3. Классификация авиационных поршневых двигателей

Авиационные поршневые двигатели могут быть классифицированы по различным признакам:

а) В зависимости от рода применяемого топлива — на двигатели легкого или тяжелого топлива.

б) По способу смесеобразования — на двигатели с внешним смесеобразованием (карбюраторные) и двигатели с внутренним смесеобразованием (с непосредственным впрыском топлива в цилиндры).

в) В зависимости от способа воспламенения смеси — на двигатели с принудительным зажиганием и двигатели с воспламенением от сжатия.

г) В зависимости от числа тактов — на двигатели 2-тактные и 4-тактные.

д) В зависимости от способа охлаждения — на двигатели жидкостного и воздушного охлаждения.

е) По числу цилиндров—на двигатели 4-, 8-, 12-цилиндровые и т. д.

ж) В зависимости от расположения цилиндров — на рядные (с расположением цилиндров в ряд) и звездообразные (с расположением цилиндров по окружности). Рядные двигатели в свою очередь подразделяются на 1-рядные, 2-рядные V-образные, 3-рядные W-образные, 4-рядные Н-образные или Х-образные двигатели. Звездообразные двигатели также подразделяются на однорядные, двухрядные и многорядные.

з) По характеру изменения мощности в зависимости от изменения высоты — на высотные, т. е. двигатели, сохраняющие мощность с подъемом самолета на высоту, и невысотные двигатели, мощность которых падает с увеличением высоты полета.

и) По способу привода воздушного винта — на двигатели с прямой передачей мощности на винт и редукторные двигатели.

В настоящее время на летательных аппаратах (ЛА) находят применение в основном 4-тактные поршневые двигатели легкого топлива с воздушным охлаждением. По сравнению с другими типами поршневых ДВС они в большей степени удовлетворяют основным требованиям, предъявляемым к силовым установкам ЛА с небольшими дозвуковыми скоростями полета: имеют хорошую экономичность, сравнительно малый удельный вес, отличаются высокой надежностью и долговечностью в работе.

4. Основные требования, предъявляемые к авиационным двс

Авиационный двигатель должен удовлетворять ряду требований конструктивного и эксплуатационного характера.

Основными требованиями являются:

1) соответствующая назначению самолета мощность. По величине развиваемой мощности поршневые двигатели условно подразделяются на: маломощные (100—500 л. с.}; средней мощности (500—1500 л. с.); большой мощности (1500—3500 л. с. и более). Двигатели малой и средней мощности устанавливаются на учебные, тренировочные и транспортные самолеты; двигатели большой мощности устанавливаются преимущественно на большие транспортные самолеты;

2) минимальный вес; чем меньше вес двигателя, тем больше полезная грузоподъемность самолета. Принято различать вес двигателя «сухой» и удельный. «Сухим» весом называется вес двигателя со всеми агрегатами без охлаждающей жидкости, масла и втулки винта. Удельным весом двигателя называется вес «сухого» двигателя, отнесенный к 1 л. с. его мощности.

Удельный вес современных мощных поршневых двигателей колеблется в пределах 0,45—0,65 кг/л. с. Удельный вес маломощных двигателей может достигать 1 —1,2 кг/л. с.

3) минимально возможные габариты (длину, ширину, высоту и диаметр). Чем меньше поперечный габарит двигателя, тем меньше лобовое сопротивление самолета.

4) экономичность. Экономичность определяется удельным расходом топлива. Удельным расходом называется расход топлива на I л. с. в час. Чем меньше удельный расход топлива, тем экономичнее двигатель. Удельный расход топлива в современных поршневых двигателях составляет 0,2-0,330 кг/л. с. ч. В настоящее время требования к экономичности поршневых двигателей все более и более повышаются. Для того чтобы удовлетворить этим требованиям, начинают применять комбинированные установки, у которых наряду с двигателем имеются агрегаты для использования энергии выхлопных газов двигателя (газовые турбины, реактивные патрубки и сопла). В результате этого удельные расходы топлива, отнесенные ко всей установке в целом, могут быть доведены до величин, значительно меньших 0,2 кг/л. с. ч.

5) надежность и долговечность. Под надежностью двигателя понимают способность его работать без вынужденных остановок из-за дефектов или поломок деталей и без снижения мощности в течение определенного срока. Продолжительность работы авиационных двигателей между ремонтами называется ресурсом двигателя. Ресурс зависит от типа двигателя и условий его эксплуатации. Долговечность двигателя определяется общим количеством часов, проработанных двигателем за весь срок его службы; она составляет 750 - 2000 и более часов.

6) достаточная высотность. Авиационный двигатель должен сохранять свою мощность при изменении высоты полета. Высотность современных авиационных поршневых ДВС достигает 10000—14000 м и более.

7) динамическая уравновешенность. Под динамической уравновешенностью понимают создание условий, при которых переменные по величине и направлению неуравновешенные силы в двигателе взаимно уравновешивают друг друга. Во избежание вибрации двигатель должен быть динамически уравновешен.

8) простота и удобство эксплуатации и технического обслуживания.

Конструкция двигателя должна обеспечивать удобство осмотра и подхода к агрегатам, нуждающимся в периодической регулировке и осмотре при эксплуатации.

Кроме этих основных требований, к авиадвигателю предъявляются специальные требования, например: легкость запуска, способность работать на общепринятых сортах топлива и масла, безопасность в пожарном отношении.