Техническая эксплуатация поршневых двигателей

Для запуска ПД требуется три условия: прокрутка коленчатого ва­ла, подача в цилиндры двигателя хорошо подготовленной топливно-воздушной смеси (ТВС) и обеспечение надежного ее зажигания.

Прокрутка коленчатого вала необходима для создания условий, при которых в цилиндрах происходит воспламенение ТВС. Для запуска исп­равного двигателя обычно требуется сделать не более двух-трех обо­ротов коленчатого вала с частотой вращения, соответствующей 30-60 1/мин. При этом появляются отдельные вспышки, мощность которых достаточна для сообщения коленчатому валу необходимого ускорения и вывода его на режим, при котором вступают в работу основные систе­мы питания топливом и зажигании. Начав самостоятельную работу, поршневой двигатель легко (в течение 1-2 с) выходит на режим мало­го газа, что объясняется большим избытком располагаемой мощности над потребной для преодоления сопротивления вращению. Для прокрутки коленчатого вала применяются различные типы электростартеров и сжатый воздух.

Перед запуском двигателя подготовку ТВС в цилиндрах производят путем впрыска топлива через заливные форсунки, которые обеспечива­ют механический его распыл. Смесь также может быть образована в специальном смесительном устройстве и подана под давлением в ци­линдры. Кроме того, важную роль в подготовке ТВС в цилиндре играет интенсивность испарения топлива. Последняя в значительной мере за­висит от температуры в цилиндрах и сорта топлива.

Следует отметить, что качество подготовки горючей смеси имеет большое значение для запуска двигателя. Смесь загорается и эффек­тивно сгорает лишь при условиях, когда коэффициент избытка воздуха топливно-воздушной смеси находится в пределах горючести и обеспе­чено высокое качество распыла. Чем лучше перемешаны частицы топли­ва с воздухом, тем скорее сгорает смесь и тем больше энергия одной вспышки.

Для улучшения процесса смесеобразования рекомендуется подогре­вать цилиндры при низких температурах окружающего воздуха. Испаре­ние топлива также улучшается за счет вращения вала двигателя, так как при этом происходит механическое перемешивание смеси и подог­рев ее по мере приближения поршня к верхней мертвой точке (за счет повышения давления).

При запуске топливно-воздушная смесь поджигается преимуществен­но индукционными катушками, обеспечивающими напряжение 12-14 КВ на электродах свечей. На загорание подготовленной в цилиндрах горючей смеси оказывают влияние количество тепла, выделяемого в разрядном промежутке свечей, которое зависит от мощности и длительности действия искр. В холодном двигателе воспламенение смеси значитель­но затрудняется вследствие большого отвода тепла от электродов свечей.

Для лучшего воспламенения ТВС искрообразование начинается у верхней мертвой точки, когда температура смеси наиболее высокая.

Порядок опробования поршневых двигателей изображен на рис. 13.

Здесь участки 0-1, 1-2 и 3-4 соответственно обозначают запуск и подогрев двигателя. Для поршневых двигателей предварительный по­догрев на пониженных режимах имеет весьма важное значение как для обеспечения надежной работы масляной системы, так и для создания более благоприятных условий смесеобразования в цилиндрах. При этом также обеспечивается более равномерный нагрев деталей.

Для смазки поршневых двигателей применяется масло с повышенной вязкостью, и поэтому при низких температурах окружающего воздуха затрудняется смазка трущихся его частей. Возможно также чрезмерное повышение давления масла, которое может вызвать повреждение маслосистемы при значительном увеличении частоты вращения коленчатого вала непрогретого двигателя. Поэтому при прогреве ПД ведется наб­людение за давлением и температурой масла, за температурой головок цилиндров, давлением топлива. Для сокращения времени прогрева дви­гателя необходимо перед, запуском закрывать створки капотов в системе охлаждения и заслонку масляного радиатора. Рекомендуется также постепенно повышать режим работы двигателя.

После прогрева двигателя, что определяется температурой масла и головок цилиндров, открывают створки капота и заслонку масляно­го радиатора и плавным движением рычага управления двигателем устанавливают номинальный режим. Предварительно необходимо также убедиться, что рычаг управления винтом установлен в переднее поло­жение (на упоре малого шага).

Вопросы для самопроверки

1. Назовите и охарактеризуйте типовые схемы ПД.

2. Из каких основных элементов состоит ПД?

3. Что такое степень сжатия?

4. Из каких тактов состоит рабочий процесс ПД7

5. Для чего применяется наддув?

6. Чем отличаются карбюраторные ПД от двигателей с непосредственным впрыском?

7. Для чего применяется опережение открытия впускных клапанов?

8. Расскажите об особенностях технического обслуживания поршне­вых двигателей.

Составление отчета

Отчет должен содержать основные сведения о назначении ПД, на каких самолетах он применяется, классифицировать ПД по типовой схеме. Выполнить эскизы с необходимыми отдельными видами деталей и узлов основных элементов с расстановкой позиций и их расшифровкой. Дать описание работы двигателя с изображением осевыми линиями того количества элементов силовой схемы, которое присутствует в агрега­те. Привести описание систем, обеспечивающих работу двигателя при­менительно к рассматриваемому ПД. Дать краткие сведения по техни­ческому обслуживанию поршневых двигателей.

Список литературы

1. Никитин Г.А., Баканов Е.A. Основы авиации. – М.: Транспорт, 1984 –261с.

2. Техническая эксплуатация летательных аппаратов / Под ред. А. И. Пугачева. - М.; Транспорт. 1977. – 440 с.

3. Торенбик 3. Проектирование дозвуковых самолетов. – М.: Маши­ностроение, 1983. - 647с.