Устройства для улучшения работы дизеля и экономии топлива на холостом ходу

/ Литература / Тепловозные дизели 2Д100 и 10Д100 / Устройства для улучшения работы дизеля и экономии топлива на холостом ходу

В процессе эксплуатации при длительной работе дизеля на холостом ходу наблюдается разжижение масла топливом вследствие неполного сгорания топлива в цилиндрах и попадания его в масло. Разжижение масла топливом больше всего происходит в зимнее время, когда на стоянках тепловоза для поддержания необходимого теплового состояния дизель не останавливают и длительно работают на минимальных оборотах холостого хода. В масле, разжиженном топливом, понижается температура вспышки и вязкость и в результате повышается его эксплуатационный расход в связи с необходимостью досрочной замены на свежее.

Разжижение масла топливом является недостатком всех двухтактных дизелей и особенно тепловозных, которые до 40--50% времени работают на холостом ходу.

Возможность длительной работы на холостом ходу без разжижения масла топливом для дизеля 2Д100 решена за счет повышения средней температуры цикла и обеспечения полного сгорания топлива в цилиндрах. Для этой цели дизели 2Д100 оборудуют механизмом, обеспечивающим при работе на холостом ходу отключение 15 (из 20) топливных насосов, и устройством для перепуска воздуха из полости нагнетания воздуходувки (из воздушного ресивера) в полость всасывания. Расположение механизма выключения топливных насосов и устройства для перепуска воздуха показаны на рис. 37.

15. Устройства для улучшения работы дизеля и экономии топлива на холостом ходу
Рис. 37. Расположение механизма выключения топливных насосов и устройства для перепуска воздуха на дизеле 2Д100: 1 - коромысло подачи топлива; 2 и 3 - соответственно верхняя н нижняя тяги управле ния; 4 - трубка; 5 - выключатель пяти топливных насосов; 6 - вентиль подвода воздуха к клапанам перепуска и выключателю топливных насосов; 7 -клапан перепуска воздуха; 8 - выключатель десяти топливных насосов Механизм отключения топливных насосов. При выключении части топливных насосов остающиеся в работе насосы подают увеличенные порции топлива, что способствует резкому повышению качества распыления топлива форсунками и улучшению его сгорания в цилиндрах. Работа дизеля, имеющего указанный механизм, происходит следующим образом.

1) На нулевом и первом положениях рукоятки контроллера машиниста без нагрузки работают только пять топливных насосов правого ряда 1, 4, 5, 7 и 10-го цилиндров, а остальные 15 насосов - 10 левого ряда и 5 правого - выключены.

2) На всех остальных положениях рукоятки контроллера без нагрузки (от 2-го до 16-го) работают 10 топливных насосов правого ряда, а все 10 насосов левого ряда выключены.

3) На всех положениях рукоятки контроллера под нагрузкой (от 1-го до 16-го) включены все 20 топливных насосов правого и левого рядов .

Управление работой механизма выключения топливных насосов автоматизировано. Выключатель десяти топливных насосов левого ряда установлен в отсеке управления, а выключатель пяти насосов правого ряда - в отсеке вертикальной передачи. С правой стороны дизеля размещены две тяги управления, из которых верхняя 2 соединена непосредственно с коромыслом 1 подачи топлива, а нижняя 3 соединена с этим же коромыслом через выключатель пяти топливных насосов. Воздушные полости выключателей через трубки 4 соединены с электромагнитными вентилями. Воздух подводится под давлением 5-6 кГ/см2.

Механизмы выключения 10 топливных насосов левого ряда и пяти топливных насосов правого ряда показаны на рис. 38 и 39. Принцип их работы одинаков. При замыкании электрической цепи катушки вентиля типа ВВ-1А-2 в левом ряду и вентиля типа ВВ-3 в правом ряду открывается доступ сжатого воздуха в полость Ю (рис. 38) механизма выключения. Воздух, преодолевая действие пружины 2, передвигает поршень 5, а вместе с-ним и левую тягу (или нижнюю правую тягу на рис. 39) в положение выключенной подачи топлива. При

15. Устройства для улучшения работы дизеля и экономии топлива на холостом ходу
Рис. 38. Механизм выключения левого ряда топливных насосов: 1 - корпус; 2 - пружина; 3 - палец; 4 - вилка; 5 - поршень; 6 - прокладка; 7-корончатая гайка; 8 и 12- болты; 9 - проволока; 10 - шплинт: /1 - крышка; 13 - штуцер; 14 - шланг; 15 - хомутик; 16 - тарелка пружиныразмыкании цепи вентиль прерывает доступ воздуха в механизм выключения и усилием пружины 2 поршень перемещается вправо до упора сферического конца тяги в крышку //, передвигая тягу в сторону увеличения подачи топлива. Левая тяга с коромыслом связана пальцами 3, входящими в паз корпуса 1 механизма выключения.

Устройство для перепуска воздуха из полости нагнетания в полость всасывания воздуходувки. При работе на малых числах оборотов наблюдается резкое увеличение удельного расхода топлива, используемого ка привод воздуходувки, мощность которой изменяется незначительно. Наибольшее возрастание удельного расхода топлива происходит при работе дизеля на минимальных оборотах холостого хода, что значительно увеличивает эксплуатационные расходы. Исследованиями установлено, что для устранения разжижения масла топливом и уменьшения удельного расхода топлива при работе дизеля на малых числах оборотов необходимо:

а) повышать температуру воды и масла в дизеле до 60-75°;

б) повышать температуру цикла в цилиндре (температуру выпускных газов) при работе без нагрузки;

в) увеличивать количество топлива, подаваемого в цилиндр каждой форсункой, т. е. улучшить распыдиванис топлива.

В целях повышения температуры цикла в цилиндрах введено устройство, которое перепускает часть воздуха из воздушного ресивера в полость всасывания воздуходувки и тем самым уменьшает количество воздуха, подаваемого в цилиндры. При

15. Устройства для улучшения работы дизеля и экономии топлива на холостом ходу
Рис. 39. Механизм выключения пяти топливных насосов правого ряда:

} и 2 нерхпяя и нижняя тяги управления; 3 - серьги; 4 - шток; 5 - возвратная пружина; 6 - тарелка пружины; І - порпнміь;. 8 - корпус; 9 - шланг лодпода воздуха^ І0 - угольник; /1 - крышкаа) 5)

15. Устройства для улучшения работы дизеля и экономии топлива на холостом ходу
Рис.. 40. Устройство для перепуска воздуха:

л - вид с левой стороны дизеля; О - вид с правой сторонні дизеля; 1 - раструб; 2-клапан; 3 - пружина; 4 - поршень; 5 - тарелка пружины; 6 - фланец; 7- штуцер; 8 и /1 - трубки; 9 - шланг; 10 - тройникэтом значительно уменьшается мощность, отбираемая воздуходувкой от верхнего коленчатого вала, а следовательно, снижается расход топлива при работе дизеля на минимальных числах оборотов. При таком устройстве воздух, нагнетаемый воздуходувкой, почти не сжимается в ресивере и воздуходувка работает с минимальной нагрузкой почти вхолостую. За один час работы на малых числах оборотов с перепускным воздушным устройством двигатель экономит около 2 кг топлива.

Устройство для перепуска воздуха (рис. 40) представляет собой раструб (с двумя патрубками), в котором смонтирован клапан, сообщающий полость нагнетания воздуходувки с полостью всасывания. Раструб своим основанием крепят на ресивере продувочного воздуха. В одном из патрубков раструба 1 (прямом) установлен клапан 2 с поршнем 4 и пружиной 3. Сверху этот патрубок закрыт фланцем 6, имеющим в средней части отверстие с резьбой для подсоединения штуцера 7 с трубкой 8 подвода воздуха к поршню 4. Второй патрубок раструба (наклонный) через шланг 9 соединяют с полостью всасывания воздуходувки. На каждом дизеле устанавливают по два раструба с клапанами для перепуска воздуха с обеих сторон дизеля.

Сжатый воздух под давлением 5,5-6 кГ/см2 подводится к клапанам от электропневматического вентиля типа ВВ-3, который управляет также выключением пяти топливных насосов на правой стороне дизеля при работе на минимальных числах оборотов холостого хода. По трубке /1 воздух поступает втройник 10 на правой стороне дизеля, а из тройника по трубке 8 - к клапану левой стороны дизеля.

При работе на минимальных числах оборотов холостого хода (нулевое положение рукоятки контроллера машиниста или первое положение без нагрузки) клапан ВВ-3 открывает проход для сжатого воздуха, который, нажимая на поршень 4, открывает клапан 2 внутрь полости нагнетания ресивера. Через открытые клапаны воздух будет перетекать из полости нагнетания (ресивера) в полость всасывания воздуходувки и тем самым улучшит работу воздуходувки, так как она будет работать без нагрузки, не сжимая воздух в ресивере.

Для определения правильности работы перепускного устройства необходимо к полости воздушного ресивера подключить манометр. При переводе рукоятки контроллера с нулевого положения в первое под нагрузкой давление в ресивере (по манометру) резко повысится и, наоборот, при переходе с первого положения под нагрузкой в нулевое давление в ресивере резко снизится. Для контроля за ходом поршня и перепуска воздуха из полости под поршнем в прямом патрубке раструба 1 имеется сверление К.

При каждой сборке узла перепускного устройства необходимо проверить величину зазора а - расстояние между поршнем 4 и фланцем 6, которое должно быть не менее 0,8 мм при закрытом клапане. Притертые поверхности корпуса раструба и клапана должны обеспечить равномерный и непрерывный поясок прилегания по всей окружности шириной не менее 1 мм. Герметичность клапана проверяют керосином с выдержкой 5 мин, просачивание керосина не допускается.

На собранном узле клапан с поршнем должны перемещаться в корпусе легко, без заеданий. Канавки на рабочей поверхности поршня перед его установкой в патрубок должны быть заполнены смазкой УТ-1.

На дизелях 10Д100 для устранения разжижения масла топливом также предусмотрено устройство, выключающее один (левый) ряд топливных насосов при работе на минимальных числах оборотов холостого хода. Специфичность конструкции и работы дизеля 10Д100 (высокий турбонаддув) не позволяют выключать на нем еще пять топливных насосов правого ряда и перепускать воздух на всасывание, как на дизелях 2Д100. В связи с этим для предотвращения разжижения масла топливом необходимо в процессе эксплуатации и при плановых ремонтах дизелей 10Д100 выполнять следующие требования.

Периодически проверять работу форсунок на качество рас-ныливания топлива (при каждом профилактическом осмотре) и правильность установки топливных насосов по началу подачи топлива (при большом периодическом ремонте).

При плановых ремонтах дизелей перепроверять производительность топливных насосов на малых подачах. На одном ди зеле должны устанавливаться топливные насосы одной группы. Разбивка насосов по группам должна соответствовать производительности.

Проверку топливных насосов на соответствие групп надо производить на каждом большом периодическом и подъемочном ремонте. Если фактическая производительность насоса не соответствует данной группе до Зг, то группу насоса не изменяют. Когда отличие производительности превышает 3 г, то клейма на насосах следует заменить новыми, соответствующими фактической группе.

Должен быть также проверен выход реек топливных насосов и отрегулирован таким образом, чтобы разница по зазорам между упорами реек и корпусами насосов не превышала 0,3 мм для левого ряда и 0,15.илг для правого ряда. Регулировку надо производить при положении коромысла на упоре максимальной подачи без сжатия пружины стопорной тяги.

При каждом техническом осмотре необходимо проверить работу выключателя левого ряда топливных насосов.

При замене отработавшего масла в системе смазки его надо сливать полностью. Слив масла следует производить при его температуре 50-55°С. Через 10-15 мин после пуска дизеля на свежем масле (при 400 об/мин) следует взять его пробу для анализа по вязкости, которая должна быть равной или близкой к исходной. Понижение вязкости указывает на неполный слив отработавшего масла. Если вязкость оказалась ниже вязкости свежего масла на 0,5 ест, следует повторно заменить масло или довести его до нормальной вязкости заменой части масла на свежее.

Важным условием предотвращения разжижения масла топливом является правильный прогрев дизеля на холостом ходу при 8-м положении рукоятки контроллера машиниста и не допускать работу дизеля на холостом ходу (на нулевом положении) свыше 1 ч.

Решающее значение для обеспечения надежной и долговечной работы дизеля имеет качественная смазка его трущихся частей.

В систему смазки дизеля входят масляный насос, фильтры предварительной (пластинчато-щелевые) и тонкой (бумажный и центробежный) очистки масла, холодильник масла,

Группа насосов

Производительность в г

1

От 70 ДО 80

2

» 81 » 90

3

» 91 » 105

⇐ | Ускоритель пуска прогретого дизеля | | Тепловозные дизели 2Д100 и 1 ОД 100. Аврунин А. Г. | | Система смазки | ⇒