Авиация и космонавтика 2005 10

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( *) по зеркалу до степени чистоты 10-15 микродюймов по профилометру, вместо 4-6 микродюймов, соответствующим новым цилиндрам.