Это было маленькое отвлечение. Не будучи специалистом в этой области, трудно представить, какое большое количество проблем возникает при подготовке деталей к измерениям. Например, гильза цилиндров. Это действительно цилиндр из высокопрочного чугуна. Внутри неё происходит сгорание топлива и перемещается с огромной скоростью поршень с уплотнительными кольцами, а снаружи она омывается охлаждающей жидкостью.
Для вывода термопар на наружной поверхности протачиваются кольцевые пазы и фрезеруются продольные пазы. Для термопар, по чертежу, сверлятся отверстия диаметром 1,5 мм. Оставшаяся перемычка между отверстием и внутренней поверхностью цилиндра всего 0,5 мм с минусовым допуском 0,1мм. Шарообразный спай термопары опускается внутрь отверстия и плотно прижимается к перегородке втулкой с помощью специальной оправки. Аккуратно уложенные в пазы термопары прижимаются к днищу паза тонкими металлическими полосками, приваренными импульсной конденсаторной сваркой, и в нагретом виде пазы герметизируются однокомпонентным эпоксидным клеем. Ответственны все этапы технологии.
И это деталь неподвижная. Значительно сложнее технологии установки термопар в детали и узлы двигателя, которые вращаются и, тем более, совершают поступательно-возвратные движения. Такие детали как поршень двигателя. В нём измерялась дополнительно мгновенная температура (поверхностная) колец и самого поршня. С поршнем (особенно) связаны измерения многих других физических параметров, давление газов в пространстве между кольцами, перемещения колец. На вращающихся деталях измерения усложняются ещё установкой токосъёмников.
Я думаю, что читатели поняли всю сложность работы в области измерений и необходимость больших знаний во многих других областях. Остановлюсь немного на работе, которая определила нашу зрелость как коллектива и способность его решать очень сложные задачи в области исследовательских измерений на двигателе. Это работа по созданию устройства для непрерывного съёма электрических сигналов с работающего поршня.
Первый токосъёмник был изготовлен по наработкам харьковского завода «Серп и молот», выпускавшего тракторные двигатели. Как приятно было ездить в командировки в советское время! Люди охотно делились своими познаниями. Токосъёмник был контактного типа и только для термопар. Термопары, установленные в поршень, выводились на монтажную колодку со штырьками. В нижней мёртвой точке штырьки входили в соприкосновение с гнёздами, расположенными на второй колодке, жёстко прикреплённой к блоку двигателя. Для исключения нежелательных термопарных эффектов штырьки и гнёзда изготавливались из материала для термопар. Каждый цикл поршня заканчивался передачей информации о температуре каждой измерительной точки. Для сглаживания импульсов на приёмной колодке к каждому каналу припаивали конденсатор высокой стабильности, а вход усилителя сигнала термопары должен был быть с большим входным сопротивлением.
Простая идея ещё не значит хорошая. Она годилась только для медленно изменяющихся процессов и только для термопар, да и надёжность была низкой. На максимальных оборотах двигателя штырьки 43 раза за одну секунду соприкасаются с гнёздами. При такой интенсивной работе трудно обеспечить большой ресурс.
Вторая идея шарнирного токосъёмника взята из журнала. Авторы оформили свою конструкцию как изобретение. В предлагаемом токосъёмном механизме рычаги шарнирно соединены с поршнем и неподвижным элементом в картере двигателя. Проработка конструкции для нашего двигателя по этой идее была выполнена на самом высоком уровне. Изготовление тоже. Основные узлы изготовлены из титанового сплава. Ресурс изготовленных токосъёмников составил более 12-ти часов. А основные узлы токосъёмника могли использоваться повторно. Мы даже к себе в комнату притащили блок двигателя с коленчатым валом и установили его в специальную шестигранную раму, чтобы при отработке конструкции токосъёмника и некоторых других работ можно было поворачивать двигатель в удобное для конструктора положение. И такая простая конструкция очень нам помогала. Не нужно было тратить время на поиски полуразобранного двигателя, чтобы проверить возникающие идеи.
Почему-то такую серьёзную разработку мы даже не оформили как рацпредложение. Всё ждали, когда работы с токосъёмником выйдут на поток. А в советское время, кроме зарплат и редких премий, основным приработком у творческих и активных инженеров и руководителей были рацпредложения и даже изобретения. Часто обычная плановая работа оформлялась как рацпредложение. Попавшими в моё поле зрения такими были Иваненко В. В. и Ищенко В. И.