двигатель 42. Конструкция и летная эксплуатация

• Название: Конструкция и летная эксплуатация
• Анкор: двигатель 42
• Дата: 24.01.2022
• Размер: 6.49 Mb.
• Имя файла: Konstr_i_LE_dv-lya_TAE-125_bez.doc
• Тип: Учебное пособие; #340644
• страница: 6 из 19

2.2. Основные детали и узлы двигателя

К основным деталям и узлам двигателя относятся:

– картер;

– кривошипно-шатунный механизм;

– коленчатый вал;

– шатун;

– поршни;

– головка цилиндров;

– поликлиновый ремень;

– распределительные валы;

– клапанный механизм;

– впускная и топливная система;

– редуктор и система регулирования частоты вращения воздушного винта.

Картер служит основанием, к которому крепятся основные детали и агрегаты двигателя и который связывает все детали и агрегаты двигателя в один целостный механизм.

А


Рис. 7. Схема кривошипно-шатунного механизма
люминиевый картер изготовлен методом литья под давлением с использованием втулок из ковкого железа. Диаметр цилиндра картера составляет 83 мм, расстояние между центрами цилиндров – 90 мм. Крышки коренных подшипников картера закреплены двумя болтами для обеспечения максимальной прочности. При нормальной работе давление цилиндра не превышает 165 бар.

Кривошипно-шатунный механизм (рис. 7) является основным звеном, воспринимающим работу газовых сил в цилиндре и передающим ее для использования. Кривошипно-шатунный механизм состоит из поршня, шатуна и кривошипа коленчатого вала.

В процессе работы двигателя детали кривошипно-шатунного механизма совершают разные движения. Поршень совершает прямолинейно-возвратное движение. Для приведения в действие винта прямолинейно-возвратное движение поршня необходимо преобразовать во вращательное движение. Такое преобразование происходит при помощи шатуна и кривошипа.

Коленчатый вал воспринимает работу поршней и передает ее на винт. Он относится к числу наиболее нагруженных деталей двигателя и поэтому изготавливается из высококачественных сталей и тщательно обрабатывается. Ход коленчатого вала составляет 92 мм, диаметр коренной шейки – 55 мм, диаметр шатунной шейки – 50 мм. Маховик коленчатого вала – одномассовый.

Коленчатые валы авиационных двигателей имеют различное число кривошипов и выполняются целыми. Такая конструкция возможна благодаря тому, что кривошипная головка шатуна разъемная.

Шатун (рис. 8) соединяет поршень с коленчатым валом и передает работу газовых сил коленчатому валу, приводя его во вращение.

Шатун принадлежит к числу наиболее нагруженных деталей двигателя и поэтому изготавливается из специальных кованых сталей и тщательно обрабатывается. В шатуне различают поршневую (верхнюю) головку, кривошипную (нижнюю) головку и стержень, соединяющий обе головки. Верхняя головка шатуна шарнирно сочленяется с поршневым пальцем; она изготовляется неразъемной (целой). Кривошипная головка надевается на шатунную шейку коленчатого вала. У рядных двигателей кривошипная головка в большинстве случаев выполняется разъемной, у звездообразных – целой. Однако встречаются разъемные нижние головки шатунов у звездообразных двигателей. Стержень шатуна, как правило, имеет двутавровое сечение.

Диаметр отверстия нижней головки шатуна составляет 55 мм, диаметр втулки верхней головки шатуна – 28 мм. В случае перегрузки шатун может сократиться в длину,
но не проявляет тенденции к искривлению. Шатуны выковываются одной заготовкой, затем нижняя головка раскалывается, чтобы соприкасающиеся поверхности идеально совмещались в сборе. Шатуны крепятся болтами М7 и сориентированы вдоль оси поршня. Длина шатуна составляет 147,85 мм.



Рис. 8. Шатун

Поршни (рис. 9) отлиты из алюминия, имеют специальные стальные вкладыши в канавке маслосъемного кольца и вентиляционный канал. Специальные хромированные керамические кольца гарантируют хорошую износоустойчивость.



Рис. 9. Поршень

Головка цилиндров (рис. 10) с четырьмя диаметрально расположенными клапанами отлита из алюминия. Головка цилиндров имеет две водяные рубашки, которые снижают температуру в критических областях вокруг седел выпускных клапанов и форсунки ниже температуры 200 ºС. Роликовые толкатели с гидравлическим регулированием, изготовленные из жаропрочного никелевого сплава, и приводящие в движение клапаны, обеспечивают повышение КПД и надежности двигателя за счет уменьшения трения. Прокладка головки цилиндров из стали имеет трехслойную конструкцию.



Рис. 10. Головка цилиндров двигателя ТАЕ-125 (Centurion 2.0)

Поликлиновый ремень (рис. 11) приводит в действие генератор и насос охлаждающей жидкости, имеет привод от коленчатого вала и механизм самонатяжения. Техническое обслуживание ремня не требуется.



Рис. 11. Поликлиновый ремень

Распределительные валы (рис. 12), выкованные из стали, изготовлены методом глубокого сверления. Привод распределительного механизма осуществляется однорядной цепью. Профили кулачков распределительного вала обеспечивают поднятие впускного клапана на 8,5 мм, а выпускного клапана – на 8 мм.



Рис. 12. Распределительные валы двигателя ТАЕ-125 (Centurion 2.0)

Клапанный механизм состоит из впускных и выпускных клапанов. Впускные клапаны имеют диаметр штока 6 мм и диаметр тарелки 28,5 мм. Выпускные клапаны имеют диаметр штока 7 мм и диаметр тарелки 25,4 мм. Пружины клапанов имеют внутренний диаметр 15,5 мм, внешний диаметр 21 мм и диаметр проволоки 2,75 мм. Длина ненапряженной пружины составляет 45,5 мм, длина полностью сжатой пружины – 32,5 мм. Пружина имеет 8 витков. Клапанные ключи типа МК6 гарантируют надежную работу клапанов.

Впускная и топливная система представляет собой систему общей топливной рампы с электроприводными форсунками. Топливный насос высокого давления приводится в действие впускным кулачком и представляет собой радиальный трехплунжерный насос. Насос имеет регулятор опережения впрыска топлива. Благодаря предварительному впрыску топлива температура выхлопных газов не поднимается выше 800 ºС (при номинальном режиме работы двигателя). Газообмен в двигателе TAE-125-02 (Centurion 2.0) осуществляется посредством впускной системы, выхлопной системы и турбокомпрессора.

Топливная система контролируется системой управления двигателем FADEC. Благодаря качественному смесеобразованию не требуется никаких ограничителей объема всасываемого воздуха. Свежий воздух через сухой воздушный фильтр поступает к турбокомпрессору, где он сжимается, а затем через промежуточный охладитель поступает во впускной коллектор.

Значения давления и температуры воздуха во впускном коллекторе измеряются и передаются в систему FADEC, которая генерирует сигнал управления рабочим циклом регулировочного клапана.

Редуктор и система регулирования частоты вращения воздушного винта (рис. 13). Второй масляный контур обеспечивает смазку редуктора, обслуживает систему регулирования частоты вращения воздушного винта и используется для регулирования частоты вращения.



а б



в

Рис. 13. Литой редуктор двигателя ТАЕ-125 (Centurion 2.0):
а – вид снаружи; б – вид изнутри; в – разрез редуктора

Количество масла в редукторе можно проверить по смотровому стеклу, которое видно через контрольное отверстие с передней стороны нижней части капота. Если масла в редукторе слишком мало, необходимо провести внеплановое техническое обслуживание.