Системы дизеля

Топливная система дизеля состоит из фильтра тонкой очистки, насоса высокого давления, форсунки и трубопровода высокого и низкого давления.

Топливный насос (рис. 26), установленный на лотке, предназначен для подачи топлива в форсунку. Плунжер насоса перемещается через толкатель кулачковой шайбой распределительного вала. Состоит насос из корпуса 5, втулки 16, плунжера 17, седла 11 и клапана 12. Втулка плунжера и седло клапана закреплены в корпусе насоса нажимным штуцером 13. Втулка плунжера зафиксирована в определенном положении стопорным винтом 15.

Во втулке плунжера имеются два отверстия ж для подвода п отсечки топлива. 11а плунжере в верхней его части расположены верхняя и нижняя спиральные отсечные кромки е, обеспечивающие регулировку количества подаваемого топлива в цилиндры путем поворота плунжера. Спиральные отсечные кромки на плунжере расположены таким образом, что при движении рейки в корпус насоса подача топлива уменьшается, а при выдвижении увеличивается.

На цилиндрической поверхности плунжера имеются две кольцевые канавки. Широкая канавка при любом рабочем положении плунжера по высоте соединена через отверстие и во втулке с полостью всасывания насоса, что исключает протекание. топлива .по плунжеру в масляную систему.

На втулку плунжера установлен зубчатый венец 6, в пазы которого входит ведущий поводок плунжера. В зацеплении с зубчатым венцом находится рейка 31, посредством которой механизм управления топливными насосами поворачивает плунжер.

Максимальный выход рейки 31, замеряемый от торца рейки до болта 9, ограничивается винтом 30, который препятствует повороту зубчатого венца н перемещению рейки насоса. Установку размера А производят при регулировании насоса по про-

Топливный насос
Рис. 26. Топливный насос: І. 26 - втулки; 2 - втулка направляющая; З, 21 - тарелки; 4 - тарелка нижняя; 5 - корпус насоса; 6 - венец зубчатый; 7 - пружина; 8 - тарелка верхняя; 9 - болт; 10, 18, 20 - кольца уплотнительные; 11 - седло клапана; 12 - клапан; 13 - штуцер нажимной; 14 ~ прокладки; 15 - винт стопорный; 16 - втулка плунжера; 17 - плунжер; 10 - прокладки регулировочные; 22 - упор; 23 -• корпус толкателя; 24 - ось ролика; 26 - ролик; 27, ЗО - пииты; 28, 29 - крышки; 31 - рейка; 32 - колпак; 33 - фланец; 34 - штифт; Л, 11 - установочные размеры; д - отверстие для слива масла; е - кромки отсечные; -ж - отверстие для подвода н отсечки топлива; и - отверстие; к - поверхность для маркировки толщины прокладок; п - отверстие для подвода масла к толкателю; м - полость низкого давления; с - полость высокого давления

ИЗВОДИТеЛЫЮСТ'П на стенде изменением положення ,репки и прокладок под болтом 9.

Снизу к корпусу топливного насоса лрнкренлсна направляющая втулка 2 толкателя. В нее запрессована втулка 1, в которой размещен толкатель, состоящий из корпуса 23, оси 24, ютулкн 25, ролика 26, упора 22 и тарелки 21, удерживающей толкатель во втулке 1 от выпадания при транспортировке и монтаже насоса.

Прокладками 19 регулируют равномерность угла опережения подачи топлива по цилиндрам. Для обеспечения одинаковых углов начала подачи топлива до в. м. т. по всем цилиндрам дизеля необходимо, чтобы зазор между плунжером и седлом нагнетательного клапана при верхнем крайнем положении плунжера был одинаковым у всех насосов и равным 2± ±0,1 мм. Указанный зазор устанавливают набором регулировочных стальных прокладок 19 между опорными поверхностями фланца направляющей в гулки 2 толкателя и лотком.

Определение необходимой толщины регулировочных прокладок производят на стенде завода-изготовителя, и эту толщину прокладок выбивают на поверхности к корпуса насоса, которая и является исходной при установке насоса на дизель. При регулировке величины давления сгорания допускается уменьшение или увеличение толщины прокладок на 0,5 мм.

Трущиеся поверхности корпуса толкателя 23, ролика 26 и втулки 25 смазываются маслом, поступающим из капала лотка в отверстие п и сливающимся в лоток по трем отверстиям д.

Регулировку насоса по началу подачи топлива и производительности производят на специальном стенде с эталонной форсункой и такой же форсуночной трубкой.

Форсунка закрытого типа (рис. 27) установлена в крышке цилиндра и уплотнена конусной поверхностью а и резиновым кольцом 9. К нижнему торцу корпуса 7 прикреплен

¦

колпаком 4 корпус 2 распылителя и сопло 1. Для обеспечения одинаковой затяжки на каждом колпаке 4 нанесены риски, равномерно расположенные по окружности.

В корпусе 2 распылителя размещена игла 3, разобщающая внутренние полости форсунки от камеры сгорания. Корпус распылителя и игла представляют собой комплект спаренных деталей. Игла прижимается к корпусу распылителя пружиной 8 через штангу 6. Сжатие пружины осуществляется поворотом регулировочного винта 11, положение которого фиксируется гайкой 13. Сверху на регулировочный винт навернут штуцер 15, к которому присоединена трубка отвода топлива, просочившегося через зазор между иглой и корпусом распылителя.

Топливо, поступающее в форсунку через щелевой фильтр, состоящий из корпуса 16 и стержня 17, пройдя через продольные пазы в, кольцевой зазор между корпусом и стержнем, направляется в продольные пазы г, откуда по отверстиям д - в канал корпуса форсунки.

Регулируют форсунку на специальном стенде при периодических ремонтах.

Механизм у п р а в*л е и и я топливными насосами (рис. 28), установленный на лотке, предназначен для перемещения реек топлипных насосов объединенным регулятором и отключения реек восьми топливных насосов па минимальной частоте вращения коленчатого вала. Механизм приводится в движение от вала объединенного регулятора, который посредством рычага 1, тяг 3 и 25, пружины 5 и рычага 6 поворачивает вал 18. Последний посредством рычага 23, тяг 21 и рычагов 20 поворачивает валы 11, па которых установлены рычаги 28, 30, 34, 35. Рычаги 30 и 34 пружинами 29 прижаты к рычагам 28 и 35.

На валах 11 установлены упоры 8 и рычаги 14. Упор 8 зафиксирован на валу штифтом 9 и болтом. Пружина 10 прижимает к упору 8 рычаг 14 с винтом 13, которым регулируют выдвижение рейки топливного насоса б. В рычаг 14 установлена втулка 7 и ось 16, на которой имеется сухарь 15, входящий в паз рейки топливного насоса.

Конструкция механизма управления топливными насосами обеспечивает при необходимости отключение любого из насосов, а также перевод механизма управления в положение нулевой подачи топлива в случае заклинивания плунжера или рейки какого-либо топливного насоса. Для ограничения выхода реек топливных насосов на номинальной мощности па рычаге 23 имеется болт 24 упора мощности.

Для улучшения работы дизель-генератора па минимальной частоте вращения вала дизеля без нагрузки механизм управления топливными насосами имеет механизм отключения, посредством которого отключаются рейки топливных насосов с первого по четвертый каждого ряда цилиндров.

Рис. 28. Механизм управления топливными насосами: *. 6* М* 17* 20, 23, 28, 30, 34, 35 - рычаги; 2 - масленка; 3, 21, 25 ~~а ТсГи; 4 ~ тяга упругая; 5, 10, 29, 33 - пружины; 7 - втулка.* 8, 31 - упоры; 9 - штифт; 11, 18 - валы; 12, 19 - стойки; 13, зв - винты регулировочные; 15 - сухарь; 16 - ось; 22 - пластина; 24 - болт упора мощности; 26 - корпус; 27 - поршень; 32 - крышка; 37 - шайба стопорная; 38 - гайка; 39 -‘ болт;

40 - штуцер; 41' - вентиль электропневматический; .4 - устано-вочныи размер; о - насос топливный; в - отверстие для установки приспособления при проверке предельного выключателя, г - упор предельного выключателя; е -• канал; ж - бурт под опору рычага в момент отключения цилиндров

Механизм отключения состоит из корпусов 26, поршней 27 с упорами 31, пружин 33, прижимающих поршни к корпусу 26, крышек 32 с уплотнительными манжетами н прокладками. Сжатый воздух от магистрали тепловоза подводится к электро-пневматичсскому вентилю 41, штуцеру 40 и по каналам є к поршням 27. При работе дизель-генератора на минимальной частоте вращения вала без нагрузки (нулевое или I положение контроллера) срабатывает электроннсвматичсский вентиль 41 и к механизму отключения подводится сжатый воздух. Давлением сжатого воздуха поршень преодолевает усилие затяжки пружин 33 и 29 и упором 31 перемещает рычаги 30, 34 и соответственно рейки топливных насосов первого -четвертого цилиндров обоих рядов в положение нулевой подачи топлива. При переводе дизель-генератора на работу под нагрузкой с I позиции и холостой ход со II позиции контроллера сжатый воздух выпускается из корпуса механизма отключения через электромагнитный вентиль, усилием пружины 33 поршень переместится до упора в торец корпуса 26, а пружина 29 переставит рычаги и соответственно рейки отключенных насосов на подачу топлива.

Обслуживание механизма управления в эксплуатации заключается в проверке крепления тяг, смазывании соединений и сухарей рычагов.

Масляная система. В систему входят масляные насосы, охладители масла, фильтр грубой очистки, центробежные фильтры, маслопрокачивающий насос, трубопровод и клапаны. Все элементы системы, кроме маслопрокачпвающего насоса, расположены на дизель-генераторе. Для снижения общего уровня давления в системе на дизеле применены два последовательно расположенных масляных насоса.

Из ванны поддизельной рамы через сетчатый маслозаборник и размещенный в нем невозвратный клапан масло поступает во всасывающую полость первого насоса и подается в охладители. Часть масла поступает к центробежным фильтрам, из которых сливается в поддизельную раму. Из охладителей масле поступает во всасывающую полость второго насоса и затем через фильтр грубой очистки подается на дизель. Оба насоса имеют одинаковую конструкцию, но частота вращения второго на 3% выше первого.

При прокачке дизеля маслопрокачивающий насос забирает масло из поддизельной рамы и подает его через невозвратный клапан в систему дизеля (рис. 29).

М а с л я и ы й насос шестеренчатого типа (рис. 30) од-носскционный, нереверсивный, приводится от дизеля через шлицевое соединение. Корпус 10 насоса отлит из серого чугуна и имеет расточки для рабочих шестерен. Торцы корпуса закрыты планками 8 и 12, изготовленными из антифрикционного чу гуна. Стыковые поверхности корпуса с планками уплотнены прокладками 9 и 26.

Внутренняя масляная система дизеля
Рис. 29. Внутренняя масляная система дизеля: 1 - труба перетока масла из правого теплообменника к левому; 2 - труба подвода масла к правому охладителю масла; 3 - труба отвода масла от левого охладителя масла к левому масляному насосу; 4 - клапан для забора масла левым масляным насосом; 5 - клапан перепуска масла при повышенном давлении перед левым масляным насосом; 6 - рама; 7 - маслозаборник сетчатый с встроенным обратным клапаном; 5 - труба подвода масла к правому масляному насосу; 9 - фильтры масла центробежные; 10 - труба подвода масла к центробежным фильтрам; а, б, в - каналы; г - канал перетока масла от левого масляного насоса в фильтр грубой очистки масла; д - канал подвода масла к шлицевому валу привода насосов; е - каналы подвода масла К шарикоподшипникам п шлицевому валу водяного насоса; ж - канал подвода масла к шестерням привода насосов; з - центральный канал подвода масла К узлам движения; и - полость для слива масла из подшипников турбокомпрессора; к - канал подвода масла к подшипникам турбокомпрессора; л - каналы подвода масла к осям рычагов и гидротолкателям крышек цилиндров; м - капал подвода масла к толкателям топливных насосов; п - канал подвода масла К подшипникам распределительного вала; о - канал слива масла из поршней; п - канал в стержне шатуна; р - канал подвода масла к коренным подшипникам коленпато-ги вала; і}, ф, ш, ч - каналы подвода масла к подшипникам н шестерням привода распределительного вала; Щ - канал подвода масла из лотка распределительного вала к корпусу привода распределительного вала; ц - полость коленчатого вала для подвода масла к десятому коренному подшипнику; х - канал масляный в лотке; э - канал слива масла из полости верхней части крышки цилиндров в картер дизеля; ю - полость охлаждения и смазкн поршневого пальца; я - каналы коленчатого вала

Рабочие стальные косозубые шестерни 11 и 13 выполнены заодно с осями. Для уравновешивания осевой силы ведущей шестерни в крышку 25 насоса встроено гидравлическое разгрузочное устройство в виде поршня, воздействующего па ось ведущей шестерни через шариковый упорный подшипник. Надпорш-певое пространство соединено каналом с нагнетающей полостью насоса.

Разгрузочное устройство состоит из поршня 16, втулки 14, подшипника 15, шайбы 20, пружины 19 и гайки 17.

Ведущая шестерня приводится во вращение соединительной муфтой, которая укреплена на валу привода дизеля.

Для поддержания заданного рабочего давления нагнетательная полость насоса снабжена дифференциальным перепускным клапаном золотникового типа с демпфирующим устройством. Клапан размещен в корпусе насоса. При повышении давления масла свыше 8,5 кгс/см2 (83,9-104 Па) клапан и поршень сжимают пружину и обеспечивают слив масла через окна клапана во всасывающую полость. При уменьшении давления в системе клапан под действием пружины опускается на седло.

Масляный насос
Рис. 30. Масляный насос: I. 5, 17, 35. 36 - гайки; 2 - муфта; 3 - кольцо стопорное; 4. 13 - шплинты; 6 - поводок; 7. 14, 30 - втулки; 8, 12 - планки; Я 26 - прокладки; 10 - корпус; О, 13 - Ше-стерни; 15, 21 - подшипники; 16, 26 - поршни; 19, 29 - пружины; 20, 22 шаиоы, 23 - болт 24 - замок пластин чаты Л; 25, 32 - крышки; 27 - клапан; 3J стержень; 33 - пробка; 84 - проволока

Охладители масла, размещенные па ноддизелыгой рамс с левой и правой сторон, предназначены для охлаждения масла, циркулирующего в системе дизеля. По потокам воды и масла охладители подключены последовательно. Охладитель (рис. 31) состоит из корпуса 2, передней 11 и задней 1 крышек, охлаждающей секции 10 и кронштейнов 8 и 15. Перегородка 5 крышки 11 разделяет водяную полость охладителя пополам.

Охлаждающая секция 10, зафиксированная в корпусе 2 в определенном положении штифтом 20, состоит из передней 3 II задней 16 трубных досок, в отверстиях которых закреплены развальцовкой оребренные трубки 6 с сегментными перегородками 13, создающими поперечное омывание маслом трубного пучка, что способствует лучшим условиям теплообмена.

Заполнители 9 и 21 уменьшают зазоры между корпусом и грубным пучком, тем самым сокращают перетоки неохлажденного масла. Стык сегментных перегородок и корпуса уплотнен резиновым шнуром 14.

Температурные удлинения трубок охлаждающей секции компенсируются за счет перемещения задней трубной доски 16, которая уплотнена в корпусе 2 и крышке 1 двумя резиновыми кольцами 19. Между кольцами 19 установлено промежуточное кольцо 18 с отверстиями в, через которые в случае просачивания будет вытекать вода или масло.

Вода в охладитель масла поступает по патрубку а передней крышки, проходит но трубкам 6 и выходит из патрубка б. Масло в охладитель поступает по трубопроводу, расположенному в поддизелыюй раме, п через отверстие в кронштейне 15 проходит в межтрубпом пространстве и выходит через отверстие в кронштейне 8.

Водяная система двухнонтурпая закрытая с избыточным давлением (рис. 32). Горячий контур отводит тепло от деталей дизеля, а холодный контур - от наддувочного воздуха и масла дизеля. Вода горячего контура из холодильной камеры тепловоза поступает во всасывающую полость водяного насоса горячего контура и далее через коллекторы правого и левого рядов блока цилиндров на охлаждение втулок и крышек цилиндров и среднего корпуса турбокомпрессора. Из крышек цилиндров вода поступает на охлаждение выпускных коллекторов, газовыпускных труб п корпуса турбины.

Из выпускного и среднего корпусов турбины п левой газовыпускной трубы вода отводится в холодильную камеру тепловоза. Вода холодного контура из холодильной камеры тепловоза поступает во всасывающую полость водяного насоса холодного контура и далее к охладителю наддувочного воздуха, затем к охладителям масла, а от них отводится в систему тепловоза.

Водяные насосы нереверсивные, центробежные, установленные на приводе насосов, приводятся через шлицевое

Охладитель масла
Рис. 31. Охладитель масла: 1, 11 - крышки; 2 - корпус* о, 16 - трубные доски; 4, 7, 17 - вентили; 6, 13 - перегородки; 6 - трубка охлаждающая; 8, 15 - кронштейны; 9, 21 - заполнители; 10 - секция охлаждающая; 12 - труба; 14 - шнур; 18 - кольцо промежуточное; 19 - кольцо уплотнительное; 20 - штифт; я, б - патрубки; в - контрольное отверстие

соединение. Оба насоса одинаковой конструкции. Один иасос работает в горячем контуре охлаждения, другой - в холодном.

Рабочее колесо 4 насоса, установленное на валу 6 на конусной посадке, размещено в корпусе 8 (рис. 33), который прикреплен к станине 7 при помощи шпилек. Вал 6 установлен на шариковых подшипниках 15 и 16. Смазка подшипников принудительная от дизеля через отверстие в шлицевом валике и по пазу втулки.

Водяная полость уплотнена торцовым уплотнением, состоящим из резиновой втулки 9, углеграфитового кольца 10, притертого к стальному фланцу 11. Втулка 9 и кольцо 10 постоянно прижаты при помощи пружины 22 через обойму 20.

Внутренняя водяная система дизеля
Рис. 32. Внутренняя водяная система дизеля: 1 - насос водилой холодного контура: 2 - труба подвода воды из холодильника тепловоза К насосу; 3 - патрубок подвода воды к водяным коллекторам блока цилиндров; 4 - водяной коллектор; 5 - патрубок охладителя наддувочного воздуха; С - коллектор выпускной; 7 - труба подвода воды к турбокомпрессору от правого выпускного коллектора; 8 - труба перетока воды и отвода пара из правого коллектора; 9 - труба отвода воды из среднего корпуса турбокомпрессора; 10 - штуцер отвода пара из среднего корпуса турбокомпрессора; /1 - труба перетока воды и отвода пара из левого коллектора; 12 - труба подвода воды к турбокомпрессору от левого выпускного коллектора; 13 - труба отвода пара из охладителя наддувочного воздуха; И ~ охладитель наддувочного воздуха; 15 -« труба перетока воды из выпускного коллектора в водяной коллектор и слив отстоя воды; 16 - труба воды к насосу из холодильника тепловоза (горячий контур); 17 - насос водяной горячего контура; а - полость отвода воды из дизеля (горячий контур); б - полость отвода воды из холодильника наддувочного воздуха (холодный контур); в - полость перетока воды из крышек цилиндров к выпускным коллекторам; з - полость подвода воды для охлаждения крышек цилиндра; д - канал и полость перетока воды для охлаждения втулки цилиндра

Уплотнение масляной полости состоит из отражателя 14, втулки 13 с маслоотгонной резьбой и фланца лабиринта 12.

Обслуживание насоса заключается в периодическом осмотре и ремонте торцового уплотнения.

Система вентиляции картера служит для вентиляции и создания разрежения в картере дизеля путем отсоса газов турбокомпрессором. Разрежение предотвращает вытекание масла и выход газов через зазоры у валов, выходящих наружу, а также через неплотности в соединениях.

Система вентиляции состоит из трубопроводов, маслоотдсли-гельного бачка, управляемой заслонки и дифференциального манометра. Отсос газов производится из картера и лотка по трубам через маслоотделительный бачок и затем но трубе во всасывающую полость турбокомпрессора.

Управляемая заслонка (рис. 34) предназначена для обеспечения разрежения в картере дизеля в заданных пределах. При повышении частоты вращения коленчатого вала дизеля и, следовательно, увеличении давления воды, воздействующей на мембрану 3, заслонка 17 поворачивается против часовой стрсл-

1 - пробка; 2 - болт; 3 - пластина замочная; 4 - колесо; 5 -- головка всасывающая; 6 - вал; 7 - сташша; 8 - корпус; 9 - резиновая втулка; 10 - кольцо уплотнительное; //, 12 - флаїщьі; 13 - втулка; 14 - отражатель; 15, 16 - шарикоподшипники; 17, 18 - кольца стопорные; 19 - прокладка; 20, 21 - обоймы; 22 - пружина кп, уменьшая проходное сечение трубы, а при уменьшении частоты вращения коленчатого вала дизеля заслонка поворачивается по часовой стрелке и увеличивает проходное сечение трубы. Такое программное управление заслонкой в зависимости от давления воды в системе охлаждения позволяет поддерживать необходимый диапазон разрежения в картере при работе по тепловозной характеристике и на холостом ходу.

Измерительным элементом заслонки является мембрана 3, к которой через отверстие в кране 6 и полость г корпуса 2 под давлением подведена вода из системы дизеля. К мембране прикреплен шток 5, в который упирается тяга 9. В последнюю ввернута тяга 10, связанная шарнирным соединением с рычагом 11, закрепленным на валике 14. Пружина 28 посредством серьги 26 н штока 29 связывает рычаг 11 с корпусом 1.

Заслонка управляемая
Рис. 34. Заслонка управляемая: I, 2 - корпуса: 3 - мембрапа; 4, 12 - гайки; 5, 29 - штоки; 6 - крап; 7 - накладка; 8 - кожух; 9, 10 - тяги; 11 - рычаг; 13, 20 - пинты; 14 - валик; 15 - шкала; 15, 18 - подшипники; 17 - заслонка; 19, 23 - крышки; 21 - кольцо; 22 - прокладка. 24 - ролик; 25 - шпилька; 26 - серьга; 27 - штифт; 28 - пружина; 30 ¦ - втулки;

31 - ось; г - полость

Перемещение мембраны 5 через шток 5, тяги 9 и 10 рычага 11 передается заслонке 17, закрепленной в прорези валика 14. Начало носорога заслонки зависит от натяжения пружины 28, величина же натяжения изменяется вворачиванием (выворачиванием) втулки 30 в корпус 1. Угол поворота заслонки зависит от плеча пружины относительно оси валика. Длина плеча изменяется вращением ролика 24 па шпильке 25. Угол установки заслонки зависит от общей длины тяг 9 и 10, который можегбыть изменен вворачиванием (выворачиванием) тяги 10 в тягу 9.

Обслуживание в эксплуатации системы вентиляции состоите проверке масла в указателе маслоотделителя, промывке бачка маслоотделителя, настройке заслонки и проверке уровня жидкости в дифманометре.

Конструкция основных узлов дизеля | Пассажирский тепловоз ТЭП70 | Объединенный регулятор