книги из ГПНТБ / Семенов Б.З. Учебник механика военно-воздушных сил электросиловые устройства средств связи и радиотехнического обеспечения полётов

А - О - В

63

щаясь, передает ток высокого напряжения от катушки зажигания через центральный электрод крышки на бо­ ковые электроды и далее на электроды свечей в порядке работы цилиндров двигателя.

Центробежный регулятор опережения зажигания ра­ ботает под действием центробежной силы, которая соз­ дается при вращении вала распределителя. Регулятор предназначен для автоматического изменения угла опе­ режения зажигания в зависимости от нагрузки двига­ теля.

Под действием центробежной силы грузики 2 расхо­ дятся и поворачивают кулачок 10. Пружины 12 удержи­ вают грузики в исходном положении.

Вес грузиков, усилие натяжения пружины подобра­ ны так, что увеличение угла опережения зажигания на 16—19° происходило при изменении скорости вращения коленчатого вала от 500 до 3000 об/мин.

На двигателе установлены неразборные свечи зажи­ гания типа СН305.

Для подавления помех, создаваемых системой зажи­ гания двигателя во время его работы, провода, соеди­ няющие распределитель со свечами и катушкой зажига­ ния, экранированы, а в первичную цепь зажигания включен фильтр радиопомех.

§ 5. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

1. СОСТАВ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Дизельный двигатель состоит из кривошипно-шатун­ ного механизма, газораспределительного механизма и систем охлаждения, смазки и питания.

Кривошипно-шатунный механизм состоит из блока цилиндров с головкой блока, поршней, поршневых ко­ лец, поршневых пальцев, шатунов, коленчатого вала, маховика и картера.

Газораспределительный механизм служит для свое­ временной подачи воздуха в цилиндры двигателя и вы­ пуска отработавших газов.

К газораспределительному механизму ' относятся: распределительный вал, толкатели, клапаны, пружины клапанов, штанги, коромысла, распределительные ше­ стерни.

64

Система охлаждения предназначена для охлаждения деталей двигателя. Она состоит из радиатора, водяного насоса, рубашки охлаждения двигателя, вентилятора,

Она состоит из поддона картера, масляного насоса, масляных фильтров грубой и тонкой очистки, масляного радиатора, указателя давления масла.

Система питания используется для подачи воздуха и топлива в цилиндры двигателя и приготовления в них рабочей смеси. Она состоит из топливного бака, филь­ тра предварительной очистки, топливного насоса, филь­ тра тонкой очистки, форсунок (насос-форсунок), регу­ лятора числа оборотов, подводящих и отводящих топ­ ливных трубопроводов, воздушных фильтров, впускного трубопровода, нагнетателя, выпускного трубопровода, выпускной трубы и глушителя.

2. РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС В ДИЗЕЛЬНОМ ДВИГАТЕЛЕ

Рассмотрим рабочий процесс четырехтактного ди­ зельного двигателя. Рабочий цикл совершается за два оборота коленчатого вала, состоит из тех же процессов, что и цикл бензиновых двигателей, но процессы имеют ряд особенностей.

Впуск. Поршень движется от ВМТ к НМТ при от­ крытом впускном клапане, засасывая в полость цилинд­ ра воздух без топлива. Ввиду отсутствия карбюратора гидравлические сопротивления уменьшены и давление в

Сжатие. Поршень движется от НМТ к ВМТ при за­ крытых клапанах, сжимая воздух без топлива до давле­ ния 30—50 км/см2, что достигается применением степени сжатия 15—20. Температура воздуха в конце сжатия достигает 500—700° С. Топливо впрыскивается в цилиндр через форсунку под большим давлением, что необходи­ мо для тонкого распыливания его. Давление впрыска, равное 1200—1500 кг/см2, создается топливным насосом. Впрыск топлива начинается в момент, когда поршень

66

Полный рабочий цикл в каждом цилиндре двига­ теля осуществляется за один оборот коленчатого вала. На рисунке 11.25 показан рабочий процесс в каждом цилиндре двигателя. Воздух, необходимый для сгорания топлива в цилиндрах, подается воздушным нагнетате­ лем. Из нагнетателя под давлением 0,5 кг/сж2 поступает

ввоздушную камеру блока цилиндров. При движении поршня к НМТ он открывает продувочные окна, сооб­ щая воздушную камеру блока с цилиндром.

При ходе поршня от НМТ продувочные окна закры­ ваются поршнем, после чего начинается сжатие воздуха. Температура воздуха повышается до 600—700° С. При положении поршня около ВМТ в сжатый воздух под вы­ соким давлением впрыскивается топливо.

Камера сгорания выполнена в поршне. Вследствие высокой температуры сжатого воздуха впрыскиваемое топливо воспламеняется и давление в цилиндре возра­ стает до 80 кг/см2.

При движении поршня к НМТ в цилиндре происхо­ дит расширение газов, которое продолжается до откры­ тия выпускных клапанов, расположенных в головке ци­ линдра. После открытия выпускных клапанов давление

вцилиндре быстро падает. При дальнейшем движении поршня к НМТ кромка поршня открывает продувочные окна в гильзе, в результате чего начинается продувка цилиндров (воздух из воздушного пространства блока поступает в цилиндр и вытесняет остатки продуктов сго­

рания через открытые выпускные клапаны). Продувоч­ ные окна закрываются поршнем через промежуток вре­ мени, соответствующий 46° поворота коленчатого вала от НМТ, выпускные клапаны — через 54° после НМТ.

Продольный разрез двигателя ЯАЗ-204Г изображен на рис. П.26. Устанавливается двигатель в агрегатах АД-30-Т/230; АД-30-Т/400; АД-30-Т/230/Ч-400; АЛД-60-2.

2. КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ

Кривошипно-шатунный механизм состоит из блока цилиндров с головкой блока цилиндров, поршней, шату­ нов коленчатого вала, маховика и картера.

Блок цилиндров отлит из чугуна. В нем установлены четыре съемные гильзы цилиндров.

Блок цилиндров имеет водяную рубашку и воздуш­ ную камеру. На левой стороне блока цилиндров имеются

68

Рис. И-26. Продольный разрез-двигателя ЯАЗ-204Г:

З а к . 291

четыре смотровых люка. В блоке цилиндров устанавли­ ваются вкладыши коренных подшипников коленчатого вала, подшипники распределительного и уравновешива­ ющего валов. К торцам блока цилиндров крепятся стальные торцевые плиты. Гильзы цилиндров имеют про­ дувочные окна.

Головка блока цилиндров отлита из чугуна. Она имеет водяную рубашку, крепится к блоку цилиндров с помо­ щью шпилек. Шпильки изготовлены из хромоникелевой стали. Между головкой и блоком цилиндров устанавли­

вается прокладка.

В головке блока размещены выпускные клапаны, насос-форсунки, коромысла, толкатели с пружинами, штанги и механизм управления насос-форсунками.

Верхняя часть головки блока вместе с механизмами, расположенными в головке, закрывается крышкой.

Коленчатый вал имеет пять коренных и четыре ша­ тунные шейки. Шатунные шейки расположены под уг­ лом 90°. Коленчатый вал имеет противовесы. К колен­ чатому валу прикреплен болтами маховик. На маховике имеется напрессованный стальной зубчатый венец.

Шатун двутаврового сечения, нижняя головка разъ­ емная. В верхнюю головку шатуна запрессована брон­ зовая втулка. В нижней головке шатуна установлен вкладыш, залитый свинцовистой бронзой.

Поршень отлит из чугуна, имеет четыре канавки для компрессионных колец и две нижние для маслосъемных колец. В бобышке поршня запрессованы бронзовые втулки, в которые вставляется поршневой палец и удер­ живается от осевых смещений двумя стопорными коль­ цами и двумя закаленными заглушками.

3. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ

Распределительный механизм состоит из следующих основных деталей: распределительного вала, распреде­ лительных шестерен и выпускных клапанов.

Распределительный вал установлен в блоке цилинд­ ров на пяти подшипниках. Два крайних подшипника за­ литы свинцовистой бронзой, а средние подшипники изго­ товлены из алюминиевого сплава. Распределительный вал имеет кулачки для привода в действие клапанов и насос-форсунок. Параллельно распределительному валу

69

установлен уравновешивающий вал, которой не имеет кулачков и промежуточных опор.

Распределительные шестерни установлены на задан­ ных концах распределительного и уравновешивающего валов и служат для привода этих валов, а также для привода нагнетателя, топливного насоса, водяного на­ соса и регулятора скорости вращения двигателя.

Выпускные клапаны изготовлены из специальной жа­ ропрочной стали. Рабочая поверхность клапана (фаска) выполнена под углом 45°. Клапаны установлены в го­ ловке блока в направляющих втулках. Открытие клапа­ нов осуществляется коромыслами, которые приводятся в движение кулачками распределительного вала через толкатели и штанги.

4. СИСТЕМА ПИТАНИЯ ВОЗДУХОМ

Система питания воздухом обеспечивает продувку цилиндров двигателя от отработавших газов и наполне­ ние цилиндров свежим воздухом. Система питания воз­ духом состоит из воздушных фильтров, впускного тру­ бопровода, нагнетателя и пускового подогревателя воздуха (рис. 11.27). Во впускном трубопроводе смонти­ ровано устройство для аварийной остановки двигателя.

Нагнетатель объемного типа, с двумя трехлопастны­ ми роторами. Нагнетатель состоит из корпуса, двух съемных торцевых плит с крышками, роторов, шестерен и привода.

Верхний ротор приводится, во вращение шестернями газораспределения двигателя через шестерню с упругой муфтой. Нижний ротор приводится во вращение верх­ ним ротором через шестерни, которые установлены на шлицах валов роторов. При больших оборотах давление, создаваемое нагнетателем, достигает 1,5 кг!см?.

Пусковой подогреватель воздуха облегчает пуск дви­ гателя при любой температуре воздуха. Пусковой подо­ греватель состоит из насоса 6 (рис. II.28) для подачи топлива, бачка 5, раскаливающей форсунки 4, свечи за­ жигания 2, катушки зажигания I высокого напряжения с электромеханическим прерывателем, включателя 7 ка­ тушки зажигания и трубопровода. Пусковой подогрева­ тель подогревает воздух, подаваемый в цилиндры дви-

70

Рис. 11.27. Схема питания двигателя воздухом:

! — воздушный фильтр; 2 — впускной трубопровод; 3 — нагнетатель; 4 — воз­ душная камера блока цилиндров; 5 — выпускной коллектор

Рис. 11.28. Пусковой подогреватель воздуха:

/ — катушка зажигания; 2 — свеча зажигания; 3 — электрод массы; 4 — фор; сунка; 5 — бачок; в — насос; 7 — включатель катушки зажигания

71

гателя, облегчая пуск двигателя при температуре ниже

+ 5° С.

Подогреватель работает следующим образом. При включении включателя катушки зажигания 7 ток прохо­ дит по первичной обмотке катушки 1, имеющей электро­ механический прерыватель. В результате колебаний якорька цепь первичной обмотки непрерывно размы­ кается и замыкается, что создает импульсы тока высо­ кого напряжения, подводимые от вторичной обмотки к электродам запальной свечи 2, установленной в воздуш­ ной камере.

Дизельное топливо, поступающее самотеком из бач­ ка 5 к ручному насосу 6, нагнетается посредством ру­ коятки через форсунку 4 к электродам запальной свечи

тонкой очистки 8, подкачивающего топливного насо­ са 14, четырех насос-форсунок 12, регулятора скорости вращения и перекачивающего ручного насоса РНА-1А.

Топливо, засасываемое из бака 2 топливоподкачи­ вающим насосом 14, проходит через сетчатый фильтр по трубопроводу 4, через топливный фильтр грубой очист­ ки 7 в насос 14. Насос 14 нагнетает топливо под давле­ нием 1,5 кг!см2 через фильтр .тонкой очистки 8 к трубо­ проводу 9 к четырем ответвляющим трубкам, к насосфорсункам 12. Меньшая часть топлива впрыскивается в цилиндры, а большая часть топлива по трубопрово­ ду 13 проходит обратно в бак 2, что сделано для охлаж­ дения форсунок. В баке помещается датчик указателя уровня топлива, а указатель 6 вынесен на щит управ­ ления дизелем..

Насос-форсунки, установленные в головке блока, обеспечивают своевременный впрыск топлива в камеру сгорания в распыленном состоянии и изменение коли­ чества подаваемого топлива в зависимости от нагрузки

72