Авиация и космонавтика 2005 10

б) Отрывание 1-го гозоуплотнительного кольцо от профиля рабочей поверхности но кривизне, образующей тепловой раструб в верхней части гильзы цилиндра.

ПРОВЕДЕННЫЕ ОПЫТНЫЕ РАБОТЫ

1. Для определения равномерности по длине и окружности рабочей поверхности цилиндров глубины и твердости азотированного слоя были подвергнуты металлографическому исследованию ряд новых цилиндров, снятых с моторов по наличию уступчатой выработки.

Металлографическим анализом установлено, что все вновь выпускаемые цилиндры, а также 70% цилиндров с уступчатой выработкой имеют глубину и твердость азотированного слоя по длине и окружности зеркала, вполне соответствующие техническим условиям.

Но, тем не менее, на всех исследуемых образцах обнаружено, что непосредственно в месте уступчатой выработки, толщина азотированного слоя и твердость поверхности, не выходя из пределов технических условий, все же несколько ниже, чем в точках лежащих до и после выработки. Обычно уменьшение толщины слоя соответствует величине порядка 0,02- 0,05 мм, а уменьшение твердости достигает 2-х единиц.

Факт уменьшения в месте уступчатой выработки толщины и твердости азотированного слоя свидетельствует о том, что кольцевая выработка есть не что иное, как местный износ рабочей поверхности.

Для дополнительного подтверждения влияния на образование уступчатой выработки неравномерной глубины и твердости азотированного слоя, в период наибольшего подъема дефекта было проведено контрольное испытание 10 моторов АШ-82ФН, с цилиндрами, изготовленными под строгим технологическим наблюдением.

Результат испытания оказался неудовлетворительным, так как 2 мотора было снято с испытания по дымлению 5-ти цилиндров, из которых 4 цилиндра имели уступчатую выработку.

Таким образом, указанным испытанием удалось установить, что параметры глубины и твердости азотированного слоя основной причиной, вызывающей уступчатую выработку, не являются.

2. Проверка мнения появления уступчатой выработки вследствие распора силами газов верхнего поршневого кольца в такте расширения была произведена построением схемы сил, действующих в цилиндре мотора АШ- 82ФН.

Из этой схемы очевидно, что распор силами газов первого гозоуплотнительного кольцо в момент прохождения им рабочей поверхности цилиндра, на которой в подавляющем большинстве случаев образуется местная кольцевая выработка, сравнительно невелик и вряд-ли может иметь существенное значение но образование выработки. И в сомом деле, если в начале движения поршня от ВМТ над его днищем в такте расширения действует усилие газов, равное 11200 кг, то в момент прохождения им зоны образования уступов над его днищем действует усилие, составляющее всего лишь 4000 кг.

3. Влияние но образование кольцевой выработки коробления торце в поршневых колец было проверено но двух малых сериях моторов АШ-82ФН по 100 моторов в каждой, с постановкой на все поршни этих моторов газоуплотнительных колец, лапинговон- ных по торцам.

В первом случае было проведено контрольное испытание 100 моторов до момента резкого возрастания дефекта дымления цилиндров.

Полученный при этом результат показывает, что постановка на поршни колец, хонингованных по торцам, снижает дефект дымления с 14,7 до 9,5%.

Во втором случае, то же самое испытание было проведено в период наибольшей интенсивности дефекта, но никаких улучшений не было замечено. Из число поставленных но испытание моторов 30% было снято по дымлению и уступчатой выработке цилиндров.

4. По определению влияния но образование уступчатой выработки степени чистоты рабочей поверхности, на контрольное испытание было собрано 35 моторов с цилиндрами переднего ряда, предварительно прохонингованными( *) по зеркалу до степени чистоты 10-15 микродюймов по профилометру, вместо 4-6 микродюймов, соответствующим новым цилиндрам.

Результат испытания удовлетворительный. Предварительное хонингование цилиндров перед постановкой их на контрольное испытание снижает съем моторов по дымлению и уступчатой выработке цилиндров с 15% до 10%.

5. Для проверки качества выполнения технологии испытания моторов, в период наибольшего снятия моторов по дымлению цилиндров, в течение 10 дней было организовано круглосуточное дежурство но балансах Испытательной станции работников ОТК, конструкторов и технологов.

Результат проверки: отступлений от технологии испытания не отмечено. Съем же моторов по дымлению и уступчатой выработке цилиндров продолжал оставаться на прежнем уровне (до 35%).

6. Влияние но износ и дымление цилиндров продолжительности приработки перед контрольным испытанием было проверено:

а) Контрольным испытанием 86 моторов АШ-82ФН с продолжительностью приработки перед контрольным испытанием, равной 1 час 35 мин вместо существующих 43 мин.

Результат неудовлетворительный. Съем моторов с испытания по дымлению цилиндров составил 35%.

б) Контрольным испытанием 31 мотора АШ-82ФН с увеличенным приработком в 1 час 10 мин. Целью этого испытания являлось создать наилучшие условия проведения приработки перед режимной работой за счет плавного перехода с одних оборотов на другие (через каждые 100 оборотов с n=1000 об/мин до n- 1600 об/мин) и увеличения времени работы но указанных оборотах.

Результат неудовлетворительный. Из числа поставленных но испытание, 8 моторов были сняты с испытания по дымлению цилиндров.

7. Вследствие того, что съем моторов по дымлению и уступчатой выработке цилиндров присуще только контрольным моторам, собираемым но испытание с насосами непосредственного впрыска топливо в цилиндры, и является весьма редким по сдаточным мотором, собираемым на испытание с карбюраторами, сложилось мнение, что основной причиной уступчатой выработки цилиндров является некачественная робота топливных форсунок и насоса непосредственного впрыска.

С целью исследования этого вопроса были поставлены эксперименты:

а) По причине того, что на заводе пока нет возможности для правильного контролирования топливных форсунок на качество распыла топлива, было проведено испытание 6-ти моторов АШ-82ФН с форсунками, снятыми с цилиндров после образования но них уступов или показавших плохую работу.

Результат испытания удовлетворительный. Все моторы прошли испытание без дефектов цилиндровой группы.

б) Сдаточное испытание 6 моторов АШ-82ФН с постановкой насосов непосредственного впрыска вместо карбюра торов.

Результат испытания удовлетворительный.

Цилиндров с уступами после испытания не обнаружено.

в) 2 десятичасовых испытания но одноцилиндровой установке топливных форсунок с хорошим и плохим распылом топлива. Отбор форсунок, за неимением соответствующей аппаратуры, был сделан приближенно.