- •А.А. Царенко, т.О.Шипко
- •Классификация авиационных поршневых двигателей.
- •Принцип работы поршневого двигателя.
- •Методы повышения мощности поршневых двигателей. Рабочий объем. Коэффициент сжатия.
- •Процесс сгорания топливовоздушной смеси
- •Условия горения твс
- •Способы воспламенения твс
- •Скорость сгорания твс
- •Конфигурация и порядок зажигания двигателя
- •Преждевременная вспышка смеси
- •Детонация
- •Процесс впуска
- •Процесс сжатия
- •Процесс расширения
- •Процесс выпуска
- •Диаграмма газораспределения двигателя
- •Индикаторная диаграмма двигателя
- •Работа цикла
- •Контрольные вопросы по теме №1.
- •Тема 2. Характеристики двигателей
- •Расчет и измерение мощности.
- •Факторы, влияющие на мощность двигателя.
- •Смеси / наклон, преждевременное зажигания.
- •Индикаторный расход топлива
- •Индикаторный кпд
- •Тепловой баланс двигателя
- •Эффективные параметры двигателя Эффективная мощность
- •Мощность механических потерь
- •Мощность привода нагнетателя
- •Механический кпд двигателя
- •Эффективный удельный расход топлива
- •Эффективный кпд двигателя
- •Режимы работы авиационных поршневых двигателей
- •Общие сведения о характеристиках
- •Внешняя характеристика двигателя
- •Винтовая характеристика
- •Высотные характеристики
- •Контрольные вопросы по теме №2.
- •Тема 3. Конструкция двигателя
- •Картер двигателя
- •Кривошипно-шатунный механизм Коленчатый вал. Распределительные валы. Отстойник.
- •Шатун, впускной и выпускной коллекторы
- •Сборка цилиндра и поршня
- •Поршневые кольца
- •Поршневой палец
- •Газораспределительный механизм
- •Клапанный механизм
- •Кулачковая шайба; 2 – толкатель;3 – тяга; 4 – коромысло;
- •Коробка вспомогательных приводов
- •Редукторы воздушного винта
- •Контрольные вопросы по теме №3.
- •Тема 4. Топливные системы двигателя
- •4.1 Карбюратор
- •Беспоплавковый карбюратор с переменным сечением топливного жиклера
- •Типы, строение и принципы работы. Охлаждение и нагревание.
- •Поплавковый карбюратор
- •4.2 Системы впрыска топлива Типы, строение и принципы работы.
- •Особенности применения непосредственного впрыска
- •Контрольные вопросы по теме №4.
- •Тема 5 системы запуска и зажигания Системы запуска Назначение пусковых устройств и требования к ним
- •Основные требования к бортовым пусковым устройствам
- •Запуск сжатым воздухом
- •Запуск рабочей смесью
- •Пиротехнический самопуск ап-3
- •Инерционный стартер ри
- •Системы зажигания Общие сведения о зажигании
- •Агрегаты, входящие в систему зажигания, и их назначение
- •Типы магнето, строение и принципы функционирования. Системы низкого и высокого напряжения.
- •Анализ работы магнето
- •Изменение магнитного потока в сердечнике трансформатора
- •Работа магнето при постоянно разомкнутой первичной цепи
- •Работа магнето при постоянно замкнутой первичной цепи
- •Рабочий процесс магнето
- •Конденсатор
- •Величина зазора между контактами прерывателя
- •Конструкция магнето типа бсм
- •Пусковая катушка
- •Проводка системы зажигания, свечи зажигания
- •Переключатель
- •Порядок присоединения проводов к свечам
- •Принципиальная схема системы зажигания двигателя
- •Высотность системы зажигания
- •Магнето для многоцилиндровых двигателей
- •Контрольные вопросы по теме №5
- •Тема 6 впускная, выхлопная и охладительная системы впускная система Устройство и работа всасывающих систем, включая запасные воздушные системы
- •Воздушные фильтры
- •Охлаждение воздуха после нагнетателя
- •Выхлопные системы
- •Основные требования к выхлопным коллекторам
- •Выхлопные коллекторы звездообразных моторов
- •Выхлопные коллекторы рядных моторов
- •Расположение коллектора в капоте
- •Глушители
- •Системы охлаждения двигателя Общие сведения
- •Воздушное охлаждение двигателя
- •Капоты двигателей воздушного охлаждения
- •Принудительное воздушное охлаждение
- •Жидкостное охлаждение двигателя
- •Устройство и работа агрегатов системы жидкостного охлаждения
- •Контроль и регулировка охлаждения двигателя
- •Преимущества и недостатки воздушного и жидкостного охлаждения. Особенности эксплуатации системы охлаждения
- •Контрольные вопросы по теме №6.
- •Тема 7 наддув/турбонаддув Принципы и назначение наддува и его влияние на параметры двигателя
- •Устройство и работа систем наддува / турбонаддува. Системная терминология.Системы управления.
- •Мощность, затрачиваемая на нагнетатель
- •Турбокомпрессоры
- •Сравнение двигателей с турбокомпрессором и двигателей с пцн
- •Комбинированный наддув
- •Защита систем
- •Контрольные вопросы по теме №7
- •Тема 8 масла и топлива Свойства и спецификации Топлива для поршневых двигателей
- •Масла для поршневых двигателей
- •Техническая характеристика
- •Присадки к топливу.Меры.
- •Катализаторы горения.
- •Тема 9 системы смазки Виды трения
- •Трение скольжения
- •Трение качения
- •Назначение смазки в авиационном двигателе
- •Способы смазки трущихся частей двигателя
- •Функционирование / план и элементы системы.
- •Внешняя система смазки двигателя
- •Внутренняя система смазки двигателя
- •Контрольные вопросы по теме №9
- •Тема 10 системы индикации двигателей Скорость двигателя
- •Температура головки цилиндра. Температура выходящих газов
- •Давление и температура масла. Давление топлива.
- •Расход топлива
- •Давление наддува.
- •Топливомер
- •Контрольные вопросы по теме №10.
- •Тема 11 размещение силовой установки Конструктивные мероприятия, направленные на обеспечение пожарной безопасности
- •Конфигурация противопожарных перегородок
- •Конфигурация обечаек
- •Конфигурация звукопоглощающих панелей
- •Конфигурация подвесок двигателя, виброизолирующих опор
- •Обвязка авиационных гтд
- •Конфигурация шлангов, труб
- •Конфигурация фидеров, соединителей, оплетки
- •Конфигурация тросов управления и тяг системы управления
- •Конфигурация точек подъема и стоков
- •Контрольные вопросы по теме №11
- •Тема 12. Проверка двигателя и эксплуатация на земле Процедуры запуска и гонки двигателя на земле
- •Интерпретация мощности и параметров двигателя
- •Проверка двигателя и его деталей: критерии, допустимые отклонения и данные, указанные производителем двигателя. Техническое обслуживание и эксплуатация деталей цилиндро-поршневой группы
- •I группа неисправностей
- •II группа неисправностей
- •Неисправности коленчатого вала
- •Техническое обслуживание механизма газораспределения
- •Съемник; 2- поддержка; 3- дюритовый шланг;
- •Неисправности деталей механизма газораспределения, их причины, устранение и предупреждение
- •Неисправности нагнетателя, их определение, устранение и предупреждение
- •Техническое обслуживание картера
- •Техническое обслуживание приводов агрегатов
- •Неисправности масляной системы, их признаки, способы определения и предупреждения
- •Техническое обслуживание масляной системы
- •Техническое обслуживание топливной системы
- •Неисправности топливного насоса, их причины, способы определения и устранения
- •Техническое обслуживание системы зажигания
- •Неисправности системы зажигания
- •Контрольные вопросы по теме №12.
- •Тема 13. Хранение и консервация двигателя Материалы и тара, применяемые при консервации двигателя
- •Консервация двигателя и деталей / систем
- •Разконсервация двигателя и деталей / систем
- •Контрольные вопросы по теме №13.
- •Список использованной литературы
Поплавковый карбюратор
Особенности конструкции
Рассмотрим устройство и работу карбюратора, устанавливаемого на авиационном двигателе воздушного охлаждении, как пример конструктивного выполнения требований, предъявляемых к карбюраторам.
Схема карбюратора и пути движения воздуха и топлива
Во время работы двигатели движение воздуха по всасывающему трубопроводу совершается снизу вверх (Рис. 4.18). Кроме указанного пути, воздух может поступать к форсунке по канал) - из полости за насадком. По каналу 7 воздух подводится к пусковой системе карбюратора, а по каналу 19 воздух имеет доступ в поплавковую камеру, поддерживая в ней атмосферное давление. По каналу 5 воздух поступает к стартеру для образования эмульсии при запуске.
Топливо от бензонасоса проходит фильтр и, заполнив поплавковую камеру, поступает через главный жиклер 14 и через высотный жиклер 15 к форсунке. Из корпуса форсунки топливо через пусковой жиклер поступает в систему малого газа. Кроме указанного пути, топливо из поплавковой камеры поступает по отдельному каналу к стартеру через жиклер 1. Из поплавковой камеры топливо заполняет ускоритель.
Работа карбюратора
Разбиваем работу карбюратора по числу оборотов двигателя на четыре этана: запуск, малый газ — от установившихся наименьших 450 — 500 до 1000 — 1203 об/мин; средний газ 1200 — 2000 об/мин и полный газ свыше 2000 об/мин.
З
апуск.
Поворачивание вала мотора, совершаемое
при неподвижном,
слегка приоткрытом дросселе, создает
уменьшение давления
за дросселем. Воздух, расходуясь из
форсунки малого газа
20
через
верхнее отверстие, выходящее за дроссель,
вызывает
сильное понижение давления, в форсунке
20
и
пусковом канале.
Топливо под воздействием большой разности между давлением в главной форсунке 8 и давлением воздуха внутри форсунки 20 в большом количестве подается в систему малого газа. В форсунку 20 через отверстия, расположенные ниже дросселя, подсасывается воздух, который, обеспечивая образование эмульсии, одновременно несколько уменьшает подачу топлива.
При плохом образовании смеси пользуются стартером. При поднятии клапана 2 по каналам 3 и 4 подается дополнительное топливо в виде эмульсин.
Малый газ. При правильной регулировке карбюратора устойчивая работа двигателя получается на режиме не выше 500 об/мин. Топливный колодец 17 (Рис. 4.18 и 4.19,а) Сообщен в верхней части с атмосферой каналом 7 с регулировочным винтом 6. С увеличением оборотов двигателя топливо из колодца постепенно вырабатывается через отверстия в нижней части трубки малого газа, и в нее из канала 7 начинает поступать воздух, повышая давление над жиклером 13.
Таким образом, автоматически регулируется подача топлива и устраняемся переобогащение смеси.
Регулировочный винт 6 изменяет подачу топлива, влияя на давление в колодце 17. Увеличение открытия дросселя ставит его край ниже всех трех отверстий форсунки 20, усиливая истечение топлива из пусковой системы. При 1000 — 1200 об/мин топливо из колодца 17 вырабатывается, и через все отверстия трубки малого газа подсасывается воздух.
Расход топлива через систему милого газа вызывает некоторое уменьшение уровня в форсунках 8 главной дозирующей системы.
Примерно к 1000 об/мин давление в насадке заметно снижается, и в работу вступает главная дозирующая система.
Средний газ. Понижение давления в насадке вызывает повышение уровня топлива а распылительной трубке 21 (Рис. 4.19,б) и одновременное понижение уровня снаружи распылительной трубки, внутри кожуха форсунки 8.
Указанное изменение уровней вызывает открытие боковых отверстий распылительных трубок fа вследствие чего воздух через жиклер 9 и эти отверстия поступает внутрь распылительных трубок и повышает давление в них. По мере возрастания числа оборотов двигателя, благодаря увеличению числа открывающихся отверстий в распылителе, подсос воздуха возрастает и к 1900—2000 об/мин достигает максимума. Наибольший подсос воздуха в этот период обеспечивает наиболее экономичный расход топлива, допустимый для двигателя с наддувом на режимах эксплуатационной мощности или близких к ней.
Быстрая остановка двигателя достигается устройством глушителя малого газа—стоп-крана.
Экономичность карбюратора необходимо рассматривать с точки зрения хорошего приготовления смеси. Достижение малых расходов топлива на высотных двигателях по некоторым причинам невозможно.
Экономичность достигается: многократным перемешиванием топлива с воздухом в распылительных трубках форсунок 8 (Рис. 4.18), подогревом поступающего в диффузор воздуха отработанными газами в особом подогревателе, устройством дополнительного жиклера, вступающего в работу с момента открытия клапана, позволяющего улучшить характеристику и достигнуть необходимого обогащения смеси на больших оборотах.
Приемистость карбюратора достигнута работой ускорителя. Поршень ускорителя манжетного типа. Топливо поступает по отдельному каналу непосредственно во всасывающую трубу.
Высотный корректор автоматически воздействует на сечение жиклера, перекрывая его иглой. Работа высотного корректора рассчитана до высоты 12000 м. В случае отказа автомата пользование высотным корректором может быть осуществлено вручную при помощи рычага 11, управляемого тягой из кабины летчика.
Для обеспечения работы карбюратора при перевернутом полете самолета у карбюратора имеется обратный конусный клапан 12.
Рис.4.18 Поплавковый карбюратор мотора воздушного охлаждения
Для предупреждения чрезмерного обеднения смеси и достижения обогащения ее на полной газе открывается клапан экономайзера. Открытие клапана совершается нажатием коромысла. укрепленного на штоке ускорителя 10.
Полный газ. Дальнейшее увеличение числа оборотов двигателя (Рис. 4.19,б) сопровождается возрастании открытия дополнительного клапана и повышением разности давлений между поплавковой камерой и всасывающей трубой. При постоянном сечении открытых отверстий fВ, распылительной трубки 21 подсос воздуха не увеличивается, и смесь обогащается. Обогащение смеси обеспечивает надежность работы мотора и получение наибольшей мощности на полном газе.
Рис. 4.19 Работа форсунки
