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

ливный манометр. Подобное явление происходит при закупорке грязью, снегом или льдом дренажного отверстия, сообщенного по­ лостью под мембраной с атмосферой.

Уменьшение атмосферного давления при наборе высоты приво­ дит к уменьшению давления топлива в магистрали всасывания, изза чего повышается интенсивность испарения топлива и выделения растворенного в нем воздуха.

Количество воздуха, растворенного в топливе, достигает 15% по объему, причем воздух занимает межмолекулярное пространство и поэтому при нормальных условиях не вызывает увеличения объема топлива.

При высотах полета, больших 1000—1500 м, в потоке топлива образуются пузырьки воздуха и паров топлива, что затрудняет за­ полнение топливом пространства между лопатками бензонасоса и уменьшает производительность качающего узла. При еще больших высотах полета интенсивность испарения топлива и выделения из него воздуха еще больше увеличивается. Пузырьки воздуха стано­ вятся более крупными, и производительность качающего узла сни­ жается более резко. Наконец, на некоторой высоте в трубопроводах системы и на входе в бензонасос образуются сплошные полости, за­ полненные воздухом и парами топлива, которые разрывают поток топлива. В результате подача топлива в двигатель может прекра­ титься.

Уменьшение производительности качающего узла насоса с подъ­ емом на высоту при неизменном расходе топлива вызывает умень­ шение перекачки его через редукционный клапан. А это, как уже известно, приводит к падению абсолютного и избыточного давле­ ния топлива на выходе из бензонасоса (рис. 120). Высота полета, до которой бензонасос в состоянии поддерживать давление топлива

топливо-воздушной смеси требуемого состава для поддержания устойчивой и надежной работы двигателя на всех режимах, вклю­ чая и переходные режимы, при любых возможных значениях дав­ ления и температуры окражующей среды. Карбюратор АК-14В — беспоплавковый (мембранного типа), однодиффузорный, снабжен насосом приемистости и автоматическим высотным корректором.

221

t

Спереди в корпусе карбюратора расположена рычажная камера дроссельного механизма, которая закрыта крышкой 2 (18 на рис. 121, б). Через полость рычажной камеры к главному воздуш­ ному жиклеру 5 поступает атмосферный воздух, который подверга­ ется предварительной очистке в сетчатом воздушном фильтре 52 (14 на рис. 121, а ).

В задней части корпуса карбюратора предусмотрены:

полость для насоса приемистости, закрытая крышкой 22 с вали­ ком 21 (23 на рис. 121, б) для регулирования положения дозирую­ щей иглы.

полость для сетчатого топливного фильтра 47 (5 на рис. 121), обеспечивающего тонкую очистку топлива, поступающего в карбю­ ратор;

штуцер 46 (6 на рис. 121, а) подвода топлива от бензонасоса; полость для топливного клапана, закрытая крышкой 45 со шту­

цером 44 замера давления топлива (20 и 21 на рис. 121, б); штуцер 15 (22 на рис. 121, б) замера давления воздуха в отса­

сывающем канале.

Справа корпус карбюратора имеет резьбовое гнездо для иглы 10 малого газа (17 на рис. 121,6) и кулисную камеру дроссельного механизма, которая закрыта крышкой (19 рис. 121, б). Кроме того, справа в корпусе карбюратора выполнен канал для подвода возду­ ха от отсасывающего жиклера 26 (установленного в корпусе высот­ ного автокорректора) к форсунке 14 дозирующей пары.

Слева корпус карбюратора имеет топливную полость мембран­ ного регулятора с фланцем, на котором предусмотрено: 10 резьбо­ вых отверстий под винты крепления мембраны 32 и корпуса 37 вы­ сотного автокорректора;

передние нижние отверстия для подвода воздуха из коллектора 51 к входному воздушному жиклеру 25 (установленному в корпусе высотного автокорректора) и далее в воздушную полость мембран­ ного регулятора;

заднее нижнее отверстие для отвода воздуха от отсасывающего воздушного жиклера 26 к форсунке 14;

отверстие для подвода топлива из топливной камеры мембран­ ного регулятора к игле 33 высотного автокорректора;

отверстие для отвода топлива от иглы высотного автокорректо­ ра к насосу приемистости, а из него к дозирующей паре.

Топливная полость мембранного регулятора через вертикальный канал с главным топливным жиклером 41 (16 на рис. 121, б) сооб­ щается с полостью насоса приемистости. Для слива топлива из мем­ бранного регулятора имеется пробка 40 (9 на рис. 121, а).

Слева на корпусе карбюратора расположены винт 1 (см. рис. 121, а) крепления диффузора, лимб 15 дроссельного механизма и упоры рычага управления карбюратором, в том числе винт 13 упора малого газа.

Топливо бензонасосом 702МЛ нагнетается через штуцер 46 (см. рис. 122) и фильтр 47 к топливному клапану 39. При открытии кла­ пана топливо заполняет топливную камеру мембранного регулято­

224

ра, откуда через главный топливный жиклер 41 и проходное сече­ ние, регулируемое иглой 33 высотного автокорректора, поступает во внутреннюю полость насоса приемистости и далее к дозирующей паре. При работе двигателя через отверстие в форсунке 14 топливо всасывается в смесительную камеру.

Д россельны й м еханизм

Дроссельный механизм предназначен для регулировки режимов при работе двигателя путем изменения положения дроссельной за­ слонки 23 (рис. 123) и иглы 10 дозирующей пары.

Дроссельная заслонка установлена в прорези валика 22 и зак­ реплена двумя винтами 24. Валик дроссельной заслонки враща­ ется в двух бронзовых втулках, запрессованных в корпус карбю­ ратора. В правой втулке имеется канавка под уплотнительное резиновое кольцо. В левой втулке имеются две канавки под уплот­ нительные резиновые кольца, проточка между ними, заполняемая при сборке смазкой ЦИАТИМ-201, и проточка на наружном торце под спиральную пружину, фиксирующую детали валика в опреде­ ленном положении.

Рис. 123. Дроссельный механизм карбюратора АК-14В:

На правый конец валика устанавливается регулировочная шай­ ба и рычаг 16 кулисного механизма, закрепленный на валике конус­

сельной заслонки, а кулиса закреплена на промежуточном валике 7 шпонкой 8 и стяжным винтом б. Кулисный механизм смазывается маслом МК-8, заливаемым при сборке карбюратора в кулисную камеру.

Промежуточный валик 7 установлен в двух бронзовых втулках рычажной камеры карбюратора. С помощью стяжных винтов 20 и

выворачивания пружинным стопором 11 (7 на рис. 122), который закреплен на цапфе двумя винтами 12. Специальный выступ стопо­ ра входит в шлицы, нарезанные на игле, и производит щелчки, от­ считываемые при регулировке положения дозирующей иглы за счет поворота регулировочного валика, установленного в крышке насоса приемистости (21 на рис. 122). В цапфе просверлено калиброван­

камеры карбюратора во внутреннюю полость дозирующей иглы. На левый конец валика 22 дроссельной заслонки устанавливают­

ся: спиральная пружина, регулировочная шайба, упорный 5 и веду­ щий 1 (см. также поз. 12 на рис. 121, а) рычаги, заслонки, упорная шайба 3 и гайка 2, законтренная шплинтом. Упорный и ведущий рычаги дроссельной заслонки имеют отверстия, в которые входит штифт упорной шайбы, что позволяет регулировать положение од­ ного рычага относительно другого. Причем в ведущем рычаге пре­ дусмотрено девять отверстий, а в упорном рычаге — восемь отвер­

управления в ведущем рычаге выполнены продолговатое отверстие и рифленая нарезка, позволяющая регулировать угол поворота ве­ дущего рычага при соответствующем перемещении рычагов управ­ ления двигателя в кабине пилотов.

226

Регулятор предназначен для поддержания в зависимости от ре­ жима работы двигателя требуемого давления топлива перед глав­ ным топливным жиклером и дозирующей парой.

Регулятор состоит из мембраны 32 (см. рис. 122) цапфы, двупле­ чего рычага 36 и топливного клапана.

Мембрана изготовлена из прорезиненной ткани и разделяет топ­ ливную и воздушную полости регулятора. В центре к мембране гайкой крепится цапфа, в прорезь которой входит шаровая головка длинного плеча рычага 36. Другим коротким плечом рычаг 36 взаи­ модействует с топливным клапаном. Рычаг поворачивается на оси, вставленной в опору, которая запрессована в корпус карбюратора и зафиксирована стопором. С помощью пружины 38 рычаг отжима­ ется в сторону закрытия топливного клапана.

Топливный клапан состоит из корпуса 43, направляющей с сед­ лом, штока, шарика и уплотнительных колец. Корпус клапана ввер­ нут в корпус карбюратора и зафиксирован пружиной 42, упираю­ щейся в крышку 45. Крышка клапана тремя винтами крепится к корпусу карбюратора и имеет гнездо с резьбой для установки шту­ цера 44 (21 на рис. 121, б) замера давления топлива.

В воздушную полость регулятора через трубки скоростного напора и входной воздушный жиклер 25 подводится воздух из возду­ хозаборника двигателя. Через отсасывающий воздушный жиклер 26 эта полость сообщается с внутренней полостью форсунки 14.

На неработающем двигателе топливный клапан закрыт под дей­ ствием пружины 38 рычага 36 и статического напора топлива, находящегося в топливной полости регулятора. При отсутствии топлива в полости регулятора под давлением статического напора, действующего из бензобака, топливный клапан может открываться

227

и тогда топливо проходит в регулятор, заполняя его топливную полость до уровня, не превышающего уровня выходных отверстий

форсунки 14.

В момент запуска двигателя в полости форсунки 14 создается разряжение, которое передается в воздушную полость мембранного регулятора через отсасывающий воздушный жиклер и в топливную полость регулятора через вентиляционное отверстие а и главный топливный жиклер. Поскольку в воздушную полость одновременно поступает воздух из трубок скоростного напора (через входной воз­ душный жиклер), разряжение в воздушной полости оказывается меньше, чем в топливной, благодаря чему мембрана прогибается влево (по схеме) и открывается при этом топливный клапан. Топ­ ливо, поступающее в топливную полость регулятора, будет увели­ чивать давление на мембрану до тех пор, пока не уравновесит воздушное давление справа от мембраны.

При этом перед дозирующей парой установится давление, соот­ ветствующее данному режиму работы.

С изменением угла открытия дроссельной заслонки при работе двигателя изменяется величина разрежения в форсунке 14, что при­ водит к изменению давления в воздушной и топливной полостях регулятора. При изменении перепада давлений на мембране она прогибается в сторону меньшего давления, прикрывая или открывая топливный клапан, что обеспечивает регулировку давления топлива перед главным топливным жиклером, а следовательно, перед дози­ рующей парой на новом режиме работы.

Так, при увеличении степени открытия дроссельной заслонки раз­ режение в форсунке 14 будет увеличиваться, вследствие чего дав­ ление в топливной полости регулятора будет уменьшаться. При этом давление в воздушной полости регулятора будет также уменьшать­ ся, но более медленно, чем в топливной полости. Более медленное падение давления воздуха в воздушной полости регулятора обуслов­ лено постоянным полным давлением воздуха (статическое давление плюс скоростной напор) перед входным воздушным жиклером (при неизменном барометрическом давлении). В конечном итоге мембра­ на будет прогибаться влево, увеличивая степень открытия топливно­ го клапана и обеспечивая тем самым восстановление давления топ­ лива перед дозирующей парой, причем открытие топливного клапа­ на будет способствовать увеличению подачи топлива в двигатель. Действительно, при большей степени открытия дроссельной заслон­ ки увеличивается количество воздуха, поступающего в двигатель. При этом необходимо также увеличение количества подаваемого в двигатель топлива, что и обеспечивается регулятором.

Дозирующая пара

Дозирующая пара служит для дозировки топлива, впрыскивае­ мого в смесительную камеру в зависимости от степени открытия дроссельной заслонки. Дозирующая пара состоит из иглы 13 и форсунки 14 (см. рис. 122).

228

Форсунка изготовлена из бронзы и является направляющей до­ зирующей иглы при ее продольных перемещениях. С заднего торца форсунка имеет калиброванное отверстие, которое в совокупности с профилированным конусным участком иглы образует дозирующее сечение для прохода топлива.

На заднем конце форсунки имеется также радиальное калибро­ ванное отверстие для прохода внутрь форсунки воздуха от отсасы­ вающего воздушного жиклера 26.

В средней части форсунки просверлено 23 эмульсионных от­ верстия разных диаметров, расположенных так, чтобы обес­ печивалось плавное нарастание площади проходных сечений отверстий при открытии их отсекающей кромкой иглы. На переднем конце форсунки просверлено шесть радиальных отверстий, выходя­ щих в выточку гильзы 8. Через эти отверстия в форсунке и три от­ верстия в гильзе топливо, частично перемешенное с воздухом, по­ ступает к игле 10 малого газа.

Дозирующая игла — полая, изготовлена из стали. Спереди в иглу ввернута цапфа 6, связывающая ее с дроссельным механизмом. На переднем конце иглы также выполнена канавка с четырьмя радиальными отверстиями для прохода топлива, частично переме­ шанного с воздухом, к игле 10 малого газа. На заднем конце дози­ рующая игла имеет:

точно выполненные цилиндрический и конусный участки, дози­ рующие поступление топлива в форсунку;

четыре наклонных отверстия, через которые отдозированное топливо поступает'во внутреннюю полость иглы;

кольцевую проточку и 14 радиальных отверстий для прохода топливо-воздушной эмульсии из иглы к выходным эмульсионным отверстиям форсунки;

лопаточный хвостовик, входящий в профильное отверстие втул­ ки, закрепленный штифтом :в специальной муфте 17. Муфта 17, в свою очередь, имеет лопаточный хвостовик, входящий в паз регу­ лировочного валика 21 (23 на рис. 121, б), который применяется для изменения положения дозирующей иглы относительно форсун­ ки при регулировке расхода топлива и состава смеси на крейсер­ ских режимах работы.

Регулировочный валик проходит через штуцер 23, ввернутый в

крышку 22 насоса приемистости, и имеет на наружном конце паз под отвертку. Угол поворота регулировочного валика ограничива­ ется штифтом, закрепленным в валике, и стопором, входящим в од­ но из шести отверстий, просверленных в гайке 24. Вследствие вра­ щения регулировочного валика будет вращаться и дозирующая игла, наворачиваясь на резьбу или выворачиваясь с резьбы цап­ фы 6. При этом происходит продольное смещение иглы относитель­ но форсунки и изменение величины дозирующего сечения для про­ хода топлива. Валик 21 и штуцер 23 уплотнены резиновыми коль­

цами.

Расход топлива через форсунку в смесительную камеру опреде­ ляется перепадом давлений между топливной полостью мембран­

229

ного регулятора и внутренней полостью форсунки, а также величи­ ной гидравлических сопротивлений по пути топлива из топливной полости мембранного регулятора в смесительную камеру. При вы­ бранных размерах главного топливного жиклера и неизменном положении иглы 33 высотного автокорректора величина гидравли­

При работе двигателя на режиме малого газа, т. е. при макси­ мально прикрытой дроссельной заслонке, дозирующая игла нахо­ дится в крайнем правом (по схеме) положении, перекрывая своим цилиндрическим поясом эмульсионные отверстия форсунки, за ис­ ключением первого и частично второго справа. Одновременно от­ крывается доступ топлива из внутренней полости дозирующей иглы к игле малого газа.

Топливо, пройдя по кольцевому сечению между дозирующей иг- ' лой и калиброванным отверстием форсунки, поступает внутрь до­ зирующей иглы, где предварительно смешивается с воздухом, поступающим через воздушные жиклеры: главный 5 и отсасываю­

выходит через отверстия форсунки.

В смесительной камере происходит окончательное перемешива­ ние топлива с воздухом.

Для обеспечения качественного распыла топлива при работе двигателя на режиме малого газа в дроссельной заслонке 50 про­ сверлено два небольших отверстия. Игла малого газа может регу­ лировать проходное сечение канала для выхода топливной эмуль­ сии в смесительную камеру. Тем самым игла дает возможность при ее вворачивании ли выворачивании регулировать состав смеси, приготовляемой карбюратором на режиме малого газа.

С изменением угла открытия дроссельной заслонки одновремен­ но за счет рычажно-кулисного механизма изменяется положение дозирующей иглы и, следовательно, изменяется величина дозирую­ щего сечения между профилированной частью иглы и отверстием в форсунке, а также изменяется количество открытых эмульсионных отверстий в форсунке.

По мере открытия дроссельной заслонки дозирующая игла пе­ ремещается влево, открывая отсекающей кромкой эмульсионные отверстия форсунки и увеличивая профильной частью проходную площадь дозирующего сечения. При этом уменьшаются гидравли­ ческие сопротивления топлива из топливной полости мембранного регулятора в смесительную камеру, что способствует увеличению подачи топлива в двигатель. Одновременно уменьшается подача топливой эмульсии в смесительную камеру через иглу малого газа, и на средних оборотах игла малого газа из работы выключается. При дальнейшем росте оборотов подача топлива и смесительную

230

камеру будет производиться только через эмульсионные отверстия форсунки.

Профиль дозирующей иглы, размеры и расположение эмульси­ онных отверстий форсунки подобраны так, чтобы обеспечить тре­ буемые расходы топлива и состав смеси по режимам работы двига­ теля (см. раздел «Схема питания двигателя топливом»). Путем за­ мены отсасывающего воздушного жиклера (для изменения величины его проходного сечения) при техническом обслуживании можно регулировать состав смеси, приготовляемой карбюратором на всех режимах. Однако следует иметь в виду, что замена отсасывающего жиклера оказывает максимальное влияние на состав смеси, приго­ товляемой на повышенных режимах работы двигателя.

Насос приемистости

Топливо инертнее, чем воздух, поэтому при резком открытии или закрытии дроссельной заслонки подача топлива в смесительную камеру увеличивается или уменьшается медленно, в то время как расход воздуха через смесительную камеру увеличивается или уменьшается быстро. В конечном итоге при резком изменении по­ ложения дроссельной заслонки возможно переобеднение или переобогащение топливо-воздушной смеси и вследствие этого самопро­ извольное выключение двигателя. Во избежание этого явления карбюратор снабжен насосом приемистости, размещенным в по­ лости, через которую проходит топливо к дозирующей паре.

Насос приемистости состоит из цилиндра 16 (см. рис. 122), поршня 19, тарельчатого перепускного клапана 18, муфты 17, спи­ ральной пружины 20 и крышки 22 с механизмом регулирования положения дозирующей иглы. Крышка 22 крепится к корпусу кар­ бюратора тремя винтами и уплотняется паронитовой прокладкой.

Цилиндр насоса изготовлен из стали и кадмирован. Он запрес­ сован в корпус карбюратора и имеет пять круглых отверстий для прохода топлива из полости мембранного регулятора. Внутренняя поверхность цилиндра является направляющей для поршня 19.

Поршень изготовлен из бронзы, имеет бурт для центрирования в цилиндре и ступицу для установки муфты 17. На муфте 17 перед поршнем устанавливается перепускной алюминиевый клапан 18, закрывающий или открывающий при работе четыре отверстия в поршне. С помощью пружины 20 поршень через муфту 17 прижи­ мается к торцу лопаточного хвостовика дозирующей иглы, вслед­ ствие чего при работе поршень всегда следует за иглой.

При медленном перемещении дозирующей иглы и поршня стру­ ей топлива перепускной клапан открывается и не препятствует проходу топлива в нужном количестве к дозирующей паре.

При резком открытии дроссельной заслонки и соответствующем быстром перемещении дозирующей иглы поршень под действием пружины также быстро перемещается за иглой. В результате пере­ пускной клапан прижимается к поршню, перекрывая отверстия в нем для прохода топлива. Топливо, находящееся между форсун­

231