масляная система

Схемы масляных систем основных типов.

ма́сляная систе́ма авиационного двигателя — система, главными функциями которой являются смазка и охлаждение узлов трения двигателя. В поршневых двигателях смазка способствует также герметизации рабочего пространства над поршнем. В некоторых случаях масло М. с. используется также для смазки подшипников агрегатов двигателя 6 (см. рис.) и в качестве рабочей среды для сервомеханизмов органов управления двигателем, шагом воздушного винта и флюгированием винта. Кроме того, с помощью М. с. контролируется техническое состояние двигателя по содержанию металла в пробах масла или на магнитных детекторах и фильтрах и по изменению параметров М. с. в эксплуатации, М. с. содержит масляный бак 3, нагнетающий 2 и откачивающие 7 насосы, теплообменники 8, фильтры, приводные центробежные воздухоотделители 9, суфлёры-сепараторы, перепускные 1 и запорные клапаны, магнитные детекторы, датчики указателей температуры и давления масла, сигнализаторы наличия стружки металла в масле, минимально допустимого перепада давления на фильтре и минимально допустимого давления масла в системе.

В авиационных двигателях применяются М. с. трех типов: с «холодным» баком (теплообменник установлен в магистрали откачки-масла), с «горячим» баком (теплообменник установлен в магистрали нагнетания масла) и с короткозамкнутым циркуляционным контуром (бак служит только для подпитки). В М. с. второго типа условия для отделения воздуха из откачиваемой масло-воздушные смеси более благоприятные, но в связи с высокими температурами масла на выходе в современных двигателях это преимущество стало несущественным. М. с. третьего типа более живуча, в ней быстрее прогревается масло при запуске, но она сложнее из-за необходимости применять дополнительный подкачивающий насос 10 и центробежный воздухоотделитель.

Все М. с. автономны. Начиная с определенной высоты полёта, в М. с. поддерживается избыточное давление на уровне, превышающем потери давления на входе в насосы. Это обеспечивается с помощью баростатического и пружинного клапанов в системе суфлирования, сообщающей масляные полости двигателя с атмосферой для выпуска воздуха.

М. с. подразделяются на системы с регулируемым и нерегулируемым давлением. В системе с регулируемым давлением оно поддерживается постоянным, начиная с малых частот вращения двигателя. В системе с нерегулируемым давлением оно зависит от частоты вращения двигателя. В М. с. авиационных двигателей применяются в основном шестерённые насосы. В малоразмерных газотурбинных двигателях распространены героторные насосы (с шестернями внутреннего зацепления, оси которых смещены одна относительно другой). Благодаря малым потерям на входе героторные насосы могут работать при частоте вращения, в 2—3 раза большей по сравнению с обычными шестерёнными насосами, Следовательно, при одинаковой подаче их габаритные размеры меньше. Так как суммарная подача откачивающих насосов в несколько раз превышает прокачку масла через двигатель, они откачивают одновременно воздух, проникающий в полости опор через их уплотнения. Для обеспечения стабильной работы нагнетающего насоса этот воздух отделяется от откачиваемой масловоздушной смеси на выходе из откачивающих насосов посредством приводного центробежного воздухоотделителя или с помощью размещаемого в баке неподвижного воздухоотделителя центробежного типа.

Высокая тонкость очистки масла достигается как его центрифугированием, так и фильтрованием. Однако фильтрование оказалось более простым и надёжным по сравнению с центрифугированием. В качестве фильтрующего материала для масляных фильтров тонкой очистки применяются сетки полотняного плетения из металлических или стеклянных волокон, Гофрированные фильтроэлементы обладают в 3 раза большей пропускной способностью по сравнению с фильтроэлементом в виде набора сетчатых дисков при равных габаритных размерах. Введение более тонкого фильтрования потребовало размещения фильтра тонкой очистки масла на его выходе из двигателя, где вязкость масла ниже, и применения сменных фильтроэлементов в связи с трудностями, возникающими при их очистке.

Проникающий через уплотнения в полости опор 5 главных подшипников воздух наддува образует масловоздушную смесь, которая отводится через систему суфлирования, охватывающую также бак и коробку привода агрегатов, к установленному на ней приводному центробежному суфлеру-сепаратору. В этом агрегате масловоздушная смесь разделяется, причём масло направляется обратно в М. с., а отделённый воздух выпускается в атмосферу через выходное устройство двигателя. Существуют также системы суфлирования полостей опор главных подшипников через полый вал компрессора низкого давления или с помощью откачивающих насосов.

Для определения точного уровня масла в баке без открывания его горловины и при неработающем дистанционном уровнемере в стенке бака монтируется мерное стекло. В зависимости от назначения летательного аппарата бак оборудуется отсеками, сообщёнными с системой флюгирования лопастей воздушного винта трубопроводом, и устройством для забора масла и суфлировання бака при разных положениях летательного аппарата в полете или под воздействием отрицательных инерционных перегрузок. Для обеспечения пожарной безопасности на наружную поверхность бака наносится теплоизоляционный слой.

Размещение насосов, фильтров, теплообменников, клапанов, сигнализаторов и датчиков давления и температуры на одной стенке коробки приводов позволяет сообщить их внутренними каналами. При этом отпадает потребность в масляных трубах, их креплениях и уплотнениях, что ведёт к значительному снижению массы и повышению надёжности. Для уверенности в том, что через форсунки 4 главных подшипников проходит нужный объём масла, необходимо, чтобы указатель давления масла показывал превышение его над давлением в полостях опор этих подшипников.

Литература:
Бич М. М., Вейнберг Е. В., Сурнов Д. Н., Смазка авиационных газотурбинных двигателей, М., 1979.

Л. И. Франкштейн.