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

Если температура масла, поступающего в насос, очень низкая, а вязкость соответственно очень большая, может произойти разрыв сплошности струи масла на входе в насос, и резкое уменьшение производительности насота WK вплоть до нуля. В этом случае, не­ смотря на большую вязкость, давление Двых.абс резко падает и воз­ можна также его пульсация. Такой режим маслосистемы возможен при неподогретом или неразжиженном масле в баке в случае за­ пуска двигателя в условиях низких температур наружного воздуха.

Если температура масла, поступающего в насос, очень высокая или в масле содержится чрезмерно большое количество бензина, вязкость масла будет очень низкой. Хотя количество масла Wк, по­ ступающего в двигатель, будет большим ввиду уменьшения давле­ ния рвы х .абс и смазывающей способности масла, не обеспечивается достаточная смазка деталей и нормальная работа комбинированной муфты редуктора. Исходя из этого определена максимальная tM в баке, при которой вязкость масла будет минимально допустимой. Для двигателя М-14В26 максимальная tM в баке составляет не бо­ лее 75° С при длительной работе и не более 85° С в течение 15 мин непрерывной работы двигателя.

Изменение атмосферного давления (обороты коленчатого вала двигателя и вязкость масла постоянны). Наиболее резко атмосфер­ ное давление рн изменяется при изменении высоты полета. При увеличении высоты полета атмосферное давление уменьшается. Та­ кое же давление через систему суфлирования устанавливается в маслобаке. Соответственно уменьшается абсолютное давление мас­ ла на входе в нагнетающую секцию дВх абс, так как

давления на преодоление гидравлических сопротивлений на ли­ нии бак — насос.

Уменьшение давления р Вх.абс приводит к возникновению следую­ щих явлений:

находящиеся в масле во взвешенном состоянии пузырьки возду­ ха и газов увеличиваются в объеме;

ухудшается способность масла растворять воздух и газы, поэто­ му из масла начинают выделяться пузырьки воздуха и газов;

возможно выделение из масла паров легких фракций масла, ес­ ли давление масла уменьшится ниже давления насыщенных паров этих фракций. В конечном итоге возможна кавитация масла, т. е. разрыв сплошности потока масла с образованием пустот, в которые выделяются пузырьки паров и газов вследствие снижения местного

давления.

При снижении давления Двх.абс впадины зубьев качающего узла насоса заполняются маслом не полностью. Попав в полость нагнета­ ния, пузырьки воздуха, паров и газов сжимаются. Все это приводит к уменьшению производительности насоса WK (рис. 109). Скорость

191

Рис. |Ш9. Характер ' изменения Рвых.изб, W„, ^ из6, ^ дв при изме­ нении высоты полета

масла на выходе из полости на­ гнетания уменьшается, гидравли­ ческие сопротивления падают, что приводит к снижению давления масла на выходе из насоса рвых.абс- Чтобы предотвратить резкое уменьшение рВых.абс, ре­ дукционный клапан прикрывается (поскольку уменьшается Р0Ткр) и уменьшает перепуск масла на вход в насос.

Таким образом, благодаря наличию редукционного клапана давление масла на входе в двигатель при увеличении высоты поле­ та уменьшается незначительно, оставаясь выше минимально до­ пустимого вплоть до набора практического потолка вертолета.

МАслоотстойНИК

Маслоотстойник (рис. ПО) является резервуаром, в котором скапливается отработанное масло, стекающее со стенок картера двигателя. Он отлит из магниевого сплава и установлен в нижней части среднего картера между цилиндрами № 5 и 6. Для крепле­ ния к среднему картеру маслоотстойник имеет два овальных флан­

192

Рис. 111. Фильтр-сигнализатор:

19, 21 — шайбы; 20 — пружина; 22 —корпус сливного крана; 23— оулавка

слива масла из картера редуктора. Наличие сильфона вместо труб­ ки слива масла необходимо в целях температурной компенсации.

В нижней части маслоотстойник имеет прилив 7 с расточкой и фланцем. Прилив служит для размещения фильтра-сигнализатора, который предусмотрен с целью обнаружения дефектов, связанных с износом и разрушением деталей, а также для очистки масла, отка­ чиваемого в бак и поступающего к дополнительному маслонасосу.

Фильтр-сигнализатор (рис. 111) состоит из стакана 14, фильт­ рующей и сигнализирующей частей. Стакан 14 выполнен из стали и имеет три фланца: передний, задний и нижний. В заднем фланце выполнены три отверстия под шпильки 4 крепления стакана к маслоотстойнику. При креплении под этот фланец для уплотнения ста­ вится паронитовая прокладка 6. Нижний фланец — овальной фор­ мы, имеет два резьбовых отверстия для крепления угольника 16 трубки отвода масла к дополнительному маслонасосу HP-14В. В пе­ реднем фланце стакана ввернуты шпильки для крепления сливного крана 1 и контакта 2. Контакт 2 изолирован от смежных деталей резиновыми прокладками 3.

К фильтрующей части фильтра-сигнализатора относятся два каркаса с сетками 13 и 11 и опорная втулка 10, которая изготовле­ на из изолирующего материала.

Сигнализирующая часть фильтра состоит из стойки-контакта 9, 'блока пластин 8, упорной шайбы 7, контакта 2 и текстолитовой

втулки 15. Весь пакет закреплен на стойке-контакте при помощи гайки 18. Блок 8 состоит из 17 латунных пластин, разделенных меж­ ду собой текстолитовыми секторами-изоляторами. Между соседни­ ми пластинами укреплено с помощью эпоксидной смолы по три

сектора-изолятора.

Фильтр-сигнализатор включен в электрическую цепь постоянного тока с напряжением 27 в. Электрический ток от источника питания через сигнальную лампу поступает на клемму контакта 2 и стойкуконтакт 9. При заполнении зазоров между пластинами блока 8 стружкой электрическая цепь замкнется и ток через стакан 14 по­

ступит на массу.

Сигнальная лампа в кабине пилота, которая фиксирует появ­ ление стружки, загорается.

Корпус 22 сливного крана изготовлен из алюминиевого сплава, а пробка крана 1 — из дюралюминия. Для лучшей герметичности крана пробка тщательно притирается к корпусу. Постоянное при­ жатие пробки к корпусу крана обеспечивается пружиной 20, кото­ рая удерживается шайбой 19, законтренной шплинтом. Между кор­ пусом крана и торцом пружины установлена шайба 21, входящая своими четырьмя выступами в выемки на корпусе. В закрытом по­ ложении сливной кран контрится булавкой 23.

Внутри маслоотстойника предусмотрены две пеногасящие пере­ городки 3 (см. рис. ПО) и просверлены два канала 6, через кото­ рые откачивается отработанное масло откачивающей секцией ос­ новного насоса МН-14А.

ПОРЯДОК ПРОВЕРКИ И РЕГУЛИРОВКИ Д АВ Л Е Н И Я М АСЛА

Давление масла на входе в двигатель во многом характеризует работу системы смазки. При эксплуатации двигателя необходимо постоянно следить, чтобы давление масла соответствовало установ­ ленным величинам. В течение эксплуатации происходит постепен­ ное уменьшение давления масла на входе в двигатель по следую­ щим причинам:

усадка пружины редукционного клапана; увеличение (вследствие постепенного износа) зазоров между

смазываемыми поверхностями деталей двигателя, по которым мас­ ло вытекает в картер;

увеличение зазоров в нагнетающей секции насоса, вследствие чего уменьшается ее производительность;

постепенное снижение вязкости масла от многократного дроссе­ лирования его через узкие щели и воздействия высокой температу­ ры. Последнее наряду с ухудшением других характеристик масла требует его периодической замены.

В некоторых случаях возможно увеличение давления масла на входе в двигатель, например, при низких температурах наружного воздуха вследствие увеличения его вязкости, а также при замене насоса или разборке и последующей сборке его редукционного кла­ пана.

194

2. Проверка и регулировка давления масла на выходе из дополнительного маслонасоса НР-14В производится на завОде-изготовителе при испытании двига­ теля на стенде. При этом давление масла на выходе из насоса должно быть не менее 2 кГ/см2.

РАЗЖ И Ж ЕН И Е М АСЛА БЕНЗИНОМ

При низких температурах наружного воздуха резко повышается вязкость масла, находящегося в системе двигателя (см. рис. 98). Это создает значительные трудности запуску двигателя и приводит к масляному «голоданию» двигателя сразу после его запуска вслед­ ствие недостаточного поступления масла к трущимся поверхностям. Кроме того, возможно резкое увеличение давления масла в трубо­ проводах откачки, что может привести к их рассоединению или к разрыву сот маслорадиатора. Предотвратить эти последствия мож­ но, если масло в баке перед каждым запуском двигателя подогре­ вать или если после каждого полета масло из системы двигателя сливать, а перед полетом заливать его в систему подогретым. Од­ нако все это значительно усложняет эксплуатацию двигателя при низких температурах наружного воздуха и вызывает длительные простои вертолета при техническом обслуживании. Вместе с тем ежедневный слив и неизбежное при этом смешение масла, слитого из разных вертолетов или самолетов, приводит к загрязнению маслосистемы двигателя и к ухудшению условий смазки его де­ талей.

Эффективным средством, обеспечивающим быстрый запуск, про­ грев и надежную работу двигателя при низких температурах на­ ружного воздуха, является разжижение масла бензином перед оста­ новом двигателя после полета. Масло, разжиженное бензином, имеет пониженную вязкость в холодном состоянии, легко и в до­ статочном количестве проникает в зазоры между трущимися по­

196

(рис. 113) бензин из топливной системы вертолета за бензонасо­ сом 1 поступает под давлением 0,2—0,5 кГ/см2 через жиклер 5 в масломагистраль, соединяющую маслобак 4 с откачивающей сек­ цией маслонасоса 6.

Разжижение масла бензином производится перед длительной стоянкой вертолета при температурах окружающего воздуха плюс 5° С и ниже или если ожидаемая по прогнозу минимальная темпе­ ратура наружного воздуха в течение суток, предшествующих за­ пуску, будет плюс 5° С и ниже. Количество бензина, вводимого в

масло, зависит от объема масла в баке и температуры окружаю­ щего воздуха. В соответствии с этими условиями будет зависеть и время открытия крана ЭКР-3 (табл. 11).

Т а б л и ц а 11

Степень разжижения масла в зависимости от температуры атмосферного воздуха и количества масла в баке

Разжижение масла бензином производить следующим образом:

1.Установить обороты коленчатого вала 55% при температуре масла в баке 35—40°С и температуре головок цилиндров 160— 170° С.

2.Нажатием кнопки «а центральном пульте включить кран ЭКР-3 на нужное время (см. табл. И ), при этом можно заменить падение давления бензина (по указателю УИЗ-1). Работа системы разжижения масла бензином контролируется по секундомеру борто­ вых часов АЧС-1М и по падению давления масла в системе двига­ теля (по указателю УИЗ-1). Допускается снижение давления масла на 1,0—1,2 кГ/см2, но не ниже 3 кГ/см2.

3.По окончании разжижения выключить кран ЭКР-3 и дать проработать двигателю в течение 1—2 мин для лучшего перемеши­ вания бензина с маслом.

4.Остановить двигатель.

5.Записать в формуляр двигателя давление масла в конце про­ цесса разжижения и время (продолжительность) открытия крана ЭКР-3 с указанием количества масла в баке.

Пр и м е ч а н и я . 1. Для обеспечения нормального давления масла перед

.разжижением отрегулировать редукционный клапан основного маслонасоса на давление 7 кГ/см2 на взлетном режиме.

2. Если при включении крана ЭКР-3 не наблюдается падение давления масла на входе в двигатель, это свидетельствует о неисправности системы разжижения

.масла бензином. Необходимо разжижение масла прекратить, остановить двига­

197

тель, выяснить и устранить причину неисправности, после чего можно запустить двигатель и произвести разжижение масла в установленном порядке.

3. Разжижение масла бензином разрешается производить при работе двига­

теля с отключенными винтами.

4. Если имеются надежные средства подогрева двигателя и масла, разжи­ жение масла бензином применять не рекомендуется, так как в случае разжиже­ ния не исключается возможность перехода двигателя на режимную работу при недостаточной вязкости масла.

П р е д у п р е ж д е н и е . Заливать бензин непосредственно в маслобак для разжижения масла запрещается. Бензин, добав­ ленный в масло, полностью испаряется в течение 45—50 мин. Через 15 мин работы двигателя из масла испаряется примерно 80—85% находящегося в нем бензина. В случае работы дви­ гателя на разжиженном масле менее 45 мин и если двигатель предполагается выключить на длительное время, производится доразжижение масла бензином с учетом оставшегося в нем бензина.

ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ Д ВИ ГА ТЕ Л Я ПРИ РАЗЖ И Ж ЕН Н О М М АСЛЕ

Прежде всего необходимо отметить, что существующая система разжижения масла бензином обеспечивает следующие преимуще­ ства эксплуатации двигателя при низких температурах наружного воздуха:

сокращается время подогрева двигателя перед запуском; исключается необходимость или сокращается время подогрева

масла в баке перед запуском двигателя; улучшается смазка двигателей при запуске двигателя;

устраняется необходимость слива масла из системы двигателя перед длительной стоянкой.

При подготовке к осенне-зимнему периоду эксплуатации верто­ лета необходимо проверить производительность и герметичность крана ЭКР-3 и подключить его к маслоеистеме двигателя в следую­ щем порядке:

а) подсоединить к крану ЭКР-3 и законтрить трубку с жик­ лером;

б) к жиклеру подсоединить шланг и вывести свободный конец, шланга в мерную тару;

■в) запустить двигатель и увеличить обороты коленчатого вала'

г) выполнить трехкратное включение — выключение крана; ЭКР-3, после чего при закрытом кране убедиться в отсутствии уте­ чек топлива через кран (мерная тара должна оставаться пустой). Выдержка при проверке герметичности крана должна составлять, не менее 5—7 мин. Утечки бензина через кран ЭКР-3 не допускают­ ся),

д) включить кран ЭКР-3 на 1—2 мин; е) выключить кран разжижения и остановить двигатель;

198

з) предварительно сняв со специального штуцера маслосистемы заглушку, подсоединить к нему и законтрить трубку крана ЭКР-3 с жиклером.

При переходе на весенне-летний период эксплуатации необходи­ мо отсоединить кран ЭКР-3 от маслосистемы двигателя, для чего:

а) отсоединить трубку с жиклером от крана ЭКР-3 и маслотрубопровода;

б) на штуцера крана и маслотрубопроводы установить заглуш­ ки, затянуть и законтрить их;

в) запустить и вывести двигатель на режимную работу для про­ верки давления масла и бензина;

г) остановить двигатель и проверить, нет ли течи топлива или масла из-под установленных заглушек.

Эксплуатация двигателя М-14В26 при разжиженном масле име­ ет следующие особенности:

1. Разрешается производить запуск двигателя без подогрева масла в баке при температурах наружного воздуха выше минус 20° С, при этом двигатель необходимо подогреть от наземных средств до температуры головок цилиндров плюс 10° С.

2. При температурах наружного воздуха минус 20° С и ниже не­ обходимо подогревать масло в баке от наземных средств до темпе­ ратуры минус 5° С.

При этом двигатель подогревать до температуры головок ци­ линдров плюс 10° С.

П р и м е ч а н и я . 1. Контроль за температурой масла вести по указателю УИЗ-1. Дополнительный контроль вести по стенанию масла с мерной линейки и из сливного крана, находящегося на маслотрубощюводе подвода масла из бака

вдвигатель.

2.Двигатель считается подготовленным к запуску, если коленчатый вал сво­

3.После запуска при подогреве двигателя и включении транс­ миссии величина температуры масла не ограничивается.

4.Вначале на режимной работе двигателя допускается падение давления масла на 1—1,2 кГ/см2, но через 45—50 мин работы

двигателя давление масла должно восстановиться до нормы

<5—7 кГ/см2).

5. Двигатель считается прогретым и подготовленным к полету при температуре масла в баке не ниже 15° С, при этом температура головок цилиндров двигателя должна быть как обычно не ни­ же 120° С.

6. Если во время работы двигателя на режиме малого газа дав­ ление масла упадет ниже 3 кГ/см2 вследствие чрезмерного разжи­ жения бензином, необходимо слить масло из системы двигателя и заправить ее свежим маслом.

■199

ВОЗМ ОЖ НЫ Е НЕИ СПРАВНО СТИ

Опыт показывает, что при экспулатации двигателей наиболее вероятны следующие неисправности системы смазки и суфлирова­

поступающего в двигатель, что может вызвать масляное голодание подшипников. Особенно неблагоприятно падение давления масла сказывается на работе трущихся деталей цилиндро-поршневой группы и при низком давлении масла может привести к задиру поршней и гильз цилиндров, заеданию, подшипников и повышению температуры головок цилиндров.

Основными причинами падения давления масла являются:

а) засорение фильтра маслобака или входного сетчатого фильт­ ра двигателя механическими примесями, частицами нагара или другими продуктами сгорания масла;

б) подсос воздуха через негерметичные соединения на линии бак—насос МН-14А. В этом случае при неработающем двигателе в месте негерметичности появляется течь масла. Наиболее вероятно подтекание масла из-под фланца насоса МН-14А из-за разрушения прокладки или потери ее уплотнительных свойств;

в) мал уровень масла в баке вследствие недостаточной заправ­ ки, утечек, большого расхода масла при работе двигателя или из-за недостаточной откачки масла из картера двигателя (частичная за­ купорка маслорадиатора или фильтра маслоотстойника). В этом случае из-за уменьшения статического напора падает давление мас­ ла на входе в насос МН-14А, что, в свою очередь, вызывает умень­

увеличившиеся зазоры в двигателе; д) уменьшение вязкости масла из-за его перегрева или перераз-

жижения бензином. В случае уменьшения вязкости количество мас­ ла, поступающего в двигатель, увеличивается, однако смазывающая способность масла становится хуже, вследствие чего не обеспечи­ вается нормальная смазка подшипников;

е) нарушение регулировки редукционного клапана; ж) заедание редукционного клапана в открытом положении.

В отличие от предыдущих в этом случае давление масла на повы­ шенных режимах может сохраняться в пределах нормы, однако при уменьшении оборотов коленчатого вала двигателя давление масла будет резко уменьшаться, так как редукционный клапан из работы выключен (уже не является автоматом давления).

Специально проводившиеся исследования показали, что редук­ ционный клапан при работе насоса совершает колебания вслед­ ствие пульсации давления, частота которых равна числу оборотов, умноженному на число зубьев зубчатых колес нагнетающей секции.

200