Поршень дизеля д49
Поршень составной конструкции. Штампованная головка поршня из жаростойкой стали соединена с алюминиевым тронком при помощи шпилек и гаек.
Для улучшения прирабатываемости поверхность тронка покрыта слоем дисульфида молибдена (антифрикционное приработочное покрытие).
В отверстия бобышек тронка установлен поршневой палец плавающего типа. Последний изготовлен из легированной стали, азотирован и цементирован. Осевое перемещение пальца ограничивается стопорными кольцами.
В канавках головки поршня установлены три компрессионных кольца с односторонней трапецией, одно прямоугольное и одно маслосъемное кольцо щелевого типа с пружинным расширителем (экспандером). На юбке тронка (в нижней его части) установлено одно маслосъемное кольцо.
Масло для охлаждения поршня поступает из головки шатуна через отверстие и прижатый к ней пружиной стакан и далее от центра днища по отверстиям в тронке перетекает в периферийную полость охлаждения, откуда по каналу в тронке стекает в картер. Для поддержания уровня масла в полости охлаждения в этот канал запрессована трубка, конец которой возвышается над тронком на 15 мм
ШАТУН ДИЗЕЛЯ ПД1М
Шатуны передают усилия, действующие на поршень, шатунным шейкам коленчатого вала дизеля.
Шатуны испытывают большие динамические нагрузки (сжатие, растяжение, продольный изгиб). Изготавливаются шатуны из высококачественной легированной стали штамповкой.
Шатун представляет собой фасонный стержень двутаврового сечения с верхней и нижней головками. Нижняя головка разъемная.
Шатунный подшипник этой головки состоит из двух взаимозаменяемых бронзовых вкладышей, залитых слоем баббита толщиной 0,5 - 0,7 мм. Около стыков вкладышей с одной и другой стороны выфрезерованы карманы для создания масляного клина.
Крышка шатуна крепится к стержню шатунными болтами из хромоникелевой стали. В средней части болты имеют пояски для центровки шатуна и крышки. Поверхность болтов должна быть полированной без каких-либо концентраторов напряжений. Головки болтов круглые с лысками для удержания от проворачивания при затяжке.
В верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая втулка, служащая подшипником для поршневого пальца. Втулка в средней части имеет кольцевую канавку и отверстия для подвода масла.
Шатунный механизм дизеля д49
Шатунный механизм состоит из главного и прицепного шатунов. Последние соединены между собой пальцем, который устанавливается во втулке, запрессованной в проушине главного шатуна.
Прицепной шатун крепится к пальцу двумя болтами, которые стопорятся шайбами.
В верхние головки обоих шатунов запрессованы стальные втулки, залитые свинцовистой бронзой. Для подачи масла к поршневому пальцу в средней части каждой втулки имеется канал с двумя отверстиями.
Нижняя головка главного шатуна имеет съемную крышку, которая крепится к стержню четырьмя болтами. Стык нижней головки и крышки имеет зубцы треугольной или трапециевидной формы, препятствующие поперечному смещению крышки.
В нижнюю головку главного шатуна установлены верхний и нижний стальные тонкостенные вкладыши (5,9 мм), залитые свинцовистой бронзой. Сверху нанесено гальваническое покрытие из сплава олова, свинца и меди.
Вкладыши устанавливают с натягом, и их положение фиксируется штифтами, запрессованными в стержень и крышку шатуна. Верхний и нижний вкладыши невзаимозаменяемы. Для перетока масла в нижнем вкладыше имеется проточка с отверстиями, по которым масло с шатунной шейки поступает в канал нижней крышки и перетекает к каналам стержней шатунов.
Часть масла направляется по продольному каналу главного шатуна для смазывания верхней головки и охлаждения поршня, а часть масла поступает через канал в пальце прицепного шатуна к продольному каналу этого шатуна на смазку верхней головки и охлаждение поршня.
ПРИВОД И МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДИЗЕЛЯ ПД1М
Механизм газораспределения служит для периодического впуска воздуха в цилиндры дизеля и выпуска отработавших газов в атмосферу.
Механизм состоит из впускных и выпускных клапанов, распределительного вала и рычажного механизма, связывающего клапаны с кулачками распредвала.
Распределительный вал изготовлен из легированной стали, и состоит из трех частей, соединенных между собой призонными шпильками. Конец одной части вала своим выступом плотно входит в выточку другой части, что обеспечивает их центровку и увеличивает прочность соединения.
Шейки и кулачки каждой части выполнены заодно целое с валом. В собранном виде распредвал имеет восемь опорных шеек и двенадцать кулачков. На конической части распределительного вала, на шпонке установлена приводная шестерня, закрепленная корончатой гайкой.
Подшипники распредвала представляют собой бронзовые втулки, залитые баббитом. В средней части по наружной поверхности втулок проточена кольцевая канавка с тремя отверстиями, по которым подается масло на шейки вала. Подшипники запрессовываются в блок и в крышку привода.
Рычаги толкателей смонтированы на полых осях кронштейнов, которые крепятся к приливам поперечных перегородок блока. Каждый кронштейн служит опорой для двух рычагов. Полость оси рычага сообщается трубкой с масляной магистралью дизеля.
Рычаг толкателя одноплечий, на одном конце имеет головку с роликом, а на другом - отверстие с запрессованной бронзовой втулкой.
Ролик толкателя стальной, цементированный, установлен на бронзовой полой оси, для крепления которой в головке выполнены две щеки с отверстиями. Фиксация оси осуществляется стяжным болтом. Ось имеет отверстия для смазки опорной поверхности ролика. Над роликом в головке есть выточка, в которую запрессована пята, служащая опорой для штанги.
Штанги представляют собой полые стальные трубки, в которые снизу и сверху запрессованы стальные головки. Головки цементированы и закалены. Нижняя головка имеет выпуклую поверхность, а верхняя - вогнутую. В центре головок имеются каналы для прохода масла.
Рычаги клапанов установлены в клапанной коробке, отлитой из чугуна, и закрытой алюминиевой крышкой. В коробке с обеих сторон имеется по два прилива, в которых расточены отверстия с прорезями. Оси рычагов установлены в отверстия, а прорези стягиваются болтами. При креплении осей болты проходят через лыски на них, предохраняя их от смещения и проворачивания.
Рычаги клапанов отлиты из стали 40. В расточки корпусов рычагов запрессованы бронзовые втулки, служащие подшипниками. Внутренние торцы втулок не доходят друг до друга, образуя кольцевую полость для масла. Чтобы масло не вытекало через зазоры в торцах рычагов, в их выточках установлены самоподжимные сальники. Каждый рычаг открывает два клапана.
Рычаг выпускных клапанов с одной стороны имеет одно плечо, заканчивающееся круглой головкой, в которой сделано сквозное отверстие с резьбой для штанги толкателя.
С другой стороны рычаг имеет два плеча на концах, которых есть отверстия с прорезями, для ударников. Последние от самопроизвольного отвертывания стопорятся болтами.
Ударник стальной, снизу имеет сферическую полированную головку, которая установлена в шаровом углублении бронзового бойка удерживается в головке разрезным пружинным кольцом. Над головкой в ударнике просверлены отверстия для подачи смазки к опорным поверхностям бойка и колпачка клапана. Масло к бойкам поступает через осевые каналы в плечах и жиклеры. Отвертывая или завертывая жиклеры, регулируют подачу масла к бойкам.
Рычаг впускных клапанов четырехплечий. Плечи этого рычага устроены аналогично, но выполнены более короткими. Дополнительно четвертое плечо имеет выточку, в которую запрессована пята для упора пружины. Эта пружина создает дополнительное усилие, чтобы избежать запаздывания закрытия впускных клапанов.
В крышке цилиндров установлены два впускных и два выпускных клапана. Клапаны изготовлены штамповкой из высококачественной хромистой стали. Они имеют одинаковую конструкцию за исключением длины стержня. Стержень выпускного клапана длиннее на 101 мм. Рабочие фаски тарелок клапанов выполнены под углом 450 градусов, отшлифованы и притерты к своим седлам.
Каждый клапан прижимается к седлу двумя пружинами из оцинкованной хромованадиевой проволоки. При постановке пружин необходимо, чтобы их витки были направлены в разные стороны, что предупреждает их поломку, и препятствуют проворачиванию (скручиванию) пружин при работе клапанов.
Снизу пружины упираются в бурты направляющей втулки, а сверху - в тарелку, которая удерживается замочным сухарем, состоящим из двух половинок. Последние по внутреннему диаметру имеют три трапециидальных выступа, заходящих в канавки замочной части стержня клапана. По наружному диаметру сухари проточены на конус. Тарелка по внутреннему диаметру имеет такой же конус. При нажатии пружин на тарелку благодаря коническому сопряжению тарелки с сухарями они плотно охватывают замочную часть клапанов.
Для уменьшения шума при работе клапанов на верхнюю часть сухарей установлены фибровые прокладки, удерживаемые стопорными кольцами. Сверху на торец стержня клапана установлен стальной закаленный колпачок.
Клапаны открываются кулачками распредвала. При вращении вала ролик рычага толкателя набегает на кулачек и поднимает штангу, которая нажимает на плечо рычага клапанов. Последний давит на клапаны и открывает их. При сбегании ролика с кулачка клапаны под действием пружин закрываются.
Привод механизма газораспределения состоит из четырех косозубых шестерен, получающих вращение от разъемной шестерни коленвала. Корпус привода с крышкой крепится к раме дизеля длинными стяжными болтами, а к блоку - короткими.
Промежуточная шестерня вращается на оси, закрепленной стяжным болтом в кронштейнах привода. Она передает вращение от разъемной шестерни шестерням распредвала и вала привода топливного насоса (передаточное отношение 1:2). С шестерней последнего находится в зацеплении шестерня, насаженная на вал водяного насоса. Масло для смазки шестерен поступает в полую ось промежуточной шестерни, по радиальному каналу в ней к зубьям и разбрызгивается внутри корпуса. Частота вращения коленчатого вала дизеля в два раза больше, чем частота вращения распределительного вала (дизель ПД1М 4х тактный).
ПРИВОД И МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДИЗЕЛЯ Д49
Механизм газораспределения предназначен для периодического впуска свежего воздуха в цилиндры дизеля и для выпуска отработавших газов в атмосферу, а также для привода топливных насосов высокого давления.
Базовой деталью газораспределительного механизма является лоток, который состоит из двух половин скрепленных болтами и шпильками. Лоток устанавливается на блоке цилиндров.
С переднего торца лоток закрыт крышкой, в которой размещен редукционный клапан, отрегулированный на давление 2,5+0,3 кгс/см2. В лотке в разъемных алюминиевых подшипниках вращается распределительный вал, изготовленный из легированной стали.
Кулачки распредвала фиксируются при помощи шпонок в соответствии с порядком работы цилиндров.
В8 - А5 - В4 - А7 - В2 - А3 – В6 - А8 - В1 - А4 - В5 - А2 - В7 - А6 - В3 - А1
Усилие от кулачковых шайб передается клапанам через рычаги толкателей, штанги и рычаги клапанов.
Клапаны выполнены из высокопрочной стали. Выпускные клапаны имеют наплавку фасок кобальтовым стеллитом ВЗК, для повышения износостойкости.
Каждая пара клапанов открывается одним рычагом через гидротолкатели. Последние при работе дизеля, ликвидируют зазор между бойком ударника и колпачком клапана, что уменьшает шумность работы дизеля.
Масло из масляной системы дизеля по трубке поступает в полость редукционного клапана и далее в масляный канал лотка. Из этого канала масло поступает:
- на смазку подшипников распределительного вала
- на смазку толкателей топливных насосов
- на смазку привода распредвала
- на смазку привода клапанов и в гидротолкатели
Привод распредвала предназначен для передачи вращения от коленчатого вала распредвалу, приводному валу ОРД, шестерням привода механического тахометра, шестерне вентилятора охлаждения тягового генератора, валу с грузом предельного выключателя, якорю возбудителя и якорю стартер — генератора.
Кроме того привод используется для передачи вращения коленвалу от стартер-генератора при пуске дизеля.
Привод распредвала установлен на заднем торце блока цилиндров и представляет собой зубчатую передачу, состоящую из прямозубых и конических шестерен, помещенных в корпус, который состоит из четырех частей. Шестерни смазываются маслом, выходящим из форсунки, к которой оно поступает из канала лотка.
ТОПЛИВНЫЙ НАСОС И ЕГО ПРИВОД ДИЗЕЛЯ ПД1М
Топливный насос высокого давления предназначен для подачи топлива к форсункам дизеля.
Топливный насос состоит из: картера, кулачкового вала, толкателей, плунжерных секций и топливного коллектора.
Картер представляет собой чугунную литую коробчатую конструкцию, которая служит опорной частью всех элементов насоса. Вертикальной перегородкой картер разделен на два отсека. В свою очередь правый отсек разделен горизонтальной перегородкой на две полости.
Верхняя полость является резервуаром для топлива, просочившегося через зазоры в плунжерных парах, а нижняя - резервуаром для масла, стекающего с трущихся поверхностей. У полостей имеются сливные отверстия.
В горизонтальной перегородке расточено шесть отверстий для направления движения толкателей.
Кулачковый вал имеет три опорных шейки и шесть кулачков, расположенных под углом 60° друг к другу. В средней части опорных шеек имеются радиальные отверстия, которые сообщаются со сквозным осевым каналом, служащим для подвода смазки.
С одного конца вал имеет фланец, к которому шестью болтами прикреплены корпус предельного выключателя и цилиндрическая шестерня привода РЧО. К фланцу другого конца призонными болтами прикреплен приводной вал топливного насоса. Фланец приводного вала имеет центрирующий выступ, входящий в выточку кулачкового вала.
Приводной вал изготовлен из стали и приводится во вращение от коленчатого вала. По всей длине приводной вал имеет осевой канал для прохода масла к кулачковому валу. Со стороны распределительных шестерен канал заглушен пробкой. На приводной вал надет защитный кожух, состоящий из двух частей.
Толкатель служит промежуточным звеном между кулачковым валом и плунжером секции топливного насоса. Корпус толкателя выполнен из стали и цементирован. На выступах верхней части корпуса надеты стаканы, которые вместе с втулкой, запрессованной в гнездо, образуют лабиринтное уплотнение. Последнее служит для предотвращения попадания топлива из верхней полости в нижнюю.
В нижней части толкателя на полом бронзовом пальце установлен ролик. Прямоугольная головка пальца входит в пазы корпуса толкателя и гнезда, предохраняя толкатель от проворачивания.
На наружной поверхности корпуса толкателя имеется горизонтальная смазочная канавка и коническое отверстие для стопора. В корпусе толкателя имеются сверления для подвода смазки к ролику.
Сверху в корпус толкателя ввернут болт, которым регулируют начало подачи топлива. Болт имеет шестигранник под ключ и цилиндрическую головку, на которую опирается стакан плунжера.
Основными деталями секции топливного насоса являются две прецизионные пары, выполненные с высокой точностью, и смонтированы в корпусе, отлитом из чугуна. Первая пара это гильза плунжера и сам плунжер, а вторая - нагнетательный клапан и его седло. Обе пары изготовлены из высоколегированной термически обработанной стали.
Гильза плунжера выполнена с утолщенной средней частью. Два сквозных отверстия в верхней части соединяют надплунжерное пространство с полостью корпуса, к которой подводится топливо из топливного коллектора. Одно из отверстий имеет вертикальную канавку, в которую входит стопорный винт, удерживающий гильзу от проворачивания. Нижним буртом гильза притирается к кольцевой выточке корпуса секции.
Плунжер представляет собой поршень, длина которого значительно больше диаметра. На некотором расстоянии от торца плунжера сделана кольцевая выточка, которая соединяется с торцом вертикальным пазом. Часть металла головки плунжера снята таким образом, что на ней образуется винтовая кромка, при помощи которой регулируется количество подаваемого топлива.
Сверху к торцу гильзы плунжера притерто седло нагнетательного клапана и прижато к ней нажимным штуцером. Плотность седла с корпусом секции обеспечивается резиновым кольцом.
Клапан выполнен полым. В нижней части он имеет посадочный конус, в средней боковое отверстие, а в верхней - кольцевой буртик. Клапан прижимается к конусу седла пружиной.
Снизу на гильзу плунжера свободно надета поворотная гильза, удерживаемая опорной шайбой и пружиной. Поворотная гильза в нижней части имеет две прорези, в которые с зазором входят выступы плунжера.
Во время работы плунжер может поворачиваться на некоторый угол, так как поворотная гильза в верхней части имеет зубчатый венец, который входит в зацепление с зубчатой рейкой, соединенной рычажной передачей с РЧО.
Во время работы топливного насоса плунжеры движутся вверх под действием кулачков, а вниз - под действием пружин.
При нижнем положении плунжера надплунжерное пространство через два отверстия в гильзе заполняется топливом.
При движении плунжера вверх, после перекрытия отверстий в гильзе верхним торцом плунжера, давление над ним возрастает, нагнетательный клапан открывается, и топливо поступает в форсунку.
При дальнейшем подъеме плунжер винтовой кромкой откроет отсечное отверстие в гильзе, и топливо из надплунжерного пространства через вертикальный паз плунжера и отверстие гильзы поступит в топливный коллектор. Давление топлива над плунжером резко падает, нагнетательный клапан садится в седло и подача топлива прекращается.
Изменение количества топлива, подаваемого в цилиндры дизеля, достигается поворотом плунжера. При этом винтовая кромка раньше или позже будет открывать отсечное отверстие в гильзе.
Если плунжер находится в таком положении, что его вертикальный паз совмещен с отсечным отверстием в гильзе, то топливо в цилиндры подаваться не будет, так как надплунжерное пространство на всем ходу плунжера будет сообщаться с топливным коллектором.
