Двигатель

Двигатель М-14П четырехтактный, воздушного охлаждения, бензиновый с звездообразным расположением цилиндров и с карбюраторным смесеобразованием. Двигатель имеет девять цилиндров, расположенных в одной плоскости на среднем картере; редуктор, понижающий частоту вращения вала воздушного винта относительно частоты вращения коленчатого вала; центробежный нагнетатель с односкоростным механическим приводом, смесесборник, диффузор и заднюю крышку.

Двигатель охлаждается воздухом, поступающим через жалюзи, установленные в лобовой части капота двигателя. Для повышения эффективности и обеспечения равномерного охлаждения всех цилиндров на них установлены воздушные дефлекторы. Детали двигателя смазываются маслом под давлением и разбрызгиванием. Запуск двигателя осуществляется сжатым воздухом.

Электрические провода, соединяющие магнето со свечами зажигания, заключены в экранизированный коллектор проводов зажигания.

На двигателе установлены агрегаты: на вале винта — воздушный винт изменяемого шага; на картере редуктора — регулятор оборотов, на головке каждого цилиндра установлены по две свечи и пусковой клапан, на смесесборнике — карбюратор; на задней крышке — два магнето, масляный насос, бензиновый насос, распределитель сжатого воздуха, компрессор, генератор и датчик тахометра.

Основные технические данные двигателя М-14П

Условное обозначение двигателя	М-14П
Система охлаждения	воздушная
Число цилиндров
Расположение цилиндров	звездообразное
Порядок нумерации цилиндров	по часовой стрелке, если смотреть на двигатель спереди, считая верхний цилиндр первым; главный шатун расположен в цилиндре № 4
Система и передаточное число привода редуктора	планетарный с шестью сателлитами, одноступенчатый, передаточное число 0,658
Тип винта	В530ТА-Д35, изменяемого шага, тянущий
Тип нагнетателя и передаточное число привода	центробежный, одноступенчатый, одно-скоростной с механическим приводом, передаточное число 8,16
Высотность двигателя	невысотныи
Время непрерывной работы двигателя, мин:
а) на взлетном режиме, не более
б) на максимально допустимой частоте вращения, не более
в) на остальных режимах	неограниченно
Максимально допустимая частота вращения, об/мин	2950 (101%)
Минимально допустимая частота вращения (малый газ), об/мин	700 (24%)
Время перехода (приемистость) от режима малого газа до взлетного, не более, с

 

Режимы работы двигателя М-14П приведены в табл. 13.

Работа двигателя в перевернутом полете

Режимы работы	номинальные
Продолжительность непрерывной работы, мин.
Общее время работы за ресурс, не более, %

 

Примечания.

1. Мощность двигателя и удельные расходы топлива на всех режимах должны обеспечиваться при незагруженных генераторе и компрессоре.

2. В скобках даны номинальные значения частоты вращения коленчатого вала, выраженные в процентах по унифицированному тахометру (99,4% соответствуют 2900 об/мин коленчатого вала).

Таблица 13. Режимы работы двигателя М-14П.

Режим двигателя	Мощность у земли (приведенная), л.с.	Частота вращения коленчатого вала, об/мин	Удельный расход топлива (от - до), г/л.с.ч.	Давление за нагнетателем, мм рт. ст.
Взлетный	360—2%	2900+1%-2% (99%)	285-315	125+15 (избыточное)
Номинальный I	290—2%	2400±1% (82%)	280—310	95±15 (избыточное)
Номинальный II	240—2%	2050±1% (70%)	265—300	75±15 (избыточное):
Крейсерский I	0,75 от замеренной мощности II номинального	1860±1% (64%)	210—230	735±15 (абсолютное)
Крейсерский II	0,6 от замеренной мощности II номинального	1730±1% (59%)	215-235	670±15 (абсолютное)
Малый газ		700 не более (24%)

 

Топливо и система питания топливом

Сорт топлива	бензин Б-91/115 ГОСТ 1012-72
Октановое число, не менее.
Тип карбюратора и количество	АК-14П, беспоплавковый, один
Давление топлива перед карбюратором, кгс/см2:
на рабочих режимах	0,2—0,5
при минимальной частоте вращения, не менее	0,15
Температура воздуха на входе в карбюратор, °С	10—45
Бензиновый насос.	702МЛ
Сорт масла для летней и зимней эксплуатации	МС-20 или МК-22
Удельный расход масла на I крейсерском режиме, г/л. с. ч, не более	8 (в течение первого ресурса)
Масляный насос	МН-14А

 

Температурные режимы головки цилиндра № 4

Температура головок цилиндров, °С:
	- рекомендуемая	140-190
	- минимально допустимая для нормальной работы двигателя
	- максимальная при длительной работе двигателя
	- максимально допустимая при взлете и наборе высоты не более 15 мин. и не более 5% от ресурса.

 

Массовые данные и габаритные размеры двигателя

Сухая масса двигателя

214±2% кг

 

В сухую массу двигателя не входят масса генератора, компрессора, фильтра тонкой очистки топлива с трубопроводами, кольцо подмоторной рамы, детали выхлопного коллектора, датчика тахометра.

Винт

Винт В5 30Т-Д35 используется на самолетах совместно с двигателем М-14, винт В5 30ТА-Д35 — с двигателем М-14П.

Винты — воздушные, тянущие, изменяемого в полете шага, двухлопастные, отличаются только углами установки лопастей.

Основные технические данные

Условное обозначение винта	В530Т-Д35	В530ТА-Д35
Тип двигателя	М-14	М-14П
Редукция двигателя	0,787	0,658
Минимальный угол установки лопасти на радиусе 1000 мм, град	12°±10'	14°30'±10'
Максимальный угол установки лопасти на радиусе 1000 мм, град	32°±30'	34°30'±30'
Тип винта	тянущий, автоматический, гидравлический
Положение лопастей винта при остановке двигателя	на максимальном угле
Схема действия	прямая
Принцип действия	гидроцентробежный
Направление вращения	левое
Диаметр винта, м	2, 4
Обозначение лопастей	Д-35
Число лопастей
Максимальная ширина лопасти, мм.
Относительная ширина лопасти на радиусе 900 мм	С-0,065
Расчетный момент инерции, кгс/см2
Диапазон поворота лопастей, град	20° ±40'
Угол установки противовеса, град	25°±1°
Разность углов установки противовеса для одного винта, не более	25'
Масса винта, кг	40+2%

 

Конструкция винта. Воздушный винт В530ТА-Д35 состоит из узлов корпуса, цилиндра, лопасти, деталей установки винта на вал двигателя и отеплителя винта.

Конструкция винта приведена на рис. 77. Корпус 10 служит для крепления всех узлов и деталей винта, а также для установки и крепления винта на валу двигателя 1. Для установки узлов лопастей 26 в корпусе имеется два лопастных гнезда. Установка и крепление лопастей в корпусе производится при помощи переходных стаканов 8, которые установлены на двух упорных роликовых подшипниках 7 и одном текстолитовом вкладыше 5 и закреплены гайкой корпуса 6. Эксцентрично расположенный палец переходного стакана с надетым на него сухарем 28 входит в проушины поводка 25. Таким образом, при перемещении поводка по ступице 17 переходной стакан поворачивается в корпусе в пределах установленного диапазона. Текстолитовый вкладыш 5 впрессован в гайку корпуса. Во вкладыше установлена манжета, предохраняющая смазку от выбрасывания. Для крепления манжеты и текстолитового вкладыша 5 в гайку корпуса ввертывается кольцо. Оно имеет резьбовые отверстия для крепления балансировочных пластин 4.

Контровка гайки корпуса осуществляется с помощью контровочных пластин 30 и винтов 16. Лопасти ввертываются в переходные стаканы на резьбе и фиксируются в нужном угловом положении с помощью хомутов противовесов 23, установленных на наружной проточке переходных стаканов. Три прорези, имеющиеся на переходном стакане, обеспечивают наружное крепление лопасти при затяжке болтового соединения на хомуте противовесов 23. Угловое перемещение противовесов фиксируется штифтом 18. Резьбовое крепление лопастей в переходных стаканах обеспечивает возможность замены поврежденных лопастей новыми в полевых условиях, а также транспортирование винта в разобранном виде.

В корпус запрессована и закреплена винтами ступица 17. По наружной ее поверхности перемещается поводок 25. Для уменьшения трения при перемещении в поводок запрессовывается текстолитовый вкладыш. От проворачивания поводок предохраняется двумя шпонками, закрепленными на нем винтами. Шпонки входят в соответствующие пазы на наружной поверхности ступицы. На корпусе имеются фланцы с торцевыми шлицами для соединения с валом двигателя 21 и с замком для присоединения узла цилиндра 22. Последний крепится на корпусе байонетным замком и контрится шпонкой 29, которая закрепляется к корпусу винтом, законтренным проволокой.

Герметичность рабочей полости узла цилиндра обеспечивается манжетами поршня 20. В центровое отверстие поршня входит штуцер маслопровода 19, который законтрен звездочкой 24 и стопорным кольцом 21. Поршень воспринимает давление масла в цилиндре и передает усилие давления на поводок для поворота лопастей в сторону малого шага. При переходе лопастей в сторону большого шага от центробежных сил противовесов поршень воспринимает давление от поводка и вытесняет масло из полости цилиндра. В носовой части поршня устанавливается регулировочное кольцо, с помощью которого производится регулировка диапазона поворота лопастей. Кольцо закреплено на поршне шплинтами.

Рис. 77. Конструкция винта: 1 — вал двигателя; 2 — стакан лопасти; 3 — винт; 4 — пластина балансировочная; 5 — вкладыш текстолитовый; 6 — гайка корпуса; 7 - роликовый подшипник; 8 — стакан переходный; 9 —шайба упорная; 10 — корпус; 11 — переходник; 12 — прокладка переходника; 13 — прокладка штуцера; 14 — гайка; 15 — шайба контровочная; 16 — винт; 17 — ступица; 18 — штифт; 19 — штуцер маслопровода; 20 — поршень; 21 — кольцо стопорное; 22 — узел цилиндра; 23 — хомут противовеса; 24 — звездочка контровочная; 25 — поводок; 26 — лопасть; 27 — перо лопасти; 28 — сухарь пальца; 29 — шпонка цилиндра; 30 — пластина контровочная; 31— узел противовеса; 32 — проволока.

 

Узел лопасти состоит из лопасти 27 и металлического стакана 2. Лопасть винта имеет профилированную часть, называемую пером, которая переходит в резьбовую часть, называемую комлем.

Профилированная часть или перо лопасти создает тягу воздушного винта, а резьбовой комель служит для закрепления лопасти в стакане.

В верхней части металлического стакана (при положении лопасти вверх) для предохранения резьбового соединения от попадания масла устанавливается уплотнительное кольцо. В нижней части стакана с целью устранения качки лопасти вследствие различных коэффициентов линейного расширения материалов устанавливаются торцовые шайбы с прокладками. Шайбы крепятся длинными болтами, вворачиваемыми в лопасть.

Для предохранения от охлаждения масла, особенно в зимних условиях, на резьбовой хвостик узла цилиндра 22 устанавливается отеплитель.

Принцип работы. Воздушный автоматический винт изменяемого в полете шага приводится во вращение от двигателя через редуктор.

Винт превращает механическую работу двигателя в силу тяги за счет реакции отбрасываемой струи воздуха. Совместная работа винта и регулятора Р-2 обеспечивает автоматическое изменение шага винта, поддерживая этим постоянную частоту вращения двигателя на всех режимах полета самолета (рис. 78). Поворот лопастей на увеличение углов установки (шага) происходит под действием моментов, создаваемых центробежными силами противовесов, а на уменьшение углов — под действием моментов, создаваемых давлением масла на поршень, поступающего в цилиндр винта от маслонасоса регулятора.

При установившемся режиме, когда поступательная скорость самолета и мощность двигателя не меняются, центробежная сила грузов 6 уравновешена силой затяжки пружины 7 и золотник регулятора 12 находится в среднем положении, перекрывая своим буртиком канал А, ведущий к цилиндру винта 2. Масло в цилиндре оказывается закрытым, и угол установки лопастей не меняется; при этом масло из насоса 11 через редукционный клапан 10 перепускается обратно на вход в насос. При увеличении частоты вращения двигателя грузики 6 расходятся и, сжимая пружину 7, перемещают золотник регулятора 12 вверх. Полость цилиндра 2 через канал А сообщается с картером двигателя, и давление масла в цилиндре падает.

 

Рис 78 Схема работы винта: 1 — поршень; 2 — цилиндр винта; 3 — поводок; 4 — проушины поводка; 5 — пальцы; 6 — грузики; 7 — пружина, 5 — рейка; 9 — зубчатое колесо; 10 — редукционный клапан; 11 — насос; 12 — золотник регулятора; 13 — лопасти винта; 14 — противовесы; 15 — сухари; 16 — регулировочное кольцо; А — канал, ведущий к цилиндру винта

 

Лопасти 13 под действием момента, развиваемого центробежными силами противовесов 14, поворачиваются в сторону увеличения угла установки до тех пор, пока частота вращения винта не будет равна заданной.

При достижении заданной частоты вращения золотник 12 перекроет канал А, слив масла из цилиндра и дальнейшее увеличение угла установки лопастей прекращаются.

При падении частоты вращения винта центробежная сила грузиков 6 уменьшается и они сходятся под действием силы затяжки пружины 7, золотник опускается и открывает доступ масла в канал А. Масло по каналу поступает в цилиндр винта и передвигает поршень 1, который поворачивает лопасть в сторону уменьшения угла установки лопасти, при этом частота вращения двигателя увеличивается.

При достижении заданной частоты вращения золотник 12 займет равновесное положение и дальнейшее уменьшение угла установки лопастей прекращается.

Принудительное переключение лопастей винта с малого угла установки на большой осуществляется следующим образом. Пилот с помощью рычага управления шагом винта через зубчатое колесо 9, рейку 8 и пружину 7 перемещает золотник 12 в крайнее верхнее положение. В этом случае полость цилиндра сообщается с картером двигателя. Под воздействием момента от центробежных сил противовесов лопасти поворачиваются в сторону увеличения угла, а эксцентрично расположенные на переходных стаканах пальцы 5 через сухари 15, находящиеся между проушинами поводка, перемещают поводок 3 вдоль ступицы влево. Связанный с поводком поршень перемещается им в том же направлении и вытесняет масло из полости цилиндра 2.

Движение поводка 3 и поршня 1 а, следовательно, и поворот лопастей прекращается в тот момент, когда регулировочное кольцо 16 поршня дойдет до упора в цилиндр.

Принудительное переключение лопастей винта с большого угла установки на малый осуществляется следующим образом. Пилот рычагом с помощью тяги перемещает золотник 12 вниз. При этом масло из насоса 11 по каналу А поступает в цилиндр винта 2, создавая давление на поршень 1, который перемещает его вдоль ступицы вправо. Поводок 3 через сухари, расположенные в его проушинах 4, перемещает эксцентрично расположенные пальцы 5 переходных стаканов и, преодолевая момент, создаваемый центробежными силами противовесов, поворачивает лопасти на меньший угол.

Движение поршня с поводком а, следовательно, и поворот лопастей в сторону меньшего угла, прекратится, когда поводок упрется в специальный буртик на корпусе втулки винта.