DSCN3846

pewne określone wartości, które przy dłuższej pracy w warunkach rezonansu mogą doprowadzić do pęknięcia wału w wyniku zmęczenia materiału. Wartość osiągany* wzrostów odkształceń zależy od tego, z którą harmoniczną nastąpił rezonans i jak duże siły tłumiące występują w tych warunkach. Drgania są zjawiskiem bardzo złożonym. Tu omówiono jedynie układy najprostsze. Na wartość drgań mają wpływ zarówno liczba cylindrów, jak i kolejność zapłonu, układ silnika oraz rodzaj śmigła. Stosowanie śmigła o nastawnym skoku wprowadza dodatkowe parametry, wpływające na charakterystykę drgań silnika. W celu zmniejszenia wpływu drgań skrętnych stosuje się tłumiki drgań- Schemat działania tłumika drgań skrętnych pokazano na rys. 43. Tłumik drgań jest ciężarem wyważającym

Rys. 43. Schemat działania tłumika drgań skrętnych

a—stała prędkość obrotowa o—const, b—przyspieszona prędkość oórotowa( rn+Aj, c— opóźniona prędkość obrotowa (o-AJ, Pt —siła bezwładności

wykorbienia wału zawieszonym przegubowo w ten sposób, że przy stałej prędkośti obrotowej ciężar zajmuje położenie wyznaczone przez siłę odśrodkową. Gdy prędkość obrotowa zwiększy się o A. (rys. 43b), wtedy ciężar wychyla się w kierunki przeciwnym do kierunku obrotów; powstająca siłą bezwładności działa w kierunku zmniejszenia prędkości obrotowej i na odwrót, gdy prędkość obrotowa zmniejszy są o Ao (rys. 43c), ciężar przemieszcza się do przodu, a powstająca sił bezwładności działa w kierunku zwiększenia prędkości obrotowej.

3.4 UKŁAD ROZRZĄDU

Podczas pracy tłokowego silnika spalinowego przestrzeń robocza cylindra najpierw napełnia się mieszanką lub powietrzem, następnie zostaje szczelnie zamknięta, a* końcu opróżniona z rozprężanych spalin. Mieszanka palna lub powietrze oraz spaK przepływają w odpowiednim kierunku wyłącznie dzięki różnicom ciśnienia, które

Strona 56

ZESPÓL / J Iapedoyje

powstają okresowo w wyniku ruchu tłoka. Przepływem gazów przez cylindry pracującego silnika steruje specjalny mechanizm, zwany układem rozrządu.

Działanie rozrządu polega przede wszystkim na otwieraniu i zamykaniu na pewien czas połączenia między przestrzenią roboczą cylindra a kanałem dolotowym (rurą ssącą) oraz kanałem wylotowym. Dzięki synchronizacji działania rozrządu z rucha-mi tłoka w odpowiednich okresach czasu w cylindrze utrzymują się różnice ciśnień, które zapewniają przepływanie gazów w wymaganym kierunku — z kanału dolotowego do wnętrza cylindra, a następnie z wnętrza cylindra do kanału wylotowego.

Spośród kilku znanych sposobów sterowania wymianą gazów w cylindrach (zaworowy, tłokowy, tłokowo-zaworowy i suwakowy) w tłokowych silnikach lotniczych stosuje się obecnie wyłącznie rozrząd zaworowy.

Głównym problemem decydującym o jakości rozrządu, a zatem i o sprawności silnika, jest dokładne napełnianie roboczej przestrzeni cylindra świeżą mieszanką i dokładne usunięcie spalin z cylindra w bardzo krótkich okresach (ok. 0,02 s). Skuteczność działania mechanizmu zaworowego zależy przede wszystkim od tzw. czasoprzekrojów. Czasoprzekrój jest to wielkość charakteryzująca zarówno czas otwarcia zaworu, jak i powierzchnię przekroju przelotowego zaworu.

Czasoprzekroje można wyznaczyć na podstawie wykresu zmian czynnych przekrojów zaworów zależnych od kąta obrotu wału korbowego. Na rysunku 44 pokazano wykres obrazujący, że zwiększenie się czynnego przekroju przelotowego jest dość powolne, natomiast czas przeznaczony na wlot świeżej mieszanki i wylot spalin jest bardzo krótki. Prędkość zamykania i otwierania zaworów jest ograniczona przyspieszeniami powstającymi w mechanizmie zaworowym i w całym układzie. Wykres wykazuje, że przez pewien określony czas otwarte są oba zawory — wylotowy i dolotowy, oraz że zawór wylotowy zaczyna się otwierać jeszcze w czasie suwu rozprężania (pracy), a zawór dolotowy zamyka się dopiero na początku suwu sprężania. Kąty obrotu, przy których następuje początek otwierania lub koniec zamykania zaworów, są ustalane praktycznie, na podstawie wypróbowanych rozwiązań innych silników, a następnie korygowane w badaniach prototypowych silnika (tabl. 2). Czas, w którym są otwarte oba zawory (wylotowy i dolotowy) jest nazywany pokryciem zaworów.

Strona 57