Дизель 2А-5Д49

Дизель 2А-5Д49 мощностью 2940 кВт является одной из модификаций мощностного ряда четырехтактных дизелей типа Д49, созданных ПО «Коломенский завод». Все основные сборочные единицы дизелей этого ряда (цилиндро-поршневая группа, ша-тунно-кривошипный механизм, клапанный механизм, топливная аппаратура, подшипники коленчатого вала, фильтры и др.) одинаковы для всех модификаций. Наибольшую степень унификации сборочных единиц и дета

Рис. 43. Внешний вид дизель-генератора 2А-9ДГ:
19. Дизель 2А-5Д49

1 - турбокомпрессор; 2 - выпускной коллектор; 3 - крышка клапанного механизма; 4 - регулятор частоты вращения; 5 - возбудитель; 6 - тяговый генератор; 7 - центробежные очистители масла; 8 - поддизельиая рама; 9 - теплообменник; 10 - фильтры грубой очистки масла; 11 - масляный насос; 12 - водяные насосы; 13 - маслоотделительный бачок; 14 - охладитель воздухалей (до 90%) дизель 2А-5Д49 имеет со сборочными единицами и деталями дизеля 1А-5Д49 мощностью 2250 кВт. Повышение мощности дизеля до 2940 кВт достигнуто за счет увеличения давления наддувочного воздуха с 0,14 до 0,186 МПа, а также за счет более качественного воздухо-снабжения и параметров рабочего процесса. Дизель 2А-5Д49 (рис. 43) 16-цилнндровый, имеет У-образное расположение цилиндров. Дизель вместе с тяговым генератором монтируется на общей поддизельной раме 8, образуя дизель-генераторную установку 2А-9ДГ.

Дизель-геиератор установлен на раме тепловоза на резинометалличе-ских амортизаторах. Амортизаторы снижают уровень вибраций, передаваемых работающим дизелем на раму тепловоза и кабину машиниста. В поддизельной раме 8 в ее нижней части размещен резервуар для масла (картер) вместимостью 1000 л. Здесьже установлен маслозаборник. Сетки над масляным резервуаром предохраняют от попадания в масло посторонних предметов.

На поддизельной раме болтами укреплен сварно-литой блок дизеля, разделенный перегородками на отсеки (секции). В каждом отсеке выполнены расточки, в которые вставлены рабочие втулки цилиндров дизеля с надетыми на них рубашками охлаждения. Угол между осями цилиндров правого и левого рядов для всех модификаций дизелей составляет 42°. К поперечным перегородкам блока приварены литые элементы, служащие постелями для верхних вкладышей коренных подшипников коленчатого вала дизеля. Постели нижних коренных вкладышей выполнены также литыми и прикреплены болтами к верхним постелям. Сопрягаемые постели имеют зубцы по месту стыка. Коленчатый вал, укладываемый на подвесные коренные подшипники, цельноли

Рис. 44. Схема дизель-генератора 2А-9ДГ:
19. Дизель 2А-5Д49

1 - поршень; 2, 5 - выпускной н впускной клапаны; 3 - форсунка; 4, 6 - рычаги выпускного и впускного клапанов; 7, 8 - штанги толкателей клапанов; 9, 11 - рычаги толкателей; 12 - топливный насос высокого давлення; 10, 13, 14 - кулачковые шайбы распределительного вала; 15 - распределительный вал; 16, 17, 18, 19, 20, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 30, 31, 34, 35, 36, 38, 39 - шестерни; 21 - шлицевой вал-втулка; 28 - генератор тяговый; 29 - дизель-генераторная муфта; 32 - коленчатый вал; 33 - аити-внбратор; 37 - ступица; 40 - шлицевой валик; 41 - коренные подшипники; 42 -- главный шатун; 43 -

прицепной шатун; а - противовестой из высокопрочного чугуна. Его шатунные и коренные шейки для повышения износостойкости азотированы, а галтели шеек упрочнены накаткой. На шатунных шейках коленчатого вала 32 (рис. 44) в подшипниках укреплены нижние головки главных 42 и прицепных 43 шатунов, верхние головки которых соединены с поршнями 1 рабочих цилиндров. Втулки цилиндров дизеля сверху закрыты крышками и прикреплены к блоку дизеля шпильками. Стыки между крышками и втулками цилиндров уплотнены стальными покрытыми медью прокладками. В крышке расположены два впускных 5 и два выпускных 2 клапана, форсунка 3 и индикаторныйкран. Сверху на крышке установлены рычаги 4, 6 привода клапанов. Один рычаг управляет работой впускных клапанов, другой - выпускных. Над клапанным механизмом установлен защитный кожух. Втулки цилиндров вместе с крышками и клапанным механизмом образуют единые блоки. При ремонте их снимают и ремонтируют комплектно. На верхней части блока в пространстве между правым и левым рядами цилиндров установлен лоток кулачкового распределительного вала, где смонтированы топливные насосы 12 высокого давления по одному на каждый цилиндр. Распределительный вал 15 приводится во вращение от заднего конца коленча того вала (со стороны тягового генератора) через систему шестерен 31, 30, 20, 22, 23, 24, 25. Через эту систему шестерен осуществляется привод объединенного регулятора, механического тахометра, предельного выключателя, возбудителя и стартер-генератора. Распределительный вал при вращении при помощи гидротолкателей приводит в движение клапаны, в нужный момент открывая и закрывая их. Одновременно он приводит в действие топливные насосы соответственно порядку работы цилиндров. Эти функции распределительного вала выполняются благодаря кулачкам 10, 13, 14, размещенным в определенном положении на валу. Механизм управления топливными насосами 12 расположен в верхней части лотка. Он имеет устройство, которое при работе дизеля на холостом ходу автоматически отключает подачу топлива в восемь цилиндров (по четыре в каждом ря ду)-

Коленчатый вал дизеля своим задним фланцем отбора мощности через пластинчатую муфту 29 соединен с валом якоря генератора. На переднем конце коленчатого вала установлен комбинированный антивибратор 33, служащий для гашения крутильных колебаний в системе коленчатый вал- вал генератора-привод вспомогательных агрегатов. С переднего торца коленчатого вала производится отбор мощности на привод вспомогательных агрегатов: водяных и масляных насосов, насосов гидропривода вентиляторов охлаждающего устройства.

В развале блока образован воздушный коллектор для снабжения цилиндров свежим зарядом воздуха. Газовыпускные трубы от крышек цилиндра н выпускные коллекторы 2 (см. рис. 43), охлаждаемые водой, расположены по обеим сторонам блока дизеля. Отработавшие газы из цилиндров через выпускные клапаны, крышки цилиндров, газовыпускные трубы поступают в коллекторы и подводятся в полость газовой турбины турбокомпрессора 1 типа 6ТК, установленногона кронштейне у переднего торца дизеля.

Газы, имеющие еще сравнительно высокую температуру при выходе из дизеля, устремляются с большой скоростью в выпускную трубу дизеля. Установленная на газовом тракте турбина, вращает находящееся на одном валу с ней колесо Воздухонагне-тателя. Воздух, нагнетаемый турбокомпрессором, поступает в охладитель 14 и далее по воздушному коллектору к цилиндрам дизеля. На переднем торце дизеля расположена система вентиляции картера, состоящая из маслоотделительного бачка, закрепленного на кронштейне турбокомпрессора, управляемой заслонки, регулирующей разрежение в картере, и жидкостного дифференциального электроманометра. На корпусе привода распределительного вала закреплен валоповоротный механизм, который при проворачивании вала дизель-генератора вводят в зацепление с зубьями на ведущем диске муфты.

Система смазывания сборочных единиц дизеля состоит из масляных насосов, фильтров грубой и тонкой очистки, центробежных фильтроп, во-домасляных теплообменников и мас-лозаборника. Все элементы масляной системы, за исключением маслопрока-чивающего насоса, размещены на дизеле.

Охлаждение дизеля водяное, двух-контурное. В первом контуре охлаждается вода дизеля, во втором - вода, охлаждающая масло и наддувочный воздух. На дизеле 2А-5Д49 применена закрытая система охлаждения с температурой теплоносителя в горячем контуре свыше 100 °С. Циркуляция воды между дизелем и охлаждающими устройствами обеспечивается двумя водяными насосами 12 центробежного типа.

Дизель типа Д49, как было указано выше, работает по четырехтактному циклу. Это значит, что полный рабочий процесс в цилиндрах этих двигателей состоит из четырех тактов, т. е. рабочий цикл совершается за четыре хода поршня или два оборота коленчатого вала. На рис. 45 приве

Рис. 45. Диаграмма рабочего цикла дизеля 2А-5Д49:
19. Дизель 2А-5Д49

I - начало подачи топлива; 2 - начало открытия впускных клапанов; 3 - закрытие впускных клапанов; 4 - начало открытия выпускных клапанов; > - закрытие выпускных клапанов; а-б - сжатие; я -г - расширениедена диаграмма фаз газораспределения тепловозного дизеля 2А-5Д49, на которой показаны такты, составляющие полный цикл, и отмечены все фазы газораспределения в градусах поворота коленчатого вала.

Впускные клапаны начинают открываться за 57° до в. м. т., а закрываются через 28° после н. м. т., т. е. они открыты в течение 265°. В этот период происходит наполнение цилиндра свежим воздушным зарядом. Выпускные клапаны открываются за 59,5° до и. м. т. и закрываются через 40,5° после в. м. т., т. е. они открыты в течение 280°. Опережение открытия и запаздывание закрытия клапанов позволяют улучшить очистку цилиндра от отработавших газов и заполнение его свежим воздухом. Сжатие воздуха, поступившего в цилиндр, начинается после закрытия впускных клапанов и продолжается до момента достижения поршнем верхнего крайнего положения (в. м. т.). Несколько ранее конца процесса сжатия при повороте коленчатого вала за 25° до в. м. т. начинается впрыскивание топлива в цилиндр, которое воспламеняется и горит, в это время рабочему телу (смеси продуктов сгорания и воздуха) сообщается тепловая энер гия. Продолжительность впрыскивания и горения топлива зависит от режима работы дизеля - чем больше нагрузка, тем больше длится впрыскивание и горение топлива. После того как поршень пройдет в. м. т., начинается расширение рабочего тела (рабочий ход). Расширение продолжается до начала открытия выпускных клапанов. В конце расширения после открытия выпускных клапанов начинается выпуск отработавших газов из цилиндра, который продолжается затем в течение всего хода поршня вверх до в. м. т. и далее до момента закрытия выпускных клапанов. Из цилиндра по выпускному трубопроводу (коллектору) отработавшие газы направляются к газовой турбине турбокомпрессора.

Из диаграммы видно, что в течение примерно 98° поворота коленчатого вала впускные н выпускные клапаны открыты одновременно. В это время происходит «продувка» пространства над поршнем для лучшей очистки от продуктов сгорания. Затем снова происходят наполнение цилиндра воздухом, сжатие его и т. д. - цикл повторяется снова.

⇐ | Дизель 10Д100 | | Тепловозы: Механическое оборудование: Устройство и ремонт | | Дизель ПД1М | ⇒