- •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
Магнето для многоцилиндровых двигателей
Так как все цилиндры двигателя должны завершить свою работу за два оборота коленчатого вала, то очевидно, что чем больше цилиндров имеет двигатель, тем больше искр должно давать магнето за два оборота вала. Увеличение числа искр для магнето, дающего определенное число размыканий за один оборот ротора, может быть получено только за счет увеличения передаточного числа от вала двигателя. Так, например, для четырехискрового магнето, рассмотренного нами выше, передаточное число к ротору должно составлять при 9, 12, 18 и 24 цилиндрах соответственно 1,125; 1,5; 2,25 и 3,0.
Для двигателя, делающего 2500 оборотов в минуту, число оборотов ротора составит соответственно 2812,5; 3750; 5625 и 7500 в минуту. При очень больших числах оборотов работа магнето становится ненадежной как вследствие снижения его механической прочности, так и вследствие неудовлетворительной работы механизма прерывателя. Поэтому для многоцилиндровых двигателей применяют магнето, обеспечивающие возможность получения большего числа искр за один оборот ротора. Принципиальная схема такого магнето, дающего 18 искр за один оборот ротора (рис. 5.29), рассматривается нами ниже.
Магнето включает в себя неподвижные магниты 1, сердечник с обмотками (трансформатор) 2 и вращающийся промежуточный элемент 3 с девятью полюсами. На одном валу с элементом 3 жестко посажены кулачковая шайба 4 с девятью кулачками и бегунок 5 распределителя 16.
Распределитель имеет 18 электродов, соответственно числу цилиндров, а бегунок — один электрод; за один оборот бегунка обслуживается 18 цилиндров двигателя. Это позволяет значительно уменьшить скорость вращения ротора, что улучшает электрическую характеристику магнето; кроме того, упрощается конструкция магнето и повышается его надежность в работе, так как отпадает необходимость в шестеренчатой передаче внутри самого магнето (от ротора к бегунку).
Работа 18-искрового магнето происходит следующим образом.
В первичную цепь включены последовательно с некоторым смещением по порядку работы два прерывателя 6 и 7, приводимые в действие кулачковой шайбой 4. Кулачковая шайба при своем вращении производит по очереди размыкание прерывателей 6 и 7 через каждые 20° поворота, обеспечивая за один оборот 18 размыканий контактов.
Когда промежуточный элемент 3 находится в положении, указанном на схеме, магнитный поток в сердечнике трансформатора имеет максимальную величину и направлен по часовой стрелке. При повороте промежуточного элемента в направлении стрелки магнитный поток в сердечнике уменьшается до нуля, а затем, когда выступ промежуточного элемента, расположенный под северным полюсом (N) магнита, переместится под южный (S) и соответственно второй выступ переместится от южного полюса к северному, магнитный поток изменяет свое направление я снова возрастает до максимальной величины. Так будет происходить через каждые 20° поворота промежуточного элемента. Таким образом, за один оборот элемента 3 магнитный поток в сердечнике 18 раз изменит свою величину и направление, а кулачковая шайба произведет 18 размыканий и магнето даст 18 искр.
Так как 18 цилиндров двигателя проработают по одному разу за два оборота коленчатого вала (рабочий цикл), а магнето дает 18 искр за один оборот промежуточного элемента, то передаточное число к магнето от коленчатого вала должно быть
а не 2,25, как это должно было бы быть при четырехискровом магнето.
Следовательно, за один оборот коленчатого вала промежуточный элемент, кулачковая шайба и бегунок распределителя повернутся на 0,5 оборота.
На рис. 5.29 внизу показана диаграмма работы прерывателя. Цифрой I изображена работа прерывателя 6 с момента начала его размыкания, цифрой II — прерывателя 7, а цифрой III — совместная работа обоих прерывателей. Черные прямоугольники в рядах I и II условно изображают периоды сомкнутого состояния контактов прерывателей, а в ряду III соответствуют промежуткам времени, в течение которых оба прерывателя замкнуты. Как видно из диаграммы, при совместной работе прерывателей оба они одновременно разомкнутыми быть не могут.
Магнето не имеет механизма изменения опережения зажигания, а также системы запуска от пусковой катушки и пускового электрода на бегунке.
П
ри
запуске производится питание первичной
обмотки магнето прерывистым током,
поступающим от самолетного аккумулятора
через специальный электромагнитный
автоматический прерыватель (вибратор)
и пусковое реле, которое выполняет роль
обычного механизма электродистанционного
управления.
Работа системы зажигания при запуске двигателя сводится к следующему. При нажатии на кнопку 11, расположенную в кабине летчика, ток низкого напряжения от зажима «+» аккумулятора 10 потечет в обмотку пускового реле 9 и, пройдя по ней, возвратится через зажим «—» обратно в аккумулятор. При этом вокруг витков обмотки реле возникает магнитное поле, под действием которого железный сердечник пускового реле намагничивается. Намагниченный сердечник притягивает к себе якорек 12. При этом' контакты 13 замыкаются. При замыкании контактов 13 ток от зажима «+» аккумулятора поступает в обмотку вибратора 8, а затем через его якорек 14, первичную обмотку трансформатора 2 и массу двигателя возвращается на зажим «—» аккумулятора.
Под действием магнитного поля, созданного током аккумулятора, железный сердечник вибратора 8 намагничивается и притягивает к себе якорек 14. Это вызывает размыкание электрической цепи и исчезновение магнитного потока в обмотке вибратора, при этом притягивание якорька 14 прекращается и он под действием пружины 15 отходит от сердечника вибратора и снова замыкает цепь первичной обмотки трансформатора магнето. Вследствие этого первичная обмотка трансформатора 2 магнето будет питаться прерывистым током низкого напряжения, который в свою очередь создаст переменный магнитный поток, индуктирующий во вторичной цепи трансформатора ЭДС высокого напряжения. Ток высокого напряжения трансформатора магнето распределяется обычным путем бегунком 5 через электроды распределителя 16 по свечам 17.
