Картер, коленчатый вал, шатуны, поршни и цилиндры

Картер двигателя является основной силовой частью, несущей нагрузку от шатунно-кривошипного механизма и воспринимающей силу тяги винтов.

Картер двигателя состоит из шести основных частей:

картера редуктора;

передней крышки;

упорного подшипника коленчатого вала;

среднего картера (две части);

смесесборника;

задней крышки картера.

ЛОБОВАЯ ЧАСТЬ ДВИГАТЕЛЯ М-14П

ОПИСАНИЕ И РАБОТА

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Лобовая часть двигателя состоит из редуктора (рис. 1), корпуса (10) (рис. 2) редуктора, в котором размещены вал (1) винта и планетарный механизм редуктора.

Редуктор двигателя служит для уменьшения частоты вращения вала воздушного винта по сравнению с частотой вращения коленчатого вала.

Получение заданной частоты вращения воздушного винта обеспечивается применением в кинематической цепи от коленчатого вала к валу винта планетарного механизма с цилиндрическими зубчатыми колесами (см. рис. 1).

Применение редуктора позволяет увеличивать мощность двигателя за счет увеличения частоты вращения коленчатого вала при сохранении небольших окружных скоростей лопастей винта. На взлетном режиме коленчатый вал развивает частоту вращения 2900 об/мин, в то время как воздушный винт делает 1908 об/мин.

При вращении коленчатого вала ведущий венец (17) (см. рис. 2) вращает сателлиты (15). Упираясь своими зубьями в зубья неподвижной шестерни (29) редуктора, сателлиты обкатываются вокруг нее и увлекают за собой вал винта в том же направлении, в котором вращается коленчатый вал.

Передаточное число редуктора двигателя М-14П - 0,658.

На корпусе редуктора установлен регулятор оборотов вала воздушного винта. Привод регулятора оборотов расположен на кронштейне передней крышки упорного подшипника коленчатого вала.

Кинематическая схема редуктора Рис. I

z₁- число зубьев ведущего венца

z₂- число зубьев сателлитов

z₃- число зубьев неподвижной шестерни редуктора

КОРПУС РЕДУКТОРА

Корпус (10) (см. рис. 2) редуктора обеспечивает размещение деталей редуктора, отлит из магниевого сплава Мл5 в виде усеченного конуса и крепится к среднему картеру двигателя задним фланцем с помощью шпилек, ввернутых в переднюю часть среднего картера.

Корпус редуктора воспринимает нагрузку, создаваемую винтом, и передает ее на узлы крепления картера и мотораму двигателя.

В передней части корпуса выполнена ступица с наружным фланцем, на котором имеются 14 бобышек с 13 ввернутыми шпильками и три фрезеровки под съемник передней крышки упорного подшипника. Девять шпилек служат для крепления крышки (6) радиального шарикоподшипника (8) вала (I) винта, а четыре - для крепления внутреннего кольца жалюзи капота двигателя.

В нижней бобышке просверлено сквозное наклонное отверстие, переходящее в открытый канал для слива масла из полости крышки радиального шарикоподшипника вала винта.

Спереди в расточку ступицы запрессована втулка (7) для установки шарикоподшипника вала винта, а на передний фланец корпуса установлена крышка (6) шарикоподшипника, центрирующий буртик которой одновременно служит передним упором шарикоподшипника.

Крышка (6) - стальная, имеет фланец с девятью отверстиями для крепления на шпильках корпуса и со стороны фланца кольцевую выточку. Между шарикоподшипником и центрирующим буртиком крышки установлен стальной маслоотражательный щиток (4), а между крышкой и корпусом - паронитовая прокладка. В центральную расточку крышки (6) установлена уплотнительная резиновая манжета (3).

В ступице корпуса концентрично гнезду под радиальный шарикоподшипник проточено отверстие , в которое запрессована стальная втулка (II). Внутренняя поверхность втулки является опорой маслоуплотнительных колец (32). Втулка фиксируется стопорным винтом (27), ввернутым в ступицу корпуса редуктора. Винт контрится пластинчатым замком.

В резьбовое отверстие ступицы корпуса редуктора ввернут жиклер для смазки радиального шарикоподшипника вала винта.

В средней внутренней части корпуса выполнены расточки и фланец с бобышками для установки и крепления ступицы (12) неподвижной шестерни редуктора. В каждую бобышку ввернута стальная футорка с внутренней резьбой. Ступица (12) крепится к фланцу корпуса болтами (13), ввернутыми в футорки.

В нижней части корпуса имеется фланец с центральным отверстием и четырьмя резьбовыми отверстиями, в которые ввернуты футорки для крепления сильфона. Сильфон служит для слива масла из корпуса редуктора через круговое центральное отверстие фланца в маслоотстойник.

Редуктор двигателя М-14П (продольный разрез) Рис. 2

1. Вал винта	13. Болт	25. Прокладка
2. Втулка	14. Винт	26. Сетка суфлера
3. Уплотнительная манжета	15. Сателлит	27. Стопорный винт
4. Маслоотражательный щиток	16. Палец сателлита	28. Корпус сателлитов
5. Гайка	17. Ведущий венец	29. Неподвижная шестерня
6. Крышка	18. Стопорное кольцо	30. Стопорное кольцо
7. Втулка	19. Ступица ведущего венца	31. Втулка
8. Шарикоподшипник	20. Гайка	32. Маслоуплотнительное кольцо
9. Упорное кольцо	21. Винт	33. Алюминиевая пробка
10. Корпус	22. Втулка	34. Переходная втулка
11. Втулка маслоуплотнительных колец	23. Фильтр маслопровода	35. Стопорная планка
12. Ступица неподвижной шестерни	24. Заглушка

Снаружи в верхней правой части корпуса редуктора выполнен прилив с фланцем и четырьмя шпильками для крепления регулятора оборотов винта. Для выхода хвостовика валика привода регулятора оборотов во фланце выполнено сквозное отверстие, а для слива масла из регулятора оборотов - наклонное боковое отверстие.

Снаружи в верхнее левой части корпуса редуктора сделан прилив с обработанным фланцем, в котором просверлено сквозное отверстие и ввернуты две шпильки для крепления технологической заглушки (24) суфлера редуктора.

В корпусе выполнены два прилива, в которых просверлены отверстия, служащие каналами подвода масла из центральной магистрали двигателя к регулятору оборотов и от регулятора к воздушному винту.

Эти каналы соединяют два отверстия на фланце крепления регулятора оборотов с двумя соответствующими отверстиями во втулке маслоуплотнительных колец.

Канал, подводящий масло из центральной магистрали двигателя к регулятору оборотов, имеет бобышку с резьбовым отверстием, в которое ввернута стальная переходная втулка (22), зафиксированная от проворачивания стопором. В переходную втулку ввернут сетчатый фильтр (23) для очистки масла. Фильтр состоит из двух частей: корпуса фильтра и припаянной к нему сетки. Между корпусом фильтра и торцом переходной втулки установлена фибровая прокладка. Фильтр законтрен пружинным замком.

Канал подвода масла к регулятору оборотов винта соединен с дополнительным каналом, просверленным параллельно оси корпуса, редуктора и далее через маслоперепускную втулку соединен со средней частью картера для смазки механизмов клапанных коробок цилиндров.

ВАЛ ВИНТА

Вал (I) (см. рис. 2) винта изготовлен из термически обработанной высококачественной легированной стали. Вал - пустотелый, спереди имеет круглый фланец с торцовыми шлицами и шестью отверстиями под болты для крепления воздушного винта.

Задним цилиндрическим хвостовиком вал винта установлен во втулку носка передней части коленчатого вала, являющегося задней опорой вала винта.

На наружную цилиндрическую поверхность вала винта устанавливаются стальная втулка (2), маслоуплотнительная манжета (3), маслоотражательный щиток (4), радиальный шарикоподшипник (8), упорное кольцо (9) и распорная втулка (31). На распорную втулку монтируется втулка (II) маслоуплотнительных колец о кольцами (32).

На продольные шлицы вала винта устанавливается корпус (28) сателлитов. Три шлица вала винта имеют продольные канавки для подвода масла к пальцам сателлитов.

Все эти детали стягиваются гайкой (20) и контрятся замком, который крепится к гайке винтом (21).

На цилиндрических частях вала винта имеются два просверленных отверстия, служащие для перепуска масла во втулку воздушного винта и обратно через регулятор оборотов в маслосистему двигателя.

Спереди во внутреннюю полость вала винта запрессована алюминиевая пробка (33), отверстие которой сообщается с отверстием вала винта. Это отверстие служит для подвода масла от регулятора оборотов к втулке воздушного винта. Продольный паз в задней части пробки сообщает внутреннюю полость вала винта о задней кольцевой полостью маслоуплотнительной втулки (II).

Совмещение маслоподводящих отверстий пробки и вала винта осуществляется по рискам. Три стопорных винта, проходящие через резьбовые отверстия в передней части вала винта и через отверстия в пробке, крепят пробку в строго фиксированном положении относительно вала.

С торца передней части пробки в расточку маслоподводящего отверстия запрессована стальная переходная втулка (34).

Маслоподводящая система редуктора позволяет работать воздушному винту только по одноканальной системе.

Внутренняя резьба пробки вала винта предназначена для присоединения маслопровода воздушного винта.

Распорная втулка (31) - стальная, внутренняя поверхность ее омеднена. Втулка имеет два маслоподводящих отверстия, на выходе которых на внутреннюю поверхность сделаны полукруглые углубления, компенсирующие частичное несовпадение отверстий вала винта и втулки» В задней части втулки имеется внутренний буртик со шлицами, служащими для фиксации ее на валу винта.

Втулка маслоуплотнительных колец - стальная, имеет плавающую посадку по распорной втулке и предназначена для перепуска масла к регулятору оборотов и воздушному винту через соответствующие масляные каналы вала винта и картера.

Две внутренние кольцевые канавки с двумя удлиненными отверстиями служат для пропуска масла, идущего к воздушному винту через регулятор оборотов и обратно.

По наружной поверхности втулки выполнены три кольцевые канавки для чугунных маслоуплотнительных колец. В каждую канавку ставится по два кольца.

Маслоуплотнительные кольца (32) опираются на внутреннюю поверхность стальной втулки, запрессованной в корпус редуктора.

Посадка маслоуплотнительной втулки во втулку носка картера свободная. Для обеспечения совпадения маслоподводящих отверстий втулка через имеющееся круглое отверстие фиксируется стопорным винтом (27), который ввертывается в резьбовое отверстие корпуса редуктора и контрится пластинчатым замком.

По внутренней рабочей поверхности втулка покрыта тонким слоем баббита.

Упорное кольцо (9) - стальное, о передней стороны, противоположной фаске, имеет четыре равномерно расположенных паза для прохождения смазки.

Радиальный шарикоподшипник (8) является передней опорой вала винта и воспринимает усилия воздушного винта, •

Маслоотражательный щиток (4) - стальной, предназначен для ограничения прохождения масла к маслоуплотнительной манжете (3) вала винта.

Уплотнительная манжета из армированной резины предназначена для уплотнения вала винта. Из полости крышки радиального шарикоподшипника и по отверстию в носке картера масло стекает в полость картера. Для предохранения выработки вала винта под рабочую кромку манжеты устанавливается стальная втулка (2).

Крышка (6) радиального шарикоподшипника установлена в переднюю выточку корпуса редуктора, крепится девятью шпильками и служит для поджатия шарикоподшипника к корпусу редуктора и восприятия осевой нагрузки воздушного винта.

ПЛАНЕТАРНЫЙ МЕХАНИЗМ РЕДУКТОРА

Планетарный механизм редуктора состоит из ведущего венца (17) на ступице (19), неподвижной шестерни (29) редуктора, шести сателлитов (15), установленных в корпусе (28) сателлитов на пальцах (16).

Ведущий венец (17) изготовлен из высококачественной стали и выполнен в виде кольца с внутренними зубьями, которыми он входит в зацепление с сателлитами.

Ведущий венец имеет срезанный по высоте участок зубьев, который служит шлицами для соединения венца со ступицей, и две канавки под стопорные кольца.

Шлицевое соединение ведущего венца со ступицей имеет зазор между шлицами, что дает возможность ведущему венцу самоустанавливаться по зубьям сателлитов.

Ступица (19) ведущего венца изготовлена из высококачественной стали за одно целое со шлицевой втулкой с внутренними эвольвентными шлицами, которыми ступица устанавливается на носок передней части коленчатого вала. Для соединения с ведущим венцом на ступице выполнены наружные цементированные шлицы. Стопорные кольца (18) ведущего венца - стальные, прямоугольного сечения, устанавливаются в кольцевые канавки ведущего венца и служат для ограничения осевого перемещения венца в ступице.

Неподвижная шестерня (29) редуктора состоит из зубчатого колеса, ступицы (12) с внутренними эвольвентными шлицами и стопорного кольца (30).

Неподвижная шестерня редуктора изготовлена из высококачественной стали. Подрезанный по высоте участок зубьев зубчатого колеса служит для шлицевого соединения его со ступицей. Шлицевое соединение зубчатого колеса со ступицей имеет зазор между шлицами, что дает возможность самоустанавливаться по зубьям сателлитов.

Кольцевая выточка, выполненная на шлицах колеса, предназначена для установки стопорного кольца. Зубья колеса цементированы.

Ступица неподвижной шестерни - стальная, выполнена в виде диска с внутренними эвольвентными шлицами. На фланце ступицы на равных расстояниях расположены 15 отверстий для болтов (13) крепления ступицы к носку картера, а имеющиеся рядом с ними меньшие отверстия предназначены для усиков пластинчатых замков, контрящих болты.

Четыре отверстия на диске ступицы предназначены для суфлирования полостей носка картера и облегчения детали.

Стопорное упругое кольцо (30) - стальное, прямоугольного сечения, предназначено для ограничения продольного перемещения зубчатого колеса по ступице.

Сателлиты (15) редуктора представляют собой шестерни с цементированными зубьями и внутренним цилиндрическим отверстием, которое является опорной поверхностью для игольчатого подшипника. С обоих торцов сателлитов выполнены центрирующие кольцевые выточки под упорные шайбы.

Сателлиты вращаются на двухрядных игольчатых подшипниках, имевших по 33 ролика в каждом ряду. Ряды разделены между собой кольцом. При оборке подшипников ролики разбиваются на две группы с разностью диаметров роликов в группе не более 0,005 мм.

В одном подшипнике ставятся ролики только одной группы и перестановка отдельных роликов с одного подшипника в другой не допускается.

Пальцы (16) сателлитов ~ пустотелые, со сплошной задней стенкой, изготовлены из высококачественной стали и между собой взаимозаменяемы. Наружная цилиндрическая поверхность пальца - ступенчатая, трех разных диаметров для облегчения их монтажа и защиты от надиров во время перепрессовки.

Крайними омедненными шейками пальцы запрессовываются в соответствующие отверстия корпуса сателлитов, а на средней шейке пальца вращается сателлит.

Со стороны большой шейки палец имеет буртик, ограничивающий продольное перемещение пальца. На цилиндрические поверхности пальца выходят два отверстия. Отверстие с пазом предназначено для подвода масла в полость пальца, а другое отверстие, расположенное на средней части пальца, служит для подвода масла к игольчатому подшипнику сателлита. С торца пальца в специальную выточку запрессована алюминиевая пробка с резьбовым отверстием для съемника. От проворачивания и продольного перемещения во время работы палец предохраняется стопорной планкой (35), которая прижимается к подрезанному буртику пальца и крепится двумя винтами (14) к корпусу сателлитов. Винты контрятся проволокой.

Корпус (28) сателлитов изготовлен из стали и имеет форму шестигранной коробки со ступицей, выполненной совместно с одной боковой стенкой и шестью боковыми окнами под сателлит и шестью отверстиями под пальцы сателлитов.

В промежуточных стойках между окнами просверлены отверстия для облегчения корпуса. В ступице выполнены прямоугольные шлицы для посадки корпуса сателлитов на вал винта. На концах шлицев со стороны сплошной стенки выполнены фрезеровки, а в стенке - шесть масляных каналов для подвода смазки к игольчатым подшипникам сателлитов. Для крепления контровочных планок пальцев сателлитов на сплошной боковой стенке имеется 12 резьбовых отверстий.