Контроль и регулировка охлаждения двигателя

В условиях эксплуатации необходимо систематически следить за тем, чтобы тепловое состояние двигателя не выходило за пределы, обеспечивающие его надежную работу.

В двигателях воздушного охлаждения тепловое состояние двигателя контролируется по температуре головок цилиндров, измеряемой под задней свечой посредством термопары, а также по температуре масла на выходе из двигателя и по давлению масла в системе.

Температура головок измеряется обычно только в одном цилиндре, имеющем при работе более высокую температуру, чем остальные.

В двигателях жидкостного охлаждения контроль за тепловым состоянием производится по давлению масла в системе и его температуре на выходе из двигателя и по температуре охлаждающей жидкости на выходе из -двигателя.

Для каждого типа двигателя установлены на основании опыта нормы для температуры головок, температуры охлаждающей жидкости, температуры масла и его давления, в пределах которых гарантируется надежная работа двигателя. Так, например, для двигателя АШ-82ФН температура головки должна лежать в пределах 140 ÷ 215° С, а температура выходящего масла — в пределах 85 ÷ 115° С. Для двигателя М-11ФР-1 соответствующие значения температур головки и выходящего масла составляют 100 ÷ 220º С и 80 ÷ 100° С.

Тепловое состояние двигателя можно регулировать изменением количества тепла, выделяющегося в двигателе, или изменением количества тепла, отводимого от двигателя системой охлаждения.

Количество тепла, выделяющегося в двигателе, регулируют изменением режима его работы. Так, например, уменьшая наддув и число оборотов двигателя и обогащая смесь, мы тем самым уменьшаем количество тепла, выделяющегося в двигателе в единицу времени, а увеличивая наддув и число оборотов двигателя и обедняя смесь, наоборот, увеличиваем количество' тепла.

Отвод тепла от системы охлаждения регулируется изменением количества воздуха, охлаждающего двигатель или радиаторы (масляные и водяные). Количество охлаждающего воздуха регулируется изменением положения заслонок в системах с регулируемым охлаждением или изменением режима (скорости) полета.

В условиях эксплуатации обычно приходится применять оба метода регулировки температурного состояния двигателя. Так, например, при наборе высоты даже при наличии регулируемого охлаждения двигатель может перегреться. В этом случае необходимо, сбавив газ и перейдя на горизонтальный полет, дать двигателю возможность охладиться. Наоборот, при длительном планировании для предотвращения переохлаждения двигателя бывает необходимо периодически переходить на горизонтальный полет, прогревая двигатель.

Преимущества и недостатки воздушного и жидкостного охлаждения. Особенности эксплуатации системы охлаждения

К преимуществам двигателя воздушного охлаждения можно отнести:

— надежность в условиях боевой обстановки вследствие меньшей уязвимости от огня противника;

— облегчение условий эксплуатации и повышение надежности работы двигателя вследствие отсутствия охлаждающей жидкости и агрегатов системы жидкостного охлаждения (радиатора, насоса, расширительного бачка, трубопроводов);

— некоторое уменьшение веса силовой установки (при одинаковых мощностях) из-за отсутствия охлаждающей жидкости и агрегатов системы охлаждения.

К недостаткам двигателя воздушного охлаждения относятся:

— большое лобовое сопротивление силовой установки вследствие звездообразного расположения цилиндров;

— меньшая возможность форсирования по сравнению с двигателями жидкостного охлаждения (двигатели воздушного охлаждения охлаждаются менее эффективно и менее равномерно, вследствие этого из-за- опасности перегрева ограничивается их форсирование);

— запуск двигателя воздушного охлаждения в зимнее время осуществить значительно труднее, чем запуск двигателя жидкостного охлаждения.

Преимущества двигателя жидкостного охлаждения:

— меньшее лобовое сопротивление силовой установки, что позволяет увеличить максимальную скорость полета;

— более эффективное равномерное охлаждение цилиндров, что позволяет значительно больше форсировать двигатель по наддуву;

— облегчение запуска в зимних условиях благодаря тому, что двигатель можно быстро подогреть путем заливки горячей воды в систему.

Недостатки двигателя жидкостного охлаждения:

— большая уязвимость от огня противника (радиаторы, трубопроводы);

— большая сложность в эксплуатации из-за наличия охлаждающей жидкости и агрегатов системы охлаждения;

— несколько больший вес силовой установки (при одинаковых мощностях).

Системы охлаждения на современных самолетах обычно выполняются так, что при работе двигателя на номинальном режиме и расчетной высоте в, горизонтальном полете обеспечивается равенство между количеством тепла, подводимого к охлаждающим поверхностям, и количеством тепла, отводимого от них. При полете на форсированных режимах это равенство нарушается и двигатель начинает постепенно перегреваться. Поэтому продолжительность полета на форсированных режимах строго ограничена по времени.

Нельзя выполнять взлет при недостаточно прогретом или перегретом двигателе. При взлете на недостаточно прогретом двигателе к моменту начала набора высоты температура двигателя может не достигнуть минимально допустимой величины; это может привести к отказу двигателя при наборе высоты.

При полете на пониженных мощностях (планирование, пикирование) двигатель может переохладиться. Чтобы не допустить переохлаждения двигателя, необходимо прикрывать заслонки радиаторов и капотов, а также периодически переходить при планировании на горизонтальный полет для прогрева двигателя.

Необходимо помнить, что надежность охлаждения двигателя во многом зависит от чистоты поверхности оребрения цилиндров и сот радиаторов, а также от количества накипи в системе жидкостного охлаждения, так как загрязнение сот и оребрения и наличие накипи резко ухудшают теплоотдачу и вызывают перегрев двигателя.