- •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
Контрольные вопросы по теме №5
Сформулировать назначение системы зажигания.
От каких факторов и как зависит величина пробивного напряжения между электродами запальных свечей?
Перечислить требования, предъявляемые к системе зажигания.
Объяснить принципиальную схему системы зажигания.
Обосновать необходимость применения низковольтного вибратора.
Каково назначение эластичной и регулировочной муфт привода магнето?
Объяснить устройство магнитной части магнето.
Объяснить устройство первичной и вторичной электрических цепей магнето.
Как в сердечнике трансформатора создается переменный по величине и направлению магнитный поток?
Объяснить работу магнето при постоянно разомкнутой или постоянно замкнутой первичной цепи.
Объяснить рабочий процесс магнето (при периодическом замыкании и размыкании первичной цепи).
Обосновать назначение автомата опережения зажигания.
Объяснить конструкцию и работу автомата опережения зажигания.
Как обеспечивается сохранение наивыгоднейшего момента разрыва первичной цепи при любых углах опережения зажигания?
Объяснить назначение и конструкцию трансформатора.
Зачем нужен конденсатор?
Объяснить назначение и конструкцию прерывательного механизма.
Как повлияет на работу магнето и двигателя изменение величины зазора между контактами прерывателя?
Объяснить назначение и конструкцию распределительного устройства магнето.
Как работает экранировка системы зажигания?
Объяснить назначение и перечислить составные части коллектора проводов зажигания. Как выполнен экран у магистральных и отъемных шлангов?
Объяснить назначение и конструкцию запальной свечи.
Объяснить назначение медной втулки и демпфирующего сопротивления свечи.
Объяснить назначение системы запуска.
Для каких, целей расходуется энергия, сообщаемая коленчатому валу двигателя при запуске от постороннего источника?
Какое число оборотов называется пусковым?
Перечислить способы запуска двигателей?
Назначение, составные элементы и принцип работы системы заливки бензина.
Перечислить и объяснить назначение элементов электрической части системы запуска.
Какие элементы входят в состав воздушной системы запуска?
Назначение и принцип работы распределителя сжатого воздуха.
Назначение и устройство пусковых клапанов цилиндров.
Объяснить конструкцию и роботу инерционного стартера.
Объяснить принцип действия пиротехнического запуска.
Тема 6 впускная, выхлопная и охладительная системы впускная система Устройство и работа всасывающих систем, включая запасные воздушные системы
Скоростной наддув
При современных скоростях полета, порядка 600—700 км/час, можно при помощи рационального устройства всасывающих патрубков существенно увеличить высотность мотора. Для этого патрубок, забирающий воздух для питания двигателя, выводят навстречу набегающему потоку. Благодаря этому в патрубке происходит уменьшение скорости воздуха и увеличение давления, что повышает высотность мотора.
Практически увеличение высотности зависит от величины потерь во всасывающем патрубке и степени обдувки патрубка струей винта I и может быть подсчитано по формуле:
где VС— скорость самолета в км\час;
φ—коэфициент, учитывающий обдувку патрубка струей винта; для максимальной скорости величина этого коэффициента может быть принята φ = 1,1÷1,2; уменьшение коэффициента φ может произойти при неправильном расположении патрубка в зоне срыва потока с передней кромки капота (Рис. 6.1), с обтекателей вооружения, а также при расположении патрубка вблизи комля винта;
ξ — коэффициент сопротивления патрубка; величина этого коэффициента может колебаться в значительных пределах; для всасывающих патрубков при отсутствии существенных сопротивлений (сетки, заслонки, подогреватели и т. п.) величину коэффициента можно считать С =0,15. Для уменьшения коэффициента сопротивления надо, чтобы патрубок имел лишь один поворот. При необходимости иметь два поворота они должны быть выполнены особо тщательно: с большими радиусами закруглений и с постановкой я направляющих лопаток, препятствующих отрыву струй от стенок.
Для лучшего обтекания всасывающего патрубка встречным потоком воздуха и для уменьшения скорости струи внутри патрубка начальный участок последнего должен быть выполнен на конус. Угол конуса берется в пределах 4—6°.
На Рис. 6.2 показан так называемый нижний подвод воздуха к двигателю, когда всасывающая труба подводится к карбюратору (при расположении его до нагнетателя) или к нагнетателю (при расположении карбюратора после нагнетателя) снизу по отношению к двигателю. Как видно из этой фигуры, всасывающая труба снабжается двумя сетками: редкой, поставленной на входе, задерживающей крупные куски (например, комки снега), и более густой, имеющей 4 нитки на 1 погонный сантиметр. Для предохранения от попадания в двигатель загрязненного воздуха при старте осуществляют подвод воздуха из капота двигателя. Поворотная заслонка связана с механизмом убирающегося шасси. После взлета при убирании шасси открывается переднее отверстие патрубка и всасывание воздуха производится непосредственно из атмосферы. Сзади всасывающая труба имеет обтекатель, устраняющий завихрение воздуха и уменьшающий сопротивление в полете.
На Рис. 6.3 показан верхний подвод воздуха к двигателю, когда всасывающая труба выведена на верх капота. Такое расположение всасывающей трубы возможно для V-образных двигателей путем поворота вверх входа в нагнетатель, а также для звездообразных двигателей при карбюраторе перевернутого типа (см. моторы типа М-25, М-62) и позволяет питать двигатель более чистым воздухом. При небольшом радиусе кривизны трубы распределение потока воздуха в ней будет неравномерным: у стенки, очерченной большим радиусом, скорость воздуха будет большей; давление воздуха, а следовательно, и количество его, проходящее мимо этой стенки, будет больше, чем у стенки с малым радиусом кривизны, что вызывает завихрение воздуха за поворотом. Поэтому желательно выровнять поток воздуха при помощи направляющей лопатки.
Расположение всасывающего патрубка навстречу воздушному потоку по способу, показанному на Рис. 6.3, наряду с увеличением высотности мотора увеличивает лобовое сопротивление самолета.
Это приводит к уменьшению скорости полета на 1,5—2% на высотах ниже расчетной.
Опытами ЦАГИ установлено, что для звездообразных моторов более целесообразно располагать заборный патрубок внутри капота, устанавливая заборное отверстие несколько впереди мотора. При этом степень использования скоростного напора уменьшается на 3÷40%, но не создается дополнительного лобового сопротивления. Таким образом общий результат будет положительным, что скажется увеличением скорости полета на 1÷1,5%.
