Выхлопные коллекторы звездообразных моторов
Коллектор звездообразного мотора (рис.6.11) состоит из выхлопных патрубков а, число которых равно числу цилиндров, коллекторного кольца б и отводной трубы в. Сечение выхлопных патрубков равно сечению выхлопного окна двигателя.
Коллекторное кольцо имеет обычно круглое сечение, увеличивающееся по мере приближения к выходному отверстию кольца. Такая форма коллекторного кольца способствует более равномерному течению газов по кольцу и дает меньший вес и габариты по сравнению с кольцом постоянного сечения.
Для компенсации температурных расширений и для удобства монтажа коллекторное кольцо делится на секции. Число секций обычно равно числу цилиндров. Соединения между секциями должны позволять некоторое перемещение одной секции относительно другой, но в то же время должны быть газонепроницаемы. Наиболее простым является телескопическое соединение, образуемое вставкой конца одной секции в конец другой. Но при этом способу для снятия одной секции необходимо разбирать весь коллектор. На рис.6.12 показан способ. соединения, позволяющий заменять любую секцию без разбора всего коллектора. Крепление выхлопных патрубков к коллекторному кольцу производится либо сваркой, либо при помощи подвижного соединения.
Выхлопной коллектор крепится к цилиндрам мотора при помощи выхлопных патрубков. Как правило, крепление коллектора этим и ограничивается, но иногда вследствие большого веса коллектора или же в случае такого соединения патрубков с коллектором, которое не обеспечивает надежности крепления коллектора, бывает необходимо дать последнему дополнительные опоры. В этих случаях связь между коллектором и местом его поддержки не должна быть жесткой, чтобы не подвергать коллектор вибрационным нагрузкам.
При длинных газопроводах его сечения увеличиваются на 20%. Выходное отверстие коллектора делается на 10% больше его максимального сечения.
Для того чтобы в коллекторе не было больших пульсаций, объем его делается равным 0,45—0,65 рабочего объема присоединенных нему .цилиндров.
К выходному отверстию коллектора для отвода выхлопных газов присоединяется выхлопная труба. Форма и размеры выхлопной трубы зависят от типа мотора и моторной установки, а также от места, где должно быть расположено выхлопное отверстие трубы. Крепление выхлопной трубы к коллектору должно быть надежным, так как на нее действует сила струи выхлопного газа. На рис.6.13 показана конструкция крепления выхлопной трубы. При больших размерах трубы ее дополнительно крепят к деталям самолета. В этом случае следует обращать особое внимание на эластичность связей, чтобы не допускать повреждения выхлопной трубы и коллектора при вибрациях мотора.
Коллекторы, имеющие одну выхлопную трубу, имеют большие сечения выхлопных труб и кольца. Это делает весь выхлопной кол-ректор тяжелым и требует наличия большого пространства внутри капота для размещения коллектора.
С целью уменьшения размеров и веса коллектора его разделяют на две части. В каждую половину производится выхлоп только от половины всего числа цилиндров. Благодаря этому размеры коллектора значительно уменьшаются, уменьшается также и вес. Разделение коллектора на две части особенно важно для двухрядных звездообразных моторов, где коллектор должен пропустить большое количество газа. На рис.6.14 показан коллектор, состоящий из двух частей. Каждая половина обслуживает семь цилиндров. Выхлопные патрубки крепятся к коллектору на выдвижном соединении телескопического типа. Патрубки передних и задних цилиндров отличаются только длиной. Коллектор крепится к мотору на выхлопных патрубках, прикрепляемых к цилиндрам при помощи гаек и сферических шайб.
В случае применения коллектора, состоящего из двух половин, наиболее выгодно располагать выходное отверстие коллектора ближе к середине каждой половины. Это дает наибольший выигрыш в весе и большую экономию места.