Нагнетатель. Кинематика и общая схема действия нагнетателя

На моторе BK-107A установлен центробежный нагнетатель с двухскоростным механическим приводом и с поворотными лопатками на входе воздуха (лопатками Поликовского).

Переключение скоростей нагнетателя вибрационно-механическое. Управление переключением скоростей ручное, — из кабины летчика.

Нагнетатель повышает давление воздуха перед входом в цилиндры мотора для увеличения коэффициента наполнения цилиндров и повышения мощности мотора, а также поддерживает постоянное давление воздуха у входа в цилиндры по мере подъема на высоту, т. е. обеспечивает высотность мотора.

Двухскоростной привод центробежного нагнетателя улучшает полезное использование нагнетателя и дает возможность получать от мотора несколько большую мощность при переключении на низшую скорость на высоте ниже высоты переключения скоростей.

Регулирование постоянства давления воздуха за нагнетателем (р_к) с подъемом до расчетной высоты производится поворотом лопаток входного патрубка, изменяющих закрутку и скорость воздуха перед входом на крыльчатку.

Поворот лопаток осуществляется сервомотором автомата наддува, управляемого анероидом, находящимся под воздействием давления наддува р_к.

Для кратковременного повышения наддува с целью увеличения мощности на взлете имеется механическое управление положением анероида из кабины летчика.

В комплект нагнетателя входят (фиг. 37): входной патрубок с поворотными лопатками I, улитка и крыльчатка II, привод нагнетателя (состоящий из промежуточных валиков III и механизма управления переключением скоростей IV) и регулятор давления наддува V.

Фиг. 37. Узлы нагнетателя мотора

Кинематика и общая схема действия нагнетателя. Крыльчатка нагнетателя получает вращение от коленчатого вала через шестеренчатый перебор. Передача состоит из ведущей шестерни нагнетателя 10, трех одинаковых промежуточных валиков 25 с фрикционами и шестернями и шестерен 71 и 73 валика нагнетателя 70. Весь механизм передач к нагнетателю помещен в коробке передач (фиг. 38 и 39), в верхней части которого имеются суппорты для установки магнето.

Фиг. 38. Продольный разрез нагнетателя

Фиг. 39. Поперечный разрез нагнетателя

Ведущая шестерня нагнетателя, помещенная на хвостовике задней шестерни коленчатого вала I и соединенная с хвостовиком шлицами, постоянно сцеплена с шестерней промежуточного валика 25 и приводит его во вращение.

На промежуточном валике установлены фрикционы 39 и 33 первой и второй скоростей, на которых свободно помещены зубчатые венцы 38 и 34 первой и второй скоростей. При помощи фрикционов промежуточный валик постоянно соединен с одним из зубчатых венцов, за исключением кратковременного промежутка при переключении скоростей, когда фрикционы переходят через нейтральное положение. Зубчатые венцы постоянно сцеплены с шестернями 71 и 73 валика крыльчатки, на котором с помощью шлицевого соединения укреплены крыльчатка 80 и направляющий аппарат 82.

Переключение скоростей производит большая шестерня управления 16, свободно помещенная на ступице ведущей шестерни нагнетателя и вращающаяся вместе с ней. Наличие роликов 14 и сепаратора 13 дает возможность большой шестерне управления дополнительно вращаться относительно ведущей шестерни нагнетателя вправо и влево в пределах угла, ограниченного упорами на шестерне.

Относительное вращение большой шестерни управления сообщается малой шестерне управления 26, которая вращает шестерни-винты 28 фрикционов.

При вращении шестерен-винтов вправо или влево конусные фрикционы 33 и 39 перемещаются вдоль оси и замыкают зубчатый венец первой или второй скоростей с промежуточным валиком.

Когда зубчатый венец одной скорости соединен с промежуточным валиком, то другой венец освобождается и, находясь в зацеплении с шестерней валика нагнетателя, вращается вхолостую.

Относительное колебательное вращение большой шестерни управления создается вследствие эксцентричной нарезки зубьев малой шестерни управления и, следовательно, непостоянного передаточного отношения в зацеплении с большой шестерней управления.

Направление дополнительного вращения большой шестерни управления определяется положением сепаратора 13, роликов 14, поворачиваемого вручную посредством рычагов 68, 69 сектора 7, конуса 8 и коромысел 9 с рычажками 12.

Схема движения воздуха в нагнетатель следующая. Воздух из окружающей среды подводится к входному патрубку, проходит через щели, образуемые поворотными лопатками, где получает некоторую предварительную закрутку; затем поступает на вращающийся направляющий аппарат крыльчатки и в каналы, образуемые перьями вращающейся крыльчатки.

Фиг. 40. Отвлеченные характеристики нагнетателя: а – I скорости; б – II скорости

Под действием центробежных сил воздух протекает от центра к периферии крыльчатки, приобретая при этом большую скорость. Для преобразования полученной скорости в давление воздух проходит через диффузор, образованный в приемной части улитки, затем поступает в улитку, откуда направляется в воздухопроводы мотора; из воздухопроводов часть воздуха проходит диффузоры карбюраторов и, насыщенная топливом, поступает к смесевым клапанам цилиндров; другая часть воздуха по воздушным трубам поступает к воздушным клапанам цилиндров.

Характеристики нагнетателя на 1-й и II скоростях мотора приведены в диаграммах на фиг. 40.