носка к ар тера. С м а зк а и о х л а ж д е н и е осущ ествляется б арб отаж ны м способом. Г айка под ш ипника имеет три кольцевые кан авки под маслоуплотнитель ные кольца и вместе с м а с л оо траж ател ем , установленным м е ж д у гайкой и подшипником, уплотняют вал винта в носке картера. З а д н я я втулка в а л а винта 3 (см. рис. 56) выполнена из стали и за п р е сс о в ан а в вал винта. П ер едн яя внутренняя к а н а вка втулки р ад и а л ьн ы м отверстием сообщ ена с задним ради альны м 74 отверстием вала винта и служ ит д л я перепуска м асла от Р П О в винт, в полость м еж д у носком коленчатого вала и запрессо ванной во внутреннюю полость стальной трубой. З а д н я я внутренняя кан ав ка втулки радиальны ми отверстия ми сообщ ается с наружной кольцевой канавкой, продольной кан ав кой и пазом на переднем торце втулки. По ним масло посту пает на с м а зк у подшипников ва л а винта, осей сателлитов и зубьев шестерен редуктора. Г и л ь з а ва л а винта 15 (см. рис. 53) выполнена из стали и з а прессована в среднюю часть в ал а винта. М еж д у гильзой и в а лом о б р аз о в а н а полость, в которую через переднее радиальное отверстие в а л а винта поступает масло от Р П О . П е р е д н я я втулка ва л а винта 14 (см. рис. 53) выполнена из стали и запрессо вана в переднюю часть в ала. Н а упорном ф ла н ц е втулки имеются продольные отверстия д ля прохода м асл а в винт из полости меж ду гильзой и валом винта. М аслораспределит ельная втулка (рис. 59) предназначена д л я подвода м асл а от Р П О в полости большого или малого ш ага воздушного винта и слива его в картер. ^ОтРПО масщутотнительнм Вбинт: вв-гн -т -н а уВелич. шаесу г ч СлиВ В 8-503/!-на уметш. шоеа В Винт - лшт ВВ 7Н tst-на именыи шага, В-5038 -н а у Велич ш агп картер ОтРПО Р и с. 59. Маслораспределитгльиая втулка В тулка с т ал ьн ая, трехступенчатая. Меньшим диаметром она входит в переднюю опору трубки носка коленчатого в а л а ,с р е д ним — в переднюю втулку в а л а винта и большим опирается на ф ла н е ц этой втулки. Через наклонный кан ал и короткую з а прессованную трубку масло поступает в полость большого ш ага м еханизм а винта АВ-2. Через короткую трубку и кольцевую проточку на заднем опорном ф лан це втулки масло поступает в полость м алого ш ага винта. 75 4.4. МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ 4.4.1. Схема работы механизма газораспределения и условия работы его узлов М еханизм газораспределени я автоматически обеспечивает своевременное открытие и закры тие кл апан ов впуска и выпуска д л я обеспечения четкого протекания процессов, составляю щ их цикл поршневого четырехтактного двигателя. Н а двигателе А Ш -62И Р м еханизм газораспределени я р а с полож ен с передней стороны среднего к а р т е р а и состоит из привода механизма, кулачковой шайбы, узлов толкателей, тяг с кож ухам и, рычагов клапанов, кл апан о в с т арел к ам и , пр уж и нами, нап равл яю щ им и и седлами. О ткры тие и закры тие кл апан о в (рис. 60) осуществляется следующим образом. От коленчатого вала через две шестерни приводится во вращ ение кул ач ковая ш айба с р ади ал ьно располож енным и на ее внешней поверхности кулачкам и. Н а б е га я на ролики толкателей, к у лачки перемещ аю т их в н а п р а в л е нии от оси двигателя. Это движение передается тягам и на передние п л е чи рычагов клапанов и через з а д ние плечи на клапаны . В озвращ ение клапанов в исходное положение производится пружинами. Д л я полной гарантированной по садки кл ап ан а на седло (д а ж е при условии вы тяж ки его штока, износа седла или при низкой температуре деталей) между роликом рычага к л а п а н а и торцом ш тока кл а п а н а ус танавл ивается зазор, равный 0,5 мм Р и с . 60. Принципиальная схе на холодном двигателе. При нагреве ма механизма газораспределе ния деталей д вигателя в процессе его работы происходит удлинение ци линдра на 2,4 мм (при 145 С) и удлинение штока к л а п а н а на 1,0 мм. П ервы й— увеличивает зазор, второй—уменьшает. В итоге за зо р увеличивается на 1,4 мм и на р аботаю щ ем двигателе равен 1,Умм. П ри таком за зо р е установлены ф а зы газораспределени я. Привод кулачковой шайбы (рис. 61) состоит из ведущей ш ес терни механизма газораспределения (Zi = 3 9 ), установленной на шлицы носка коленчатого вала, и двойной эластичной 76 r> Рис. 61. Схема привода механизма газо распределения шестерни (Z2 = 39 и Z3= 1 3 ) , смонтированной на специальной оси, закреп лен ной на передней части среднего картера. В р е зул ьт а те передаточное отношение от коленчатого вала и к у л ач ковой ш ай бе 39_ J 3 39 109 где i — число цилиндров, т. е. кулачковая ш айба вращ ается с частотой в восемь раз меньшей, чем коленчатый вал, и в н а правлении, об ратном нап равлени ю его вращения. Последнее отнош ение (22) справедливо для зв е зд о о б р а зн ы х двигателей с противо полож ны м нап равлени ем вращения ш ай бы и коленчатого вала. К у л а ч к о в а я ш айба (рис. 62) имеет Два р я д а кул ач ко в, по четыре кулачка в к а ж д о м , располож ен ны х под 90° друг к д р у гу (число кулачков в к а ж дом р я д у д л я звезд оо бразн ого двигателя при противополож ном вращении ш ай бы и коленчатого ва л а равно 0’— 1) / 2 , где /— число цилиндров). При т а ко м числе, располож ен ии в ряду и н а правлении в р ащ е н и я кулачков обеспе ч ивается с л е д у ю щ а я очередность р а б о ты цилиндров: 1 -3 -5 -7 -9 -2 -4 -6 -S . р ис 62 Кулачковая шайба 77 Угол р а з в а л а м еж д у осями цилиндров и, следовательно, м е ж д у осями одноименных толкателей равен 360 /9 = 40°, т. е. угол м еж ду осями одноименных толкателей с учетом порядка работы цилиндров равен 80°. Это значит, что при открытии к л а пан а в цилиндре № 1 кулачком № 1 , кулачок № 2 не дошел до то л к а те л я цилиндра № 3 на 10°, кулачок № 3 — до толк ател я цилиндра № 5 на 20° и т. д., через 80° поворота коленчатого в а л а ш айба повернется в противоположную сторону на 8 0 / 8 = 10° и откроет клапан в цилиндре № 3 и т. д. Таким образом, при повороте за цикл на 72 0/8 = 90° кулачковая ш ай ба последова тельно через ка ж д ы е 80° (80, 160, 240, 320, 400, 480, 560, 640, 720) угла поворота коленчатого в ал а обслуж ит одноименные к л апан ы всех цилиндров. Вершины кулачков выпуска (передняя д ор ож ка ) и впуска (зад н яя д о р о ж к а ) смещены относительно друг друга на39°28'; что обусловлено величинами ф аз впуска и выпуска при зазоре 1,9 мм, взаимным расположением толкателей клапанов впуска и выпуска и углом р а з в а л а меж ду ними. К инем атика движения клапанов и всего м еханизма опреде л я е т скорости, ускорения, т. е. силы инерции и механические нагрузки. Д л я того, чтобы они были наименьшими, вершины кулачков сделаны пологими, а профиль их корригирован (рис. 63). Корригирование (исправление) кулачков значительно уменьш ает скорость движ ения кл а п а н а в момент открытия и Простой кулечо* / а \ KoppQ2UpOSZ«4c l к у л а ч о к с - : р х т ь посадки кяаяена С*:?осп>ь гтжЫ'ия КЛВПСНС t UZUiKW открытия Р и с . 63 Схема корригирования кулачка и характер изме нения скорости звеньев механизма газораспределения при простом и корригированном кулачке 78 посадки на седло. Участки а'— а и б'— б выполнены по спирали Архимеда, при движении по которой скорость толкателя посто янна, а ускорения и силы инерции равны нулю. Соединение с дор ож кой осущ ествляется по большому радиусу г. Эти участки работаю т на запуске холодного двигателя (зазор 0 ,5 м м ). При этом ф а за выпуска р ав на 356°, ф а за впуска 312° и угол пере крытия к л ап ан о в 92°30', что способствует возможности о б р ат ных вспышек в кар б ю р а т о р на бедных смесях. Ры чаги к л а п а н о в (рис. 64) в моменты открытия клапанов Р н е. 64. Силы, действующие на клапанный механизм испытывают большие нагрузки, преодолевая силу упругости ком плекта пруж ин (45— 55 кг), сил инерции (65 и 45 кг д л я к л а панов выпуска и впуска соответственно при ускорении 1000 м / с 2) и сил д ав л ен и я газов (400 кг на клапан выпуска на взлетном реж и м е и 2 5 к г на клапан впуска). Д л я получения т аких сил (су м м арная на клапан выпуска примерно 555 кг и 135 кг на к л а п а н впуска), сила Р р, действую щая перпендику л яр но оси переднего плеча в плоскости качания рычага, соот ветственно д о л ж н а быть примерно равна 700 и 140 кг. К л а п а н ы (рис. 65 и 66) работаю т в очень т яж е л ы х условиях, что обусловлено высокими температурами в процессе горения (до 2000— 2500°С), значительными ударными н агрузкам и и хи мическим действием струи выхлопных газов. Тем пература голо вок кл ап ан о в выпуска и впуска соответственно р а в н а 750— 850°С и 350— 450°С. 79 Предограни 1 тельное I копьаа Подвесное бронза Натрии 0Г 45'7 4 Сплао ВХН-1 или нихром ЭИЗЗЬ 30 Р и с . 66. Клапан вы пус ка 4.4.2. Конструкция привода механизма газораспределения В конструкцию привода входят: ведущ ая шестерня, установ ленная на шлицы носка коленчатого в ала, ф л ан е ц подачи м а с л а и д войная шестерня с осью. В е д у щ а я шестерня (рис. 67) изготовлена из стали. Спереди имеет нар уж ны й зубчаты й венец, внутренний шлицевой буртик а Р и с. 67. Ведущая 80 шестерня масла и фланец подачи с одной срезанной шлицей и сзади цилиндрическую втулку с двумя кольцевы ми кан ав кам и по наружной поверхности. Внут ренними ш лицам и шестерня устанавливается в определенном положении относительно шлиц носка коленчатого в ала. Н а р у ж ный зубчаты й венец сцеплен с большим венцом двойной ш ес терни газораспределени я. В канавки устанавливаю тся чугунные маслоуплотнительные кольца. Н а внутренней цилиндрической поверхности втулки сделана сегментная лы ска с тремя радиальны ми отверстиями, входящ и ми в полость, о б разуем ую кольцами, для перепуска м асла из полости м еж д у носком коленчатого вала и стаканом к оси д в ой ной шестерни привода. Ф ла н ец подачи м а с ла (рис. 67) изготовлен из хромомолиб деновой стали и имеет форму диска с четырьмя л апам и для крепления в гнезде переднего подшипника коленчатого вала. Д л я уменьшения веса ф ланец имеет 12 отверстий. По внутрен ней азотированной поверхности ф лан ца работаю т маслоуплог нительные кольца ведущей шестерни газораспределения. Д л я подвода м асл а из полости между кольцами к наружной цилиндрической поверхности ф л а н ц а последний имеет стальную трубку. Соосно с ней расположено отверстие в буртике гнезда подш ипника, выступающ ем из стенки картера, через которое м асл о проходит в ось двойной шестерни. Р и с . 68. Двойная шестерня привода механизма газораспределения: I —большой венец; 2 —фланец; 3 —крышка; 4 —винт; 5 — втулка; 6 —малый немец; 7—пружина; 8 —сухарик Д в о й н а я шестерня (рис. 68 и 69) газораспределения состоит из двух зу б ч а т ы х венцов наруж ного зацепления, большого 1 я малого 6, соединенных м еж ду собой при помощи сухариков 8 81 и пружин 7, воспринимаю щих ударны е нагрузки на вращения зубья шестерен, периодичес ки возникаю щие при н а б е г а нии кулачков кулачковой ш айбы на ролики т о л к а т е лей и в результате резкого изменения частоты в р а щ е ния коленчатого ва л а , по скольку ку л ач ко в ая ш айба Увеличение оборотов об л ад ает значительной м ас сой и инерционностью. От продольных перемещений и выпадения пружинные п а кеты уд ерж иваю тся вы ступа ми ф ла н ц а большого венца и специальной крышкой, кото рая винтами закр еп лен а на У м ен ьш ен и е оборотов ф лан це м алого венца с п еред ней стороны. М алый зу б ч а тый венец изготовлен из це ментируемой стали за одно целое со ступицей и диском и имеет 13 корригированных зубьев. В отверстие ступи цы запрессо вана бронзовая втулка. В плоскости диска Р и с . 69. Схема работы двойной э л а имеется шесть пазов, шесть стичной шестерни привода механиз ма газораспределения выступов с прорезями и шесть отверстий с резьбой. Больш ой зубчатый венец изготовлен из цементируемой с т а ли, имеет 39 корригированных зубьев и шесть выступов, соот ветствующих выступам на диске м алого венца. Больш ой венец своими выступами заходит в прорези выступов м алого венца. В пазы м еж д у выступами монтируют шесть спиральных пру жин с 12 стальны ми цементированными сухарик ам и (по два н а п р у ж и н у ) . Д в о й н а я эластичная шестерня устан авли вается на стальную ось, выполненную за одно целое с фасонным фланцем. Ось двойной шестерни (рис. 70) стальная, пустотелая, тремя л а п а м и фасонного ф л а н ц а 4 крепится к стенке передней части среднего картера. С передней стороны ось имеет резьбу для вворачи вания специальной пробки 2, которая своим ф ланцем ограничивает перемещение шестерни вперед, и ш естигранник д л я за м к а / пробки. З а м о к пробки имеет два ш естигранника, один из которых за х о дит в шестигранное отверстие оси, а другой— в шестгиранное от82 Установившиеся обороты Н ап равлен ие Р и с . 70. О с ь двойной шестерни: / —замок: 2 — пробка; . ' / - - з а г лушка; 4 — фланец; а —эксцентриковая втулка; 6'—стопорная планка верстие пробки. З а м о к подпирается пружиной, опирающейся на за в а л ьц о в а н н у ю с задней стороны оси стальную заглуш ку 3. Н а болты крепления оси, запрессованные в стенку передней части среднего картера, надеваются стальные омедненные экс центриковые втулки 5, а ось монтируется на втулки с зазором ь ра д и а л ьн о м и осевом направлениях, что позволяет двойной шестерне с ам о устан авл и вается относительно ведущей шестерни и кулачковой ш айбы с регулировкой зазоров эксцентриковыми втулками. Втулки фиксируются стопорной планкой 6 с д в ен а д цатигранн ы м и отверстиями, надеваемы ми на шестигранники втулок. Н ц о д н о й из граней каж дой втулки нанесено по одной рис ке, полож ение которых должно быть направлено в одну сторону. Ось имеет два радиальных отверстия: одно для подвода м асл а внутрь нее, другое д ля выхода м асла на наруж ную по верхность оси. В заднее отверстие вставлена трубка подвода м а с л а к оси, которая своей верхней конусной частью входи г в гнездо ф л а н ц а обоймы передней части среднего картера. Т ру б ка п о д держ и в ается пружиной, опирающейся на фланец оса двойной шестерни. 4.4.3. Кулачковая шайба К у л а ч к о в а я ш ай ба (см. рис. 62) состоит из обода, изготов ленного из с тал и 13Н5А и диска из сплава АК-6. Н а н ару ж н ой поверхности обода расположены цементиро ванные кулачки. Н а внутренней поверхности обода расположен 83 зубчатый венец внутреннего зацепления, принимающий в р а щ е ние от малого венца двойной шестерни газораспределения. Со стороны зубчатого венца обод имеет ребро жесткости. О бод и диск имеют ф ланцы , скрепленные болтами. Ступица диска выполнена с ребрам и жесткости. В отверстие ступицы запр ессована с тал ьн ая втулка, з а л и т а я свинцовистой бронзой. М е ж д у ступицей и ф ланцем диска имеется отверстие с риской д л я установки ш айбы и шестерни при сборке в определенном положении по меткам на зубьях. 4.4.4. Узел толкателя Узел толк ател я ( р и с . 71) состоит из т о лк ател я /, пр ед охр а нительного кольца (за м к а ) 2, ролика 3, втулки 4, оси ролика ,5, ш арового гнезда 6, пружины 7 и направляю щ ей толк ател я 8. Толкатель стальной, пустотелый. В нижней части имеет прорезь с отверстием д ля у с т а новки ролика с осью и плаваю щ ей втулкой. В средней части толкатель имеет два р а д и а л ь ных отверстия д л я подвода м асл а в его полость. В верхней части толк ател я имеется полость, в которую устанавливается шаровое гнездо с пружиной. Н а р у ж н а я ци линдрическая поверх ность толк ател я д ля уменьшения износа отпо л ир ована и освинцована. В верхней ее части имеется кольцевая ка н а в к а для установки зам ка, удерж иваю щ его собранный узел от вы падания в картер при сборке двигателя. Все толкатели взаим озам еняем ы . Ш аровое гнездо толкателя стальное, цемен тированное, цилиндрическое, двухступенчатое. Внутри установлена пружина, опи раю щ аяся верхней частью на конусную расточку в н и ж Р и с . 71. У з е л т о л ней части шарового гнезда. Гнездо имеет о с е кателя: / —толка вое отверстие, через которое из т о лк ател я в тель; 2— п ред охра пустотелую тягу через ее ш аровой наконечник нительное кольцо; 3 — ролик; 4 — в т у л проходит масло. Все ш аровые гнезда взаи к а ролика; 5 — о с ь мозаменяемы. ролика; б— ш аро Р о л и к толкателя стальной. О б р азу ю щ а я в о е г н е з д о ; 7— п р у ролика имеет незначительную бочкообразность, жина; 8— направ ляющ ая устраняю щ ую концентрацию нагрузки на кр ая х ролика в случае его перекоса на беговой д о р о ж к е кулачковой шайбы. В центральное отверстие ролика установлена свободно п л а в а ю щ а я бронзовая втулка, через которую ролик опирается на 84 стальную закал енн у ю и цементированную ось, торцы которой (для уменьшения износа стенок направляю щ их) выполнены сферическими. Все ролики, втулки и оси взаимозаменяемы . Н а п р а в л я ю щ а я толкателя стальная, полая, с цементирован ной внутренней поверхностью, по которой движется толкатель. В нижней части н а п р ав л я ю щ а я имеет прорезь под ролик; в верхней — ф лан ец с двумя отверстиями под шпильки кр е п ления н ап рав л я ю щ ей к картеру и цилиндрический хвостовик с утолщ ением на конце для установки и фиксации дюритовой муфты, соединяющей нап равляю щ ую с кожухом тяги'. Н а боковой поверхности нижней части нап равляю щ их н и ж них цилиндров № № 4, 5, 6 и 7 сделано по две лыски и п а р а л л ельны е прорези д л я обеспечения зазо ра меж ду направляю щей к л а п а н а впуска цилиндра № 5 и большим венцом двойной шес терни газораспределени я. Н а п р а в л я ю щ и е толкателей клапанов впуска и выпуска ци линдров № № 1, 2, 3, 8 и 9 имеют в стенках цилиндрической части по д в а ради ал ьны х отверстия для подвода м асла под давлением на с м а зк у подшипников рычагов клапанов и два от верстия под углом к оси направляю щ ей д ля слива масла из к л а п а н н ы х коробок цилиндров через кож ухи тяг в картер. Н а п равл я ю щ и е кл апан ов выпуска цилиндра № 8 и впуска цилинд ра № 3 располож ен ы ниже оси двигателя и не нуждаю тся в под воде м асла под давлением. Н а п р а в л я ю щ и е толкателей остальных нижних клапанов не имеют отверстий для подвода масла, т. к. масло поступает в к л а п а н н ы е коробки самотеком. Н а п р а в л я ю щ и е толкателей верхних и нижних цилиндров м е ж д у собой невзаимозам еняем ы . Чтобы избеж ать их перепуты вания при сборке двигателя, расстояния между отверстиями на ф лан це крепления их к носку картера различно. 4.4.5. Тяги и кожухи тяг Тяги (рис. 72) толкателей изготовлены из цельнотянутых стал ьн ы х трубок. С обоих концов тяги запрессованы стальные за к а л е н н ы е цементированные ш аровые наконечники. О ба нако нечника имеют по одному осевому сквозному отверстию для прохода м асл а к подшипнику рычага кл апан а. На выходе из наконечника отверстия раззенкованы до д иам етра 4,8 мм, что обеспечивает проход м асла из шарового гнезда толкателей в тягу при всех ее положениях. С целью обеспечения регулирования зазо ро в газо распр едел е ния, тяги толк ател ей рычагов клапанов выпуска на 1,5 мм длин нее тяг толкател ей рычагов клапанов впуска. Первые имеют кис лотное клеймо «2», второе — «1». Все тяги взаимозаменяемы. 85 1 Рис. 72. Т я г а т о л кателя Рис. 73. К о н с т р у к ц и я рычага клапана Кожухи тяг изготовлены из цельнотянутых дюралюминиевых труб. Верхние концы их р азвал ьцо ваны под углом 60°. При по мощи стальной накидной гайки верхний конец кож уха крепится к штуцеру, ввернутому в клапанную коробку цилиндра. П од г а й ку установлена с т ал ьн а я ш айба, которая своей конической поверхностью приж им ает верхнюю часть кож уха к концу ш ту цера. Н и ж н я я цилиндрическая часть кож уха соединяется с н а правляю щ ей толк ател я с помощью дюритового ш ланга, имею щего внутри стальную распорную втулку, защ и щ аю щ у ю его от действия м асла. Д ю ритовое соединение компенсирует линей ное удлинение цилиндра при нагреве. 4.4.6. Рычаги клапанов Ры чаги (рис. 73, 74) изготовлены из высококачественной стали. Р ы чаг клапан а выпуска, работаю щ ий в более т яж ел ы х условиях, выполнен более массивным. Р ы ч аг двуплечий, в средней части имеет ступицу, в которую запр ессована н а р у ж н а я обойма двухрядного игольчатого под шипника. Н а р у ж н а я обойма имеет кольцевую кан ав ку на наружной поверхности и ради альны е отверстия для подвода м асла к иглам (цилиндрическим роликам малого д и ам е тр а).п о д ш и п н и к а . Внут р енняя обойма выполнена в виде цилиндрической втулки с от верстием диам етром 13 мм под осевой болт рычага. М е ж д у р ядам и игл свободно установлено стальное огр ан и чительное кольцо. От вы падания иглы у д ер ж и ваю тся двумя ш айбам и, установленными на осевой болт с к а ж д о й стороны подшипника. Через ш айбы на клапанны е коробки передаются боковые усилия, действующие на рычаги. Осевые болты стальные, закаленн ы е токами высокой частоты. Д л я устранения течи м асла по за зо р а м м еж ду болтами и стен ками кл ап ан н ы х коробок последние с наружной стороны имеют расточки, в которые на осевых болтах устанавливаю тся масло уплотнительны е алюминиевые кольца. Под головку и шайбу болта устан авли ваю тся стальные шайбы. Н а вильчатом конце рычага, обращенного к клапану, уста новлен стальной закаленны й ролик, вращ аю щ ийся на стальной закал енн ой втулке, сидящей на стальной оси. На другом плече ры чага установлен регулировочный винт с шаровым гнездом, в которое входит шаровой наконечник тяги. Винт контрится за ж и м н ы м винтом, законтренным неразрезной пружинной ш ай бой. Регулировочны й винт имеет глухое осевое отверстие, соеди ненное с тр ем я радиальны м и к ан алам и для подвода м асла из тяги к подш ипнику рычага (рис. 75). Соответственно в плече ры чага имеется сквозной канал, соединенный с подковообраз ным пазом на поверхности отверстия под регулировочный винт. 2мм Риски Р и с . 74. П о д ш и п н и к рычага к л а п а н а : 1— р ы ч аг ; 2 — н а р у ж н а я о б о й м а ; 3 — ш а й б а ; 4 — и г лы; 5— ограничительное коль цо; 6 — вн у т р ен н яя обойма под шипника Р и с . 75. К а н а л и д л я п р о х о д а масла в рычаге клапана и по л о ж ен и е регулировочн ого винта 87 Р а д и а л ь н ы е кан алы располож ены под углом 120° один к д р у гому, и при любом положении винта один из них совпадает с пазом, обеспечивая пропуск м асл а к подшипнику. Н а верхнем торце винта по направлению осей ка н а л о в нан е сены две риски. Третья со впадает с пазом винта под отвертку. Все одноименные рычаги кл апан ов взаим озам еняем ы . 4.4.7. Блок клапана Бл о к состоит из кл а п а н а с седлом, направляю щ ей, пружин, та р ел к и и зам ка. К л а п а н впуска (см. рис. 65) изготовлен из поковки ж а р о упорной стали ЭИ72 и состоит из головки, штока и шейки. Головка имеет ф орм у тю льпана для уменьшения ги д р а в л и ческого сопротивления поступающей топливовоздушной смеси. Головка садится на бронзовое седло, запрессованное в горячею головку. Угол наклона ф аски седла и к л а п ан а 30°. Ш ток к л апан а цилиндрический. В верхней части имеет вы точку под за м ок крепления тарелки клапан ны х пружин. На т о рец наваривается нихром или стеллит, о б л ад аю щ и е высокой износоустойчивостью. К лапа н вы пуска (см. рис. 66) изготовлен из поковки ж а р о упорной стали ЭИ69. Шток и вы пуклая грибовидная головка к л а п а н а пустотелые. Полость на 2 /3 заполнена металлическим натрием и за кр ы та стальной пробкой. Н а д пробкой н а в а р и вается нихром или стеллит. Тем пература плавления натрия 97,6°С, тем п ература кипения 880°С. При нагреве кл а п а н а натрий плавится и частично испа ряется, отбирая от головки значительное количество тепла. В зб а лты ва я с ь при работе клапан а, расплавленны й натрий о м ы вает более холодные стенки штока и отдает им тепло, которое уходит через нап р авл яю щ ую к л апан а в головку цилиндра и д а лее в ох л аж д аю щ и й воздух. Этот процесс сниж ает температуру головки к л апан а на 150— 200°. О порная часть ф аски головки выполнена с д и ф ф еренц иал ь ным углом наклона: нижняя поверхность до 1,5 мм шириной имеет угол наклона 45°, соответствующий углу фаски седла, верхняя часть ф аски имеет угол 43—43°15'. Это обеспечивает ускоренную приработку твердой поверхности фаски, наваренной сплавом ВХН-1 или нихромом ЭИ334. З а счет износа седла и в ы тяж ки ш ток а клапан к исходу межремонтного срока прйлегает к седлу всей поверхностью фаски. П л ав а ю щ е е седло клапан а выпуска закреп лен о в головке цилиндра кольцевым буфтиком стального разрезного кольца, запрессованного в головку цилиндра. Его положение о п р ед ел я ется головкой к л ап ан а, что обеспечивает соосность с едл а и кла88 Иана и хорошую герметичность д а ж е при их короблений. Н а п р а в л я ю щ и е к л а п а н о в впуска изготовлены из оловянноникелевой бронзы БрО С Н , а клапанов выпуска — из более ж аростойкой алюминиевой бронзы Б рА Ж М ц. Обе н а п р авл я ю щ ие запрессованы в бобышки головок цилиндров. Н а наруж ной поверхности нап равляю щ их сделаны кольце вые канавки, в которые при запрессовке вдавливается материал бобышки, что улучш ает связь направляю щ ей с головкой. После запрессовки внутреннее отверстие направляю щей разв ер ты вает ся до зазор ов меж ду ним и штоком к л апан а 0,047— 0,970 мм для клапанов впуска и 0,086— 0,150 мм для клапанов выпуска. П руж ины кл а п а н о в (рис. 76) д ля обоих клапанов имеют од ина ковые р а зм е р ы и упругости (упругость пакета из трех пруж ин при закры том к л а п а не с оставл яет 40—50 к г ) . Верхними торцам и пру ж ины опираю тся на т а р е л ку, закреп лен ную на штоке к л а п а н а с помощью зам ка. Н и ж н и е торцы наруж ной и средней пруж ин опираются на стальны е шайбы, уста новленные в гнездах к л а панных коробок; внутрен няя — на буртик н а п р ав ляю щ ей кл а п а н а . Р и с . /Ь. Ь з с л замка клапана: Т а р е л к и к л а п а н о в (рис. 1— т а р е л к а ; 2 - з а м о к ; а (..ужи 76) стальные, имеют конус ни; -/--клапан: 5 — нап равляю щ ая ные в сечении отверстия для 6 —- ш а й б а з а м к о в их крепления и но три кольцевы е уступа для установки верхних торцев пру ж ин. Все т ар ел к и взаимозаменяемы . З а м к и тарелок кл а п а н о в (сухарики) изготовлены из стали в виде половинок усеченного конуса с осевым цилиндрическим отверстием. Сухарики устанавливаю тся в выточку шгока к л а пан а. С ухарики клапанов впуска имеют меньший диаметр от верстия. Н а р у ж н ы е размеры всех сухариков одинаковы. 4.5. Н А Г Н Е Т А Т Е Л Ь 4.5.1. Назначение и условия работы нагнетателя Д в и г а т е л ь А Ш -62 И Р имеет невыклю чаю щийся приводной односкоростной центробежный нагнетатель, расположенный м е ж д у кар б ю р а т о р о м и цилиндрами (рис. 77). 89 И з рис. 78, где пок азано изменение д ав л е н и я в воздушном тракте двигателя, работаю щ его на взлетном ( Р к = 1050 мм рт.ст.) и крейсерском ( Р /с = 600 мм рт. ст.) р еж им ах, видно, что на пер вом реж и м е нагнетатель обеспечивает получение большой Воздух из а т м осф еры Л iff V*, пт К— I р Р ис. 77. Схем а работы двигателя с нагнетателем * v р = Г6С м.к* р г С т ^ 6 СО 'С У -°Г С Т сд с гн и /Г ' н агп вторь Зхсд^сй гг>о:г~?г.ь г с ''D-*5C‘< Р и с . 78. И з м е н е н и е д а в л е н и я в о в с а с ы в а ю щ е м т р а к те д в и г а т е л я взлетной мощности (мощность или тяга двигателя, ипользующего в качестве окислителя воздух, прямо пропорциональна массовому секундному расходу воздуха через него) и, соответ ственно, запас ее для получения требуемых крейсерских мощ ностей на больших высотах полета, и частично компенсирует гидравлические потери на входе в двигатель на втором режиме. Располож ение нагнетателя после карбюратора значительно У0 улучш ает процесс смесеобразования топливовоздушной смеси перед входом в цилиндры двигателя. При вращ ении крыльчатки нагнетателя топливовоздушная смесь, нах о д я щ а я с я м еж ду лопатками, под действием центро беж ны х сил перемещ ается к периферии рабочего колеса (рис. 78 и 79). Скорость, давление и температура смеси (рис. 80) к з Р и с . 79. П р и н ц и п и а л ь н а я с х е м а у с т р о й с т в а ц е н т р о б е ж н о г о н а г н е т а т е л я : / — в х о д н о й п а т р у б о к ; 2—к р ы л ь ч а т к а ; 3—6cjлопаточн ы й ди ф ф узор; 4 — лопаточный ди ф ф узор; о— с б о р н и к -р ас п р ед е л и те л ь смеси; 6 — вы ходной п ат р у б о к при этом увеличиваются б лагодаря передачи ей части механи ческой энергии от коленчатого в а л а двигателя. Величина осевой скорости Сi на входе в кры льчатку состав л я е т 80— 90 м /с. Т акое ж е значение имеет р а д и ал ьн а я скорость С2г на выходе из .крыльчатки, а о к р у ж н а я (переносная) еко- Кры/имтт Диф узор Р и с . 8 0. Изменение с к о р о с т и С , д а в л е н и я Р и т е м п е р а т у р ы Т при д в и ж е н и и смеси а нагнетателе «1 рость U2 равна 225 м^с. В диффузор смесь входит с результи рующей скоростью С2, равной 230— 240 м/с и имеет большой запас кинетической энергии Сд/g. Скорость смеси на выходе из кан ало в диф ф узо ра С3 на взлетном реж и м е около 120 м /с. В сборнике-распределителе, образованном полостью корпуса нагнетател я вокруг лопаточного диф ф узора, происходит д а л ь нейшее уменьшение скорости смеси и увеличение ее д авления до значения Р к , которое и назы вается д авлением наддува. Таким образом, топливовоздуш ная смесь со скоростью 80— 90 м/с, давлением Р к и температурой, большей начальной на 50— 55° (на взлетном ре ж и м е ), поступает в цилиндры д в и гателя. Повыш ение температуры смеси определяется по формуле Д Г „ = Г * - Г , = 7’1( я и.“ 6- 1 ) у т 1.д1 . (23) где Т к — темп ература смеси на входе в цилиндр, К: Т х — тем п ература смеси на входе в нагнетатель, К; v = 1,04— 1,10 — величина, хар а кт е р и зу ю щ а я степень о х л а ж дения воздуха в результате теплоотдачи в стенки; Г 1 а д = 0,55 — — 0,65 — адиабатический К П Д нагнетателя, характеризую щ ий степень нагр ева смеси в резул ьтате трения. Мощность, по тр ебл яем ая нагнетателем на взлетном режиме, равна 80 л. с. и определяется из вы р аж ени я N„ = 102,5—^ — (л 0-286 - I K ' - , (2 4> Чи где г)я — эффективный К П Д нагнетателя, равный 0,57; л = = Р К/ Р 1 — степень повышения д ав л ен и я (на взлетном режиме л ~ 1,50); на реж и м е м алого г а за л ~ 1 , 0 5 ) ; Gceк— секундный р а с ход смеси, кг/с, примерно равный 1 кг/с на ка ж д ы е 1000 л. с. мощности двигателя. Зависи м ость мощности, потребляемой нагнетателем, от ч ас тоты вращ ен ия описывается вы раж ени ем N h \ / N H2= (П1/П 2 ) 3. (25) Н а кр ы л ьч атк у нагнетател я действует осевая сила величиной до 130— 150 кг, на п равл е н н а я к задней крыш ке картера. С ила обусловлена давлением Р 2 (давление смеси на выходе из к р ы л ь ч а тк и ), действую щим на заднюю поверхность рабочего колеса. Вращ ение кры льчатки осущ ествляется через систему ш ес терен: ведущ ую шестерню в а л а привода агрегатов, двойную шестерню привода и шестерню в ал и к а кры льчатки, у которой 2, 23 63 54 т. е. кр ы л ьч атк а в ращ ается в 7 раз быстрее коленчатого вала в н ап р авл ени и его вращ ен ия (на взлетном режиме частота в р а щения рабочего колеса н агнетателя р авна 15400 о б /м и н ). 4.5.2. Конструкция нагнетателя Крыльчатка нагнетателя (рис. 81) изготовлена штамповкой из алюминиевого сплава и состоит из ступицы и диска, на ко тором р асполож ен ы 22 радиальны е лопатки. Д л я обеспечения, безударного входа смеси в ка н а л ы рабочего колеса лопатки со стороны входа имеют входной направляю щ ий аппарат, о б р а зованный отгибом торцев входной части лопаток в соответ ствии с соотношением осевой и окруж ной скоростей на кон кретном ради усе лопатки. В диске рабочего колеса сделано 11 наклонных сквозных отверстий, предназначенны х д л я вы равнивания д авления с обе их сторон кры льчатки и уменьшения осевой силы. Д л я умень шения веса кры л ьч атк и по ее периферии м еж д у лопаткам и сде л а н о 22 вы реза. В этих местах снимается м атериал при б ал а н сировке крыльчатки. Внутри ступицы имеются 20 прямоуголь ных ш ли ц д л я установки кры льчатки на валик нагнетателя. Д и ф ф у з о р нагнетателя {рис. 82) отлит из алюминиевого с п л а в а и имеет ф орм у фигурного диска с девятью спиральными л о п а тка м и , образую щ им и расш иряю щ иеся кан алы в н а п р ав лении к периф ерии д л я прохода смеси. Рис, 8i . Крыльчатка нагнетателя Р и с. 82. Ди ффузор нагнетателя Д и ф ф у з о р имеет ф ланец с 10 отверстиями под винты креп ления его к внутреннему ф ла н ц у заднего корпуса нагнетателя и цилиндрический буртик д ля центрирования его относительно заднего корпуса нагнетателя. В определенном положений д и ф фузор ф иксируется с помощью установочного штифта. В п у с к н ы е трубы (рис. 83) являю тся конструктивным про долж ением сборника-распределителя с ф ункциями диф фузора и с л у ж а т д л я подвода смеси к цилиндрам двигателя. Трубы Б Р и с . 83. Впускная труба; 1 — впускная труба; 2 —фланец; 3 — винт крепления фланца; 4 — паронитовая прокладка; 5 —резиновое уплотнитель ное кольцо; 6 — гайка изготовлены из цельнотянутого а ви а л я (алюминиевого с п л а в а ). Верхняя и ни ж няя части труб центрируются в вы точках ф л а н ца головки и переднего корпуса н агнетателя и уплотняются резиновыми кольцами. Все трубы в заим озам еняем ы , за исклю чением труб цилиндров № № 3, 4 и 5, имеющих по одному от верстию с резьбой, заглуш енном у пробкой. Ч ерез эти отверстия перед запуском д вигателя сливаются скап ли ваю щ иеся в трубах бензин и масло. П р о б к а с н а б ж е н а специальным ножом, р а з р у ш аю щ им при ее вы ворачивании образую щ ую ся в процессе экс плу атации смолистую пленку. 94 4.5.3. П ривод крыльчатки нагнетателя В конструкцию привода (рис. 84) входят: двойная шестерня, по л у ч аю щ ая вращение от вал а привода агрегатов; ось двойной шестерни и в а л и к кры льчатки нагнетателя. Р и с . 84. Схема привода крыльчатки нагнетателя Д в о й н а я шестерня привода нагнетателя (рис. 85) изготов л ен а из стальной поковки и имеет д в а зубчатых венца. Малый венец находится в зацеплении с эластичной шестерней вала привода агрегатов; большой — с валиком нагнетателя. / § not Р и с . 85. Д войн ая шестерня привода крыльчатки нагнета теля с осью: 1— шайба передняя; 2 —двойная шестерня; 3 — шайба задняя; 4 — ось шестерни; 5 —фланец оси В ступицу двойной шестерни запрессована с т ал ьн ая втулка, з а л и т а я свинцовистой бронзой, законтренная стопором. Ш ес терня в р а щ а е т с я на пустотелой оси. S5 Ось двойной шестерни (рис. 85) пустотелая, с т ал ьн ая. П е редний омедненный хвостовик оси центрируется в стальном с т а кане, запрессованном в задний корпус нагнетателя. Н а задней части оси выполнены цилиндрический буртик, которым ось упи рается в заднюю крыш ку, и ф ла н е ц крепления оси к задней крыш ке картера на четырех ш пильках через паронитовую про кл ад ку. С т а ка н за кр ы в а е т полость внутри оси, в которую через ради ал ьно е отверстие в заднем буртике под давлением из к а н а лов задней крышки ка рте ра подводится масло. ij-v ( Л Л Ч Ц Ч I JtC. IUHO Р и с . 86. Валик крыльчатки нагнетателя-. 1 — гайка; 2 — замок гайки; 3 —передняя втулка; 4 — задняя втулка; 5— бронзовая ш ай ба; Ь —шлицевая шайба Н а наруж ной поверхности оси, в месте посадки двойной шестерни сделана лыска, соединенная р ади ал ьны м отверстием, через которое поступает масло на см азку шестерни, с внутрен ней полостью. С обоих торцев шестерни на ось для уменьшения торцевою трения у стан авли вается по одной упорной бронзовой шайбе чаш еобразной формы. В а л и к крыльчатки нагнетателя (рис. 86) пустотелый, изго товлен заодно с шестерней из стальной поковки. В средней части вал ика имеются шлицы д л я установки кры льчатки, по обе стороны которых расположены гл адкие шейки для у с т а новки маслоуплотнительных втулок. Д л я прохода воздуха сис темы уплотнения от задней втулки к передней два д и а м е т р а л ь но противоположных ш лица (из условий балансировки) у д а л е ны по всей длине. Внутри вал ика, в переднюю и заднюю его части, запрессо ваны стальны е втулки, залиты е свинцовистой бронзой, которы ми в ал и к опирается на вал привода агрегатов. З а д н я я стал ьн ая втулка 4 имеет наруж ны й буртик с нарезанны м и по о к р у ж ности ш лицам и д ля установки стальной шлицевой ш айбы пяты в ал ика. Н а валике смонтированы бронзовая к а л и б р о в а н н а я по то л щине ш ай ба 5, при легаю щ ая к переднему торцу шестерни, з а д няя и передняя маслоуплотн-ительные втулки с кол ьц ам и и кры льчатка. Весь пакет закрепляется гайкой 1, навернутой на резьбу переднего хвостовика в ал ика и законтренной пластин ч аты м зам ком . П одбором толщины калиброванной шайбы ус т а н а в л и в а е тс я зазор м еж ду стенкой диф фузора и рабочим ко лесом нагнетателя. Уплотнение в а л и к а крыльчатки нагнетателя предотвращает попадание м асл а из среднего картера и задней половины кор пуса нагнетателя в полость нагнетателя. Н а в ал ике крыльчатки, в местах его прохода через стенки корпуса нагнетателя, спереди и сзади крыльчатки установлены две стальн ы е маслоуплотнительные втулки 1 и 2 (рис. 87). К а ж д а я втулка имеет по четыре канавки д ля установки чугун ных маслоуплотнительных колец, преграждаю щ их путь маслу из картера’ в нагнетатель. Одновременно втулки с л уж ат рас порными м уф там и крыльчатки. Атмосферный' бааЩч Р и с . 87. Уплотнение валика крыльчатки нагнетателя: / - - п е редняя маслоуплотннтельная втулка; 2 —задняя маслоун.ютнительиая втулка; 3 —трубка; 4 —грибок Маслоуплотнительные кольца передней втулки прилегают к внутренней поверхности стальной втулки, запрессованной в маслоуплотнительный диск, прикрепленный винтами через паронитовую прокладку в стенке передней половины корпуса нагнетателя. Кольца задней втулки прилегают к внутренней поверхности стальной втулки, запрессованной и закрепленной винтами в стенке задней половины корпуса нагнетателя. 97 З а д н я я втулка на наруж ной поверхности м еж ду к а н а в к а м и д л я маслоуплотнительных колец имеет широкую кольцевую проточку с восемью ради ал ьн ы м и отверстиями. Т акие ж е от верстия имеются на передней втулке. П р оточка задней втулки соединена с атмосферой через стальную трубку 3, запрессованную в задний корпус на гн е т а теля, и суф лер грибовидной ф орм ы 4, ввернутый в задний кор пус нагнетателя. В корпус с уф лера за в а л ь ц о в а н а сетка д ля ф ильтрац ии воздуха. Атмосферный воздух подводится в полость м еж д у кольцами задней втулки по р ади ал ьны м отверстиям, двум к а н а л а м , о б р а зованны м ^удаленными ш лицам и на валике кры льчатки, и через ра д и а л ьн ы е отверстия передней втулки в полость .м еж д у ее средними кольцами. Б л а г о д а р я этому м е ж д у м аслоуплотн и тельными кольцами втулок уменьш ается р азря ж ен и е, обуслов ленное работой нагнетателя, и вероятность подсоса м асла на вход в нагнетатель. ' П е р е д н яя втулка имеет внутреннюю кольцевую расточку. Ее передний меньший д иам етр я в л яе т с я посадочным на ци ли нд рическую часть в а л и к а кры льчатки перед ш лицам и. Подпятник нагнетателя (рис.^88), состоящий из стальной пяты и ш арового кольца, воспринимает осевые усилия, дей ст вующие на в ал и к от рабочего колеса нагнетателя. П я т а крепится к зад нем у t корпусу на гн е т а те л я винтами. 2 Спереди она имеет сферическое гнездо, на которое опирается ш аровое бронзовое кольцо 3, Передняя поверхность кольца плоская, с л ун к ам и д л я захода м а с л а. Б л а г о д а р я такой конструк ции в а л и к кр ы л ьч атк и я в л яется с а м оу стан ав л и ваю щ и м ся, что ис клю чает влияние перекосов, в о з никаю щ их при температурны х д еф о р м а ц и ях корпуса н а г н е т а теля. З а д н я я ци ли ндрическая ш ей Р и с. 88. Подпятник нагнета к а пяты имеет кольцевую к а н а в теля: / — установочная прок ку с чугунным м аслоуплотнитель ладка; 2 —стальная пята; 3 — ным кольцом 4, опираю щ имся на шаровое бронзовое кольцо; ■!— поверхность стальной втулки, маслоу нло гн и тельное кол ьцо прикрепленной к ф л а н ц у ва л а привода агрегатов. П од ф л ан е ц пяты устан ав ли вается много с л о йная п р о к л ад к а, регулирую щ ая величину продольных пере мещений в а л и к а кры л ьч атк и нагнетателя. 4.5.4. Комбинированны й клапан нагнетателя Комбинированный клапан (рис. 89) предназначен для слива топлива, попадающ его из кар б ю рато ра в полость нагнетателя в случае ср а б а т ы ва н и я ускорительной системы карбю ратора во фка мероботаюиа" ?/игяг*еле Р и с . 89. Схема устройства и работы комбинированного клапана нагнетателя: / —диффузор; 2 —трубка клапана; 3 —корпус; 4 — рас пылитель; а — подвижная шайба; 6 — ниппель время за п ус к а двигателя, и для о бразования и подачи на вход н а гнетател я топливовоздушной эмульсии в процессе работы д ви г ател я из топлива, собирающегося в полости нагнетателя из-за плохого см есеобразовани я в карбюраторе. К л а п а н состоит из корпуса 3, распы лителя 4, трубки 2, под вижной ш ай бы 5 и ниппеля 6. К о р п ус к л а п а н а резьбовой частью ввертывается в бронзо вую переходную в тулку заднего корпуса нагнетателя. В ниж99 мюЮ ЧаСДь корпуса ввертыйается пробка ниппеля д ренаж ной трубки. Корпус имеет десять располож енны х по окруж ности н а к л о н ных кан алов, соединяющ их внутреннюю полость распы лителя с ниппелем. Внутри корпуса установлен распы литель со с к в о з ным отверстием. К распы лителю припаяна л ату н н ая трубка, котор ая верхней частью входит в отверстие заднего корпуса нагнетателя, соединяя к а н ал распы лителя с полостью на входе в кры льчатку. В нижней части трубки имеются четыре р а д и а л ь ных отверстия д ля подсоса воздуха к входной части крыльчатки. Н а буртике ниппеля д рен аж ной трубки центрируется под в и ж н ая ш айба, притертая к седлу корпуса. П ри останове д в и г а те л я ш ай ба под действием собственного веса зани м ает нижнее положение. В этом случае внутренняя полость нагнетателя со об щ ается с атмосферой, и бензин, скопившийся в полости нагнетателя, свободно проходит через кан ал в заднем корпусе нагнетателя в полость комбинированного кл а п а н а , откуда через наклонны е отверстия, ниппель и д рен аж н ую трубку сливается. Во время работы двигател я б л аго д ар я р азреж ени ю , с о зд аю щ емуся на входе в крыльчатку, по д виж ная ш ай ба поднимается к седлу корпуса к л ап ан а. Конденсат топлива через ради ал ьны е отверстия в трубке поступает к распылителю, в который из д р е наж ной трубки проходит атмосферный воздух. Воздух з а х в а ты вает бензин и в виде эмульсии по трубке нап равл яется к входной части кры льчатки с последующ им использованием д л я сгорания в цилиндрах двигателя. 4.6. П Р И В О Д Ы АГРЕГАТОВ 4.6.1. Схема приводов агрегатов П ривод регулятора постоянных оборотов (Р П О ) р а с п о л о ж ен на носке картера и получает вращ ение от наруж ного зу б чатого венца ведущей шестерни редуктора. С пр ава, на задней половине корпуса нагнетателя, установ лен привод топливного насоса и генератора тахом етра. П ривод о стальны х агрегатов, получающ их вращение от коленчатого в а л а д вигателя, распо л агается на задней крыш ке к ар тера (рис. 90). 4.6.2. Конструкция приводов агрегатов П ривод регулятора оборотов (рис. 91) состоит из корпуса, ведущ ей цилиндрической шестерни 2, ведущей конической ш ес терни 3, ведомой шестерни с валиком 5, двух ведомых коничес ких шестерен 4 и 6, масляного ф и л ьтра 12 и трех кры ш ек — 8, 11 и 13. 100 Z!S P и с. 90. Схема приводов агрегатов U IJ *г Р и с . 91. Детали привода регулятора оборотов: 1— ведущ ая шестерня редуктора; 2— ведущ ая цилин дрическая шестерня привода; 3— ведущ ая коничес кая шестерня; 4, 6 — ведом ая шестерня; 5 — ведомая ш естерня с валиком; 7, 9— втулка; 8— крышка в едо м ой шестерни; 10— втулки ведущ их шестерен; 11— крышка корпуса; 12— фильтр; 13— крышка ведомой шестерни; Л —ш туцер п одв ода масла Корпус отлит из магниевого сплава. П е р е д а ч а к регулятору оборотов (Р П О ) производится от коленчатого в а л а через веду щ ую шестерню 1 редуктора, имеющую зубчатый венец, с кото рым находится в зацеплении ци линдрическая шестерня привода, соединенная ш лицам и с ведущей конической шестерней. Д а л е е в ращ ение передается на ведомую коническую шестерню, соеди ненную ш лицам и со второй ведомой шестерней, выполненной за одно целое с валиком. П оследн яя находится в зацеплении с ведомой конической шестерней, являю щ ей ся ведущей д л я НПО, во внутренние шлицы которой входит хвостовик Р П О . П е р е д а точное число к Р П О • - 115. Ji_ ±L = 1 1 1 4 1 ~ 38 26 26 ’ ’ т. е. в ал и к Р П О вра щ а е т ся в 1,114 раза быстрее коленчатого ва л а . Н ап равл ен и е вращ ения в а л и к а — левое. М асло к Р П О подводится из нагнетающ ей масляной полос ти задней кры ш ки кар те ра под давлением по внешней трубке, присоединенной к штуцеру на корпусе привода. М асло проходит через сетчатый фильтр, установленный в наклонном приливе корпуса привода. В стенках корпуса привода выполнены к а н а лы для подвода м асла к Р П О , в носок к а р тера (к н а п р а в л я ю щим т о лк ател ей ), к подшипникам шестерен и к а н а л ы д ля про хода м асла от Р П О в винт. В а л привода агрегатов (рис. 92 и 93) изготовлен из высоко качественной стали и состо ит из шестерни и вала, эластично соединенных при помощи пружин, аналогично конструкции соединения зу б чатых венцов двойной ш ес терни привода м еханизма газораспределения. Ш естерня изготовлена из Р и с. 92. Вал привода агрегатов стальной, термически обра- В КОЛГ:НЧа- В Ш Ш Wtii] зал Р и с. 93. Вал привода агрегатов (продольны й р азр ез): 1— м ас лоуплотнительные кольца; 2— пята нагнетателя; 3— втулка; -1— упорное кольцо; о — втулка: 6— заглуш ки ЮЗ ботанной поковки, и представляет собой обод с наружным ци линдрическим зубчатым венцом. Н а внутренней поверхности обода имеются пять выступов, меж ду которыми у станавливаю т ся пруж ины с сухариками. Вал пустотелый. Н а задней части его имеется фасонный ф л а нец, на котором монтируется эластичная шестерня. Н а перед нем торце ф ла н ц а сделана выточка, в которую на закл епках установлена стал ьн ая втулка 3 со свободно посаженным на нее упорным бронзовым кольцом 4. Толщина этого кольца обес печивает требуемую величину продольного за зо р а в ала. Н а переднем конце вала с дел ана кольцевая выточка, в ко торую установлены два бронзовых кольца 1, прилегающих к ци линдрической поверхности муфты вала привода агрегатов, запрессованной в заднюю часть коленчатого вала. З а кольцевой выточкой расположены шлицы, которыми вал соединяется с внутренними ш лицами муфты вала привода агре гатов, явл яю щ ей ся передней опорой вала. З а ш лицами на вале располож ены две цилиндрические шейки, являю щиеся опорами в а л и к а кры льчатки нагнетателя. Н а каж дой шейке сделана про д ольн ая лы сца и на передней шейке радиальное отверстие для прохода м асл а, поступающего под давлением из внутренней полости в а л а на см азку подшипников валика крыльчатки. Ц илиндрической частью заднего хвостовика (задней опорной шейкой) вал опирается на бронзовую втулку, запрессованную в центральную бобы ш ку задней крыш ки картера. Масло под давлением от ф ил ьтра МФМ-25 через прорези бронзовой втулки и шесть р ад и а л ьн ы х отверстий в опорной шейке подается во внутреннюю полость вала привода агрегатов и д алее в колен чатый вал двигателя. Н а заднем торце вала имеются три косых выступа (храпо вик) д л я сцепления с храповиком электроинерционного стартера Р И М -2 4 и три прямоугольные прорези под углом 120° один к другому. З а д н и й торец отверстия вал а закр ы т запрессованной в него стальной заглушкой. П р и в о д м а с ля н о го насоса(рис. 94) представляет собой стальную шестерню с д в у м я Цилиндрическими зубчаты*; и вениами, изготовленную за одно целое с пустотелым в а л и ком. З ад ний торец в ал ика име ет внутренние шлицы сцепле ния с ш лицевой муфтой веду щего в а л и к а насоса, с которым муф та соединяется через шпон Р и с . 94. П р и вод масляного насоса ку. 103 В а л и к шестерни привода вра щ ае т с я в дюралюминиевой втулке, запрессованной в отверстие бобышки задней крышки. Н а наруж ной поверхности втулки сделаны две кольцевые к а навки и отверстия, по которым масло поступает на см азку вал ика. Внутри валика, со стороны шестерни, запрессо вана стальн ая за гл уш к а , которой он упирается в левую нижнюю подторцованную бобыш ку задней половины корпуса нагнетателя. В за г л у ш ке просверлено отверстие д ля слива в картер масла, проник шего во внутреннюю полость валика. П ередаточное число к м аслян ом у насосу равно 6 3 /5 6 = 1,125, т. е. валик вр ащ ается в 1,125 р а за быстрее коленчатого в а л а . Если на насос смотреть со стороны привода, направление его вращ ения правое (по ходу часовой стрелки). П р и во д топливного насоса и генератора тахометра (рис. 95) состоит из корпуса 1 с крышкой 2, отлитого из магниевого Разрез по ЯВСД I Р и с . 93. Привел топливного насоса и генератора тахометра: 1 — корпус привода; 2 — крышка корпуса; 3 — валик привода бензонасоса; -/— валик привода генератора тахометра сп л а ва , в а л и ка 3 привода топливного насоса, двойной шестерни, в а л и к а привода генератора тахометра 4, сальников валиков (второе название — комбинированный привод). В алик 3 привода бензинового насоса Б Н К - 1 2 Б К приводится во в ращ ен ие от в ал и к а g винтовыми зубьями, соединенного 104 ф лан цем с двойной шестерней передачи вращения к комбини рованному приводу. Н а одном конце валик Б Н К -1 2 Б К имеет девять винтовых зубьев, цилиндрический венец в средней части и отверстие с квадратны м сечением под хвостовик ротора н а соса на д ругом конце. Валик вращ ается в двух бронзовых втул ках, запрессованных в корпус привода. З у б ч а т ы е венцы (конический и цилиндрический) двойной шестерни, передающ ей вращение от валика насоса 3 к валику тах ом етр а 4, выполнены за одно целое. Осью является бронзо в а я втулка, туго посаж енная в стенки корпуса и его крышки. М асло на с м а зк у втулки проникает из полости корпуса привода в зазор м е ж д у нею и шестерней. В алик привода генератора тахометра изготовлен за одно целое с конической шестерней. Н а наружном конце он имеет плоский хвостовик д ля соединения с гибким валиком. На корпус привода в а л и к опирается через дюралюминиевую опору. Передаточное число к бензиновому насосу нап равлени е вращ ения ротора — левое (против часовой стрел ки) . П ередаточное отношение к генератору тахометра 63 56 8 9 6 12 2 т. е. валик привода генератора вращ ается в два р а за медлен нее коленчатого в ала. П р и во д ы магнето (рис. 96) одинаковы по конструкции. Вра- Р н с. 96. Привод магнето: / - плунжер; 2 —валик; ./- -т е с т е р ия; 4 —упорное кольцо с маслоотражателем; ,5—уплотнитель ное кольцо; 6 —прокладка; 7 —опорное кольцо щение от коленчатого вала к каждому магнето передается через две пары цилиндрических шестерен с передаточным числом 1,125. Направление вращения ротора магнето левое. Привод состоит из шестерни 3, изготовленной за одно целое с валиком, торцового маслоуплотнительного устройства и плун 105 ж е р а i. В а л и к на заднем конце имеет внутренние шлицы длй соединения с валиком ротора магнето через промежуточную ш лицевую муфту. Торцовый маслоуплотнитель привода п ред отвр ащ ает поп а д а ние м ас л а под ф ла н е ц магнето. Он состоит из стального упор ного кольца с гребеш кам и многозаходной левой винтовой ре зь бы на наруж ной поверхности (турбинки, выполняю щ ей роль м а с л о о т р а ж а т е л я ), уплотняющего сферического кольца из г р а фитной бронзы и стального опорного кольц а со сферической поверхностью, прикрепленного винтами к задней крыш ке к артер а. В полость в ал ика привода со стороны переднего конца у с т а новлен пружинный плунжер, отж им аю щ ий весь привод н а за д и обеспечивающий постоянный контакт поверхностей уплотни тельного и опорного колец. П р и в о д генератора (рис. 97) с передаточным числом 2,52 с о стоит из в а л и к а 14, шестерни 12, соединенных м е ж д у собой фрикционной муфтой, и торцового м аслоуплотнительного уст ройства. Р и с . 97. Детали привода генератора: 1 — пробка оси; 2 — проме ж уточная шестерня; 3 „ 7 — замок; 4 —пружина зам ка; 5—ось про межуточной шестерни; 6 —гайка; 8 —шайба; 9 —пруж инная ш а й ба; J 0 —стальной диск; 11 —бронзовое кольцо; 12 —шестерня при вода; 13 — бронзовый диск; 14 — валик; 15 — пруж ина; 16 — опор ное кольцо пружины; 1 7 —упорное кольцо с маслоотражателем; 18 —уплотнительное кольцо; 1 9 —упорное кольцо Н а передней части в а л и к а имеется ф лан ец, перед которым на хвостовике нарезаны мелкие ш лицы и р езьб а д л я установки и крепления деталей фрикционной муфты, ум еньш аю щ ей у д а р ные нагрузки. Все д ет а л и затян уты манжетной гайкой 6 с уси лием 7 кгм. М аслоуплотнительное устройство привода аналогично п р и воду магнето. О тж и м ан и е привода н а з а д осущ ествляется п ру ж и ной 15, одним концом ко торая опирается на задню ю кры ш ку I0Q картера, другим — через бронзовое кольцо 16 с хромированной опорной поверхностью на м аслоотраж атель 17. П р ом еж у точн ая шестерня 2 передачи к генератору в р а щ а ется на стальной оси 5, запрессованной в отверстие бобышки задней крышки. Продольные перемещения шестерни ограничи ваю тся ф лан цем оси с одной стороны, пробкой /, ввернутой в ось на резьбе, с другой. П робка контрится замком 3, ан а л о гичным з а м к у пробки оси двойной шестерни механизма газо распределения. Ось промежуточной шестерни имеет радиальное отверстие и наруж ную продольную лыску для прохода масти на см а зк у втулки. П р и во д компрессора АК-50М (рис. 98) с передаточным чис лом 0,825 состоит из корпуса 1, крышки 2, ведущей, пром еж у точной и ведомой шестерен. а Р и с . 98. П ривод компрессора А К -50М ; / —корпус; 2—крышка; а — входной масляный канал; б—канал под вода масла к компрессору; г, в —сливные каналы; Z -,— ведущая шестерня; Z%—промежуточная шестерня; Z;- — ведомая шестерня Корпус привода отлит из магниевого сплава. Оси шестерен установлены в бронзовые опорные втулки. В верхней части корпуса имеется кан ал, в который поступает под давление .: масло на с м а зк у опор осей шестерен и компрессора. Д л я слива м а с л а из внутренней полости привода в картер корпус имеет в нижней части сливной канал. К р ы ш к а корпуса отлита из магниевого сплава. Имеет два глухих отверстия с запрессованными в них опорными бронзо 107 выми втулк ам и осей ведущей и промежуточной шестерен й сквозное отверстие в приливе с опорной втулкой оси ведомой шестерни. П р ил ив имеет ф лан ец с шестью ш пил ьк ам и д ля ус тановки компрессора. Р а з ъ е м ы корпуса и крышки, корпуса и задней крыш ки к а р т е р а, кры ш ки и корпуса компрессора уплотняются паронитовыми пр окл ад кам и . К О НТРО ЛЬН Ы Е ВОПРОСЫ I. О Б Щ И Е С В Е Д Е Н И Я И Т Е Х Н И Ч Е С К И Е Д А Н Н Ы Е ДВИГАТЕЛЯ 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Общие сведения о двигателе АШ-62ИР. Основные технические данные двигателя АШ-62ИР. Основные режимы работы двигателя. Основные технические данные топливной системы двигателя. Основные технические данные масляной системы двигателя. Температурный режим цилиндров. Агрегаты, установленные на двигателе А Ш -62И Р и их назначение. Характерные объемы цилиндра, степень сжатия, состав смеси. II. П Р О Ц Е С С Ы Р А Б О Ч Е Г О Ц И К Л А И Х А Р А К Т Е Р И С Т И К И ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО КАРБЮ РАТОРНОГО ДВИ ГА ТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1. Перечень и к ратк ая характеристика процессов рабочего цикла четы рехтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания. 2. Индикаторная диаграмма ДВС. 3. Процесс газообмена. 4. Процессы сжатия и горения. 5. Влияние состава смеси и опережения зажигания на работу ДВС. 6. Индикаторные па раметры ДВС. 7. Эффективные параметры ДВС. 8. Внешняя характеристика ДВС. 9. Винтовая характеристика ДВС. 10. Высотные характеристики Д В С с наддувом. III. К О Н С Т Р У К Ц И Я О С Н О В Н Ы Х У ЗЛ О В Д В И Г А Т Е Л Я АШ -62ИР 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Назначение и конструктивные узлы картера. Назначение и конструкция носка картера. Назначение и конструкция среднего картера. Назначение и конструкция корпуса нагнетателя. Назначение и конструкция задней крышки. Условия работы Ц П Г . Условия работы и конструкция цилиндра. Условия работы и конструкция поршня и поршневые колец. 9. Назначение и условия работы шатунного-механизма. 10. Конструкция главного шатуна, )08 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. Назначение и условия работы коленчатого вала. Назначение и работа редуктора. Назначение и условия работы механизма газораспределения. Конструкция привода механизма газораспределения. Конструкция кулачковой шайбы. Конструкция узла толкателей. Конструкция блока клапана выпуска. Конструкция блока клапана впуска. Смазка рычагов клапанов. Назначение и условия работы нагнетателя. Конструкция привода крыльчатки нагнетателя. Работа и конструкция комбинированного клапана нагнетателя. СОДЕРЖАНИЕ 1. КРАТКАЯ ХА РЕ К Т Е РИ С Т И К А Д В И Г А Т Е Л Я 1.1. Основные технические данные . . . 1.2. Топливная система . . . ■ 1 3. М асляная система . . . . 1 4. Температурный режим цилиндров 1.5. Газораспределение . . . . . 1.6. З а ж и гание . . . . . 1.7. Агрегаты, установленные на двигателе . . 1.8. Габаритные размеры и весовые данные . . 1.9. Ресурс двигателя . . . . . . • • . 3 4 J ? о 5 6 6 6 б • ■ . . . . 2. П Р О Ц Е С С Ы Р А Б О Ч Е Г О Ц И К Л А И Х А Р А К Т Е Р И С Т И К И Ч Е Т Ы РЕ ХТ АКТ НОГО КАРБЮ РАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВН У Т Р Е Н Н Е Г О С Г О Р А Н И Я ................................................ 2.1. Основные понятия и определения . . . . 2 2. Процессы рабочего цикла четырехтактного карбю ра торного двигателя внутреннего сгорания . . . 2.3. Индикаторная диаграмма рабочего цикла четырех тактного двигателя . . . . . . 2.3.1. Процесс газообмена . . . . . 2.3.2. Процесс сж ати я . . . . • . 1 2.3.3. Процесс сгорания . . . . . 1 2.4. Индикаторные параметры двигателя . . 1 2.4.1. Индикаторная мощность . . . . 2.4.2. Индикаторный К П Д . . . . . 1 2.4.3. Индикаторный удельный расход топлива . 2.5. Эффективные параметры двигателя . . . . 2.5.1. Мщцность механических потерь . . . 2.5.2. Эффективная (полезная) мощность . . . 2.5 3. Механический К П Д двигателя . . . 2.5.4. Эффективные К П Д двигателя . . . . 2 2.5.5. Удельный эффективный расход топлива . . 2 6. Характеристики двигателя А Ш -62ИР . . . 2.6.1. Внешняя характеристика . . . . 2.6.2. Винтовая (дроссельная) характеристика . 2.6.3. Высотные характеристики . . . . 3. К О Н С Т Р У К Ц И Я О С Н О В Н Ы Х У З Л О В Д В И Г А Т Е Л Я 3.1. Картер . . . . . . . . . 3.1.1. Назначение картера . . . . . 3.1.2. Конструкция носка картера . 3.1.3. Конструкция среднего картера . . 3.1.4. Конструкция корпуса нагнетателя . . . 3.1.5. Конструкция переходника карбюратора . 3.1.6. Конструкция задней крышки . . 3.2. Цилиндро-поршневая группа (Ц П Г) . . . 3 2 .1. Условия работы ЦПГ , , , . 7 7 8 9 9 2 2 8 18 9 19 19 19 20 20 1 21 21 22 23 24 25 25 25 . 2 6 . 2 9 31 36 . 3 6 39 . 39 3.2.2. 3.2".3. 3.2.4. 3.2.5. 3.2.6. 4. Конструкция цилиндра , Конструкция поршня . Поршневые кольца . Поршневые пальцы . О хлаж д ен ие цилиндров . , . . . . . . . . . . . . . . У С Л О В И Я Р А Б О Т Ы И К ОН СТРУКЦИ Я М Е Х А Н И З М О В Д В И Г А Т Е Л Я - АШ -62ИР 4.1. Шатунный механизм . . . . . 4.1.1. Условия работы шатунов 4.1.2. Конструкция главного шатуна . 4.1.3. Конструкция прицепного шатуна 4.2. Коленчатый вал . . . . . . 4.2.1. Условия работы коленчатого вала . 4.2.2. Конструкция передней части коленчатого вала 4.2.3. Конструкция задней части коленчатого вала 4 3. Редуктор 4.3.1. Принципиальная схема и работа редуктора 4.3.2. Конструкция редуктора . . . . 4.4. Механизм газораспределения . 4.4.1. Схема работы механизма газораспределения условия работы его узлов 4.4.2. Конструкция привода механизма газораспреде ления 4.4.3. К улачковая шайба 4.4.4. Узел толкателя . 4.4.5. Тяги и кож ухи тяг . . . . 4.4.6. Рычаги клапанов . 4.4.7. Б л ок клап ана . 4.5. Нагнетатель . . • • • ■ 4.5.1. Назначение и условия работы нагнетателя 4.5.2. Конструкция нагнетателя 4.5.3. П ри вод крыльчатки нагнетателя 4.5.4. Комбинированный клапан нагнетателя 4.6. Приводы агрегатов . . . • • 4.6.1. Схема приводов агрегатов 4.6.2. Конструкция приводов агрегатов КОНТРОЛЬНЫЕ в о п р о с ы ................................ 42 46 47 50 50 52 52 52 55 57 58 58 62 65 66 66 68 76 76 80 83 84 85 86 88 89 89 93 95 99 100 100 100 108 Углов Борис Алексеевич А В И А Ц И О Н Н Ы Й Д В И Г А Т Е Л Ь АШ-62ИР Редактор Л . Я. Ч_е г о д а е в а Техн. редактор Г. Л. У с а ч е в а Корректоры: Н. С. К у п р и я н о в а , Т. И. 1Це л о к о п а Свод. тем. пл. .V» 51 Сдано в набор 4.11.192. Подписано в печать 28.02.1993 г. Ф ормат 6 0 X 8 4 1/16. Бум ага оберточная. Гарнитура литературная. Печать высокая. Уел. печ. л 6.51. Уел. кр.-отт. 6.63. Уч.-изд. л. 6,85. Т ираж 500 экз. З а к аз 509. А р т .С —51/92. Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королева 443086. Самара, Московское шоссе, 34. Тип И П О Самарского аэрокосмического университета. 443001. Самара, ул. Ульяновская, 18,

Углов Б.А.Авиационный двигатель АШ-62ИР..

Related documents

Products

Support

Углов Б.А.Авиационный двигатель АШ-62ИР..

Related documents

Add this document to collection(s)

Add this document to saved

Suggest us how to improve StudyLib