АШ-82ФН - особенности устройства, автоматика.

[Slayer]

 

 

Pешил тут по случаю закопировать сюда кое-что полезное из того, что писал на том форуме (провайдер начал лютовать - на часть сайтов с локацией серверов "за пределами" доступ появляется только изредка).. Писал отчасти для себя (дабы потом проще было "освежить"), отчасти для всех интересующихся. На вс. случай - некоторые жалуются на "нудные портянки" - у кого буфер больше 3 слов не вмещает - сразу мимо  - это именно нудная портянка (не самая длинная из тех что будет).

 

Было интересно, как на двигателе АШ-82ФН (двигатель Лавочкиных Второй Мировой, и будущей Ла-11 в Корее) работал высотный корректор - устройство, поддерживающее постоянное соотношение топлива и окислителя в топливной смеси. Почему интересовал больше всего именно этот элемент - помню в старом Ил-2 на советской технике нужно было вручную регулировать состав смеси, когда выяснилось что на И-16 в реальности стоял таки автоматический высотный корректор, естественно возникли сомнения по более поздним ЛА. Собсно не долго мучаясь нашёл в сети книжку по устройству (ссылка будет позже - слишком большая, не влезает в аттач - в сети есть pdf в плохом качестве и набор сканов в приемлемом - слепил pdf из набора сканов), в ней неплохо описано устройство регулятора смеси устанавливавшегося на этот двигатель. Кто до сих пор летает в "старичке" - было-бы интересно узнать, нужно ли там на Ла-5ФН и Ла-7 регулировать состав смеси (использовать высотный корректор) вручную - уже точно не помню, может спутал с другим ЛА.

 

Общий принцип работы заключается в реакции блока анероидов ("гармошки") на изменение давления и температуры воздуха (атмосферного и нагнетателя). Блок анероидов состоит из нижнего (состоящего из трёх частей) герметичного анероида, и т.н. "высотного анероида" (термин из книги) - верхнего на чертеже "четвёртого элемента", соединённого с атмосферой. Область в которой расположен блок анероидов связана с коллектором нагнетателея, т.е. "гармошка" реагирует на изменение давления и температуры в нагнетателе, при этом результирующий объём гармошки (и соотв. положение штока, связанного с автоматикой сервопоршня) корректируется при изменении высоты полёта верхним её элементом (тем что связан с атмосферой - тем самым "высотным анероидом") - он реагирует на изменение внешнего давления. Нужно помнить, что нагнетатель с которым соединена камера с анероидами находится за регулятором постоянного наддува, именно по этому изменение внешнего давления при изменении высоты полёта приходится учитывать отдельным элементом гармошки.

 

 

А теперь интрига - на АШ-82ФН мы имеем аналогичное одному из элементов коммандогерата БМВ А-8 по принципу работы устройство. Т.е. если посмотреть на чертёж одного из элементов коммандогерата (того, что выполняет функцию регулировки топливной смеси) мы обнаружим практически 100% сходство. Для любителей повторять о том что советская техника делалась исключительно из г. и палок хорошая новость - автоматика АШ-82 была не хуже немецкой в некоторых аспектах. Вопрос видимо в том, кто у кого "подсмотрел" чертёж - сложно предположить, что инженерная мысль развивалась обособленно и пришла к однотипной конструкции в обоих случаях. У наших пока "+1" по лопаткам Поликовского на Доре, у немцев (как кое-кто предполагает) - аппаратура непосредственного впрыска БМВ была скопирована нашими, так что всё возможно (промышленный шпионаж в мирное время и анализ захваченных образцов в военное никто не отменял).

 

 

Для полноты картины и наглядности скопирую сюда общую схему коммандогерата БМВ А-8 - чем отличается от него автоматика АШ-82ФН. У АШ-82 есть блок К о котором выше (регулятор смеси), по всей видимости принципиально устроен именно так, как изображено на схеме; нет блока D - автоматического переключателя скоростей нагнетателя - это пилот делает вручную, так-же есть блок В - регулятор постоянного наддува (о котором вероятно позже). Суть этих систем повторяется на разных двигателях в той или иной степени, у немцев (на БМВ) всё скомпановано в одном устройстве (коммандогерате). На Юмо Доры бедингерат - устройство действительно принципиально более продвинутое (будет в отдельной теме).

 

 

Что говорит нам книга по принципу работы (другими словами описанное вкратце выше). Забавно, ранее анализировал принцип работы коммандогерата БМВ А-8 просто по схеме без текста (будет в отдельной теме позднее) - можно было упростить задачу и русским по белому почитать про регулятор смеси на родном АШ-82. Хотя с другой стороны так даже интереснее .

 

 

Цитата

Количество подаваемого топлива должно находиться в определенном весовом соотношении с количеством подаваемого нагнетателем воздуха в цилиндр двигателя для обеспечения необходимых коэффициентов избытка воздуха (различных по своей величине для различных режимов работы мотора). Действие автоматического регулятора смеси сводится к изменению положения штока 3 в зависимости от давления наддува Pк, температуры воздуха после нагнетателя Тк и давления наружного воздуха т. е. параметров, определяющих весовое количество поступающего в мотор воздуха. Изменение давления и температуры циркулирующего воздуха в анероидной камере вызывает сжатие (при увеличении Pк и понижении Тк) или расширение (при уменьшении Pк и увеличении Тк) трех анероидов, вызывающее перемещение штока анероидов. Высотный анероид сообщается с атмосферой. При неизменном давлении и температуре в анероидной камере он расширяется с увеличением давления наружного воздуха Pн и сжимается с уменьшением Pн. Деформация высотного анероида зависит от разности давлений в коробке анероидов Pк и давления наружного воздуха Pн. Сжатие и расширение высотного анероида также воздействует на шток анероидов.

 

Т.е. из "ручной работы" на АШ-82ФН - переключение нагнетателя при необходимости подняться на высоту (и обратно). Ну и обороты и наддув отдельно - это кому какая "школа" больше нравится - у немцев "связано", при этом нельзя убрав наддув на максимальных оборотах создать т.н. торможение. Только на Доре эта связь не просто механическая, там сложнее. На Яках IMHO всех интереснее и при этом проще сделано - хочешь берись сразу за оба рычага и двигай оба (будет примерно как на БМВ), хочешь по-отдельности (как на остальных).

 

Так-же из книги по принципу работы сервопоршня (расположенного ниже блока анероидной коробки), обозначения для схемы работы регулятора смеси фиг. 90 (писал подобное про Мессер - тоже будет в отдельной теме, правда там про сервопоршень на регуляторе постоянного наддува):

 

Цитата

Усилие, создающееся на штоке анероидов вследствие расширения или сжатия анероидов, недостаточно для воздействия на систему поворота плунжеров, поэтому оно увеличивается посредством сервомеханизма. Шток анероидов действуя на рычаг 2 перемещаст золотник 4. Последний перепускает масло, находящееся под давлением 4-6 кг/см2 в цилиндр поршня 6, который связан со штоком 3. Редуцированное усилие от штока 3 передается на систему поворота плунжеров. На фиг.90 схематично показан способ действия регулятора в отдельные моменты его работы. При неработающем двигателе шток 3 вследствие воздействия пружины 5 на сервопоршень сдвинут влево в положение, обеспечивающее двигатель необходимым для запуска количеством топлива. На фиг.90,а показано положение деталей регулятора при запуске мотора. В первоначальный момент давление в анероидной камере равно 1 ат (атмосферное); давления масла нет и поршень в под действием пружины 5 отодвинут влево на всю длину хода пружины. Кулачок 52 через рычаг сервопривода 2 переместил золотник 4 в нижнее положение, сообщая левую полость л цилиндра с маслоподводящей магистралью. Как только двигатель заработает, давление в анерондной камере уменьшится, примерно до 0,5 ат (режим малого газа), анероиды при этом расширяются и удерживают золотник 4 через рычаг 2 в нижнем положении. Масло из масляной магистрали мотора под давлением попадает в левую полость цилиндра Л и давит на сервопоршень, который, отходя вправо, поворачивает кулачок 52. Последний, поворачиваясь по часовой стрелке соприкасается с рычагом золотника частью профиля, находящейся ближе к центру вращения, что дает возможность левому концу рычага 2 опускаться, а правому концу с золотником - подниматься под действием пружины 8. Золотник поднимается до тех пор, пока не перекроет отверстий а и б. Как только отверстия а и б будут закрыты, сервопоршень остановится и установит нужную подачу топлива. Это положение показано на фиг.90,б. На фиг.90,в показано положение, когда вследствие открытия дросселя повышается давление воздуха за крыльчаткой нагнетателя рк, а следовательно, и давление в анерондной камере, что вызывает сжатие анероидов (сервопривод еще не сработал). Сжавшиеся анероиды дают возможность пружине 8 переместить золотник вверх и открыть отверстия а и 6. Через отверстие а масло поступает в правую полость цилиндра п и давит на поршень 6. Поршень, отходя влево, поворачивает кулачок, который, поворачиваясь, посредством рычага 2 опускает золотник до тех пор, пока он не перекроет отверстий а и б. Как только отверстия а и б будут перекрыты, подвод и отвод масла прекратится, поршень остановится в новом положении и установит подачу топлива, требуемую для данного режима. Это есть положение установившегося режима (фиг.90,г) - золотник находится в нейтральном положении, т.е. пояски золотника закрывают отверстия а и б, через которые полости л и п связаны с подводом и отводом масла к сервоприводу. Профиль кулачка определяет характер кривой изменения часового расхода топлива по давлению наддува (G по Pк).

 

Изменено 7 октября пользователем Slayer