Авиация и космонавтика 2005 10

Полный переход на такие цилиндры был осуществлен в конце апреля 1945 года вследствие резкого возрастания, по причине указанных дефектов, съема с контрольного испытания моторов АШ-82ФН. Но этим поставленной цели достигнуть не удалось, так как дефект не только не снизился, о наоборот продолжал расти и в период половины моя достиг катастрофической величины, составившей 40% съема моторов от число поставленных на испытание.

В результате такого положения, сложившегося у некоторых ответственных работников завода убеждения, что основной причиной такого интенсивного развития дефекта являются вновь введенные цилиндры с параболическим профилем зеркала, последние с 15-го мая, по указанию директора завода, были с производства сняты и заменены цилиндрами прежней конструкции, т.е. с цилиндрическим профилем зеркала.

Несколько позднее, анализом статистических данных было установлено, что действительно, параболический профиль рабочей поверхности в верхней части цилиндра работу цилиндровой группы нисколько не улучшает, ибо съем моторов по дымлению и отбраковка цилиндров по уступчатой выработке для цилиндров с параболическим профилем зеркала и цилиндров с нормальным профилем зеркала составляет одну и ту же величину.

Рис.6

Но но этом работы с исследованием профиля рабочей поверхности не прекратились, а продолжали развиваться дальше в свете новой гипотезы о природе образования уступов, высказанной Главным Конструктором АД. Швецовым.

Сущность этой гипотезы заключается в предположении периодического отставания главным образом первого газоуплотнительного кольцо поршня от профиля зеркала цилиндра в начале раструба, образующегося в верхней части гильзы в результате ее тепловой деформации. Отрыв кольцо происходит под действием большой скорости движения, максимальные значения которой (17-20 мт/сек), кок подтвердили исследования профиля зеркала цилиндра в нагретом состоянии, совпадают с моментом прохождения кольцом кривизны, образующей раструб.

Периодически отрываясь от профиля рабочей поверхности, кольцо под действием силы упругости разжимается и с ударом вновь соприкасается с зеркалом, производя в месте удара уступчатую выработку.

Наиболее вероятным тактом рабочего процесса, в котором происходит отрыв кольца от зеркала цилиндра, следует предполагать такт выхлопа, так как в этом такте верхнее кольцо свободно от воздействия на него газовых усилий и в основном находится только под влиянием сил собственной упругости и силы инерции, развивающейся от давления. Естественно, что для исключения явления отставания кольцо от профиля рабочей поверхности этот профиль в нагретом состоянии должен максимально приближаться к цилиндрическому.

Рядом проведенных опытов удалось установить, что лучшим профилем рабочей поверхности цилиндра, который в нагретом состоянии максимально приближается к цилиндрическому, является профиль, соответствующий деформации верхнего конца окончательно обработанной по зеркалу гильзы после навертывания но нее головки.

В этом случае уменьшение диаметра верхнего отверстия гильзы обеспечивается по произвольной кривой на величину от 0,3 до 0,5 мм на длине 50-65 мм от верхнего торца (см. фиг. №№ 4 и 5).

Для проверки работы цилиндров с таким профилем было проведено:

а) 50-ти часовое испытание но одноцилиндровой установке в поре с серийными поршневыми кольцами.

Результат испытания: износ за 50- ти часовое испытание не превышает износа, получающегося за 10 часов но серийном цилиндре.

Состояние поршневых колец хорошее.

б) 10-ти часовое моторное испытание с газоуплотнительными кольцами и в первой канавке поршней хромированными по образующей (образующая конусная).

Результат испытания: износ цилиндров не превышает 0,04 мм. Состояние колец хорошее.

в) Испытание малой серии моторов АШ-82ФН в количестве 60 моторов с постановкой в первую конавку всех поршней газоуплотнительного кольцо с цилиндрической образующей.

Результат испытания: после сдаточного испытания из числа опытных цилиндров, было обнаружено 6 цилиндров с уступчатой выработкой, расположенной на высоте 224 мм от нижнего торца гильзы, которая в отличие от выработки, получающейся но цилиндрах с обычным профилем, имела обратный характер (см. фиг. № 6).

Тотчас произведенными исследованиями было установлено, что причиной такой выработки являлась работа в распор 2-х маслосборных колец, находящихся в 4-й канавке поршня.

После соответствующего увеличения зазора в стыке этих колец, указанная выработка больше не наблюдалась.

Во время прохождения моторами контрольного испытания, из их число было снято по дымлению цилиндров только 3 мотора (5%). При вскрытии и осмотре восьми дымивших цилиндров обнаружено, что 7 цилиндров находились в удовлетворительном состоянии и один цилиндр имел прямую уступчатую выработку, расположенную по средине гильзы цилиндра.

г) Длительное 50-ти часовое испытание мотора АШ-82ФН №82142192, взятого из число малой серии.

Поршневые кольца в первой канавке с цилиндрической образующей.