Особенности конструкции, компоновка и основная техническая характеристика дизель-генератора
До 1982 г. на тепловозы 2ТЭ116 устанавливали дизель-генераторы 1А-9ДГ (рис. 4 и 5), а с 1982 г. — дизель-генераторы 1А-9ДГ исполнения 2, называемые везде далее 1А-9ДГ-2 (рис. 6 и17).
Дизель-генератор 1А-9ДГ-2 состоит из дизеля 1А-5Д49-2 и синхронного генератора, установленных на общей поддизельной раме и соединенных муфтой пластинчатого типа. Дизель является одной из модификаций мощностного ряда тепловозных дизелей типа 16ЧН2616, разработанных тепловозостроительным заводом им. Куйбышева (г. Коломна). Диапазон мощностей этих дизелей от 590 до 4415 кВт (800-6000 л. с). Дизель-генератор обладает рядом достоинств. Он удобен в обслуживании и ремонте, его сборка и разборка производятся агрегатами (узлами), что обеспечивает взаимозаменяемость. Надежность и износостойкость деталей дизелей повышены благодаря применению высококачественных материалов, рациональным современным методом химико-термической обработки, поверхностному упрочнению и качественным покрытиям.
Рис. 4. Общий вид дизель-генератора 1А-9ДГ
Дизель четырехтактный, У-образный, 16-цилиндровый, с газотурбинным наддувом и охладителем наддувочного воздуха.
Рама под дизель и генератор сварная. В поддон заливается масло в количестве 1250 кг. Блок цилиндров сварно-литой, подшипники коленчатого вала подвесного типа. Коленчатый вал стальной, азотированный. Для уменьшения напряжений, возникающих вследствие крутильных колебаний в системе привод вспомогательных агрегатов — коленчатый вал дизеля — ротор генератора, на переднем конце коленчатого вала установлен комбинированный антивибратор, состоящий из маятникового антивибратора и силиконового демпфера вязкого трения.
Шатунный механизм состоит из главных и прицепных шатунов. Прицепной шатун болтами крепится к пальцу, установленному в проушинах главного шатуна. Поршень составной. Головка крепится к тронку шпильками. В отверстия тронка установлен па,-лец плавающего типа, застопоренный от осевого перемещения кольцами. Поршни охлаждаются маслом, поступающим из масляной системы дизеля через шатуны.
В крышке расположены два впускных и два выпускных клапана, форсунка и индикаторный кран. На крышке установлены рычаги привода клапанов. Крышка нижней плоскостью опирается на блок и крепится к нему четырьмя шпильками, ввернутыми в плиту блока цилиндров. Втулка цилиндра подвешена и прикреплена к крышке цилиндра шпильками. Стык между крышкой и втулкой (газовый стык) уплотняется стальной омедненной прокладкой. На втулку напрессована рубашка, которая образует полость для прохода охлаждающей воды.
Лоток с распределительным валом расположен на верхней части блока. На лотке установлены топливные насосы. Распределительный вал один на оба ряда цилиндров приводится во вращение от коленчатого вала шестеренчатой передачей, имеющейся на заднем торце блока цилиндров, которая одновременно является приводом объединенного регулятора, тахометра, предельного выключателя, возбудителя, стартер-генератора и вентилятора охлаждения генератора.
Топливная система высокого давления состоит из 16 индивидуальных насосов золотникового типа и 16 форсунок закрытого типа. Топливо от насосов подается к форсункам по форсуночным трубкам.
Топливоподкачивающая система состоит из топливоподкачива-ющего насоса, топливоподкачивающего агрегата (установлен на тепловозе), фильтров грубой очистки (установлены на тетпловозе), топливоподогревателя (установлен на тепловозе), фильтра тонкой очистки и перепускного клапана, обеспечивающего необходимое давление топлива, поступающего к топливным насосам.
На дизеле имеется предельный выключатель, который в случае повышения частоты вращения коленчатого вала выше допустимой посредством рычажной передачи, выключает подачу топлива в цилиндры и одновременно подает импульс механизму воздушной за-хлопки, перекрывающей поступление воздуха из воздушной улитки турбокомпрессора в охладитель наддувочного воздуха и ресивер дизеля.
Масляная система состоит из двух насосов масла, работающих последовательно, фильтров тонкой очистки, теплообменника, фильтра грубой очистки, центробежных фильтров и маслопрокачи-вающего насоса. Все агрегаты и трубопроводы масляной системы, кроме фильтра тонкой очистки, расположены на дизеле.
Система охлаждения дизеля водяная, принудительная, двух-контурная, закрытая, с избыточным давлением в расширительном баке тепловоза в результате естественного парообразования. Циркуляция воды в системе обеспечивается центробежными насосами.
Картер дизеля вентилируется отсосом газов на всасывание в турбокомпрессор. Разрежение в картере регулируется автоматически.
В целях предотвращения скопления масла в ресивере наддувочного воздуха.на дизеле имеется система удаления масла из ресивера в емкость, расположенную с левой стороны в раме. Для контроля за работой этой системы на раме предусмотрен специальный штуцер.
На переднем торце дизеля установлены привод насосов, турбокомпрессор, охладитель наддувочного воздуха, реле давления масла, автомат системы вентиляции картера. От привода насосов приводятся во вращение два насоса масла, два насоса воды, топливо-подкачивающий насос. С левой стороны дизеля расположены фильтр масла грубой очистки, центробежные фильтры, теплообменник масла, объединенный регулятор с встроенной в него защитой дизеля от падения давления масла в масляной системе и пусковой сервомотор, с правой стороны дизеля — фильтр тонкой очистки топлива, предельный выключатель и маслоотделительный бачок системы вентиляции картера.
С переднего торца дизеля от привода насосов имеется возможность отбирать мощность на привод вспомогательных нужд тепловоза.
Пуск дизеля осуществляется через привод распределительного вала стартер-генератором, расположенным на тяговом генераторе. В генераторном режиме стартер-генератор питает цепи управления тепловоза и производит подзарядку аккумуляторных батарей.
На тяговом генераторе также расположен возбудитель тягового генератора, получающий вращение от привода распределительного вала. Стартер-генератор и возбудитель соединены с приводом распределительного вала двойными резиновыми пальцевыми муфтами.
Со стороны привода распределительного вала на дизеле установлен датчик, к которому подсоединяется показывающий прибор магнитоиндукционного тахометра (установлен на тепловозе), а также имеется место для ручного замера частоты вращения коленчатого вала дизеля.
В системе тепловоза предусмотрена защита дизеля от перегрева воды и масла.
На переднем торце дизеля установлено реле давления масла Д-250Б, которое через электросхему тепловоза обеспечивает дополнительную защиту (остановку дизеля) при падении давления масла на входе в дизель ниже 0,07 МПа (0,7 кгс/см2), а также реле давления масла, блокирующее через электросхему тепловоза пуск дизеля при давлении масла в системе дизеля менее 0,03 МПа (0,3 кгс/см2). Дизель имеет защиту от повышения давления в картере.
Дизели 1А-5Д49-2 имеют до 90 % узлов и деталей, унифицированных с другими тепловозными дизелями мощностного ряда Д49.
Конструктивные параметры и основные характеристики дизель-генератора 1А-9ДГ-2
- Тип дизеля……………………………………………………. 16ЧН2616
- Условное обозначение дизеля………………………….. 1А-5Д49-2
- Полная мощность дизеля при нормальных условиях, кВт (л. с.)………………………………………………… 2250 (3060)
Частота вращения коленчатого вала, с 1 (об/мнн):
- соответствующая полной мощности…………………. 16,67 (1000)
- минимально устойчивая…………………………………. 5,83 (350)
- Удельный расход топлива дизелем, г/кВтч (г/л. с.ч), при нормальных условиях, 60-100 % полной мощности, низшей теплоте сгорания топлива 42 700 кДж/кг и температуре масла 353 К (80 °С)… 204+10,2 (150+7,5)
- Удельный расход масла дизелем при полной мощности, г/кВтч (г/л. с.ч), не более………………………. 1,22 (0,9)
- Число цилиндров……………………………………………. 16 с У-образным расположением
- Рабочий объем цилиндров, дм3 (л)……………………. 221 (221)
- Порядок нумерации цилиндров………………………… от переднего торца
- Порядок работы цилиндров……………………………… 1п-4л-5п-2л-7п-6л-Зп- 1 л- 8п-5л-4п-7л- 2п-Зл-6п-8л
- Диаметр цилиндра, мм……………………………………. 260
- Ход поршня, мм…………………………………………….. 260
- Направление вращения коленчатого вала, если смотреть со стороны генератора…………………………… по часовой стрелке
Фазы газораспределения, град:
- начало открытия впускных клапанов дo в. м. т………………………………………………………….. 55
- конец закрытия впускных клапанов после н. м. т…………………………………………………………. 30
- начало открытия выпускных клапанов до н. м. т…………………………………………………………. 50
- конец закрытия выпускных клапанов после в. м. т………………………………………………………….. 35
- Общий угол опережения подачи топлива, град, поворота коленчатого вала, при ходе плунжера топливного иасоса на 5 мм…………………………………………… 25-27
Параметры дизеля при полной мощности и нормальных условиях:
- температура выпускных газов перед турбокомпрессором, К СО, не более……………………………. 893 (620)
- температура выпускных газов по цилиндрам, К СО, не более……………………………………………. 853 (580)
- давление сгорания, МПа (кгс/см2), не более….. 11,9 (120)
- давление наддувочного воздуха, МПа (кгс/см2)……………………………………………………… 0,134-0,154 (1,35-1,55)
температура воды на выходе из дизеля:
- рекомендуемая, К СО……………………………… 348-363 (75-90)
- наибольшая допустимая, К СО…………………. 378 + 1,5 (105 ± 1,5)
Давление масла на входе в дизель, МПа (кгс/см2), при температуре масла 353 К (80 °С):
- при частоте вращения коленчатого вала, соответствующей полной мощности………………………. 0,55 (5,5
- при минимально устойчивой частоте вращения 0,13 (1,3)
Габаритные размеры дизель-генератора, мм:
- длина………………………………………………………….. 6188
- ширина……………………………………………………….. 1920
- высота…………………………………………………………. 3083
- Масса дизель-генератора, т………………………………. 28,3
Основные характеристики | Тепловоз 2ТЭ116 | Конструкция основных сборочных единиц и деталей