Система охлаждения дизеля

/ Тепловоз ТЭ3 / Система охлаждения дизеля

При сгорании топлива в цилиндре дизеля температура газов достигает 1500-1600 °С и соответственно возрастает температура соприкасающихся с ним деталей: поршня, втулки цилиндра, выпускных коллекторов и др. Если не охлаждать эти детали, то температура их повысится настолько, что они могут выйти из строя. Чтобы температура деталей не превышала допустимые пределы, детали необходимо охлаждать.

На тепловозе применяется только замкнутая система охлаждения водой, имеющая существенные преимущества перед проточной, применяемой в некоторых стационарных и судовых установках. Эта система позволяет работать на высоком температурном режиме (температура воды на выходе из дизеля 90-95 °С), что повышает экономичность двигателя.

Как известно, количество воды, нужное для охлаждения, зависит от температурного перепада (разность температуры входящей и выходящей из двигателя). Большой температурный перепад, связанный с подачей малого количества воды, а следовательно, малой скорости ее движения, приводит к значительной неравномерности температуры в рубашке втулки цилиндра (вода холодная у входа и горячая у выхода). Поэтому желательно иметь такую систему охлаждения, в которой всегда обеспечивался бы необходимый расход воды (иметь почти постоянную скорость воды) и сокращалась бы разница температуры между выходом и входом (практически разница в 5-7 °С, а уровень температуры 75-85 °С независимо от нагрузки).

Применение водяных насосов с большой подачей обеспечивает почти постоянную скорость воды на всех режимах. Кроме того, температура охлаждения воды в холодильнике тепловоза регулируется изменением частоты вращения вала вентилятора охлаждающего воздуха (следовательно, количество воздуха), что достигается применением многоступенчатых редукторов. Именно такая система охлаждения используется на дизеле 2Д100 тепловоза ТЭЗ- циркуляционная, принудительная, открытого типа с расширительным баком, исключающим образование воздушных или паровых мешков в трубопроводах.

Насос (рис. 36) подает воду по трубе в охлаждающие полости выпускных патрубков и выпускных коллекторов и далее по водоперепускным патрубкам из коллектора во втулки цилиндров. Из втулок цилиндров после охлаждения вода поступает в водяной коллектор дизеля и далее по трубам к верхним коллекторам холодильника. После охлаждения в секциях 29 холодильников вода идет в нижние коллекторы холодильников и далее по трубам к водяному насосу. Пополнение воды в системе происходит по трубе из расширительного бака.

В водяную систему включен подогреватель 25 топлива, к которому подводится горячая вода от дизеля. Из подогревателя вода по трубе отводится к водяному насосу. Для отключения подогревателя служат вентили 24 и 33. Для обогрева кабины машиниста установлен калорифер 13, в который поступает горячая вода из водяного коллектора по трубе с вентилем 12, а отводится к водяному насосу по трубе. Включаются и отключаются калориферы вентилями 12 и 23. Бачок санузла заполняется через вентиль 30.

Температуру воды дизеля ведущей секции показывает на пульте машиниста аэротермометр 3, на этом пульте установлен электротермометр 2, датчик которого установлен на дизеле ведомой секции (тоже сделано на пульте машиниста ведомой секции). Для остановки дизеля при повышении температуры воды выше 90 °С в системе

Рис. 36. Схема водяной системы тепловоза:

1 - электоотермометп первой секции на пульте второй секции; 2 - электпотеомомето втооой секции на пульте первой секции; 3-аэоотермометп; 4, 11, 22 - дюритовые шлаиги; 5- термореле, 6 - бак расширительный; 7 - горловина заправочная; 8 - стекло водомерное; 9 - труба атмосферная; 10, 35 - карманы для ртутных термометров; 12, 16, 17, 20, 23, 24, 26, 27, 30, 31, 33, 34 - вентили; 13 - калорифер; 14, 18, 36, 97 - краны, 15-грелка для ног; 19-труба слива воды; 21 -труба слива воды, проходящей через сальники водяного насоса; 25 - подогреватель топлива; 28 - головки соединительные; 29 - водяные секции холодильника,

32 - водяной бачок санузла, Н - насос водяной установлено температурное реле, соединенное с трубой, отводящей горячую воду от дизеля.

Система заливается водой через горловину 7 на расширительном баке или под напором через соединительную головку 28 и вентиль 27 при открытом кране 37 на калорифере для удаления воздуха. В зимнее время систему заправляют водой при температуре 40-50 °С. Дозаправлять систему при работе дизеля следует небольшими порциями подогретой воды. Слить воду из системы можно через соединительную головку 28 и вентили 26 и 27. После слива основного количества воды открыть сливные 36 и 18 краны, а также воздушный кран 37 на калорифере и краники выпускных коллекторов, потом открыть пробки для выпуска остатков воды из корпуса насоса и выпускных патрубков водяной системы тепловоза.

Водяной насос (рис. 37) дизеля установлен на опорной плите насосов и приводится во вращение от нижнего коленчатого вала через эластичную шестерню. Для предотвращения просачивания воды вдоль вала насоса в задней головке установлен набивной сальник 12, состоящий из колец, изготовленных из асбестового графи-тизированного просаленного шнура, и нажимной втулки 10. Для уменьшения износа вала в месте установки сальника на вал напрессована закаленная хромированная втулка 11. Вал насоса имеет две опоры, одна из которых состоит из двух радиальных шариковых подшипников 4, а другая - из одного радиально-сферического подшипника 6, между которыми установлена распорная втулка 5. Подшипники смазываются маслом, разбрызгивающимся шестернями привода агрегатов. Для предотвращения течи масла служит

Рис. 37. Водяной насос:

1 - гайка коепления шестеони понвода на валу насоса; 2 - шестерня понвода насоса; 3 - шайба стопорная наружной обоймы подшипника; 4 - шапиковые подшипники радиальные; 5 - распорная втулка; 6 - оадиальио-сферический подшипник; 7 - отражательная втулка; 8 - уплотнительное кольцо для предотвращения течи масла; 9 - вал насоса; 10-нажимная втулка сальника; 11- втулка закаленная хромированная под сальниковое уплотнение; 12-сальник набивной, состоящий из колец асбестового гоафитизированного просаленного шнура; 13 - станина; 14 - головка всасывающая задняя, 15 - корпус насоса; 16 - рабочее колесо; 17-головка всасывающая передняя; 18-пластинчатый замок; 19 - гайка крепления рабочего колеса; 20 - шпонка уплотнительное чугунное кольцо 8. Просочившееся масло по кольцевой канавке и каналам в станине сливается в картер двигателя. Гребешок отражательной втулки 7 предохраняет от попадания воды по валу насоса внутрь двигателя. Гайка 1 закрепляет на валу шестерню 2, подшипники 4 кб, распорную втулку 5 и отражательную втулку 7. Шайба 3 стопорит наружные обоймы подшипников 4 и удерживает таким образом вал насоса с закрепленными на нем деталями от перемещения в сторону привода.

Топливная система тепловоза и дизеля | Тепловоз ТЭ3 | Основные конструктивные изменения в дизель-генераторе 2Д100