ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИЛОВОЙ УСТАНОВКЕ САМОЛЕТА Ан-2
Силовая установка самолета предназначена для создания силы тяги, необходимой для преодоления силы лобового сопротивления самолета в полете. Кроме того, силовая установка обеспечивает привод насосов, воздушного компрессора, электрического генератора и других агрегатов систем самолета и двигателя. Силовая установка самолета включает в себя двигатель, а также все системы, агрегаты и узлы, обеспечивающие его работу.
К силовой установке самолета Ан-2 относятся:
1) двигатель АШ-62ИР;
2) воздушный винт АВ-2;
3) рама крепления двигателя;
4) капот силовой установки;
5) система всасывания воздуха, поступающего в карбюратор;
6) система выпуска отработанных газов;
7) система обдува агрегатов двигателя;
8) топливная система и система заливки двигателя перед запуском;
9) масляная система и система разжижения масла бензином;
10) система запуска двигателя;
11) управление двигателем, юбками капота и створками маслорадиатора;
12) противопожарное оборудование.
Двигатель АШ-62ИР, воздушный винт АВ-2 и система запуска изложены в других учебных пособиях. Остальные составные части силовой установки будут рассмотрены в данном пособии.
РАМА КРЕПЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ
Рама крепления двигателя к фюзеляжу (рис.8.1, а) представляет собой пространственную ферму, состоящую из четырех V-образных подкосов, сваренных из стальных стержней 3 трубчатого сечения и кольца 1 с узлами для крепления двигателя 2.
Кольцо крепления двигателя изготовлено штамповкой из алюминиевого сплава АК6. V-образные подкосы изготовлены из стали ЗОХГСА и скреплены с кольцом восемью ушковыми болтами из стали ЗОХГСА (рис.8.1, б).
Для погашения вибраций, возникающих при работе двигателя, в каждом узле крепления двигателя к раме установлено по два амортизатора 4 с дополнительным резиновым кольцом 6 между ними.
Рис. 8.1. Рама и узел крепления двигателя:
а — рама:
1— кольцо рамы; 2— узел для крепления двигателя; 3— стержни; 4— вильчатый болт; 5 —демпфер;
б — узел крепления двигателя к кольцу рамы:
1 — стержень рамы; 2— перемычка металлизации; 3— шайба; 4 — резиновые амортизаторы;
5 — втулки; 6 — резиновое кольцо; 7— болт; 8 — кольцо рамы
Рис. 8.2. Узел подвески моторамы к шпангоуту № 1:
1 — гайка; 2 — шайба; 3 — втулка; 4 — кольцевой амортизатор; 5 — дистанционная втулка;
6 — гайка фасонная; 7— гайка; 8.— гайка; 9— шайба; 10— шплинт; 11 — вилка крепления рамы к шпангоуту №1; 12— болт;13— шпилька; 14 — демпфер
Крепление моторамы к шпангоуту фюзеляжа № 1 осуществлено с помощью четырех амортизационных узлов, в составе которых имеются демпферы (рис. 8.2 поз.14). Каждый демпфер имеет по четыре амортизатора, со стоящие из двух стальных колец (поз.3,5), между которыми установлено амортизационное резиновое кольцо 4, так называемый кольцевой амортизатор.
В кольцевом амортизаторе при его нагрузке резина работает на сжатие, чем значительно увеличивает его долговечность и дает меньшую остаточную деформацию.
КАПОТ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ
Установленный на самолете двигатель АШ-62ИР заключен в капот (рис. 8.3), состоящий из внешнего и внутреннего капота.
Рис. 8.3. Капот двигателя:
1 — переднее кольцо; 2 — внутренний капот; 3 — правая боковая крышка внешнего капота; 4 — обтекатель воздухозаборного патрубка; 5 — верхняя крышка; 6 — левая боковая крышка; 7 — кожух маслорадиатора со створками; 8 — туннель маслорадиатора; 9 —нижняя крышка; 10 — подпорка; 11 — верхний туннель со створками юбки капотов; 12 — нижний туннель со створками юбки капотов
Внешний капот
Внешний капот, закрывая двигатель и масляный радиатор, служит для уменьшения лобового сопротивления силовой установки. Он имеет коническую поверхность и своими размерами вписан в обводы фюзеляжа, образуя вместе с ними общую аэродинамическую форму самолета. Являясь одновременно обтекателем двигателя, внешний капот своим передним кольцом замкнутого сечения воспринимает аэродинамическую нагрузку, возникшую на его поверхности.
Внешний капот состоит из переднего кольца 1, верхней 5, двух боковых (поз.3,6) и нижней крышек 9 и туннеля маслорадиатора 8. Переднее кольцо капота представляет собой профилированный замкнутый контур, состоящий из нервюр, внутренней и внешней обшивок из дюралюминия толщиной 0,8 мм и кольцевых профилей. Переднее кольцо при помощи кронштейнов и резиновыми амортизационными втулками крепится болтами к ушкам крышек клапанных коробок двигателя. Кронштейны крепятся к кольцевому профилю болтами.
Крышки капота — легкосъемные, облегченного типа, не несущие нагрузки, имеют незначительный продольный и поперечный набор жесткости.
Внешний капот состоит из четырех крышек: верхней правой боковой, левой боковой и нижней. Крышки склепаны из дюралюминиевых листов толщиной 0,8 мм (верхняя из материала толщиной 1 мм), поперечных П-образных, гнутых профилей и продольных прессованных уголковых профилей, расположенных по краям крышек.
На верхней крышке имеется вырез под всасывающий патрубок с обтекателем 4, который служит одновременно заборником воздуха карбюратора. Обтекатель крепится к верхней крышке на заклепках. В верхней обшивке обтекателя установлен на замках «Дзус» сетчатый пылефильтр.
Входное сечение воздухозаборника карбюратора закрывается поворотной заслонкой, управляемой из кабины пилотов, В задней части обтекателя всасывающего патрубка смонтирован клапан обратного выхлопа.
Верхняя крышка крепится: передним своим П-образным профилем опирается в канавку переднего кольца капота, к дефлектору внутреннего капота двумя болтами с барашковыми гайками и к шпангоуту № 1 двумя штырями посредством резиновых амортизаторов.
На верхней крышке слева установлен лючок для подхода к заливной горловине маслобака. По краям верхней крышки приклепано по четыре стальных петли с каждой стороны для подвески боковых крышек.
На верхних профилях боковых крышек установлено по четыре Г-образных штыря для подвески боковых крышек, которые удерживаются в открытом положении трубчатых подкосом в гнездах на приливах головок цилиндров. На обеих боковых крышках сделаны вырезы для верхних юбок капота. На правой крышке установлен обтекатель выпускной трубы с заборником холодного воздуха системы обогрева кабин фюзеляжа.
Для удобства пользования сливным масляным краном на левой крышке капота имеется лючок. Нижняя крышка несколько короче боковых крышек. Стальные коробочки усиливают концы профилей нижней крышки. В коробочки вварены резьбовые втулки для установки трех рычажных замков капота. По оси нижней крышки установлены два лючка: передний — для слива масла из маслоотстойника двигателя, задний — для подвода шланга подогрева масла в баке.
К продольным профилям верхней крышки и к нижним продольным профилям боковых крышек приклепаны прокладки, уплотняющие стык крышек и предохраняющие профили от истирания.
Нижняя крышка крепится двумя пружинными замками «Дзус» на кронштейнах профиля нижних юбок. Замкнутость контура четырех крышек обеспечивается стяжными замками рычажной конструкции, заделанных на концах поперечных профилей. После закрытия замков ручки замков контрятся стопорами. Прорезь стопоров под отвертку в закрытом положении замка находится параллельно оси самолета, по краям которого на обшивке крышки нанесены горизонтальные красные метки.
Туннель маслорадиатора—клепано-сварной конструкции, состоит из обшивки и профилей из листового дюралюминия.
Передняя часть туннеля представляет собой профилированный вход, образуемый раструбом, который с одной стороны приварен к. обшивке туннеля, а с другой приклепан заодно с поперечным профилем.
В нижней части туннеля установлен лючок для слива масла из радиатора. В верхней части туннеля приклепаны два профиля, на которых установлены клинообразные шпонки для подвески туннеля на шпангоуте № 1.
В задней части туннеля на обшивке, подкрепленной профилями, установлены два ушка с болтами и барашковыми гайками, служащими для совместного закрепления туннеля и кожуха маслорадиатора.
Кожух маслорадиатора с регулирующимися створками служит для изменения величины и скорости воздушного потока, проходящего через радиатор. В верхней части кожуха на болтах установлен кронштейн, направляющий ось шарнира. На оси посажен сектор и крепится тяга датчика, указателя положения заслонок маслорадиатора. На этом же кронштейне укреплен болтами механизм УР-10, который с помощью шестерни и рычажной передачи приводит в движение створки кожуха. Включение механизма УР-10 находится на центральном пульте кабины пилотов.
Внутренний капот
Внутренний капот двигателя 2 отделяет переднюю часть двигателя и выпускной коллектор от задней части с агрегатами двигателя. Он имеет форму усеченного конуса и состоит из дефлектора, четырех туннелей и рамки крепления масляного радиатора.
Дефлектор представляет собой фасонную перегородку клепаной конструкции, состоящую из четырех частей обшивки, переднего отражателя и профилей. Обшивка, отражатель и гнутые профили изготовлены из листового дюралюминия толщиной 1,5 мм. Профиль установлен возле выпускной трубы, изготовлен из стали.
В дефлекторе сделан вырез под выпускную трубу и окантованные вырезы под трубы обдува агрегатов двигателя и маслоотстойника.
Крепится дефлектор к кольцу рамы на девяти болтах и дополнительно поддерживается двумя тягами, крепящимися к ушкам цилиндров двигателя.
В нижней части дефлектора приклепан заборник теплого воздуха подогрева двигателя на земле. Заборник изготовлен из сплава АМцАМ толщиной 1 мм.
Дефлектор имеет вырезы под установку четырех туннелей со створками для охлаждения двигателя и связан рамкой со шпангоутом №1 фюзеляжа. Рамка состоит из двух прессованных профилей, соединенных между собой при помощи накладки из дюралюминия и седла подвески масляного радиатора. Седло состоит из дужки, по концам которой приклепаны стальные ушки с отверстиями для крепления лент радиатора. Седло приклепано к профилям при помощи стальных коробочек.
В профилях сделаны вырезы для присоединения туннеля масло радиатора при помощи клинообразных шпонок, крепящихся к профилям на болтах. Нижние туннели крепятся на пружинных замках типа «Дзус» к профилям и обоймам внутреннего капота и являются продолжением нижней крышки до шпангоута № 1.
Обоймы представляют собой стальные и дюралюминиевые коробочки, установленные на шпангоуте № 1, к которым приклепываются болты и штыри крепления нижнего туннеля капота.
Продольный профиль внутреннего капота крепится к дефлектору при помощи винтов и к шпангоуту № 1 — при помощи штырей в резиновых амортизаторах для уменьшения вибрации силовой установки.
Створки капота служат для регулирования величины и скорости воздушного потока, охлаждающего цилиндры двигателя. Створки капота имеются в нижней и верхней части обтекателя двигателя.
Нижние створки капота состоят из двух туннелей и шести створок. В каждом туннеле смонтировано по три створки. Туннели изготовлены из листового дюралюминия ДI6АТ. В туннелях сделаны вырезы для прохода тяг управления створками. Вырезы закрыты чехлами герметизации, приклепанными к туннелям. Первый туннель имеет съемный лючок для подхода к трубам слива масла. Створки в закрытом положении герметизированы резиновой лентой, приклепанной к туннелям.
Створки — клепаной конструкции, изготовлены из листового дюралюминия Д-I6АТ и соединяются друг с другом при помощи карданного соединения. Створки установлены на съемном профиле при помощи восьми подшипников и крепятся к профилю на болтах. Профиль присоединяется потайными винтами к стальным кницам дефлектора.
Верхние створки капота, как и нижние, состоят из двух туннелей и шести створок. Верхние туннели меньше, чем нижние. Они крепятся к дефлектору пружинными замками типа «Дзус». К туннелю при помощи стальной накладки приклепан профиль. К профилю на болтах в каждом туннеле крепятся четыре кронштейна с закрепленными на них створками. Конструкция створок, их соединение между собой и с тягой управления аналогичны конструкции нижних створок.
Для уплотнения туннеля с крышками капота служат резиновые трубки, приклепанные к верхнему ободу туннеля.
При обслуживании двигателя для удобства подхода к агрегатам верхние туннели со стороны юбки капота могут быть отсоединены от дефлектора, сняты и уложены совместно с тягами управления в кронштейны, установленные с правой и левой сторон на шпангоуте № 1 фюзеляжа.
СИСТЕМА ВСАСЫВАНИЯ ВОЗДУХА, ПОСТУПАЮЩЕГО В КАРБЮРАТОР
К системе всасывания воздуха, поступающего в карбюратор, относятся: заборник холодного воздуха, воздухоприемник карбюратора, жаровые трубы и воздухозаборник жаровых труб.
Жаровые трубы и воздухозаборник жаровых труб расположены на выпускном коллекторе двигателя и будут рассмотрены ниже в п.8.5.
Заборник холодного воздуха расположен на верхней крышке внешнего капота и представляет собой обтекатель всасывающего патрубка воздухозаборника карбюратора, приклепанный к крышке капота (См. рис.8.3 поз.4).
Воздухоприемник карбюратора (рис.8.4) служит для подачи в карбюратор воздуха, при этом в зависимости от внешних условий в карбюратор может подаваться как атмосферный воздух, так и подогретый. На воздухозаборник карбюратора установлены заслонка и патрубок обратного выхлопа, которые обеспечивают удаление в атмосферу продуктов сгорания при обратном выхлопе.
Воздухоприемник карбюратора сварной конструкции и состоит из следующих основных частей: фланца крепления к карбюратору двигателя 10, всасывающего патрубка 7, кожуха 14, заслонки 2, патрубка отвода газов в атмосферу при обратном выхлопе 5, двух фланцев крепления гибких труб 11 подвода горячего воздуха и двух патрубков отвода горячего воздуха 13.
Рис. 8.4. Воздухоприемник карбюратора:
1 — поводок; 2 — заслонка; 3 — пружина; 4— заслонка обратного выхлопа; 5— патрубок; 6 — ось заслонки; 7— всасывающий патрубок; 8— конусные шпильки; 9— ось заслонки; 10 — фланец; 11 — гибкая труба; 12— болт; 13 — патрубок отвода горячего воздуха; 14 — кожух
Рис. 8.5. Схема регулировки температуры воздуха, подаваемого в карбюратор
І— в карбюратор поступает атмосферный воздух; ІІ— в карбюратор поступает горячий воздух;
ІІІ— в карбюратор поступает смесь атмосферного и горячего воздуха
К передней стенке всасывающего патрубка крепится кожух обогрева 14 с приваренными патрубками 13 для выхода горячего воздуха из воздухоприемника. Внутри воздухоприемника установлена заслонка 2, регулирующая температуру воздуха, поступающего в карбюратор.
На задней стенке всасывающего патрубка сделано окно, предназначенное для уменьшения давления газов, возникающих при обратном выхлопе через карбюратор. Окно закрыто заслонкой 4, удерживаемой спиральной пружиной 3. Для отвода газов за капотное пространство на окне установлен патрубок 5 обратного выхлопа с клапаном на верхней крышке капота.
С левой стороны в патрубке имеется вырез с бортиком для крепления дюралюминиевого кожуха обогрева высотного корректора. Кожух разъемный и крепится к бортику патрубка пятью винтами с анкерными гайками. Обе половины кожуха между собой соединяются при помощи пластины и двух винтов. В месте вывода поводка управления высотным корректором к кожуху приклепана для герметизации фетровая прокладка.
С правой стороны силовой установки, если смотреть по направлению полета на выступающий конец оси заслонки, установлен поводок 1 управления заслонкой 2 из кабины пилотов.
Подогрев воздуха, поступающего в карбюратор, в зимнее время осуществляется при помощи жаровых труб, расположенных внутри выпускного коллектора. Соединение жаровых труб с воздухоприемником осуществляется гибкими металлическими трубами 11. Такое соединение необходимо ввиду резких колебаний выпускного коллектора и всасывающего патрубка карбюратора при работе двигателя.
Подогрев воздуха, поступающего в карбюратор, в зимнее время необходим для предотвращения образования льда в диффузорах карбюратора. Температура смеси, поступающей в нагнетатель двигателя, должна быть в пределах от +3о С до +5° С.