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

ВОПРОСЫ Д Л Я ПОВТОРЕНИЯ и С А М О К О Н ТРО Л Я

1.Объяснить назначение системы бензопитания.

2.В чем заключается принципиальное отличие системы топливопитания с

внешним и внутренним смесеобразованием?

3. Перечислить преимущества и недостатки внешнего смесеобразования

по сравнению с внутренним.

4. Обосновать выбор для двигателя М-14В26 системы с внешним смесе­ образованием.

5.Перечислить требования, предъявляемые к системе топливопитания дви­

гателя.

6.Объяснить принципиальную схему системы топливопитания двигателя М-14В26.

7.Проследить путь топлива из баков в цилиндры при работе двигателя.

8.Обосновать выбор требуемого состава смеси в зависимости от режима

работы двигателя.

9.Перечислить приборы контроля за работой системы топливопитания и указать допустимые значения замеряемых параметров.

10.Сформулировать назначение, указать тип и объяснить конструкцию ка­

чающего узла бензонасоса 702МЛ.

11.Объяснить работу качающего узла бензонасоса.

12.Объяснить назначение дренажной трубки узла уплотнения бензонасоса.

13.Объяснить назначение и работу перепускного клапана бензонасоса.

14.Как подсчитать производительность бензонасоса?

15.С какой целью производительность бензонасоса превышает потребный

расход топлива?

16.Сформулировать назначение и объяснить конструкцию редукционного клапана бензонасоса.

17.Какие силы действуют на редукционный клапан бензонасоса?

18.Объяснить работу редукционного клапана бензонасоса при изменении оборотов коленчатого вала двигателя, уровня топлива в баках и высоты полета.

19.С какой целью площадь тарелки редукционного клапана бензонасоса

равна эффективной площади мембраны?

20.Почему нецелесообразно уменьшение жесткости пружины редукционного клапана бензонасоса?

21.Как будет изменяться давление топлива по прибору с изменением высо­ ты полета, если на земле произойдет закупорка отверстия, сообщающего полость под мембраной редукционного клапана бензонасоса с атмосферой?

22.Как влияет появление кавитации на давление и количество топлива, по­ ступающего в двигатель?

23.Объяснить назначение и указать тип карбюратора АК-14В.

24. Объяснить конструкцию корпуса карбюратора и указать расположение на карбюраторе регулировочных элементов.

25.Проследить путь топлива по каналам корпуса карбюратора.

26.Объяснить назначение, конструкцию и работу дроссельного механизма карбюратора.

27.Объяснить конструкцию и фиксацию цапфы, соединяющей дозирующую иглу с рычагом дроссельного механизма.

28.С какой целью в ведущем и упорном рычагах дроссельного механизма карбюратора предусмотрены отверстия?

29.Как определить угол поворота дроссельной заслонки карбюратора?

30.Объяснить назначение, конструкцию и работу мембранного регулятора карбюратора.

31.В каких положениях может находиться топливный клапан карбюратора на неработающем двигателе?

32 Объяснить назначение и конструкцию дозирующей пары карбюратора.

33.С какой целью в форсунке карбюратора просверлено 23 калиброванных эмульсионных отверстия?

34.Объяснить конструкцию регулировочного механизма поворота дозирую­ щей иглы карбюратора.

242

35.Объяснить работу дозирующей пары карбюратора при малых оборотах коленчатого вала двигателя.

36.Объяснить работу дозирующей пары карбюратора при средних и боль­ ших оборотах коленчатого вала двигателя.

37.Обосновать необходимость применения в карбюраторе насоса приемисто­ сти и высотного автокорректора.

38.Объяснить конструкцию насоса приемистости карбюратора и его работу

при резком увеличении или уменьшении оборотов коленчатого вала двигателя.

39.Объяснить конструкцию высотного автокорректора карбюратора и его работу при соответствующем изменении параметров окружающей среды.

40.С какой целью в автокорректоре карбюратора применяется маслонапол­ ненный анероид?

41.Обосновать необходимость применения системы подогрева воздуха на входе в карбюратор.

42.Объяснить устройство и работу системы подогрева воздуха на входе в карбюратор.

43.Объяснить порядок проверки и регулировки давления топлива перед кар­ бюратором.

44. Перечислить признаки работы двигателя при богатой и бедной смеси. 45. Обосновать последовательность регулировки дозирующих элементов кар­

бюратора:

46: Объяснить принцип и порядок регулировки состава смеси, приготовляе­ мой карбюратором, на номинальных, взлетном и крейсерских режимах и на ре­ жиме малого газа.

47.Объяснить порядок проверки и регулировки высотного автокорректора карбюратора.

48.Объяснить принцип и порядок регулировки оборотов малого газа.

49.Перечислить возможные неисправности системы топливопитания.

50.К каким последствиям при работе двигателя приводит засорение воздуш­ ного фильтра или отсасывающего жиклера карбюратора? Как предупредить эту неисправность?

51.Указать причину и последствия негерметичности топливного клапана карбюратора.

52.В каких условиях наиболее вероятно обледенение диффузора и форсун­ ки карбюратора?

53.При каких неисправностях системы топливопитания возможно значитель­ ное уменьшение мощности, развиваемой двигателем?

54.Указать причины падения давления бензина на входе в карбюратор? Как устранить их в условиях эксплуатации?

55.Какие детали отбраковываются при ремонте карбюраторов АК-14В и бензонасосов 702МЛ?

Г л а в а XI

СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ

Система зажигания предназначена для воспламенения топливо­ воздушной смеси в цилиндрах двигателя в соответствии с установ­ ленным .порядком их работы электрической искрой высокого напря­ жения. Искра образуется между электродами запальных свеч, уста­ новленных по две в головках цилиндров двигателя.

Пробивное напряжение, потребное для образования искрового разряда между электродами запальных свеч, зависит от следующих факторов:

243

давления рабочей смеси в цилиндре, т. е. степени сжатия и дав­ ления надддува рк;

температуры рабочей смеси в цилиндре; состава смеси, определяемого коэффициентом избытка возду­

ха а; величины зазора между электродами свечи.

Увеличение степени сжатия, давления наддува и величины за­ зора между электродами запальной свечи, уменьшение угла опере­ жения зажигания и температуры смеси при прочих равных услови­ ях приводят к повышению потребного напряжения. Увеличение по­ требного пробивного напряжения необходимо также при переобеднении или переобогащении смеси. Наибольшие пробивные напряжения необходимы при запуске двигателя вследствие низкой температуры смеси и позднего зажигания, а также на взлетном ре­ жиме работы двигателя вследствие большого давления наддува. На других режимах работы двигателя величина потребного про­ бивного напряжения может уменьшаться на 43%.

Таким образом, источники тока в системе зажигания должны обеспечивать высокое пробивное напряжение уже при запуске двигателя и на максимальных режимах его работы. В качестве та­ кого источника тока высокого напряжения в системе зажигания двигателя М-14В26 используется магнето, которое при запуске ра­ ботает совместно с низковольтным пусковым вибратором ПК-45.

В нормальных условиях работы двигателя величина пробивного напряжения составляет 5000—8000 в. Для получения достаточно мощной искры с учетом возникающих потерь при передаче электри­ ческой энергии от магнето к свечам магнето должно развивать на­ пряжение 15 000—18 000 в.

ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СИСТЕМЕ

Авиационный поршневой двигатель внутреннего сгорания в отличие от реактивного двигателя обладает той особенностью, что топливо-воздушная смесь в камерах сгорания цилиндров должна поджигаться каждый раз в конце такта сжатия от начала работы двигателя до его выключения. Поэтому время работы системы за­ жигания исчисляется наработкой двигателя. Учитывая это и необ­ ходимость работы системы в сложных эксплуатационных условиях (жара, холод, различные высоты), к системе зажигания предъяв­ ляются следующие требования:

1. Система должна обеспечивать бесперебойное зажигание ра бочей смеси на любых режимах работы двигателя и на всех высо­ тах. Для повышения надежности системы зажигания воспламене­ ние рабочей смеси в цилиндрах двигателя производится одновре­ менно от двух свечей. При полетах на больших высотах из-за уменьшения плотности воздуха в работе системы зажигания могут возникнуть перебои, вызываемые случайными искровыми разряда­ ми между элементами, находящимися под током высокого напря­ жения, и элементами, присоединяемыми к массе двигателя, которая

244

служит вторым проводом электрической системы. В каждом магне­ то для каждой высоты существует свое допустимое напряжение,, превышение которого вызывает разряд на массу в самом магнето вместо нормального разряда между электродами свечи. Поэтому при проектировании системы зажигания двигателя высокое напря­ жение, создаваемое магнето, подбирается е учетом возможных вы­ сот полета. Высоты полета вертолета Ка-26 небольшие, поэтому система зажигания двигателя выполнена невысотной.

2. Система должна обеспечивать устойчивое искрообразованиемежду электродами запальных свеч в течение длительного времени без замены агрегатов. Насколько сложно обеспечить выполнениеэтого требования, свидетельствует тот факт, что стечением времени на электродах запальной свечи может откладываться значительное количество нагара, через который возникает утечка тока высокого напряжения. В конечном итоге отложение нагара на электродах, может привести к прекращению искрообразования в цилиндрах.

3.Конструктивное исполнение агрегатов системы должно обес­ печить равенство оптимального угла опережения зажигания во всех цилиндрах двигателя.

4.При работе системы зажигания не должно возникать помех, для работы приемо-передающей радиоаппаратуры вертолета.

5.Система должна быть несложной для изготовления и удоб­ ной в эксплуатации, т. е. должен обеспечиваться легкий доступ, для замены или регулировки отдельных элементов системы.

Система зажигания двигателя М-14В26 в основном удовлетворя­ ет перечисленным выше требованиям.

БЩАЯ СХЕМА РАБОТЫ СИСТЕМЫ

Основными агрегатами системы зажигания двигателя М-14В26 являются (рис. 130): два магнето М-9-35М (поз. 2 и 7), коллектор проводов зажигания, 18 запальных свеч СД-49СММ (поз. 4 и 5)

инизковольтный пусковой вибратор ПК-45 (поз. 1). Для включения

ивыключения магнето в кабине пилотов на центральном пульте установлен переключатель типа ПМ-45 (поз. 3).

Переключатель ПМ-45 обслуживает два двигателя и имеет три рукоятки: рукоятку для включения и выключения магнето левогодвигателя и рукоятку для включения и выключения магнето пра­ вого двигателя и рукоятку для аварийного выключения одновре­ менно систем зажигания обоих двигателей. Рукоятка аварийного выключения систем зажигания обоих двигателей находится под колпачком, имеет два фиксированных положения: «Вкл.» и «Выкл.». Каждая рукоятка раздельного управления системами зажигания левого и правого двигателей имеет четыре фиксированных поло­

жения:

О — оба магнето выключены; Л — левое магнето 2 включено, правое магнето 7 выключено;:

П — правое магнето включено, левое магнето выключено; Л + П — оба магнето включены.

2 4 5

Рис. 130. Принципиальная схема системы зажигания:

1 —низковольтный пусковой вибратор ПК-45; 2 —левое магнето М-9-35М; 3 —

переключатель ПМ-45; 4 — передняя свеча СД-49СММ; 5 — задняя свеча СД-49СММ; 6 — цилиндр; 7 — правое магнето М-9-35М

При работе двигателя оба магнето, самостоятельно вырабатывая ток высокого напряжения, питают им свечи цилиндров 6 в соответ­ ствии с установленным порядком их работы и диаграммой газорас­ пределения двигателя, причем от магнето к свечам ток высокого напряжения подается по проводникам экранированного коллектора проводов зажигания. Левое магнето обслуживает передние свечи 4 цилиндров, правое магнето — задние свечи 5.

При запуске двигателя ввиду малости оборотов привода магнето не в состоянии выработать ток достаточного напряжения. Поэтому нажатием кнопки (установлена на центральном пульте в кабине нилотов) включается в работу пусковой вибратор ПК-45, который преобразует постоянный ток, поступающий от аккумуляторной ба­ тареи, в пульсирующий. Импульсы тока низкого напряжения от вибратора подаются в первичную обмотку трансформатора левого магнето (при этом магнето должно быть включено), где преобра­ зуются в импульсы тока высокого напряжения. От левого магнето импульсы тока высокого напряжения распределяются по порядку

2 4 6

установкой магнето на двигатель. На пониженных режимах рабо­ ты и при запуске двигателя угол опережения зажигания не остает­ ся постоянным, а автоматически уменьшается при уменьшении оборотов коленчатого вала. С этой целью каждое магнето снабже­ но автоматом опережения зажигания центробежного типа.

М АГНЕТО М-9-35М

Магнето М-9-35М (рис. 131) предназначено для выработки пе­ ременного тока высокого напряжения и распределения его к за­ пальным свечам цилиндров в соответствии с установленным поряд­ ком их работы. Магнето—-экранированное, tax как корпус магнетовключен в экранировку системы зажигания; фланцевого крепления; с нефиксированным зажиганием, поскольку магнето снабжено ав­ томатом опережения зажигания. Магнето — роторного типа, т. е. постоянный магнит вращается, а трансформатор неподвижен; четырехискровое, так как за один оборот ротора получается четыре импульса тока высокого напряжения.

247

Привод

Два магнето М-9-35М установлены сбоку на задней крышке чартера двигателя и получают вращение от ведущего зубчатого колеса приводов задней крышки через валик 1 (рис. 132), пово­ док 4, соединительную эластичную муфту, регулировочную муф­ ту 7 и промежуточную втулку 8. Валик 1 привода магнето выполнен из цементированной стали за одно целое с коническим зубчатым колесом, которое находится в зацеплении с ведущим зубчатым ко­ лесом задней крышки картера. Хвостовик валика 1 — полый, на­ ружной поверхностью вращается в алюминиевом корпусе 2 привода.

Корпус 2 привода магнето имеет цементирующий поясок и круг­ лый фланец для крепления к задней крышке картера. Во фланце предусмотрены четыре отверстия под шпильки и одно отверстие под установочный штифт. Торец фланца, прилегающий к задней крышке картера, уплотнен паронитовой прокладкой.

Поводок 4 изготовлен из цементируемой стали и представляет собой валик с развитым буртиком. С валиком 1 поводок соединя­ ется при помощи шлиц. Буртик поводка снабжен четырьмя прямо­ угольными выступами для соединения с эластичной муфтой и мас-

2 4 8

лоотражательным щитком для защиты магнето от масла, вытекаю­ щего из зазора между валиком 1 и корпусом 2 привода.

Эластичная соединительная муфта предназначена для поглоще­ ния толчков и ударов при резком изменении оборотов двигателя. TeiM самым обеспечивается более равномерная работа магнето и уменьшаются нагрузки на его детали и детали привода. Муфта состоит из алюминиевого корпуса 5, в котором закреплена резино­ вая вставка 6. Вставка с обеих сторон имеет пазы для зацепления с поводком 4 и регулировочной муфтой 7.

Регулировочная муфта 7 выполнена из бронзы и состоит из двух половин, стягиваемых винтами 10. При ослаблении винтов 10 натяг между муфтой и промежуточной втулкой 8 уменьшается, что дает возможность провернуть ротор магнето при неподвижном валике 1 привода во время регулировки установочного угла зажигания маг­ нето. После регулировки части муфты 7 вновь стягиваются вин­ тами 10.

Передаточное число привода магнето подбирается из таких со­ ображений. За два оборота коленчатого вала двигателя должны сработать все цилиндры, при этом на выходе из магнето должно быть получено девять импульсов тока высокого напряжения. Таким образом, за два оборота коленчатого вала двигателя ротор магнето должен сделать 2'Д оборота, т. е. передаточное число привода четырехискрового магнето на девятицилиндровом двигателе должно' составлять 1,125.

Принцип получения тока высокого напряжения

Принципиальную схему магнето (рис. 133) можно разделить на две части: магнитную и электрическую.

Магнитную часть магнето составляют:

постоянный магнит 15 с четырьмя полюсными наконечниками; два полюсных башмака 7 со стойками.

Электрическая часть магнето выполнена из цепи низкого напря­ жения (первичной) и цепи высокого напряжения (вторичной).

Ц е п ь н и з к о г о н а п р я ж е н и я включает: первичную обмотку 12 трансформатора; прерыватель с кулачковой шайбой 5 и контактами 18\

конденсатор 9\ вывод 10 к переключателю магнето (и к вибра­ тору ПК-45 для левого магнето).

Первичная обмотка 12 трансформатора одним концом соеди­ нена с массой магнето (через сердечник 11 трансформатора), дру­ гим— с подвижным контактом прерывателя (через пружину), с одной из обмоток конденсатора 9, с переключателем магнето (через вывод 10) и с началом вторичной обмотки 8 трансформатора. Пе­ реключатель, конденсатор, прерыватель и первичная обмотка тран­ сформатора включены в цепь параллельно.

В ц е п ь в ы с о к о г о н а п р я ж е н и я входят:

первичная обмотка трансформатора, поскольку она является на­ чалом вторичной обмотки 8\

2 4 9

Рис. 133. Принципиальная схема магнето:

вторичная обмотка 8 трансформатора; распределитель, состоящий из колодки 2 и бегунка 3. За пре­

делами магнето в цепь высокого напряжения входят проводники коллектора проводов зажигания и запальные свечи 4.

Ток высокого напряжения от вторичной обмотки трансформатора поступает к центральному электроду 1 распределительной колод­ ки 2, а затем к рабочему электроду 19 бегунка 3. При вращении бегунка ток высокого напряжения распределяется через колодку 2 к запальным свечам 4 цилиндров двигателя в соответствии с по­ рядком их работы.

Кинематическая схема магнето выполнена таким образом, что при вращении валика 16 ротора через зубчатые колеса 17 и 6 при­ водятся во вращение кулачковая шайба прерывателя и бегунок рас­ пределителя. При такой кинематической схеме в процессе работы магнето достигается периодическое замыкание и размыкание пер­ вичной цепи с помощью прерывателя и одновременно периодичес­ кое замыкание вторичной цепи через искровой промежуток между рабочим электродом бегунка 3 и контактами распределительной колодки 2.

При вращении ротора постоянный магнит 15 с полюсными на­ конечниками создает в сердечнике трансформатора переменный

250

по величине и направлению магнитный поток. Если ротор занимает положение А (рис. 134), то магнитные силовые линии, имея на­ правление с северного полюсного наконечника N на южный S, замкнутся через стойки полюсных башмаков и сердечник тран­ сформатора. При этом величина магнитного потока, проходящего через сердечник трансформатора, будет максимальной. При даль­ нейшем повороте ротора на 45° против хода часовой стрелки, ког­ да полюсные наконечники займут положение Б, магнитные силовые линии ротора замкнутся по пути наименьшего сопротивления через полюсные башмаки, минуя сердечник трансформатора. Если ротор повернется еще на 45° и его полюсные наконечники займут поло­ жение В, величина магнитного потока в сердечнике вновь возрастет до максимального значения, но по направлению поток будет про­ тивоположным случаю А.

Таким образом, при равномерном вращении ротора магнитный поток, создаваемый постоянным магнитом в сердечнике трансфор-

А Б В Г Д

Рис. 134. К объяснению принципа получения тока высокого напряжения:

ра при максимальном отрицательном значении магнитного потока в сердечнике трансфор­ матора

251