Jump to content

Motorbediengerät Jumo-213 - особенности устройства автоматики.


-Slayer-

Recommended Posts

Недавно таки получилось увидеть принципиальную схему MBG Юмо-213 стоявшего на Доре. Хотел разобраться в принципах работы автоматики Юмо ещё со времени её появления в симуляторе.

Первое что бросается в глаза - это наличие всего одного (Карл!) анероида, управляющего всей системой (не открываю Америку - Yo-Yo упоминал об этом в соотв. теме по двигателю). Как ни крути, когда привыкаешь к тому что за каждую функцию отвечает отдельный анероид, подобная реализация вызывает вопрос "Так можно было да?"). Второй немой вопрос - почему остальные не пытались сделать так-же, это должно быть проще и дешевле в производстве (про конструкционные бонусы ниже). В общем устройство MBG Юмо подтверждает правило "Всё гениальное просто". Думаю можно предположить, что наличие наработок (определённых конструктивных решений уже проверенных и работающих) могло сыграть роль при проектировании конструкций типа "на каждую функцию по анероиду" в остальных двигателях - привычка дело такое..

Перед тем как перейти к устройству самого MBG, нужно вспомнить о том что у Юмо стоял нагнетатель с изменяющими угол лопатками Поликовского на входе (ничего себе фамильица на немецком двигателе, т.е. не только мы но и у нас)), что давало возможность автоматике не "срезать" лишнее давление дроссельной заслонкой при изменении высоты полёта как у всех поршневых (что приводит к бессмысленной потере мощности двигателя - это давление просто отбрасывается), а использовать его по аналогии нагнетателя ДБ Мессера, с другим принципом работы на основе изменения скорости вращения посредством гидромуфты. Кроме лопаток нагнетатель имел ещё 2 скорости вращения (классика, видимо в силу технологических особенностей - на Миге кстати с лопатками Поликовского не было второй скорости, т.е. она предположительно даёт бонус по перекрываемым высотам). У Мессера с его гидромуфтой тоже нет второй скорости - она там просто не нужна (по этому считаю нагнетатель ДБ более совершенным). Нагнетатель Юмо как и у ДБ отбирал воздух прямо из астрала), перед ним не было никаких заслонок и т.д. (если не считать сами лопатки, но они уже часть нагнетателя).

На схеме анероид обозначен термином Fullungsregler - область в синем цвете соединяющаяся с трактом после нагнетателя, синий цвет - Ladeluft - сжатый воздух. Учитывая что вся конструкция привязана к вышеупомянутому анероиду, с него видимо лучше и начать. Сразу нужно заметить что по принципу действия он аналогичен анероиду - регулятору смеси KG БМВ (приложил его чертёж, т.е. чертёж именно блока KG БМВ), предназначен для определения плотности воздуха после нагнетателя (того что попадает в цилиндры) и как результат - дозировки впрыскиваемого в цилиндры топлива, регулировки давления наддува (и всего остального о чём позже). Т.к. данный анероид работает измерителем плотности воздуха, сильфон (гармошка) в камере должна быть газонаполненной и реагировать на давление и температуру окружающего воздуха (физические составляющие дающие возможность механически измерить плотность) - на схеме эту функцию выполняет левый сильфон. Второй (правый) сильфон соединяется с забортной атмосферой (на схеме виден канал, хоть и не подписан) - это необходимо для коррекции измеренной плотности по изменению внешнего атмосферного давления при изменении высоты полёта - сильфон сжимается при уменьшении внешнего давления и наоборот. Изменение объёмов сильфонов даёт комбинированный эффект, перемещающий шток золотника (на схеме левее коробки). Принцип работы подобного устройства (золотника с сервопоршнем) описывался ранее - суть в том, что перемещение штока золотника приводит к изменению давления масла в связанном с ним сервопоршне и как следствие - воздействию на управляющую механику.

А дальше самое интересное в этой конструкции - с анероидом функционально связанны не один поршень как обычно, а сразу два - один (внизу схемы, обозначен Ruckziehkolben) отвечает за дозировку топлива, второй - вверху рядом с нагнетателем (Fullungsferstarker)- за дозировку воздуха. Чтобы представить каким образом эти элементы работают взаимосвязано, лучше всего взять изменение высоты полёта ЛА на одном режиме работы двигателя. Плотность забортного воздуха будет меняться в этом случае, "измеряющий" её анероид через изменение объёма сильфонов будет воздействовать на золотник, который в свою очередь будет менять давление в обоих упомянутых сервопоршнях с целью перемещения связанных с управляющей механикой поршней. Учитывая, что анероид у нас измеряет плотность воздуха, нужен он в этой системе именно для поддержания постоянной плотности (массы) топливовоздушной смеси, образующейся в цилиндрах. Несложно догадаться, что и работает система соответственно - при изменении плотности забортного воздуха (изменение высоты на одном режиме) верхний поршень будет менять давление наддува через изменение угла лопаток нагнетателя, поддерживая постоянной плотность (массу) воздуха. В этом автоматика принципиально отличается вообще от всех известных (мне по крайней мере) поршневых - везде поддерживается постоянный наддув (и в KG БМВ тоже).

motorbediengetriebe_jumo_213.jpg

Для понимания принципа работы анероида и его взаимосвязи с остальными элементами, нужно подробнее остановиться на его устройстве - почему в устройстве именно 2 сильфона а не один как в измерителе плотности воздуха автоматики Мерлина например (тоже анероид с сильфоном). У Мерлина он расположен в воздушном тракте до дроссельной заслонки и нагнетателя, измеряет по сути плотность (массу) забортного воздуха, в его составе именно один сильфон (газонаполненный). У всех немцев анероид расположен уже после нагнетателя, связано с отличающимся принципом дозировки топлива - у немцев для этого измеряется давление наддува, у Мерлина - оъемный расход воздуха по принципу трубки Вентури. Всё бы ничего, но загвоздка именно в расположении анероида после устройств, воздействующих на давление (у немцев). Если представить себе обычный нагнетатель без лопаток меняющих угол у Юмо, или без плавной регулировки скорости у ДБ Мессера, или отключить заслонку в тракте БМВ от автоматики, мы получим обычный нагнетатель старого типа который просто увеличивает давление. С таким нагнетателем при изменении высоты полёта, изменение внешнего давления и температуры воздуха (определяющие плотность) будут "транслироваться" через нагнетатель, и плотность можно будет спокойно мерить установив обычный анероид с одним газонаполненным сильфоном хоть до нагнетателя, хоть после (оба параметра падают с увеличением высоты полёта). Но как только в тракт между измерителем (анероидом) и внешней атмосферой попадает фильтр давления в том или ином виде (лопатки, скорость вращения, авт. заслонка) мы получаем ситуацию в которой транслируется только температура, давление же проходит через фильтр - нагляднее всего этот фильтр выглядит именно на БМВ в виде заслонки. Собственно для "обхода" этого фильтра насколько понимаю в анероид и был добавлен второй сильфон, соединяющийся напрямую с атмосферой - то, что "режется" дроссельной заслонкой У БМВ, учитывается именно этим отдельным сильфоном. Хоть воздействие на давление работает по другому принципу у нагнетателей Юмо и ДБ, суть не меняется - именно по этому у всех представленных в симе немцев анероид, использующийся для дозировки топлива работает на одинаковых принципах (у Мессера механика самого устройства отличается - что-то вроде гибрида устройства Мерлина и Юмо - сильфон с одним газонаполненным анероидом измеряет плотность атмосферы как у Мерлина, при этом учитывается давление наддува как у остальных немцев - описывал в соотв. теме). У Юмо этот же анероид используется ещё и для дозировки воздуха, что в итоге даёт не постоянный наддув, а постоянную плотность (что измерили, то и получили). На практике это выражается в виде не критично увеличивающегося наддува с набором высоты на одном режиме работы двигателя (и наоборот). Т.е. при увеличении высоты плотность (масса) воздуха падает, и для её сохранения автоматика посредством описываемого анероида увеличивает наддув (в симуляторе кстати именно так и происходит - совсем не критично, но заметно по индикатору наддува).

Стоит ответить на вопрос, какой параметр пилот задаёт движением РУД - у Юмо это именно обороты - на схеме виден гидроусилитель (Kraftferstarker, в зелёном цвете), через который передаётся воздействие на регулятор оборотов (Drehzahlregler) от вала с кулачками (Kommandowelle, соотв. кулачок так-же отмечен зелёным), являющегося элементом конструкции РУД (насколько понял движение РУД напрямую вращает этот вал). На вс. случай - ещё один вал, о котором позже по схеме "перекрывает" гидроусилитель, и показан по этому с разрывом - это может запутать - вал никак не связан с гидроусилителем. На схеме MBG естественно самого регулятора оборотов нет - отдельный механизм, отмечен только выход на него. Если у остальных немцев задаётся пара наддув-обороты (т.е. наддув механически связан с оборотами в автоматике), то у Юмо как выше говорилось наддув "плавающий", автоматика меняет его, сохраняя постоянную плотность (массу) воздуха - это даёт постоянное наполнение цилиндров веществом при изменении высоты полёта на одном режиме работы двигателя. Не сказать что это сильно отличается от поддержания постоянного наддува - разница очень некритичная, это скорее особенность самой идеи конструкции "один анероид на всех" - IMHO просто более элегантное решение.

Продолжение следует..

Чертёж блока дозировки топлива KG BMW, здесь мог /ла бы быть ваша реклама/ бы быть чертёж анероида MBG, если бы кто-нибудь поделился)..

metadc62109_xl_00042.jpg


Edited by -Slayer-
  • Like 1
  • Thanks 1

Два главных вопроса к ЕД:

Зачем у Мустанга в ДКС винт от Ми-8, который разгоняет его с динамикой Спита при одинаковой заправке и бОльшей на четверть массе?

Почему у FW-190 топливо расходуется с одинаковой скоростью из переднего и заднего баков и в итоге сигнальные лампы загораются не впопад?

ps Дмитрий, если Вас заставили прикрутить винт от Ми-8 к Мустангу - подавайте знаки, мы Вас спасём!

Link to comment
Share on other sites

Am 25.11.2023 um 12:42 schrieb -Slayer-:

 У Мерлина он расположен в воздушном тракте до дроссельной заслонки и нагнетателя, измеряет по сути плотность (массу) забортного воздуха, в его составе именно один сильфон (газонаполненный). У всех немцев анероид расположен уже после нагнетателя, связано с отличающимся принципом дозировки топлива - у немцев для этого измеряется давление наддува, у Мерлина - оъемный расход воздуха по принципу трубки Вентури. Всё бы ничего, но загвоздка именно в расположении анероида после устройств, воздействующих на давление (у немцев).

  

Глубоко копнул...прям детективно  🙃...или как Air Ministry выдало R-R contract number A106961 показав им нечто подобное, R-R банально обвела AM вокруг пальца...😆

Equivalent Boost Presure-A.jpg

(красным поправки на реалитет)

 

Теперь ты понимаеш РАЗНИЦУ между - Gebläsedruck und Ladedruck?! Кстати о первом...когданибудь видел/знаеш данные к прим. DB в цифрах?

DB605A Mindestgebläsedruck (Beispiel für Flugzeug, also ohne Prüfstandwerten):

Lader abgeschaltet = 1,638ata

Lader zugeschaltet = 2,108ata

(Daten nach KG3304a/3305a, 8 u. 9.4.1943)

MindestgebläsedruckDB605A-Lader-zugeschaltet.jpg

(красным у кого плохо со зрением)

 

 

 


Edited by Roadrunner189
Link to comment
Share on other sites

В 30.11.2023 в 19:38, Roadrunner189 сказал:

Теперь ты понимаеш РАЗНИЦУ между - Gebläsedruck und Ladedruck?! Кстати о первом...когданибудь видел/знаеш данные к прим. DB в цифрах?

Ну я с принципами и разницей в устройстве нагнетателей немцев давно знаком (если об этом), про DB есть пост по автоматике двигателя - там тоже интересно (в ветке про Мессер). Здесь в основном именно про автоматику MBG, почему именно так а не иначе. Кстати несложно догадаться почему немцы могли ставить анероид (измеритель плотности) после нагнетателя, а остальные нет - он меряет плотность воздуха для дозировки топлива, а т.к. у немцев непосредственный впрыск в цилиндры, то и плотность воздуха сжатого после нагнетателя есть возможность измерить, у остальных карбюратор распыляет топливо ещё до нагнетателя (в нагнетателе уже смесь), потому анероид всегда стоит до а не после (нельзя мерить давление воздуха смешенного с топливом для дозировки топлива)), отсюда видимо и необходимость мерить не давление наддува и именно объёмный расход воздуха по принципу трубки Вентури.

По цифрам - я к сожалению не тех. специалист по двигателям, цифры это не ко мне, я обычно просто анализирую и делаю выводы исходя их схемы (иногда чертежи смотрю), для меня это хобби (вроде обратного инжениринга)), да и просто интересно как у кого было сделано. Делюсь с народом, дабы не пропало (если что-то не является работой, то имеет свойство забываться - потом приходится вспоминать, а так вот оно всё здесь).


Edited by -Slayer-
  • Like 1

Два главных вопроса к ЕД:

Зачем у Мустанга в ДКС винт от Ми-8, который разгоняет его с динамикой Спита при одинаковой заправке и бОльшей на четверть массе?

Почему у FW-190 топливо расходуется с одинаковой скоростью из переднего и заднего баков и в итоге сигнальные лампы загораются не впопад?

ps Дмитрий, если Вас заставили прикрутить винт от Ми-8 к Мустангу - подавайте знаки, мы Вас спасём!

Link to comment
Share on other sites

vor 9 Stunden schrieb -Slayer-:

Ну я с принципами и разницей в устройстве нагнетателей немцев давно знаком (если об этом)

 

Да нет. Ты меня не совсем понял. Я всеголиш продолжил факт тобой описаный.

А та вверху бамажка, ноги которой растут предположительно из отчота R-R AM, она лиш подтверждает всё сказаное.
Т.е. Gebläsedruck это не одно и тоже, шо Ladedruck... потому она евляется не чем иным, как фалшивкой с которой бегают некоторые
"маигаишники или хоретеоретики" (как я их акрестил) тыкая на лево/право в качестве неких доказательств, а-ля R-R держал болше и долше некий Ladedruck,
который R-R отродясь не имел....но Gebläsedruck - да.

Так шо продолжай писать и неслушай всяких теоретиков тут...да и нигде ваапче.😉

 

  • Like 1
Link to comment
Share on other sites

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.
×
×
  • Create New...