Газораспределительный механизм

Поршневой палец

Палец служит для сочленения поршня с шатуном и для передачи на шатун усилия давления газов.

Поршневой палец работает на изгиб и срез от газовых и инерционных сил, а также на износ в бобышках поршня и верхней головке шатуна.

Материал поршневых пальцев должен обладать высокой меха­нической прочностью, упругостью и поверхностей твердостью.

Для уменьшения веса палец делают пустотелым (Рис. 3.41). Крепление пальца в поршне, как правило, допускает свободное его поворачивание (плавающий палец). Такое крепление обеспе­чивает более равномерное изнашивание пальца по окружности.

Перемещение пальца в осевом направлении ограничивают обычно заглушками из алюминиевого сплава, которые обтачи­ваются по сфере меньшего радиуса, чем радиус цилиндра, что облегчает вращение пальца в бобышках поршня.

Для уменьшения веса и изгибающих нагрузок палец выгодно делать возможно более коротким, но при этом учитывают, чтобы удельное давление пальца на бобышки было не более 400 кг/см².

При укороченных пальцах осевое перемещение ограничи­вают специальными замками (Рис. 3.42).

Рис. 3.40. Схема нагрузки на поршневой палец

Рис. 3.41. Конструктивные формы поршневых пальцев

Рис. 3.42 Ограничители осевого перемещения поршневого пальца

Недостаток последних заключается в том, что палец поршня, будучи не зажат, имеет некоторую игру и, ударяясь о замок, разбивает кроя выемки, в которой он закреплен.

Рабочая поверхность пальцев полируется и подвергается термической обработке (цементации, азотированию и др.).

Газораспределительный механизм предназначен для обеспечения своевременного впуска свежей смеси в цилиндры и выпуска из них продуктов сгорания.

Основными элементами га­зораспределения являются:

а) клапанный механизм;

б) привод механизма га­зораспределения.

Клапанный механизм

Назначение клапанов — за­крывать и открывать отвер­стия в днище цилиндра, через которые осуществляется впуск свежей смеси и выпуск продуктов сгорания. В зависимости от назначения различают клапаны выпуска и клапаны впуска.

Условия работы клапанов выпуска исключительно тяже­лые. Они подвержены дейст­вию раскаленных газов не только в процессе сгорания, но и в течение выпуска, когда их омывают выходящие из цилиндра газы. Температура грибков выхлопных клапанов иногда превышает 800°С.

При столь высо­ких температурах механическая прочность материала сильно понижается, а вместе с тем клапан испытывает большие удар­ные нагрузки в моменты открытия и закрытия. Эти удары, следующие один за другим, могут вызвать снятие фаски кла­пана и его седла, растрескивание и выкрашивание кромки грибка клапана, вытягивание штока и другие дефекты.

Наиболее частым дефектом в эксплуатации является выго­рание фаски грибка, что обусловлено как действием ударной нагрузки, так в разъедающим действием выхлопных газов (газовая коррозия).

Особенно сильная коррозии выпускных клапанов наблюдается при работе мотора на свинцовом бензине с повышенным со­держанием тетраэтилового свинца.

Исходя из действующих нагрузок и условий работы клапа­нов, к сталям, применяемым для изготовления клапанов, предъявляются такие требования:

- сохранение высоких механических свойств при рабочих температурах клапанов;

- устойчивость против газовой коррозии;

- отсутствие самозакаливания клапанов при охлаждении на воздухе после остановки мотора.

Последнее представляет опасность вследствие хрупкости таких клапанов в холодном состоянии и возможности их по­ломки при запуске.

Стали, применяемые для клапанов, относятся к жаростойким. Они содержат большой процент хрома (до 22%) с целью по­вышения твердости стали и ее стойкости против газовой кор­розии. Кроме того, хром (особенно в присутствии кремния) спо­собствует устранению самозакаливания.

Наилучшие показатели уменьшения газовой коррозии полу­чаются при добавлении к высокохромистой стали никеля. Примеси молибдена, вольфрама, кобальта и некоторых других металлов способствуют сохранению крепости и твердости кла­пана при высоких температурах.

Конструкция клапанов

Конструктивно в клапане различают следующие части:

1. Шток клапана, движущийся в направляющей втулке. Он снабжен наконечником или резьбой для крепления таре­лочки клапанных пружин.

2. Грибок клапана, непосредственно закрывающий про­ходное отверстие для газов.

Для хорошего прилегания клапана к седлу (обеспечение герметичности), а также для самоцентрирования клапана в седле на грибке клапана делается фаска, которая притиркой или шлифовкой точно подгоняется к такой же фоске на седле.

Угол наклона фаски имеет важное значение в конструкции клапана, так как увеличивает проходное сечение в началь­ный период открытия и конечный период закрытия клапана. Угол фаски также влияет на форму газовой струи, обтекающей клапан, на величину удельного давления на фаску при посадке клапана и на способность клапана самоцентрироваться в седле.

Обычно применяются фаски с углом 30 и 45°. Первые уве­личивают на 20% площадь проходного сечения в начале от­крытия клапана, но при этом ухудшается центровка клапана в седле и форма газового потока при полном открытии кла­пана.

Для клапанов всасывания применяются фаски под углом 30 и 45°, а для клапанов выпуска главным образом под углом 45°.

В некоторых двигателях угол наклона фаски клапана де­лают на 0,5—1° меньше угла фаски седла, вследствие чего клапан садится на седло больший диаметром грибка. Этим ускоряется приработка клапана к седлу, более плотно закры­вается седло, и, следовательно, фаски седла и гнезда предо­храняются от воздействия горячих газов при вспышке и рас­ширении.

Наиболее частым дефектом клапанов является их прогар, т. е. выгорание фаски, вызывающее потерю герметичности и выход клапана из строя.

Чаше всего прогар происходит вследствие нарушения плот­ности посадки клапана по причине коробления седла или кла­пана, перекоса клапана при подъеме или посадке, переноса частиц металла с седла на клапан (или наоборот), газовой кор­розии, а также из-за попадания твердых частиц между фасками седла и клапана, препятствующих плотной посадке.

Во всех этих случаях через неплотности между клапаном и его седлом при вспышке и во время рабочего хода проры­ваются газы под большим давлением и при высокой темпера­туре. Вследствие этого участки неплотного прилегания выго­рают.

Для устранении этого дефекта, повышения стойкости фаски против коррозии, а также для предотвращения разбивания фаски от ударов при посадке наваривают фаску клапана стеллитом. Стеллит обладает большой твердостью и не выгорает при высоких температурах. У некоторых клапанов, работающих при особенно высоких температурах, стеллитом покрывают не только фаску, но и всю поверхность грибка, расположению в камере сгорания.

Отвод тепла от выпускного клапана имеет первостепенное значение для нормальной его работы.

Часть тепла стволится через фаски клапана в седло, а дру­гая часть - через шток клапана в направляющую втулку.

Рис.3.43. Схема изготовления пустотелых клапанов:

а – внутренней расточкой; б – расточкой с последующей штамповкой;

При выпуске газов клапан не касается седла, и, следова­тельно, отвод тепла осуществляется только через шток. Однако теплопроводность стали недостаточна и не обеспечивает необ­ходимого отвода тепла от грибка клапана к <го штоку, что и является причиной перегрева, коробления и других де­фектов.

Для улучшения охлаждения грибков клапанов применялись различные способы, ко наилучшие результаты достигнуты при охлаждении клапана металлическим натрием. Для этого путем сложной механической обработки шток и грибок клапана де­лаются полыми (Рис. 3.43) и 60% этой полости заполняются металлическим натрием, который плавится при темпера­туре 90°С.

При движении клапана расплавленный натрий, взбалтываясь, переносит часть текла от грибка в шток, понижая температуру грибка на 150—200°С. Такое охлаждение имеют выхлопные клапаны почти всех моторов.

Торец штока клапана испытывает ударные нагрузки и смя­тие в момент открытия клапана. На торец также наплавляют стеллит или же ему придают поверхностную твердость дру­гими способами.

Рис. 3.44. Способы крепления пружин к што­кам клапанов: а – при помощи тарелочек ввертываемых в шток; б – при помощи разъемных сухариков;

Клапаны впуска работают в более легких температурных условиях. Вследствие интенсивного охлаждения при впуске свежей смеси температура грибка впускного клапана обычно не превышает 400°С, поэтому клапан впуска не нуждается в дополнительном охлаждении. Штоки клапанов впуска вы­полняются более тонкими по сравнению с штоками выпускных клапанов, а грибку придается форма тюльпана, при которой обеспечивается малое сопротивление протеканию смеси и со­храняется большая жесткость грибка.

Для монтирования к клапану пружин верхняя часть клапана имеет нарезки для ввертывания тарелочки, по которой непо­средственно действует кулачок, или же делаются кольцевые проточки для конусных разъемных сухариков, зажимающих шток клапана в тарелочке (Рис. 3.44).

Направляющие втулки клапанов

Втулка служит для правильной центровки клапана и на­правляющей при его движении. Конструктивно втулки различ­ных моторов мало отличаются одна от другой и выполняются в виде полых цилиндров, снабженных буртиком, являющимся упором при запрессовке втулки в цилиндр.

Материал втулки должен обладать антифрикционными свой­ствами для уменьшения трения в клапанах и хорошей тепло­проводностью с целью интенсивного отвода тепла от штока клапана. Наиболее употребительный материал для втулок — фосфористая бронза.

Интенсивность отвода тепла от штока клапана зависит так­же от величины зазора между штоком и втулкой, от темпера­туры самой втулки и ее длины и особенно от расстояния между торцом втулки и грибком.

Для увеличения теплоотдачи зазор между штоком и на­правляющей должен быть наименьшим, но достаточным, чтобы предупредить заедание. Сработанность втулок — одна из при­чин перегрева клапанов.

С целью понижения температуры втулки в головке цилин­дров предусматривают охлаждение бобышки, в которую втулка запрессована. Для той же цели поверхность соприкосновения между втулкой и бобышкой делается по возможности боль­шей.

Клапанные пружины

Назначение клапанных пружин — закрывать клапаны и плотно прижимать их к седлу.

Сила упругости пружин должна быть достаточно велика, так как в момент полного открытия клапана возникают инер­ционные силы, достигающие многих десятков килограммов. Эти силы препятствуют закрытию клапана.

Упругость пружин при закрытом клапане должна предотвра­тить возможность открытия клапана вследствие разности даре­ний, возникающей при работе с сильно прикрытым дросселем и большом наддуве.

Для большей надежности на каждый клапан ставят не ме­нее двух, а чаще всего три пружины. Упругость пружин под­бирается так, чтобы в случае поломки одной из них другие пружины хотя с перегрузкой, но обеспечили бы работу мо­тора. Сталь для клапанных пружин должна обладать большой упругостью, высокой ударной вязкостью и выносливостью на усталость. Наиболее полно этим требованиям удовлетворяют хромованадиевые стали. Из этих сталей изготовляются не только клапанные, но и другие пружины для деталей мотора.

Приводы газораспределения

Назначение привода — осуществить открытие и закрытие клапанов в моменты, строго согласованные с положением пор­шней в цилиндрах (или. что то же самое, с положением ко­ленчатого вала). В рядных двигателях клапаны приводятся в действие при помощи кулачковых валиков по схемам, изображенным на рис. 3.45.

Рис. 3.45. Схемы приводов кулачковых валиков V-образных двигателей

Коническая шестерня 1, закрепленная на хвостовике колен­чатого вала, приводит во вращение шестерню 2 наклонного валика 3. Шестерня 4 этого валика сцеплена с шестерней 5, закрепленной на кулачковом валике.

Для точной установки фаз газораспределения при сборке мотора или его регулировке система передач предусматривает возможность перестановки кулачковых валиков на очень ма­лые углы относительно коленчатого вала. Это достигается пу­тем соединения некоторых деталей системы передач, например, шестерен, валиков и других при помощи мелких шлиц. Пере­становка на одну шлицу соответствует определенному угловому смещению кулачкового валика. Комбинацией соединений с различным числом шлиц дости­гаете я установка газораспределения с точностью до 1°.

Количество кулачковых валиков на одном моторе зависит от расположения клапанов в цилиндрах и способа передаче движения от кулачка к клапану.

При расположении клапанов впуска к выпуска в плоскостях, перпендикулярных к оси кулачкового валика, движение к кла­панам передается либо при помощи двух кулачковых валиков, непосредственно действующих своими кулачками из тарелочки клапанов (Рис. 3.46, а), либо одним валиком. В последнем случае движение к клапанам передается посредством коромысел (Рис. 3.46, б), траверс (Рис. 3.46, в) или других механизмов.

При непосредственной передаче движения от кулачка к кла­пану привод получается более простим, числа деталей умень­шается. Но при таком приводе благодаря эксцентричному дей­ствию силы на клапан имеет место усиленный износ направляю­щей втулки и штока клапана. Кроме того, увеличивается вес и усложняются конструкция и производство тарельчатых кла­панов вследствие трудности выполнения на тарелке и штоке резьбы, которая должна обеспечить возможность легкого ввертывания и вывертывания тарелочки при регулировке за­зора и в то же время не должна иметь качки. Этих недостат­ков нет при передаче движения к клапанам при помощи тра­верс и коромысел.

Каждый кулачок распределительного валика обслуживает один клапан или одноименные клапаны и в редких случаях разноименные клапаны, расположенные в одном цилиндре. Из условия, что за один оборот кулачка в цилиндре должен закончиться полный цикл работы, следует, что в четырех­тактных двигателях число оборотов кулачкового валика должно быть в два раза меньше числа оборотов коленчатого вала.

У распределительных валиков, на которых размещены ку­лачки как впускных, так и выпускных клапанов, угол между осями двух кулачков, обслуживающих один цилиндр, выби­рается исходя из таких соображений: ось симметрии кулачка должна соответствовать середине фазы выпуска или впуска. Угол поворота коленчатого вала от середины фазы выпуска до середины фазы впуска легко определить по диаграмме газораспределения двигателя. При этом следует учитывать, что для нормального протекания процессов выпускной кулачок всегда движется впереди впускного.

Газораспределение в звездообразных двигателях

В звездообразных двигателях клапаны приводятся в дейст­вие при помощи кулачковых шайб, располагаемых внутри кар­тера концентрично коленчатому валу. Когда кулачок шайбы (рис.3.47) набегает на ролик толкателя 2, то при помощи тяги 3 и коромысла 4 осуществляется открытие клапана. Такая система упрощает механизм газораспределения звездообразного двигателя и является общепринятой.

Открытие и закрытие клапанов должно происходить в мо­менты, соответствующие определенным положениям коленча­того вала. Для этого необходимо, чтобы число кулачков на шайбе и скорость ее вращения находились в строгой зависи­мости от скорости вращения коленчатого вала.

Профиль кулачка

Подъем клапана всецело зависит от положения кулачка и профиля его очертания (Рис. 3.48). Обозначим: R—радиус начальной окружности кулачка, δ — зазор между кулачком и штоком клапана в холодном состоянии и h — расстояние (по радиусу) от линии профиля до линии начальной окруж­ности.

Привод двухрядной звезды не отличается от привода одно­рядной, так как цилиндры одной звезды располагаются в про­межутке между цилиндрами второй звезды и обслуживаются теми же кулачками.

Чем больше значение h, тем больше клапан открыт. Зависи­мость подъема клапана от угла поворота кулачка изображают в виде кривой, называемой гра­фиком подъема клапана (Рис.3.49). На этом же графике обычно изображают кривые изменения скорости и ускорения клапана, возникающие при его движении. В начальный период своего дви­жения скорость клапана возрас­тает, а его ускорение направлено по скорости (вниз) и считается положительным. Сила инерции клапана в этот период напра­влена вверх и вместе с силой упругости клапанных пружин пе­редается на клапанный привод. За некоторое время до полного открытия клапан замедляет дви­жение, и его ускорение напра­влено против скорости (вверх). Сила же инерции клапана напра­влена вниз и воспринимается клапанными пружинами.

Когда кулачок сбегает с та­релочки клапана, скорость его сначала возрастает, а затем убы­вает и в момент посадки на седло равна нулю. Благодаря симметричности кулачка кривые подъема клапана, скорости, ускорения и сил инерции также симметричны.

Инерционные силы, возникающие при движении клапанов достигают многих десятков килограммов и оказывают большое влияние па надежность работы клапана, седла и других деталей механизма газораспределения. Поэтому профиль кулачка подби­рают такой, чтобы обеспечить достаточное проходное сечение для газов и чтобы в то же время открытие и закрытие клапана происходило плавно, без ударов и скачкообразного изменения скорости.

Рис.3.46 Способы передачи движения от кулачков к клапанам

а - непосредственное; б - при помощи коромысел; в- при помощи траверс;

Рис.3.47 Привод газораспределения в звездообразном двигателе

1- кулачковая шайба; 2 – толкатель;3 – тяга; 4 – коромысло;

Рис. 3.48 Зависимость подъема клапана от профиля

При выборе профиля кулачка учитываются также условия изготовления кулачков; так, например, профили, выполненные по дуге окружности, более просты в изготовлении, чем профили по параболе.

В случае когда кулачок работает непосредственно по таре­лочке клапана, он должен касаться ее по касательной при любом положении кулачка. Профиль такого кулачка получается выпук­лым и очерченным тремя дугами с радиусами R, ρ и r (Рис. 3.50, а).

Такой профиль прост в изготовлении и имеет большое распро­странение. При движении кулачка по ролику профиль кулачка может быть выпуклый, вогнутый или иметь прямолинейный участок (тангенциальный профиль).

Рис. 3.49. Графики подъема, скорости и ускорения клапана

Рис. 3.50 Типы профилей кулачков:

а —с выпуклой боковиной, б — с плоской боковиной; в – с боковиной;

Значение R определяется по конструктивным соображениям и для удобства обработки кулачка делается несколько большим радиуса кулачкового валика.

Зазор δ в холодном состоянии мотора предусматривается для посадки клапана на седло после удлинения штока клапана при его нагреве.
У кулачков, воздействующих непосредственно на полочку клапана, радиус тыльной поверхности кулачка делают меньше радиуса начальной окружности (Рис. 3.50, а). В этом случае, кроме нормального температурного зазора, в «холодный» зазор включается разность радиусов начальной окружности и окружности тыльной поверхности кулачка.

Увеличение зазора сверх нормального (учтенного при конструировании кулачка) уменьшает продолжительность фаз. Начало открытия клапана происходит позднее, а закрытия — ранее нормального. Это уменьшает наполнение цилиндра (увеличение зазора на 0,1 мм уменьшает наполнение примерно на 1% и приводит к быстрому износу клапана и седла вследствие того, что открытие и закрытие клапанов происходит не плавно, а с ударами. Поэтому в клапанных механизмах предусматривают возможность регулировки и точной установки зазора, а также средства контровки, предохраняющие от непроизвольного изменения установленного зазора.

Компенсаторы зазоров

У двигателей воздушного охлаждения при нагреве картера и цилиндров ось вращения коромысла перемещается вверх (Рис. 3.50). В то же время почти не изменяется длина тяги 1, воздействующей на плечо коромысла 2. Вследствие этого если на холодном моторе (по аналогии с мотором жидкостного охлаждения) установить нормальный зазор δ, исходя лишь из условий удлинения штока клапана, то, как это нетрудно видеть на рис. 3.50 при работе двигателя величина зазора будет возрастать. Практически значение δ увеличивается на 1,5—2 мм и оказывает существенное влияние на уменьшение мощности мотора и износ клапанного механизма.

Для устранения указанных недостатков применяют следующее:

1. Кулачку придают очертания, обеспечивающие плавное его набегание на ролик толкателя как в холодном, так и в горячем состоянии мотора. На рис. 3.51 покеаны профиль такого ку­лачка и диаграмма скорости и подъема клапана.

В холодном состоянии, т. е. при малом зазоре δ, начало открытия клапана происходит в точке а, полное открытие в точке с, а закрытие— в точке б.

В горячем состоянии, при увеличенном зазоре δ, начало открытия клапана происходит а', а закрытие в точке б ¢.Как это видно из рис. 3.51, б в обоих случаях открытие и закрытие клапана происходят при скорости клапана, равной нулю.

Рис. 3.50. Увеличение зазора в клапаном механизме при нагревании цилиндра:

δ – зазор в холодном состоянии; δ¢- зазор при работе двигателя;

Угол φ_К выбирается таким, чтобы обеспечить нормальные фазы газораспределения на горячем моторе. Это обусловливает более раннее открытие и более позднее закрытие клапанов на холодном и непрогретом моторе, что в ряде случаев затрудняет запуск мотора и ухудшает его работу на малых оборотах и, следовательно, является недостатком этого способа.

2.Применяются специальные устройства - компенсаторы, при помощи которых зазоры в клапанном механизме при раз­личных температурах двигателей сохраняются неизменными или изменяются незначительно. Рассмотрим принцип работы одного из таких компенсаторов.

Рис. 3.51. Профиль коррегированного кулачка (А) и диаграммы скорости и подьема клапана (Б)

Ось коромысла укреплена на специальной тяге 1 (рис.3.52), закрепленной в нижней части головки цилиндра. При нагреве двигателя различные точки рассматриваемой системы перемещаются не одинаково (новое положение этих точек на Рис. 347 обозначено соответствующими буквами со штрихами). Наибольшее перемещение вверх ЕЕ¢ имеет торец штока клапана. Это перемещение происходит как вследствие удлинения самого клапана, так и в результате удлинения цилиндра и картера. Но вместе с цилиндром переместится вверх на величину ОС и ось крепления тяги. Очевидно, что величина ОО' меньше значения ЕЕ¢.

Точку В своего положения не изменяет, так как тяга 2 не удлиняется. При изменении теплового состояния двигателя происходит одновременное изменение значений ЕЕ¢ и ОО', следовательно, при правильно подобранных соотношениях плеч коромысел, длине тяги и точке ее крепления к цилиндру можно добиться практически неизменного зазора между штоком клапана и роликом коромысла во всем диапазоне рабочих температур цилиндра.

Коробка вспомогательных приводов

Общие соображения. Приводы к магнето

Авиационные двигатели, в особенности высотные и боль­шой мощности, приходится оснащать значительным количеством дополни­тельных приводных агрегатов, необходимых для обслуживания непосред­ственно самого двигателя и вспомогательной аппаратуры самолета.

Примерный перечень этих агрегатов, приводимых во вращение: магнето (2 шт.), водяной насос, бензиновый насос, распределитель самопуска, компрессор сжатого воздуха, стартер, датчик оборотов, генератор, регулятор оборотов, центробежный маслоочисти­тель.

Рис. 3.52. Схема работы компенсатора зазоров звездообразного двигателя

В перечне не упомянуты масляные насосы двигателя, кото­рые часто органически входят в его конструкцию и, следова­тельно, не требуют специальных выводов для своей установки.

Оборудование двигателя все­ми этими агрегатами крайне осложняет компоновку задка кар­тера, на котором обычно со­средоточивается большинство из перечисленных агрегатов. Слож­ность компоновки усугубляется еще и тем, что некоторые агре­гаты имеют стандартные формы.

Чтобы избежать сосредото­чения большого числа приводов на задке картера, некоторые из агрегатов размещаются и на дру­гих частях двигателя. Так, на­пример, на двигателях рядных приводы к тахометру, распреде­лителю сжатого воздуха, и другим мало нагруженным агрегатам часто ста­вятся на передаточном механизме газораспределения. Приводы к генератору и другим агрегатам, не требующим строгой синхронизации с вращением коленчатого вала, компонуются иногда в отдельной коробке передач, соединяемой с валом двигателя посредством лишь одного валика; такое решение вопроса имело место на звездообразных двигателях фирмы Бристоль.

Размещение магнето зависит от общей компоновки двигателя и от количества других агрегатов.

На рядных двигателях магнето устанавливается в большинстве случаев на задке картера и сравнительно редко на его носке (ВMW-VIIаU, Нэпир-Деггер). На рядных перевернутых двигателях местом установки магнето часто служит верхняя крышка картера (двигатель Вальтер-Микрон, Рис. 3.54).

Рис..3.53. Передача к магнето двигателя Фиат.

У двигателей звездообразных установка магнето одинаково часто де­лается и на задке, и на носке картера (двигатель Вальтер-Кастор, Рис. 3.54').

По видам элементов крепления к картеру различают магнето: 1) с пло­ским основанием, параллельным оси вращения ротора, 2) магнето с флан­цевым креплением, 3) магнето с цилиндрическим корпусом, крепящееся ленточным хомутом или траверсой.

Крепление магнето первого вида делается на кронштейнах, выпол­няемых отдельно или в отливке за одно целое с картером. Крепление к кронштейну может быть осуществлено ленточным хомутом или винтами; центрирование оси ротора осуществляется при помощи двух установочных штифтов.

Рис. 3.53,б Передача к магнето двигателя Испано-Суиза.

Некоторую раз­новидность описанного типа представляют маг­нето с цилиндрическим основанием. В этом слу­чае ставится один уста­новочный штифт.

Ко второму виду относят магнето с флан­цевым креплением. Обес­печение соосности валика привода и ротора дости­гается посредством цен­трирующего буртика. У некоторых магнето это­го типа отверстия под шпильки делаются в виде дуговых прорезов, обес­печивающих поворот кор­пуса магнето вокруг оси на угол 16—20°. Такое устройство, в сочетании со шлицевой муфточкой хвостовика ротора, поз­воляет производить точ­ную установку магнето на любой угол опереже­ния зажигания.

К третьему виду относятся магнето, имею­щие цилиндрический кор­пус; крепление их на картере двигателя произ­водится или ленточным хомутом или траверсой, захватывающей одновре­менно оба магнето. Уста­новка угла зажигания достигается путем пово­рота корпуса магнето во­круг оси его ротора.

Иногда применяются магнето, не имеющие ни автомата, ни сектора для регулировки опережения зажигания. В этом случае возможность изме­нения угла опережения должна обеспечиваться конструкцией самого привода.

При передаче коническими шестернями от промежуточного валика (Рис. 3.53,а) угловое смещение роторов магнето может быть достигнуто поворотом относительно него ведущей шестеренки.

В представленных конструкциях этот поворот осуществляется осевым смещением соединительной втулки, сцепленной одновременно с валиком долевыми шлицами и со ступицей шестеренки — трехходовой винтовой нарезкой.

В винтовой передаче (Рис. 3.53,б) изменение угла опережения зажигания весьма просто осуществляется лишь осевым перемещением ведущей ше­стеренки по шлицам хвостовика.

Привод, выполненный в виде коробки передач (Рис. 3.53,в), дает возмож­ность изменять угол опережения путем поворота корпуса барабана, несу­щего на себе четыре паразитные шестеренки. Поворот барабана в сторону вращения роторов магнето сопровождается увеличением угла опережения.

Для магнето, у которых распределитель тока высокого напряжения выполнен отдельно, необходим дополнительный привод к распреде­лителю.

Рис. 3.53,в. Передача к магнето двигателя Изотта-Фраскини.

Передача движения к магнето у рядных двигателей обычно осущест­вляется от коленчатого вала или от передачи к распределительному валу винтовыми, цилиндрическими или коническими шестернями. Недостатком привода с винтовыми шестернями (Рис. 3.54")является необходимость. применения магнето разных вращений, что неудобно в эксплуатации и снаб­жении. Достоинством является возможность изменения опережения зажи­гания простым смещением одной из шестерен вдоль оси.

Привод с коническими шестернями от промежуточного валика имеет то преимущество, что направление вращения магнето здесь всегда одинаковое.

Конструктивное оформление привода от наклонных валиков газораспре­деления может быть выполнено в двух вариантах. В первом (двигатель М-17, Рис. 3.54,а) магнето всегда одинакового вращения; во втором (дви­гатель АМ-34, Рис. 3.54,б) это зависит от направления вращения валиков, т. е. от системы передачи к распределению.

Передача движения магнето, расположенного на верхней крышке кар­тера перевернутых двигателей, легко осуществима посредством лишь одних цилиндрических шестерен (двигатели МВ-6 и Вальтер-Микрон).

При наличии в системе привода конических шестерен пред­ставляется возможность придавать магнето наклонное положение; благо­даря этому на двигателе М-100, например, достигается более удобный подвод воздушных коллекторов к карбюраторам (двигатель М-100, Рис. 3.55).

У звездообразных двигателей передача к магнето при размещении их на задке картера наиболее просто осуществляется цилиндрическими шестернями (двигатель М-11). При такой схеме магнето располагаются параллельно оси коленчатого вала и близко к ней, вписываясь в габарит задней крышки, что исключает необходимость демонтажа их при съемке двигателя с подмоторной рамы самолета.

Рис. 3.54 Привод к магнето двигателя Вальтер- Микрон

Рис. 3.54¢. Привод к магнето двигателя Вальтер- Кастор.

Рис. 3.54¢¢ Привод к магнето двигателя Рис. 3.54 а,б Схема привода к

Вальтер-Юнкор магнето двигателя АМ-34, АМ-17

Рис. 3.55. Привод к магнето двигателя М-100.

Маслоуплотнительные устройства приводов магнето дела­ются: в виде сальников (двигатель М-17), манжет (двигатель М-25), отра­жательных дисков (двигатель М-100) и маслогонных нарезок (двигатель МВ-4); в последнем случае должен быть предусмотрен сток масла.

Муфты сцепления магнето с приводом в большинстве случаев дела­ются так, чтобы ими обеспечивалась точная установка момента зажигания,. эластичность сцепления и возможность установки магнето при наличии некоторого смещения и перекоса осей.

Точность установки зажигания обеспечивается или торцевыми шлицами (двигатель М-85) в сочетании с зубьями ведомой шестерни привода или же дуговыми прорезями (двигатель М-100) на фланцах муфты. Эластичность сцепления и возможность работы достигаются посредством пакета плоских пружин (двигатель М-100) или применением промежуточного кольца иа вулканизированной резины или пластмассы. Другая разновидность пружин­ного амортизатора муфты имеется на двигателе М-85.

Приводы к водяным и бензиновым насосам

Водяной насос устанавливается на современных двигателях в нижней части задка картера. Исключение из этого правила составляли лишь несколько двигателей выпуска 1918—1920 гг.

Так, в 12-цилиндровом У-образном двигателе Фиат 650 л. с, водяной насос для упрощения задка был помещен на нижней крышке картера под средним подшипником коленчатого вала, а в двигателях Майбах и Бенц— на задке, но сверху картера.

Рис. 3.55". Привод к водяному насосу двигателя А380.

Водяные насосы применяются исключительно центробежного типа, в большинстве случаев с вертикальным расположением валика (двигатели ВМ\У, М-100). Однако это расположение не является правилом и опреде­ляется расположением других агрегатов, в частности, масляного насоса (двигатели Либерти и А550). Пример насоса с горизонтальным расположе­нием валика показан на Рис. 3.55".

Часто водяной насос устанавливается на общей коробке приводов к ма­сляным насосам, принимая вид отъемного водо-масляного агрегата (двигатели АМ-34, Паккард)

Такое оформление привода выгодно своей компактностью, но связано с некоторыми трудностями по уплотнению валика масляного насоса.

Корпус водяного насоса выполняется из алюминиевых сплавов типа АСЗ или АС15. Число труб для выходящей воды делается по числу рядов цилиндров.

Уплотнение в стыках с трубопроводами, ведущими к цилиндрам, достигается обычно при помощи дюритовых трубок и хомутиков; для эти­лен-гликоля целесообразнее применять нипельное соединение.

Крыльчатка водяного насоса в современных двигателях выполняется обычно отливкой. Конструктивный тип ее — чаще всего полузакрытое или закрытое колесо. В некоторых старых конструкциях были случаи приме­нения клепаной крыльчатки.

Посадка крыльчатки на валик может осуществляться с равным успехом как на коническом или на цилиндрическом хвостовике со шпон­кой или шлицами, так и на фланце. Осевая фиксация валика в случае кон­сольной установки крыльчатки достигается при помощи радиального шари­кового подшипника (двигатели Либерти, АМ-34) или с помощью осевого подшипника с пружиной, которая прижимает валик его буртиком к втулке корпуса (двигатель ВМШ-6). При установке крыльчатки на двух опорах осевая фиксация достигается буртиком на валике и подпятником скользя­щего типа (двигатель М-100).

Для того чтобы масло из картера не проникало в охлаждающую систему, втулки, в которых вращается валик, разъединяются полостью промежуточ­ной части, выполненной в виде открытого фонаря.

Уплотнение при выходе валика из втулок в большинстве случаев до­стигается при помощи сальников, которые затягиваются нажимными гайками либо пружиной (двигатели Паккард, АМ-34).

Сальниковая набивка прессуется в виде колец по размеру валика из жгутов асбестовых и хлопчатобумажных ниток (2:1), пропитанных в растоп­ленной смеси сала с графитом (3: 1).

В некоторых двигателях в качестве набивки применяется тонкая (0,2—0,5 мм) стружка из сплава типа свинцового баббита.

В качестве дополнительных мер от вытекания масла из картера приме­няется или маслосгонная обратная нарезка (двигатель М-100) или масло-сбрасывающее кольцо (двигатель АМ-34).

Мерами против подтекания воды служат отверстия, выполняемые в диске крыльчатки, невысокие ребрышки, выполненные на тыльной стороне диска колеса, или просто высокий буртик, прижимающийся к втулке корпуса (двигатель М-100).

Смазка втулки, примыкающей к картеру, обеспечивается маслом, про­сачивающимся в зазор; смазка втулки в корпусе насоса производится таво­том из штауфера. Смазка пяты и хвоста валика, находящихся на приемной стороне, достигается водой, для чего на хвосте вала делается винтовая канавка, а в гнезде подпятника — сверление.

Соединение валика насоса с приводом достигается при помощи шлиц (двигатель М-100), кулачковой муфты (двигатель ВМW) и зубчатой муфты (двигатель АSSО). Имеется пример соединения при помощи муфты Ольд-гэма — в двигателях Паккард и АМ-34.

Приводы к бензиновым насосам располагаются обычно в ниж­ней части задка картера или на его задней крышке. Движение передается либо непосредственно через хвостовик коленчатого вала или через узел передач к масляному и водяному насосам двигателя. В большинстве слу­чаев привод выполняется двухсторонним, для того чтобы можно было установить два насоса, причем передача вращения их роторам осущест­вляется посредством винтовых (двигатель М-85), конических (дви­гатели МВ-6, М-100, АМ-34) и цилиндрических шестерен. При уста­новке поршневого насоса применяется эксцентриковый механизм. Ввиду сравнительно малой нагрузки опоры валиков привода делаются обычно скользящими. Смазка их осуществляется разбрызгиванием, причем масло, протекающее в незначительном количестве через зазор во втулке, отво­дится за пределы фюзеляжа через дренажные трубки бензинового сальника насоса.

Сцепление хвостовика ротора насоса с валиком привода делается или на квадрате (двигатели М-100, АМ-34) или на щипах (двигатель МВ-6).