книги из ГПНТБ / Крученок И.Л. Авиационный двигатель М-14В26

Клапан впуска И (рис. 68) работает в менее сложных условиях, чем клапан выпуска. Поэтому он изготовлен сплошным и не имеет жаростойкого сплава на фаске головки. Форма клапана тюльпано­ образная.

С помощью сухариков (замков) 7 клапаны соединяются с тарел­ ками 6. Сухарики изготовлены из бронзы и имеют коническую форму. Для клапанов впуска и выпуска они невзаимозаменяемы.

Пружины 4 и 5 обеспечивают закрытие клапанов при сбегании ролика толкателя с кулачка на беговой дорожке кулачковой шай­ бы. Они устанавливаются между тарелкой 6 и дном клапанной ко­ робки цилиндра. Для устранения выработки посадочного места на­ ружной пружины клапанов впуска и выпуска в головке цилиндра под наружную пружину установлена шайба 3 с буртом, ограничи­ вающим поперечное перемещение пружины.

ПОРЯДОК ПРОВЕРКИ И РЕГУЛИРОВКИ ЗАЗОРОВ

ВМЕХАНИЗМЕ

Впроцессе работы двигателя происходит износ контактирующих поверхностей. Это приводит к увеличению зазора в механизме газо­ распределения. Вытяжка клапанов несколько уменьшает зазор.

Величина зазора оказывает существенное влияние на работу механизма газораспределения и двигателя в целом. При увеличе­ нии зазора фазы газораспределения уменьшаются, при уменьше­

зазоре резко возрастает скорость открытия и посадки клапана, что вызывает большие положительные или отрицательные ускорения клапана и, следовательно, большие динамические нагрузки на дета­ ли механизма газораспределения.

Таким образом, зазор механизма газораспределения требуется периодически проверять и при необходимости регулировать. Дейст вительные зазоры в механизме газораспределения находятся между торцами толкателей и кольцевыми выступами шаровых гнезд. Од­ нако проверить их в узлах толкателей в условиях эксплуатации не­ возможно. Поэтому проверку и регулировку зазоров производят между роликами рычагов и штоками клапанов, предварительно на­ жав на регулировочный винт рычага.

Проверку и регулировку зазоров производят на холодном дви­ гателе. Если проверка и регулировка зазоров производятся в зим­ нее время, то необходимо предварительно подогреть двигатель до температуры головки цилиндров +30° С. Проверку и регулировку зазоров необходимо производить в такой последовательности (пос­ ле предварительных работ по силовой установке):

1. Поднять вверх натяжные барашки тросов, снять тросы и крышки клапанных коробок.

2. Отвернуть накидные гайки крепления угольников проводов зажигания к передним свечам и вывернуть свечи.

112

Рис. 69. Замер зазора между роликом рычага и торцом штока клапана

3.Проворачивая коленчатый вал двигателя по ходу вентилятора, установить поршень в цилиндре № 1 при помощи регляжа в верх­ нюю мертвую точку такта сжатия. При таком положении поршня в цилиндре № 1 оба клапана должны быть закрыты и рычаги долж­ ны свободно двигаться от руки.

4.Наружным осмотром и проворачиванием (рукой) проверить состояние, исправность клапанных пружин и плавность вращения ролика на оси рычага. Разрушение пружин и тугое вращение роли­ ка не допускаются.

5.Проверить затяжку шайб игольчатых подшипников рычагов клапанов, проворачивая шайбы отверткой. Проворачивание шайб наноси рычага не допускается.

6.Нажать на плечо рычага со стороны регулировочного винта и щупом проверить зазор между роликом рычага и штоком клапана впуска и выпуска цилиндра № 1 (рис. 69). Зазор между роликами и

штоками клапанов должен быть 0,3 io;{5 мм. В случае несоответст­ вия зазора отрегулировать его, для чего:

отвернуть на 1—1,5 оборота контргайку регулировочного винта; установить лезвие отвертки в прорезь регулировочного винта и, проворачивая его по часовой стрелке (или против), установить зазор между роликами рычагов и штоками клапанов 0,2—0,45 мм. Для предотвращения перекрытия масляных каналов в регулировоч­ ном винте и рычаге регулировочный винт при этом должен высту­ пать над рычагом клапана не менее чем на четыре-пять ниток

резьбы; придерживая регулировочный винт отверткой, законтрить его

контргайкой, после заворачивания контргайки вновь проверить величину зазора между роликом рычага и штоком клапана.

7.Проворачивая коленчатый вал двигателя, повторить провер­ ку и регулировку зазоров на цилиндрах двигателя в порядке их ра­ боты 3—5—7—9—2—4—6—8.

8.Промыть бензином Б-70 или обезвоженным керосином крышки клапанных коробок.

113

9. Установить на крышки клапанных коробок уплотнительные

прокладки.

10. Установить крышки на клапанные коробки цилиндров, надеть тросы крепления крышек и специальным ключом опустить бараш­

ки с упорами вниз.

11. Осмотреть уплотнительные прокладки свечей и смазать резьбовые части свечей смазкой НК-50, не допуская попадания ее

на электроды свечей.

Ввернуть передние свечи в цилиндры двигателя и подсоединить угольники проводов зажигания.

12. Оформить техническую документацию.

ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ

Причина прогара— местные нарушения плотности посадки клапана

на седло, вызванные:

попаданием на фаску клапана или седла твердого нагара или частиц металла, отколовшихся от поршневых колец;

значительным короблением седла и головки клапана при пере­ греве их в результате продолжительной работы двигателя на повы­ шенных режимах;

растрескиванием слоя жаропрочного сплава ВХН1, наваренного на фаску клапана;

работой двигателя на загрязненном масле; малым зазором между штоком клапана и роликом рычага.

При нарушении посадки клапана на седло через образовавшие­ ся щели прорываются раскаленные продукты сгорания. Они вызы­ вают местный перегрев клапана, выплавление участков и быстрое увеличение щели. Это еще больше увеличивает местный перегрев и коробление клапана, приводит к перегреву клапана на новых участ­ ках. Если прогар клапана своевременно не обнаружить, то это при­ водит к потере механической прочности, обрыву его по шейке и полному отказу двигателя.

Прогар фаски и седла клапана выпуска определяется по харак­ терному «свисту» в выпускной трубе на режиме малого газа. При техническом обслуживании эту неисправность можно определить по падению компрессии в цилиндрах и на слух — по «шипению» в вы­ хлопном коллекторе при проворачивании коленчатого вала.

Цилиндр с недостаточной компрессией необходимо снять с дви­ гателя, демонтировать прогоревший клапан и попытаться путем притирки фаски клапана и седла притирочным порошком или пас­ той устранить прогар. Если прогар фаски клапана или седла этим путем не устраняется, необходимо заменить соответственно клапан или цилиндр.

Для предотвращения прогара фаски и седла клапана выпуска нельзя допускать продолжительную работу двигателя на повышен­ ных режимах и перегрев головок цилиндров.

114

2. О б р ы в ил и р а з р у ш е н и е г о л о в о к к л а п а н о в в ы ­ п у с к а и в п у с к а . Неисправность сопровождается интенсивной тряской двигателя, характерным стуком, падением оборотов и при­ водит к полному отказу двигателя. Так как при этом повреждается поршень, цилиндр, шатунный механизм, то двигатель подлежит досрочной съемке с вертолета.

Основной причиной неисправности является увеличение зазора между роликом рычага и штоком клапана, которое может произой­ ти вследствие ослабления контровой гайки регулировочного винта. Увеличение зазора приводит к росту скорости посадки клапана на седло. При этом на головку клапана действуют большие ударные нагрузки.

Обрыв или разрушение клапана выпуска может также произой­ ти по причине прогара его фаски.

Для предупреждения обрыва или разрушения клапанов необхо­ димо своевременно проверять и регулировать зазоры между роли­ ками и штоками клапанов.

3. И з н о с б р о н з о в ы х н а п р а в л я ю щ и х к л а п а н о в . При возникновении этой неисправности вследствие увеличения за­ зора между штоками клапанов и их направляющими наблюдается интенсивное проникновение масла в камеру сгорания из клапанных коробок двигателя. Особенно большое количество масла может проникать этим путем в камеру сгорания при работе двигателя на пониженных режимах, когда давление наддува меньше атмосфер­ ного давления. При этом из-за замасливания электродов запальных свечей происходит отказ в работе отдельных цилиндров, что при­ водит к тряске двигателя.

При определении этой неисправности необходимо учитывать, что масло в цилиндры может поступать также при износе поршне­ вых колец или в результате нарушения уплотнения валика крыль­ чатки нагревателя. Поэтому истинная причина замасливания элек­ тродов запальных свечей определяется только после снятия впуск­ ных труб.

При износе направляющих клапанов впускные трубы будут замаслены изнутри в зоне крепления к цилиндру двигателя.

При обнаружении износа направляющих клапанов цилиндр подлежит замене.

4. З а в и с а н и е к л а п а н о в в п у с к а и в ы п у с к а в о т ­ к р ы т о м п о л о ж е н и и . Неисправность сопровождается тряской двигателя и падением числа его оборотов. Несвоевременное устра­ нение неисправности приводит к полному отказу двигателя и до­ срочной съемке его с вертолета. Основная причина неисправности — малый зазор между направляющей и штоком клапана. Для клапа­ нов выпуска причиной неисправности может быть попадание нага­ ра в зазор между штоком клапана и направляющей. Однако с установкой скребкового устройства на шток клапана выпуска ве­ роятность этой неисправности значительно уменьшается.

При своевременном обнаружении неисправность устраняется очисткой направляющих и штоков клапанов или заменой клапана.

115

5. Р а з р у ш е н и е п р у ж и н к л а п а н н о г о м е х а н и з м а . Неисправность сопровождается тряской двигателя и падением чис­ ла его оборотов. При несвоевременном устранении неисправности может произойти проваливание клапана в цилиндр и полный отказ

двигателя.

Основной причиной неисправности является перегрев двигателя и длительная работа на повышенных режимах. Устраняется неис­ правность заменой разрушенной пружины.

6. И з н о с и р а з р у ш е н и е п о д ш и п н и к о в р ы ч а г о в к л а п а н о в . Неисправность вызывает тряску двигателя на всех режимах, падение его оборотов и характерный стук в клапанных коробках. Основной причиной неисправности является недостаточ­ ная смазка подшипника. Неисправность устраняется заменой ры­

чага.

7. Н а р у ш е н и е з а з о р а м е ж д у р о л и к о м р ы ч а г а и ш т о к о м к л а п а н а . Неисправность вызывает тряску двигателя на всех режимах работы и падение оборотов вследствие изменения фаз газораспределения для отдельных цилиндров.

Основными причинами неисправности являются:

слабая затяжка контровой гайки регулировочного винта; повышенный износ контактных поверхностей деталей механизма

газораспределения и просадка клапана в седле; удлинение клапана в результате остаточйых деформаций;

регулировка зазоров в зимнее время без предварительного по­ догрева двигателя до температуры головок цилиндров +30° С. Не­ исправность устраняется регулировкой зазоров между роликом рычага и штоком клапана. Для предотвращения этой неисправно­ сти производится проверка величины указанного зазора через пер­ вые 10 и каждые 100 ч работы двигателя.

ВОПРОСЫ Д Л Я ПОВТОРЕНИЯ и САМОКОНТРОЛЯ

1.Объяснить назначение и схему работы механизма газораспределения.

2.Какие основные требования предъявляются к механизму газораспреде­

ления?

3.Объяснить схему привода кулачковой шайбы.

4. Какие детали смонтированы на промежуточном валике привода?

5.Объяснить работу кулачковой шайбы.

6.Как фиксируется от продольных перемещений кулачковая шайба?

7.Как осуществляется смазка подшипника кулачковой шайбы?

8.Какие направляющие втулки толкателей взаимозаменяемы между собой? Чем вызваны отличия в конструкции направляющих втулок толкателей?

9.Указать порядок определения сил, передающихся через тяги для откры­ тия клапанов?

10.Почему клапан выпуска заполнен натрием?

11.Объяснить назначение и принцип работы скребкового устройства кла­ пана выпуска.

12.Под действием каких сил происходит закрытие клапанов впуска и вы­

пуска?

13.Какой материал и с какой целью наносится на фаску клапана выпуска?

14.Почему на горячем двигателе зазор между роликом рычага и штоком

клапана больше, чем на холодном? С какой целью предусмотрен этот зазор? Указать величину зазора для холодного двигателя.

116

15.Как определяется такт сжатия в цилиндре двигателя при проверке и ре­ гулировке зазора между роликом рычага и штоком клапана?

16.Объяснить назначение пружины толкателя.

17.Как осуществляется слив масла из верхних клапанных коробок?

18.Объяснить порядок проверки и регулировки зазоров в механизме газо­

распределения.

19.По каким причинам возможен прогар фаски и седла клапана выпуска?' Как определить прогар фаски и седла клапана?

20.К каким последствиям приводит износ направляющих клапанов? Каю определить эту неисправность?

21.Почему возможно проваливание клапана в цилиндр?

22.Объяснить, к каким последствиям приводит нарушение величины зазора между роликом рычага и штоком клапана? По каким причинам может произой­ ти нарушение величины этого зазора?

23.По каким причинам, может быть «зависание» клапанов в открытом по­ ложении? К каким последствиям это приводит?

Г л а в а VI

РЕДУКТОР ДВИГАТЕЛЯ И КОМБИНИРОВАННАЯ МУФТА

Редуктор двигателя предназначен для уменьшения числа оборо­ тов выводного вала по сравнению с числом оборотов коленчатого вала и изменения направления оси вращения. Крутящий момент от редуктора через трансмиссионный вал передается на распреде­ лительный редуктор вертолета.

Наличие редуктора двигателя значительно упрощает распреде­ лительный редуктор вертолета и уменьшает его вес. Размещается редуктор в передней части картера двигателя.

Редуктор на двигателе может устанавливаться в одном из трех положений:

выводным валом, наклоненным под углом 10° выше поперечной оси двигателя вправо, — для левого двигателя вертолета;

выводным валом, наклоненным под углом 10° выше поперечной оси двигателя влево,— для правого двигателя вертолета;

выводным валом, направленным вертикально вверх, — для ис­ пытания.

Конструкция редуктора предусматривает возможность взаимо­ заменяемости редукторов и двигателей, устанавливаемых с правой или левой стороны фюзеляжа вертолета. Поворот редуктора вправо' или влево производится перестановкой его на шпильках среднего картера двигателя.

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА РЕДУКТОРА

Вращение от коленчатого вала двигателя (рис. 70) передается через ведущее зубчатое колесо Zi = 37 ведомому коническому зуб­ чатому колесу 22 = 41, установленному на шлицах ведущего вала.

ИГ

io io i

Ряс. 70. Принципиальная схема редуктора двигателя М-14В26

Вращение от ведущего вала передается через цилиндрический зубчатый венец г3 = 39, изготовленный за одно целое с ведущим ва­ лом к шести сателлитам, установленным на пальцах корпуса сател­ литов. Сателлиты обкатываются по неподвижному зубчатому ко­ лесу 24 = 75 и приводят во вращение корпус сателлитов. Вращение от корпуса сателлитов передается через комбинированную муфту выводному валу редуктора.

Таким образом, для получения большого передаточного числа в кинематической цепи редуктора применяются две понижающие по­ следовательные передачи: пара конических зубчатых колес и пла-

118

нетарный редуктор с цилиндрическими зубчатыми колесами. Пере­ даточное число конической передачи:

Передаточное число планетарного редуктора:

Общее передаточное число редуктора:

ip = 1кон^пл == 0,9024 • 0,3421 = 0,309.

Редуктор состоит из следующих основных узлов: конической пе­ редачи, ведущего вала, планетарного редуктора, выводного вала, комбинированной муфты (фрикционной и жесткой).

УСЛОВИЯ Р А Б О ТЫ Д Е Т А Л Е Й

Редуктор и комбинированная муфта относятся к одним из са­ мых нагруженных узлов двигателя. Так как в редукторе происхо­ дит уменьшение числа оборотов, то это приводит к росту передавае­ мого крутящего момента и соответственно к увеличению нагрузки на детали.

Из кинематической схемы редуктора видно, что максимальные нагрузки на детали редуктора и комбинированной муфты возни­ кают в процессе включения трансмиссии и при резком изменении режима работы двигателя.

Для улучшения пусковой характеристики запуск двигателя про­ изводится с отключенной трансмиссией.

Обороты малого газа двигателя с отключенной трансмиссией равны 1200 об/мин (41%). Если на таких оборотах произвести жесткое включение трансмиссии, то может произойти поломка от­ дельных ее элементов. Поэтому включение трансмиссии произво­ дится плавно посредством фрикционной муфты.

Плавное выравнивание оборотов трансмиссии и двигателя про­ изводится за счет увеличения сил трения дисков фрикционной муф­ ты. При этом в первоначальный момент включения фрикционной муфты происходит значительное проскальзывание ведущих и ведо­ мых дисков муфты. Это приводит к повышенному механическому износу дисков. Механический износ дисков находится в прямой за­ висимости от времени включения муфты. Время включения фрик­ ционной муфты зависит от давления масла, прижимающего веду­ щие и ведомые диски один к другому, и от фрикционных свойств, материала дисков.

Минимально допустимое давление масла в маслосистеме двига­ теля при включении фрикционной муфты должно быть 4 кГ/см2.

II»

Включение муфты при меньшем давлении масла увеличивает вре­ мя раскрутки трансмиссии и механический износ дисков.

Большие ударные нагрузки на детали силовой установки и осо­ бенно на зубья жесткой муфты возникают вследствие включения ее при несовпадении оборотов двигателя и трансмиссии. Ударные нагрузки вызывают износ зубьев жесткой муфты и могут привести к поломке деталей, трансмиссии и несущей системы.

Смазка деталей редуктора и комбинированной муфты произво­ дится маслом под давлением. Масло для смазки подводится от ос­ новной маслосистемы двигателя.

Смазка подшипников выводного вала неработающего двигателя при работающем втором двигателе обеспечивается дополнительной маслосистемой редуктора.

Исходя из условий работы механизм редуктора и комбиниро­ ванная муфта должны удовлетворять следующим требованиям:

детали и узлы редуктора должны быть изготовлены из мате­ риалов, обладающих высокой прочностью, способностью противо­ стоять ударным нагрузкам и усталостным напряжениям;

материал дисков фрикционной муфты должен обладать хороши­ ми фрикционными свойствами и стойкостью против механического износа;

комбинированная муфта должна обеспечивать плавную раскрут­ ку трансмиссии вертолета, жесткое соединение вала двигателя и вала трансмиссии на основных режимах работы и отключение вала двигателя от трансмиссии при работе одного двигателя на верто­ лете и при полете на режиме авторотации;

время раскрутки трансмиссии фрикционной муфтой должно ■быть по возможности минимальным;

детали редуктора и комбинированной муфты должны иметь на­ дежную и эффективную смазку во время работы.

КОНИЧЕСКАЯ П ЕРЕДАЧА

Коническая передача служит для передачи крутящего момента

•от коленчатого вала двигателя на ведущий вал редуктора, сниже­ ния числа его оборотов и поворота оси вращения на 90° относи­ тельно оси вращения коленчатого вала. Коническая передача со­ стоит из ведущего 55 (рис. 71) и ведомого 74 конических зубчатых колес, изготовленных из хромоникелевой стали с цементированны­ ми зубьями.

Спереди ведущее колесо имеет цилиндрическую ступицу с резь­ бой. Ступица является передней опорой ведущего колеса. На ступицу установлено регулировочное кольцо 52 и радиальный ша­ рикоподшипник 51. Эти детали затянуты на ступице гайкой. Наруж­

ная обойма шарикоподшипника закреплена в диафрагме 57 карте­ ра редуктора.

Сзади конического венца ведущего колеса имеются эвольвентные шлицы для соединения со ступицей, установленной на шлицах лоска коленчатого вала, и полый хвостовик с точно обработанным

120