Авиационный поршневой двигатель М 25

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П. КОРОЛЕВА

(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»

(СГАУ)

 

 

 

 

Реферат

 

по дисциплине: «Авиационные ДВС »

на тему: «Авиационный поршневой двигатель М 25».

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                  Выполнил студент гр. 9237  

                                                                                  Макеев Е.С.

                                                                                  Руководитель     

                                                                                  Орлов М.Ю.

 

 

 

 

 

Самара 2013 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………..3

1.Технические характеристики двигателя  .………………….………………5 
2. Кривошипно-шатунный механизм ……………………………………….10 
3. Газораспределительный механизм ……………………………………….16 
4. Система смазки двигателя.………………………………………………...21 
5. Система охлаждения двигателя.…………………………………………..24 
6. Система питания двигателя ……………………………………………….33 
7. Редуктор…………………………………….……………………………….54 
8. Система пуска…...………………………………………………………….60

9.Эксплуатация мотора…...…………………………………………………..65

Заключение…………………………………………………………………….75

Список используемой литературы ...……………...…………………………77

Приложение А………...…………………………………………………….....78

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В данном реферате дано описание авиационного, поршневого двигателя

М 25.

Цель реферата: изучить конструктивные особенности, выявить недостатки и преимущества двигателя.  

M-25 — авиационный двигатель, выпускавшийся в СССР в 1930-е и 40-е годы по лицензии на американский двигатель Wright R-1820-F3.

Лицензия на Wright R-1820 была закуплена в 1934 году. Для освоения и адаптации двигателя был создан завод № 19 в Перми, техническим директором и главным конструктором которого был назначен Аркадий Дмитриевич Швецов.

Первые двигатели собирались из комплектов деталей, поставлявшихся из США. Единственным отличием первых двигателей М-25 от американского аналога было указание размеров в метрической системе. Всего на заводах в Перми и Казани было выпущено 13 888 единиц M-25.

 

Рисунок 1 - Двигатель М-25

 

 

 

Технические характеристики

 

Объём: 29,87 л

Ход поршня: 174,5 мм

Количество цилиндров: 9

Диаметр цилиндров: 155,5 мм

Система охлаждения: воздушное

Степень сжатия: 6.4

Масса мотора, кг: 433

Мощность, л.с.: 625

Частота вращения, об/мин: 1950

Мощность у земли, л.с.: 625

Мощность на высоте 2000 м, л.с.: 700

Удельная масса, кг/л.с.: 0.69

Литровая мощность, л.с./л.: 20.90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный механизм состоит из одноколенного коленчатого вала, главного шатуна, опирающегося на кривошипную шейку коленчатого вала, и 8 прицепных шатунов, связанных пальцами с главным (рис. 2)

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.1 - Коленчатый вал

 

Коленчатый вал моторов М-25 первых серий.                   

На моторах первых серий устанавливались одно демпферные коленчатые валы. К нижней части передней щеки прямоугольного сечения четырьмя заклепками крепился неподвижный противовес.

Коленчатые валы с одним подвижным противовесом, смонтированным на задней щеке коленчатого вала, не обеспечивали снятия нагрузок от крутильных колебаний. Эти коленчатые валы имели зоны критических оборотов: на земле  - при 2120  -  2180 об/мин и в воздухе  -  при 1960 - 2100 об/мин.

Критические обороты были вызваны отсутствием переднего демпфера, и в случае заклинивания заднего демпфера нагрузки от крутильных колебаний не снимались - наступало разрушение коленчатого вала. Во избежание разрушения коленчатого вала работа мотора  на критических оборотах была запрещена.

Внутри носка коленчатого вала помещалась суфлерная труба обеспечивающая  суфлирование картера.

На носке коленчатого вала, за передним опорным роликовым подшипником имеются три радиальных отверстия, расположенные в разных плоскостях. Все три отверстия сообщены с кольцевой1 полостью, образованной суфлерной трубой и внутренней полостью носка коленчатого вала.  Из этой кольцевой полости масло через отверстие поступает на втулку двойной шестерни газораспределения; через отверстие «б» на втулку кулачковой шайбы; через отверстие «в» на механизм редуктора и обеспечивает подвод масла к регулятору оборотов.

Со стороны передней щеки в полость носка коленчатого вала монтировалась задняя опора суфлера, которая контрилась болтом, ввернутым в опору и переднюю щеку.

Резьба гайки крепления ведущей шестерни редуктора не омеднялась. Пустотелая шатунная шейка коленчатого вала с передней и задней сторон глушилась пробкой. Внутри шатунной шейки была запрессована развальцованная по краям медная трубка, по которой поступало масло для смазывания втулки главного и прицепных шатунов.

Диаметр внутренней расточки шатунной шейки был на 6 мм больше. Лыска на наружной поверхности шатунной шейки была длиной 56 мм. Отверстие с жиклером в шатунной шейке для улучшения смазывания рабочих поверхностей поршней и цилиндров отсутствовало. Коренная шейка задней части коленчатого вала имела сквозное отверстие, которое с одной стороны глушилось крышкой. В заднюю щеку запрессовывалась шлицевая муфта валика привода агрегатов, которая имела 36 шлиц.

Коленчатый  вал моторов М 25 более поздних выпусков

На моторах М 25 более поздних выпусков устанавливались коленчатые валы такие же, как и на моторах последней серии, т. е. двухдемпферные.

На носке коленчатого вала за передним опорным роликовым подшипником имеются три радиальных отверстия  а, б и в (рис. 2), они обеспечивают подвод масла из кольцевой полости, образованной суфлерной трубой и внутренней полостью носка коленчатого вала: 1) на смазку втулки двойной шестерни газораспределения (отверстие а); 2) на смазку втулки кулачковой шайбы (отверстие б); 3) на смазку механизма редуктора и к регулятору оборотов (отверстие в).

Резьба, гайки крепления ведущей шестерни редуктора не омеднялась. Для увеличения прочности шатунной шейки коленчатого вала диаметр внутренней расточки шатунной шейки, как и на коленчатом валу мотора последней серии, уменьшен на 6 мм и ось расточки смещена на 3 мм в сторону, противоположную противовесам.

Балансировочный вес двухдемпферного коленчатого вала меньше веса однодемпферного в среднем на 70 г.

 

Шатунный механизм

Рисунок 2.2 – Шатунный механизм

1 - заднее кольцо, 2 - главный  шатун, 3 - втулка поршневой головки  шатуна, 4 - палец прицепного шатуна, 5 - прицепной шатун, 6 - втулка шатуна, 7 - замок, 8 - болт, 9 - втулка главного  шатуна, 10 - замок втулки главного  шатуна, 11 - пружина, 12 - переднее кольцо  маслоуплотнения втулки главного шатуна.

 

Шатунный механизм состоит из одного главного шатуна, установленного в цилиндре, и 8 прицепных шатунов, соединенных с главными пальцами (рис3).

Главный шатун -  на моторах М 25 применяют главные шатуны, имеющие втулку с боковым уплотнением. Главный шатун  изготовлен из поковки хромоникелевой стали, наружная его поверхность хромирована. Главный шатун состоит из верхней и нижней головок и стержня двутаврового сечения, полки которого параллельны в плоскости вращения. Кривошипная (нижняя) головка главного шатуна имеет две щеки, являющиеся продолжением полок тавра. Такая конструкция придаст шатуну необходимую жесткость и облегчает его обработку. В каждой щеке нижней головки сделано по 8 отверстий, являющихся гнездами для пальцев прицепных шатунов.

Для получения одинаковой степени сжатия во всех цилиндрах центры отверстий под пальцы прицепных шатунов расположены симметрично относительно продольной оси главного шатуна, но на различных расстояниях от центра кривошипной головки.

В передней щеке диаметр отверстий под пальцы прицепных шатунов меньше, чем в задней, соответственно посадочные поверхности пальцев прицепных шатунов сделаны ступенчатыми. Этим предотвращается образование зазоров при монтаже в случае тугой посадки пальцев.

Прицепные шатуны и их пальцы

Прицепные шатуны изготовлены из поковок хромоникелевой стали. Прицепной шатун состоит из стержня верхней и нижней головок. Стержень — двутаврового сечения, причем полки тавра расположены перпендикулярно плоскости вращения коленчатого вала.

На моторах М 25 более поздних выпусков устанавливались главные шатуны с боковым уплотнением. Длина нижней головки и втулки у этих шатунов была увеличена на 1,4 мм, т. е. длина нижней головки главного шатуна была равна 80,4 мм. Диаметр расточки под втулку нижней головки уменьшен на 2 мм. В расточке нет кольцевой канавки и 8 радиальных отверстий для подвода смазки к пальцам прицепных шатунов. Соответственно изменены пальцы прицепных шатунов и втулка главного шатуна в которой отсутствуют   радиальные   отверстая для смазывания пальцев прицепных шатунов.

Внутренняя расточка втулки нижней головки имеет поверхность гиперболической формы. Толщина заднего маслоуплотнительного кольца втулки главного шатуна 10 (рис.52) равна 1,5~°'12мм. Трущаяся поверхность кольца покрывалась свинцовистой бронзой. Внутренний диаметр кольца равен 82,7+0,1 мм.

Поршни, поршневые кольца и пальцы

Поршень воспринимает давление газов и передает его через шатун коленчатому валу. Поршни штампованы из алюминиевого сплава. Днище поршня плоское. На внутренней стороне днища имеются ребра, образующие вафельную поверхность. Ребра повышают прочность, жесткость и улучшают отвод тепла от днища.

На наружной поверхности днища сделаны две выемки, расположенные против клапанов. Выемки устраняют возможность удара поршня о клапан

Рисунок 2.3 - Поршни

1 - поршень, 2 - поршневой палец, 3 - замки, 4 - кольца.

 

Для уменьшения удельного давления боковые стенки поршня, воспринимающие давление от боковых усилий, удлинены и имеют форму трапеции. Для улучшения приработки боковую поверхность их покрывают графитным составом с помощью пульверизатора. Нерабочая поверхность поршня имеет выемки (для уменьшения веса). Поршень имеет укороченную юбку. За одно целое с поршнем сделаны две бобышки с отверстиями для пальцев. Кольцевые выточки в отверстиях бобышек предназначены для контровочных колец, удерживающих пальцы от продольного перемещения. Этим предотвращается опасность повреждения зеркала цилиндра торцом пальцев.

Поршень имеет 6 кольцевых канавок. Пять канавок находятся выше отверстия для поршневого пальца, а шестая - на юбке поршня. В четвертой канавке сделано 10 радиальных сверлений для отвода масла, в пятой - 8 сверлений.

Первая канавка (считая от днища) имеет клиновидное сечение все остальные - прямоугольное.

На днище поршня ставится клеймо, обозначающее номер детали, вес поршня и номер цилиндра, в который будет установлен данный поршень.

Поршневые кольца изготовляют из серого чугуна марки ППЧ-1. Поверхность готовых колец оксидируют.

Кольца из маслот имеют более крупнозернистую структуру по сравнению с кольцами индивидуальной отливки. Необходимая форма кольца и его упругость фиксируются термическим способом. При термообработке деформированное, с разведенными стыками, кольцо подвергается нагреву до 630° и выдержке при этой температуре в течение 1 час. 15 мин.

 

 

 

 

 

 

 

3.Газораспределительный механизм

Назначение газораспределительного механизма – автоматически периодически открывать всасывающие клапаны для засасывания свежей смеси в цилиндр двигателя и выхлопные клапаны для выталкивания отработанных газов.

Механизм газораспределения состоит из: ведущей шестерни газораспределения, сидящей на шлицах носка коленчатого вала; промежуточной двойной шестерни, смонтированной на передней половине средней части картера; кулачковой шайбы вращающееся  на ступице ведущей шестерни редуктора; толкателей с направляющими, смонтированными на носке картера тяг с кожухами, рычагов клапанов с пружинами, расположенными в клапанных коробках головок цилиндров.

Рис 3.1 Детали цилиндра и привод газораспределения.

1—двойная шестерня, 2—ведущая  шестерня, 3—кулачковая шайба, 4—толкатель, 5—тяга, 6—кожух тяги, 7—коромысло, 8—пружина, 9—клапан.

 

Ведущая шестерня газораспределения имеет внутренний венец шлиц, внешний венец зубьев и ступицу с двумя уплотнительными кольцами.

Двойная шестерня привода газораспределения сделана эластичной для уменьшения ударных нагрузок при резком изменении крутящего момента мотора.

С установкой на мотор новой оси двойной шестерни привода газораспределения расстояние между осями коленчатого вала и двойной шестерней привода газораспределения уменьшено на 1 мм. Ось для шестерни с коррегированными зубьями не взаимозаменяема с осями для шестерен с некоррегированными зубьями.

Кулачковая шайба состоит из штампованного дюралевого диска со ступицей и стального венца с кулачками и внутренними зубьями. Диск соединяется с венцом посредством болтов.

В ступицу диска запрессована и законтрена штифтами стальная втулка, залитая свинцовистой бронзой. Кулачковая шайба вращается на обработанной поверхности ступицы ведущей шестерни редуктора. На наружной поверхности стального венца кулачковой шайбы сделаны два ряда цементированных кулачков. Передний ряд (четыре кулачка) управляет клапанами выпуска, а задний ряд (также четыре кулачка)  клапанами впуска.