Текст книги "Авиация и космонавтика 2005 10"

Автор книги: Авиация и космонавтика Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 8 страниц)

Надо отметить, что работа военпредов, особенно в военное время требовала от них немалой изобретательности и искусства дипломата. В процессе серийного производства на заводах шла непрекращающаяся борьба как за качество, так и за количество. Нетрудно понять, что это были взаимоисключающие требования. По требованию ГКО и наркоматов даже в самом конце войны наши заводы продолжали наращивать темп выпуска и максимум был достигнут в марте-апреле 1945 года.

Сейчас часто раздаются голоса, дескать, зачем это было нужно, ведь было ясно, что война вот-вот закончится. Однако это только теперь мы знаем всё, а тогда Сталин, опасаясь всяких неожиданностей, не давал расслабиться никому.

Но при постоянно увеличивающемся темпе выпуска сохранять на должной высоте качество продукции удавалось далеко не всегда. Периодически при приемке готовой продукции военпреды выявляли те или иные дефекты, и перед ними вставал извечный вопрос: что делать? Если не принимать, то будет большой скандал, и чем кончится дело неизвестно. Если принять, то пойдут претензии из строевых частей, и нагоняй от своего начальства тоже обеспечен. В большинстве случаев приходилось договариваться с заводчанами и искать взаимоприемлемые решения, «не вынося сор из избы». Правда, в 1946 году эта практика сильно «аукнулась» А.И. Шахурину, А.А. Новикову, А.К. Репину, Н.П. Селезневу и некоторым другим руководящим работникам ВВС и НКАП.

Но в начале 1945 года И.К. Четверик еще проявлял дипломатичность и лишь потом обстоятельно изложил то, что же происходило тогда на заводе №19 на самом деле.

В те дни, когда вся страна праздновала победу, в Перми обстановка была далеко не праздничной. Наконец-то, ответственность за появление дефектов цилиндров моторостроителями была признана, и начался «разбор полетов», похожий на детективный триллер. Впрочем, слово нужно предоставить непосредственному свидетелю и участнику событий «горячего лета 1945 года» инженер-майору Ивану Кузьмичу Четверику:

«В основу проведения работ по борьбе с преждевременным износом и уступчатой выработки цилиндров моторов АШ-82ФН в 1945 году, за исключением нескольких предложений возникших в последнее время, были вновь положены предположения о причинах образования дефекта, уже неоднократно подвергавшиеся проверке в прошлые годы но различных типах выпускаемых заводом моторах.

Кратко эти предложения сводятся к следующему:

1. Неравномерная глубина и твердость азотированного слоя по длине рабочей поверхности гильзы.

2. Распор силами газов верхнего поршневого кольцо в такте расширения.

3. Волнистая поверхность торцов газоуплотнительных колец приводящая к прорыву газов из камеры сгорания в межкольцевые пространства, к сгоранию и коксованию в них масло и, следовательно, к быстрому износу цилиндров.

4. Высокая степень чистоты рабочей поверхности цилиндра, недостаточно хорошо удерживающая масло, особенно в верхней части цилиндра, в начальный период работы мотора.

5. Отступления от технологии испытания моторов, заключающиеся в игнорировании заливки мосла в цилиндры перед началом испытания, прокачки масло-магистрали мотора горячим маслом перед запуском и недостаточном прогреве моторов во время приработки.

6. Короткая (по времени) приработка моторов перед контрольным испытанием.

7. Плохая работа топливной аппаратуры, могущая проявляться в некачественном распыле топлива форсунками и неравномерной подоче топливо по цилиндрам насосом непосредственного впрыска.

Рис.1

Рис.2

8. Неравномерное распределение воздуха воздушными дефлекторами, устанавливаемыми на цилиндры моторов, собираемых на контрольное испытание и ведущее к неравномерным тепловым деформациям цилиндров.

9. Завышенные перекосы отверстий в главном шатуне под пальцы прицепных шатунов и фланца крепления цилиндров к зеркалу цилиндра, нарушающее движение поршня по рабочей поверхности цилиндра.

10. Осушающее действие масло– сборных колец, расположенных в 4-й канавке поршня.

11. Повышенное содержание в масле бензина.

12. Возможность дымления цилиндров, если на них отсутствует уступчатая выработка, от неравномерной затяжки цилиндровых гаек.

13. Режущее действие 1-го поршневого кольца имеющего острую рабочую кромку и работающего по сравнению с другими кольцами в наиболее трудных условиях.

14. о) Раструб, получающийся в верхней части гильзы в результате тепловой деформации цилиндра и усугубляющий режущее действие 1-го гозоуплотнительного кольцо.

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( *

[Закрыть]) 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.

Результат испытания: из носы цилиндров равноценны. Износы колец больше с форсункой, имеющей плохой распыл.

г) 5-ти часовое испытание на одноцилиндровой установке по определению влияния но износ цилиндров и поршневых колец обогащения смеси.

Результат испытания: на нормальных смесях износы гильз и колец были больше, чем износы при роботе мотора но богатой смеси.

8. Предположение о том, что уступчатая выработка является следствием постановки на цилиндры дефлекторов обдува, также как и в предыдущем случае, сложилась на основании разницы в сборках сдаточных и контрольных моторов.

По установившемуся еще в 1941 году производству, дефлекторы обдува цилиндров устанавливаются только на моторы, собираемые но контрольное испытание, а сдаточное испытание моторы проходят без дефлекторов.

По определению влияния дефлекторов обдува на дымление цилиндров было проведено:

а) Сдаточное испытание 8 моторов АШ-82ФН с постановкой всех дефлекторов обдува цилиндров.

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

б) Контрольное испытание 6-ти моторов АШ-82ФН без дефлекторов обдува переднего ряда цилиндров.

Результат неудовлетворительный. Два мотора снято с испытания по дымлению цилиндров.

9. По вопросу влияния но износ и дымление цилиндров осей отверстий в главном шатуне под пальцы прицепных шатунов и перекоса фланца крепления цилиндра к рабочей поверхности было проделано:

а) У 10-ти цилиндров, имеющих уступчатую выработку на рабочей поверхности и у 10-ти цилиндров, вновь изготовленных, была замерена величина неперпендикулярности плоскости фланца к рабочей поверхности.

В результате этой проверки установлено, что на большинстве цилиндров величина неперпендикулярности плоскости фланца к зеркалу, по сравнению с чертежом, значительно завышена и на отдельных цилиндрах вместо 0,05 мм составляет 0,1-0,14 мм.

Иной же связи между завышенной неперпендикулярностью фланца к зерколу и уступчатой выработкой в донном случае не обнаружено.

б) Проведено контрольное испытание 39 моторов АШ-82ФН с завышенным против чертежа перекосом осей отверстий в главном шатуне под пальцы прицепных шатунов.

Во многих случаях перекос осей отверстий вместо 0,07 мм достигал от 0,1 до 0,2 мм.

В результате испытания непосредственной связи дефектов дымления цилиндров и уступчатого износа с завышенными перекосами осей отверстий в главном шатуне под пальцы прицепных шатунов не установлено.

Всего за время испытания было снято по дымлению цилиндров 4 мотора с общим количеством дымящих цилиндров 13 штук. Все эти цилиндры оказались в удовлетворительном состоянии, несмотря но то, что в трех из них стояли прицепные шатуны с завышенным перекосом.

10. Для исследования влияния но образование уступчатой выработки осушающего действия мослосборных колец проведено контрольное испытание 25-ти моторов АШ-82ФН с маслосборными кольцами, имеющими глубину торцевых выемок для сброса мосла, уменьшенную на 0,1 мм.

Результат испытания неудовлетворительный. Из 25-ти моторов снято по дымлению цилиндров 5 шт., но 6– ти из число дымящих цилиндров обнаружен кольцевой износ.

11. Возможность возникновения уступчатой выработки в зависимости от повышенного разжижения масло бензином была проверено анализом мосла, взятого с 11 моторов, имевших дымление цилиндров, и 4-х моторов, работавших нормально.

Пробы масло брались при роботе на режиме номинала из крана слива магистрали у сетчатого фильтра.

Результат анализа: в масле, отобранном из магистрали дымивших моторов, содержалось в среднем от 2,2 до 3% бензина и только на одном моторе это величина составила 4,4%. В масле удовлетворительно работавших моторов содержание бензина было несколько ниже: в 3-х случаях от 1,2 до 1,7% и в одном случае 2,45%.

Как видно из приведенных цифр, разжижение масло не отличается от разжижения, наблюдаемого на удовлетворительно работающих моторах.

12. Для проверки предположения причины выявления дымления цилиндров в том случае, когдо на рабочей поверхности их отсутствует чрезмерный износ или уступчатая выработка, от неравномерной затяжки цилиндровых гаек, вызывающей деформацию нижнего участка гильзы цилиндра, был проведен опыт следующего содержания:

На одном из контрольных моторов АШ-82ФН, но котором было отмечено дымление цилиндров №№ 3, 4, 5 и 6, после предварительного осмотра их электролампочкой через свечное отверстие, была произведена перетяжка цилиндровых гаек и мотор вновь отправлен на испытание. При повторном испытании на моторе было отмечено дымление у цилиндров №№ 2, 3, 4 и 7, о ранее дымившие цилиндры №№ 5 и 6 работали нормально. После вскрытия дымивших цилиндров, в цилиндре № 4 обнаружен значительный уступ.

Восстановление нормальной роботы цилиндрами №№ 5 и 6 после перетяжки гаек их крепления говорит о том, что отдельные случаи плохой работы цилиндров по вышеуказанной причине вполне возможны.

13. Для определения зависимости износоустойчивости рабочей поверхности цилиндров и возможности возникновения но ней уступчатой выработки от конструкции газоуплотнительных колец (особенно 1-го) и различных антифрикционных покрытий рабочей образующей этих колец, были проведены следующие испытания:

а) Контрольное испытание 16 моторов АШ-82ФН с постановкой в первую канавку поршней уплотнитель– ного кольца с цилиндрической образующей вместо конусной образующей, присущей серийным гозоуплотнительным кольцам.

Результат испытания: постановка в первую канавку поршня уплотнитель– ного кольца с цилиндрической образующей, при том же самом количестве снимаемых с испытания моторов по дымлению цилиндров, уменьшает вероятность образования на зеркале цилиндров уступчатой выработки но 20-30%.

б) Контрольное испытание 17-ти моторов АШ-82ФН с постановкой в первую канавку поршней уплотнительных колец с цилиндрической образующей, и с целью достижения лучшей приработки этих колец, всеми прохонингованными перед постановкой на моторы цилиндрами.

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

в) Контрольное испытание 215 моторов с предварительно прохонингованными цилиндрами переднего ряда и цилиндра Nq 11 заднего ряда, с постановкой в первую канавку поршней этих цилиндров газоуплотнительных колец с цилиндрической образующей.

Результат испытания удовлетворительный.

Из 230-ти поставленных на испытание моторов снято по дымлению цилиндров 24 мотора (11%).

При осмотре из число дымивших цилиндров с уступчатой выработкой было обнаружено только 3 цилиндра на 3-х моторах, все же остальные цилиндры находились в удовлетворительном состоянии.

*– Хонингование ~ чистовая шлифовка специальным инструментом – хоном – внутреннего зеркало гильзы цилиндра.

ПРИМЕЧАНИЕ: В случае съема моторов по дымлению цилиндров, собранных но контрольное испытание с нехонингованными цилиндрами и уплотнительными поршневыми кольцами с конусной образующей, цилиндры с уступчатой выработкой обнаруживаются почти но каждом снятом моторе.

г) Контрольное испытание 22-х моторов АШ-82ФН с постановкой в первую канавку поршней газоуплотнительных колец с закруглением рабочей кромки радиусом R 0,4~0,6 мм вместо R 0,1 макс.

Для обеспечения лучшей приработки этих колец к цилиндром время приработки моторов перед контрольным испытанием было увеличено с 43 мин до 1 часа 35 мин.

Результат испытания удовлетворительный.

За время испытания по дымлению цилиндров был снят только один мотор.

Несмотря на положительные результаты, полученные по роботе этих колец, продолжение испытания их в более массовом масштабе не было осуществлено по причине трудностей правильного скругления радиуса рабочей кромки до величины 0,4~0,6 и обеспечения его контролирования.

д) 10 десятичасовых испытаний на одноцилиндровой установке поршневых газоуплотнительных колец, хромированных по образующей по 10 вариантам технологий.

Во всех случаях хромированию были подвергнуты кольцо с конусной образующей (серийные).

В результате испытания установлено, что износ колец и цилиндров имеет связь с технологией хромирования. Из 10-ти технологий выбраны 3, дающие наименьшие износы колец и рабочей поверхности цилиндров. Общий износ цилиндров при работе в поре с хромированным кольцом уменьшается на 20-25%. Кроме того, значительно улучшается работа 2-го и 3-го кольца и повышается стойкость поршня к задиру.

е) 10-ти часовое повторное испытание 3-х вариантов поршневых газоуплотнительных колец с конусной образующей по трем вариантам технологии (5-й, 6-й и 8-й).

Результат испытаний удовлетворительный. Износы цилиндров не превышают 0,04*0,06 мм. Кольцо в хорошем состоянии. Из 3-х технологий лучшей оказалось технология № 5.

ж) Сдаточное испытание 18 моторов АШ-82ФН с постановкой но все поршни в первую конавку газоуплотнительных колец, хромированных по образующей по лучшему варианту технологии (№ 5).

Рис.3

Рис.4

Рис.5

Результат испытания неудовлетворительный: по причине недостаточного скругления рабочих кромок после хромирования, а также и несовершенства технологии хромирования, обнаружена неравномерная приработка и скалывание хрома.

Продолжаются дальнейшие работы по усовершенствованию конструкции кольца и технологии хромирования.

з) 10-ти часовое испытание на одноцилиндровой установке хромированного газоуплотнительного кольцо с цилиндрической образующей. Хромирование производилось по варианту лучшей технологии.

Результаты испытания удовлетворительные. Состояние поршневых колец хорошее, а максимальный износ цилиндра не превышает 0,035 мм.

и) Сдаточное и контрольное испытание 11 моторов АШ-82ФН с постановкой в первую канавку поршней хромированных газоуплотнительных колец с цилиндрической образующей. После хромирования для удаления наплыва хромо с боковых горцев кольцо подвергались дополнительному лапингованию и скруглению рабочих кромок.

Результаты испытания: состояние колец и цилиндров после сдаточного испытания удовлетворительное.

Контрольное испытание все моторы прошли без дефектов поршневой группы.

к) Помимо вышеуказанных в этом параграфе робот, на одноцилиндровой установке в течение 10 часов были испытаны:

3 варианта освинцованных поршневых колец, графитированные кольца, кольцо с фаской но рабочей кромке (по типу завода № 29) и кольцо увеличенного сечения (на 0,6 по толщине и 0,7 по ширине).

Полученный во всех случаях результат неудовлетворительный: значительно повышается износ гильз и колец.

14. Вопрос создания профиля рабочей поверхности цилиндра, который в нагретом (рабочем) состоянии максимально соответствовал бы цилиндрическому, начал занимать внимание конструкторов нашего завода еще в 1939 году, но тогда все начатые в этом направлении роботы вследствие быстрой смены серийных объектов остались незаконченными. И только с начала 1943 года, после внедрение в серийное производство мощного мотора АШ-82ФН этот вопрос приобрел соответствующую остроту в связи с наблюдавшимися на этих моторах дефектами преждевременного износа и уступчатой выработки цилиндров.

С 1943 года после ряда проведенных кратковременных и длительных испытаний (в том числе 2-х испытаний по 150 часов) были отработаны для внедрения в серийное производство цилиндры с параболическим профилем рабочей поверхности в верхней части, обеспечивающим с расстояния 80-100 мм от верхнего торца гильзы плавное сужение верхнего отверстия гильзы на 0,15ё0,25 мм.

Такой профиль рабочей поверхности приблизительно на половину уменьшал тепловой раструб в верхней части цилиндра (см. фиг. 3) и, по мнению конструкторов, должен был значительно уменьшить возможность образования на рабочей поверхности цилиндров уступчатой выработки и удлинить срок службы цилиндров за счет увеличивающейся в этом случае нормы износа до прежнего ремонтного размера.

Внедрение в серийное производство цилиндров с параболическим профилем зеркала было начато в феврале месяце 1945 года сборкой и испытанием одного-двух моторов в сутки.

За этот период было собрано и испытано около 70 моторов, из которых по дымлению и уступчатой выработке цилиндров было снято только 6 моторов.

Полный переход на такие цилиндры был осуществлен в конце апреля 1945 года вследствие резкого возрастания, по причине указанных дефектов, съема с контрольного испытания моторов АШ-82ФН. Но этим поставленной цели достигнуть не удалось, так как дефект не только не снизился, о наоборот продолжал расти и в период половины моя достиг катастрофической величины, составившей 40% съема моторов от число поставленных на испытание.

В результате такого положения, сложившегося у некоторых ответственных работников завода убеждения, что основной причиной такого интенсивного развития дефекта являются вновь введенные цилиндры с параболическим профилем зеркала, последние с 15-го мая, по указанию директора завода, были с производства сняты и заменены цилиндрами прежней конструкции, т.е. с цилиндрическим профилем зеркала.

Несколько позднее, анализом статистических данных было установлено, что действительно, параболический профиль рабочей поверхности в верхней части цилиндра работу цилиндровой группы нисколько не улучшает, ибо съем моторов по дымлению и отбраковка цилиндров по уступчатой выработке для цилиндров с параболическим профилем зеркала и цилиндров с нормальным профилем зеркала составляет одну и ту же величину.

Рис.6

Но но этом работы с исследованием профиля рабочей поверхности не прекратились, а продолжали развиваться дальше в свете новой гипотезы о природе образования уступов, высказанной Главным Конструктором АД. Швецовым.

Сущность этой гипотезы заключается в предположении периодического отставания главным образом первого газоуплотнительного кольцо поршня от профиля зеркала цилиндра в начале раструба, образующегося в верхней части гильзы в результате ее тепловой деформации. Отрыв кольцо происходит под действием большой скорости движения, максимальные значения которой (17-20 мт/сек), кок подтвердили исследования профиля зеркала цилиндра в нагретом состоянии, совпадают с моментом прохождения кольцом кривизны, образующей раструб.

Периодически отрываясь от профиля рабочей поверхности, кольцо под действием силы упругости разжимается и с ударом вновь соприкасается с зеркалом, производя в месте удара уступчатую выработку.

Наиболее вероятным тактом рабочего процесса, в котором происходит отрыв кольца от зеркала цилиндра, следует предполагать такт выхлопа, так как в этом такте верхнее кольцо свободно от воздействия на него газовых усилий и в основном находится только под влиянием сил собственной упругости и силы инерции, развивающейся от давления. Естественно, что для исключения явления отставания кольцо от профиля рабочей поверхности этот профиль в нагретом состоянии должен максимально приближаться к цилиндрическому.

Рядом проведенных опытов удалось установить, что лучшим профилем рабочей поверхности цилиндра, который в нагретом состоянии максимально приближается к цилиндрическому, является профиль, соответствующий деформации верхнего конца окончательно обработанной по зеркалу гильзы после навертывания но нее головки.

В этом случае уменьшение диаметра верхнего отверстия гильзы обеспечивается по произвольной кривой на величину от 0,3 до 0,5 мм на длине 50-65 мм от верхнего торца (см. фиг. №№ 4 и 5).

Для проверки работы цилиндров с таким профилем было проведено:

а) 50-ти часовое испытание но одноцилиндровой установке в поре с серийными поршневыми кольцами.

Результат испытания: износ за 50– ти часовое испытание не превышает износа, получающегося за 10 часов но серийном цилиндре.

Состояние поршневых колец хорошее.

б) 10-ти часовое моторное испытание с газоуплотнительными кольцами и в первой канавке поршней хромированными по образующей (образующая конусная).

Результат испытания: износ цилиндров не превышает 0,04 мм. Состояние колец хорошее.

в) Испытание малой серии моторов АШ-82ФН в количестве 60 моторов с постановкой в первую конавку всех поршней газоуплотнительного кольцо с цилиндрической образующей.

Результат испытания: после сдаточного испытания из числа опытных цилиндров, было обнаружено 6 цилиндров с уступчатой выработкой, расположенной на высоте 224 мм от нижнего торца гильзы, которая в отличие от выработки, получающейся но цилиндрах с обычным профилем, имела обратный характер (см. фиг. № 6).

Тотчас произведенными исследованиями было установлено, что причиной такой выработки являлась работа в распор 2-х маслосборных колец, находящихся в 4-й канавке поршня.

После соответствующего увеличения зазора в стыке этих колец, указанная выработка больше не наблюдалась.

Во время прохождения моторами контрольного испытания, из их число было снято по дымлению цилиндров только 3 мотора (5%). При вскрытии и осмотре восьми дымивших цилиндров обнаружено, что 7 цилиндров находились в удовлетворительном состоянии и один цилиндр имел прямую уступчатую выработку, расположенную по средине гильзы цилиндра.

г) Длительное 50-ти часовое испытание мотора АШ-82ФН №82142192, взятого из число малой серии.

Поршневые кольца в первой канавке с цилиндрической образующей.

Результат испытания удовлетворительный. Все цилиндры после испытания находились в хорошем состоянии, пригодном для дальнейшей работы. Максимальный износ в верхнем поясе у 5-ти цилиндров составлял от 0,12 до 0,17 мм.

Состояние поршневых колец хорошее.

д) Длительное 150-ти часовое Государственное испытание мотора АШ-82ФН No 82143252, также взятого из числа малой серии. Поршневые кольцо в первой канавке поршней с цилиндрической образующей.

Результат испытания удовлетворительный. Все цилиндры после испытания находились в хорошем состоянии, пригодном для дальнейшей работы.

Максимальный износ но 4-х цилиндрах достигал от 0,14 до 0,18 мм.

Состояние поршневых колец хорошее.

На основании положительных результатов перечисленных выше испытаний, цилиндры с гильзами, окончательно обработанными до соединения с головкой, и постановка в первую канавку поршней газоуплотнительного кольца с цилиндрической образующей, с 1-го августа 1945 года введено в серийное производство для постановки но моторы АШ-82ФН».

Возможно, читатель утомлен одним только прочтением этого доклада, зато теперь он наверняка понял, что такое труд моторостроителей.

Все эти титанические усилия не пропали даром: была наконец определена истинная причина появления уступчатой выработки гильз цилиндров и преждевременного износа поршневых колец. Ею оказалась конструктивная недоработка мотора – тепловой «раструб» гильзы, получающийся при работе мотора в результате его нагрева. Пониженные относительно допустимых по ТУ температуры мотора на самолете Ла-5ФН долгое время «скрывали» этот дефект, но на Ла-7 он проявился в полной мере.

Монтаж двигателя АШ-82ФН но истребителе Ла-9

С 3 августа 1945 года завод №19 начал выпускать моторы АШ-82ФН ред. 11/16 5-й серии с № 8215001. Ресурс моторов 5 серии составил 150 часов. Новые цилиндры завод начал ставить и на моторы ALU– 82ФН ред. 9/16 4-й серии с № 8224350.

Моторы 5 серии имели следующие отличия:

1. Цилиндры изготовлены по новой технологии – гильзы окончательно обработаны до навертывания головки. В верхнюю канавку всех поршней поставлено цилиндрическое лапингованное кольцо вместо конусного.

2. В нижнее уплотнение кожухов тяг поставлен маслостойкий дюрит производства завода №734, изготовленный по специальным ТУ.

3. Поставлен насос НБ-ЗФА с верхним расположением PC-2Ф и с внутренним подводом масла к РС-2Ф. Поставлены малогабаритные анероиды АРС-1.