Основные требования к тепловозным двс их обозначение

Дизель является важнейшим силовым агрегатом, который в значительной степени определяет экономичность, надежность и эксплуатационные качества тепловоза. Поэтому тепловозный дизель должен удовлетворять ряду требований.

На габаритные размеры дизеля накладываются жесткие ограничения, обусловленные длиной рамы (21 - 22 метра) и габаритом 1 - Т. Исходя из этого, длина дизеля должна быть в пределах 4500 - 6200 мм, ширина 1500 -1900 мм, высота 2500 - 3200 мм.

Чтобы обеспечить вождение поездов большой массы, мощность дизелей перспективных тепловозов должна составлять 3000 - 6000 кВт.

В последнее время на тепловозах применяют четырехтактные дизели, которые по сравнению с двухтактными лучше приспособлены к локомотивной службе, характеризующейся частыми изменениями режима работы, имеют повышенную топливную экономичность. Наиболее целесообразным является V- образное расположение цилиндров.

Тепловозы работают в широком диапазоне температур и барометрического давления. В этих условиях дизель должен работать устойчиво, без значительного понижения мощности.

Конструкция дизеля должна обеспечивать безопасность при его обслуживании, а также удобство разборки, сборки и возможность ремонта всех его узлов.

Срок службы дизеля до переборки с выемкой поршней должен быть не менее 200 - 250 тыс.км. пробега (или 12000 -15000 часов), а до капитального ремонта (моторесурс) не менее 750 - 800 тыс.км. пробега (45000 - 50000 часов).

Для тепловозных дизелей большое значение имеет развертывание конструкции в мощностной ряд с целью унификации отдельных узлов и деталей, снижения расходов на их ремонт и обслуживание. Мощностные ряды развертываются на базе цилиндров и шатунно-кривошипного механизма одинаковой конструкции и размерности. Изменение мощности дизеля достигается изменением числа цилиндров, их расположением, давлением наддувочного воздуха, частотой вращения коленчатого вала. Примером мощностного ряда являются дизели типа Д49 ПО «Коломенский завод».

Каждый завод, выпускающий дизели, обычно присваивает им условное обозначение (заводскую марку), например 10Д100, 1А-5Д49, ПД1М и т.д.

ГОСТом предусмотрены единые правила обозначения дизеля, учитывающие его основные параметры. Так дизель 1А-5Д49 в соответствии с ГОСТом имеет обозначение 16ЧН26/26, которое расшифровывается так:

16 - число цилиндров;

Ч - четырехтактный (буква Д на этом месте означала бы двухтактный);

Н - дизель с наддувом;

26 - (в числителе) диаметр цилиндра в сантиметрах;

26 - (в знаменателе) ход поршня в сантиметрах;

Обозначение дизелей:

ПД1М по ГОСТу - 6ЧН31,8/33;

10Д100 по ГОСТу – 10ДН20,7/2х25,4.

РАМА ДИЗЕЛЯ ПД1М

Рама дизеля служит основанием для блока цилиндров, коленчатого вала, тягового генератора и корпуса привода масляного насоса.

Рама представляет собой жесткую корытообразную чугунную отливку, полость которой разделена перегородками на ряд отсеков, предназначенных для размещения кривошипов коленчатого вала.

Перегородки имеют в верхней части утолщения, служащие постелями для вкладышей коренных подшипников коленвала. По бокам перегородки имеют отверстия, через которые проходят анкерные шпильки крепления блока цилиндров к раме.

Нижняя часть рамы имеет уклон от краев к середине и служит маслосборником. Последний соединен каналом с полостью масляного насоса. На входе в канал установлена фильтрующая сетка. Сверху маслосборник закрыт шестью металлическими сетками.

Передний обработанный торец рамы служит опорной частью корпуса привода масляного насоса, а верхний " блока цилиндров. Фланец с задней стороны рамы служит для крепления тягового генератора, и образует совместно с перегородкой седьмого коренного подшипника полость для размещения шестерен.

Чтобы предотвратить попадание масла в полость тягового генератора, место выхода коленвала из рамы уплотнено разъемным корпусом. Действие уплотнения осуществляется за счет разности давлений воздуха в картере и полости генератора. Создаваемый вентилятором тягового генератора подпор воздуха не дает маслу проникнуть через уплотнение.

Для осмотра шатунно-кривошипного механизма с обеих сторон в раме имеются люки, закрываемые алюминиевыми крышками на паронитовых прокладках.

Чтобы давление внутри рамы дизеля не поднималось выше атмосферного, ее внутренняя полость сообщается со всасывающей полостью турбокомпрессора через сапун, установленный на крышке корпуса привода распредвала.

Вдоль рамы с обеих сторон имеются массивные фланцы для крепления ее, при помощи шпилек, к раме тепловоза. Для разгрузки шпилек от срезывающих усилий предусмотрены упоры, удерживающие раму от продольных и поперечных смещений.

РАМА ДИЗЕЛЯ Д49

Рама предназначена для установки на ней дизеля, тягового генератора, маслоохладителей, маслопрокачивающего насоса и центробежных фильтров.

Поддизельная рама сварной конструкции. К боковым и торцовым листам приварен поддон, образующий емкость для масла. Сверху емкость закрыта сетками.

В раме вварены трубы, соединяющие охладитель масла с каналами в приводе насосов.

С правой стороны рамы расположены заправочная горловина и щуп для замера уровня масла.

С левой стороны имеется полость, в которую сливается масло, скопившееся в воздушном ресивере дизеля. Слив масла из этой полости производится через вентиль.

В нижней части рамы дизеля установлен маслозаборник, через который масло по трубе и каналам в приводе насосов поступает во всасывающую полость правого масляного насоса. В маслозаборнике установлена сетка и невозвратный клапан.

Рама дизеля укреплена на раме тепловоза с помощью резинометаллических опорных и упорных амортизаторов. Последние крепят болтами к поддизельной раме и раме тепловоза.

БЛОК ЦИЛИНДРОВ ДИЗЕЛЯ ПД1М

Блок цилиндров предназначен для монтажа цилиндровых гильз, крышек цилиндров, механизма газораспределения, фильтра тонкой очистки топлива, топливного и водяного насосов.

Блок представляет собой коробчатую чугунную отливку. Продольной перегородкой внутренняя часть блока разделена на две части. В одной из них размещены цилиндровые гильзы, а в другой (меньшей по ширине) - привод механизма газораспределения.

Полость блока для цилиндровых гильз разделена поперечными перегородками на шесть частей. Внизу перегородки имеют окна для циркуляции охлаждающей воды.

Верхний пояс блока имеет бурты, на которые опираются цилиндровые гильзы, а нижний пояс центрирует гильзы в блоке.

Вдоль левой стороны блока отлит узкий продольный канал для перетока воды из секций холодильника во всасывающую полость водяного насоса.

Для перетока воды из блока в охлаждающие полости крышек цилиндров, вокруг каждой цилиндровой гильзы в блоке, высверлены шесть малых и два больших отверстия. Последние уплотнены теплостойкими резиновыми кольцами.

На верхней плоскости блока с правой стороны имеется двенадцать отверстий для штанг механизма газораспределения, уплотненных резиновыми кольцами.

В нижней части блока цилиндров имеются два отверстия для слива воды.

В правой боковой стенке блока есть шесть смотровых люков распределительного вала, которые закрываются двумя алюминиевыми крышками.

Блок цилиндров крепится к поддизельной раме 14 анкерными и 29 сшивными шпильками.

БЛОК ЦИЛИНДРОВ ДИЗЕЛЯ Д49

Блок цилиндров служит базой для размещения цилиндропоршневой группы, крышек цилиндров, лотка и механизма газораспределения. Он воспринимает усилия от давления газов на поршни и силы инерции деталей шатунпо-кривошипного механизма.

Блок цилиндров представляет собой сварно-литую конструкцию V - образной формы. Нижняя картерная часть блока сварена из литых стоек, а верхняя часть - из листов. Шпильки крепления крышек цилиндров установлены в нижнюю картерную часть, поэтому основные сварные швы верхней части блока разгружены от растягивающих усилий, что обеспечивает их высокую надежность.

К стойкам блока болтами прикреплены штампованные подвески коренных подшипников. Стык стоек и подвесок плоский. Для ограничения перемещения подвесок в поперечном направлении нижняя часть стоек блока и подвесок стянута четырьмя болтами.

Для размещения цилиндровых гильз блок разделен на восемь секций. Для повышения долговечности нижнего пояса блока и предохранения его от коррозии в отверстия блока запрессованы втулки из нержавеющей стали повышенной твердости.

В нижней части боковых продольных листов блока против каждого цилиндра имеются контрольные отверстия герметичности водяных рубашек.

Вода к коллекторам блока поступает через привод насосов по проставкам с уплотнительными кольцами. Для перетока охлаждающей воды из водяных коллекторов к цилиндровым гильзам и предохранения блока цилиндров от коррозии, установлены втулки из нержавеющей стали.

В развале блока образован воздушный ресивер и центральный масляный канал для подвода масла к подшипникам коленчатого вала.

В торцовом листе блока имеется отверстие, по которому масло подводится в центральный масляный канал, откуда по каналам в стойках - на смазку подшипников.

Для слива масла из крышек цилиндров в блоке имеются отверстия, через которые проходят трубки с проставками и уплотнением.

Скопившееся в воздушном ресивере масло сливается в поддизельную раму через отверстие расположенное в торце блока.

Доступ в картер дизеля обеспечивается через люки, закрытые крышками. С правой стороны блока крышки имеют предохранительные клапаны, которые открываются в аварийных случаях при повышении давления в картере.

КРЫШКА ЦИЛИНДРА ДИЗЕЛЯ ПД1M

Крышка цилиндра служит для размещения в ней клапанов, топливной форсунки и индикаторного крана. Вместе с днищем поршня крышка определяет форму и объем камеры сгорания.

Крышки цилиндров отливают из высокопрочного чугуна. В нижней плоскости крышки имеются четыре отверстия с конусными поясками, служащими посадочными седлами клапанов.

Два отверстия, в которых установлены впускные клапаны, сообщаются воздушным каналом с наддувочным коллектором, а другие два отверстия, предназначенные для размещения выпускных клапанов, соединены газоотводящим каналом с выпускным коллектором.

Сверху в отверстия верхней плиты крышки соосно четырем отверстиям нижней плоскости запрессованы направляющие втулки для клапанов.

Для установки форсунки в центре крышки запрессована втулка. Форсунка уплотнена во втулке медной прокладкой и закреплена двумя шпильками.

Внутри крышки имеется полость, служащая для подвода охлаждающей воды к своду камеры сгорания, стенкам впускных и выпускных каналов и бобышкам, в отверстия которых запрессованы направляющие втулки клапанов и втулка форсунки. Снизу эта полость сообщается восемью отверстиями с охлаждающей полостью блока, а сверху - с патрубком отвода воды.

Для распределения потока охлаждающей воды в отверстие, находящееся со стороны воздушного канала запрессована чугунная втулка с диаметром проходного сечения 35 мм, а в отверстие со стороны выпускного канала - с диаметром 13 мм. Таким образом, основной поток воды поступает со стороны наименее нагретой части крышки.

Индикаторный кран сообщается с камерой сгорания внутренним каналом, в который запрессована индикаторная трубка.

Кольцевой бурт нижней плиты и соответствующая кольцевая выточка гильзы цилиндров служат для обеспечения герметичности камеры сгорания. Плотность газового стыка цилиндровой гильзы с крышкой достигается за счет раздельной притирки по плите поверхностей бурта и кольцевой выточки гильзы.

Два сквозных отверстия, со стороны наддувочного коллектора, предназначены для прохода штанг толкателей. Крышка прикреплена к блоку шпильками, для чего в ней по периметру расточено восемь сквозных отверстий.