Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Колоколов А.А. Двигатели внутреннего сгорания изотермического подвижного состава учебник

.pdf
Скачиваний:
82
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
22.26 Mб
Скачать

часто толкатели и коромысла механизма газораспределения, а в неко­ торых двигателях и поршневые пальцы) масло подается под давлением. Стенки цилиндра, распределительные шестерни и прочие детали сма­ зываются разбрызгиванием.

У многих двигателей в системе смазки имеется масляный холо­ дильник.

На рис. 56 показана схема комбинированной системы смазки дви­ гателя. Масло из картера 3 засасывается масляным насосом 6 через сетчатый маслоприемник 5. Давление масла, нагнетаемого насосом, регулируется редукционным клапаном 7. От насоса масло по трубке 10 поступает в масляный холодильник 15, после которого проходит через фильтр 13 грубой очистки. Если температура масла низкая, то вследствие повышенной его вязкости сопротивление масляного хо­ лодильника повышается. Под действием повышенного давления от­ крывается клапан 12, и часть масла проходит от насоса непосредствен­ но в фильтр грубой очистки, минуя холодильник. Чем ниже темпера­ тура масла, тем больше его давление и тем большая доля масла будет пропускаться клапаном 12 в обход холодильника.

Пройдя фильтр грубой очистки, масло поступает в магистраль 8. В случае засорения фильтра грубой очистки давление масла перед

ним повышается, вследствие

чего открывается предохранительный

^клапан

/ / , пропускающий масло в обход фильтра. Небольшая часть

масла

после фильтра грубой

очистки ответвляется в фильтр тонкой

очистки 9, пройдя который сливается в картер. При наличии фильтра тонкой очистки, включенного параллельно, происходит непрерывное освежение масла, содержащегося в системе, так как этот фильтр задер­ живает микроскопические частицы металла и кокса, проникающие в картер из рабочего пространства цилиндра через неплотности порш­ ней и поршневых колец.

Из масляной магистрали масло подаетса.к коренным подшипникам 19 и далее по каналам 20 в теле вала к шатунным подшипникам. Из среднего коренного подшипника масло поступает к подшипнику 21 распределительного вала и далее в канал валика 25 коромысел газо­ распределения. Из переднего коренного подшипника масло проходит в передний подшипник 17 распределительного вала. Часть масла из канала 18 выпускается и используется для смазки распределительных шестерен 16. Из магистрали масло подается также к валику главных топливных насосов 26 по трубке 24 и к манометру 23. Для измерения температуры масла в картере имеется датчик 2 и дистанционный ука­ затель температуры 22.

Уровень масла в картере контролируется по маслоуказательному стержню 14. Слив отработавшего масла из системы производится через сливную пробку 4, а заправка свежего масла — через патрубок У. Для вентиляции картера и предотвращения повышения в нем давления имеется сапун. Все масло, подаваемое насосом, просачивается в конечном счете через зазоры в подшипниках, образуя в картере двигателя подобие масляного дождя. Капли падающего масла раз­ брызгиваются вращающимися деталями (коленчатый вал, нижние головки шатунов, противовесы и пр.), вследствие чего в картере

100

образуется масляный туман, которым смазываются стенки цилиндра, подшипники валиков промежуточных шестерен и прочие мало на­ груженные детали. Поршневые пальцы в некоторых двигателях сма­ зываются маслом, подаваемым под давлением из шатунных под­ шипников коленчатого вала по каналам в теле шатунов, а в дру-

:. 56. Типовая схема комбинированной системы смазки двигателя

101

гих случаях — маслом, скапливающимся в воронкообразных отвер­ стиях в верхних головках шатунов. В некоторых двигателях масля­ ная система, выполняемая в целом по рассмотренному принципу, имеет некоторые дополнения или упрощения, о чем будет сказано при рассмотрении конкретных конструкций двигателей поездов с машин­ ным охлаждением во I I разделе книги.

 

§ 44. Масло, применяемое для двигателей

 

Главнейшими физико-химическими свойствами

смазочного масла

являются:

вязкость; температура вспышки

и застывания;

стабиль­

ность; содержание кислот и щелочей, а также механических

примесей,

золы и воды; характер присадок.

 

 

 

Масло

с недостаточной в я з к о с т ь ю

легко

выдавливается из

подшипников и, следовательно, не может в полной мере выполнять свои основные функции. С другой стороны, слишком большая вяз­ кость масла затрудняет протекание его по каналам и заполнение зазоров между трущимися деталями. С повышением температуры вяз­ кость масла понижается, а следовательно, изменяются его смазываю­ щие свойства. Изменение вязкости масла от температуры оценивается индексом вязкости, т. е. отношением вязкости при 50° С к вязкости

при 100° С. Желательно,

чтобы вязкость с

изменением

температуры

менялась как можно меньше.

 

 

Т е м п е р а т у р о й

з а с т ы в а н и я

считается

та температу­

ра, при которой масло в пробирке, наклоненной под углом 45°, будет оставаться неподвижным в течение 5 мин. Зимние сорта масел имеют температуру застывания около — 20° С.

Т е м п е р а т у р о й в с п ы ш к и смазочного масла называется температура, при которой пары масла, нагреваемого в специальных установленных стандартом условиях, образуют с окружающим возду­ хом смесь, воспламеняющуюся при поднесении к ней пламени. Пони­ женная температура вспышки масла сигнализирует о его огнеопасности

ив большинстве случаев наблюдается при содержании в масле топлива.

По д с т а б и л ь н о с т ь ю смазочного масла понимается устой­ чивое сохранение его свойств при длительной работе с высокими темпе­ ратурами, а также при хранении. Практически стабильность масла характеризуется коксовым числом.

К и с л о т ы и щ е л о ч и , содержащиеся в смазочном масле, вызывают коррозию деталей, поэтому их количество строго ограничено.

Присутствие в масле м е х а н и ч е с к и х п р и м е с е й и воды не допускается.

С целью улучшения качества масла применяются различные при­ садки, которые влияют на индекс вязкости, повышают стабильность масла, понижают температуру застывания, уменьшают коррозию деталей и т. д.

Для узлов, не требующих частой замены смазки, а также при за­ трудненном подводе жидкого масла и быстром его вытекании приме­ няются консистентные смазки.

102

Консистентные смазки представляют собой пластичные нетекучие мази, обеспечивающие надежное смазывание и защиту от коррозии и не вытекающие из подшипников. Недостаток этих смазок — отсутствие циркуляции и невозможность вследствие этого фильтрации и отвода тепла. Консистентные смазки состоят из минеральных масел и загусти­ телей, которыми служат различные мыла высших жирных кислот и твердые углеводороды. Чаще всего применяются кальциевые смазки — солидолы, имеющие в качестве загустителей кальциевое мыло и содер­ жащие до 4% воды. Натриевые смазки, например консталин, приме­ няются в условиях повышенных нагрузок и температуры при отсутст­ вии контакта смазки с водой (натриевое мыло, содержащееся в этой смазке, растворимо в воде).

Универсальные консистентные смазки по температуре плавления (каплепадения) разделяются на три группы: низкоплавкие УН с тем­ пературой каплепадения до 65° С, среднеплавкие УС с температурой каплепадения 65—100° С и тугоплавкие УТ с температурой каплепаде­ ния выше 100° С.

Основные качества масел, применяемых для дизельных двигателей, нормируются ГОСТ 8581—63 и 5304—54.

Р А З Д Е Л II

КОНСТРУКЦИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ДИЗЕЛЕЙ

ПОЕЗДОВ

 

 

С МАШИННЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

 

 

 

 

 

 

Г л а в а

V I I I

 

 

 

 

 

 

 

 

ДИЗЕЛЬ

4ДВ-224

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 45. Устройство дизеля

 

 

 

 

 

Техническая характеристика дизеля 4ДВ-224

 

 

Тип двигателя

 

,

,

, бескомпрессорный

четы­

 

 

 

 

 

 

 

 

рехтактный с непосредст­

 

 

 

 

 

 

 

венным

впрыскиванием

 

 

 

 

 

 

 

 

топлива

 

Расположение цилиндров

 

 

вертикальное

одноряд­

 

 

 

 

 

 

 

 

ное

 

 

Количество цилиндров

 

 

4

 

 

Порядок

 

работы

цилиндров

 

 

1—3—4—2

 

 

Диаметр цилиндра

 

 

 

 

175 мм

 

 

Ход поршня

 

 

 

 

240 »

 

 

Рабочий

 

объем цилиндра

 

 

5,76 л

 

 

Мощность

 

 

 

 

 

ЮО л. с.

 

Частота

вращения

вала

 

 

750

об/мин

 

 

Среднее

эффективное давление

 

 

5,16

кгс/см2

 

Средняя

 

скорость

поршня

 

 

6,0

м/сек

 

 

Объем камеры сжатия

 

 

416,4 см3

 

 

Степень

сжатия

 

 

 

 

14,85

 

 

Расход масла при полной нагрузке

.

. .

220 г/ч

 

 

Емкость

 

масляной

системы

 

 

15—31 л

 

 

Система

смазки

 

 

 

 

комбинированная

с

 

 

 

 

 

 

 

охлаждением

масла

в

 

 

 

 

 

 

 

радиаторе

 

Масляной

насос

 

 

 

 

шестеренный

 

Производительность

масляного насоса

. .

960 л/ч

 

 

Давление

масла

 

 

 

 

0,8—1,2

кгс/см2

 

 

Масляной

фильтр .

 

 

 

щелевой

 

Радиатор

 

 

 

 

 

медный

трубчатый

с

 

 

 

 

 

 

 

охлаждающими

пласти­

 

 

 

 

 

 

 

 

нами

 

 

Сорт картерного масла

 

 

дизельное

 

 

 

 

 

 

 

 

(ГОСТ 5304—54)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

индивидуальный

 

Форсунки

 

 

 

 

 

 

 

 

закрытого типа

 

Давление

впрыска

 

 

 

 

 

 

280

кгс/см*.

 

Регулятор

 

 

 

 

 

 

 

 

центробежного типа

од-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

норежимный

 

Охлаждение

 

 

 

 

 

 

 

водяное открытое с при­

 

 

 

 

 

 

 

 

нудительнои

циркуляцией

 

 

 

 

 

 

 

 

 

воды

 

 

Пусковая

система

 

 

 

 

 

 

воздушная

 

Рабочее давление пуска

 

 

 

 

30

кгс/см2

 

Сухая масса

дизеля

без маховика

 

. . . .

2150

кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

530

»

 

Тепловой зазор между коромыслом и стерж­

 

мм

 

нем клапана (впускной,

выпускной) . .

0,4

 

Открытие пускового

 

воздушного

золотника

 

 

 

 

до прихода

поршня

в в. м. т

 

 

 

10°

 

 

Закрытие

пускового

 

воздушного

золотника

70°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Открытие

впускного

клапана до

прихода

20°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Закрытие

впускного

клапана после

прохода

40°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Открытие выпускного клапана до прихода

40°

 

 

поршня

в

н. м. т

 

 

 

 

 

 

 

 

Закрытие

выпускного

клапана после

прохо-

20°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Путь от нулевого наполнения до блокировки

27

мм

 

Путь от положения

«Остановка»

до

блоки-

35

»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Все главные

механизмы

и детали

дизеля (рис. 57

и 58)

закреп­

лены на отливке /, называемой блоком. К верхней плоскости блока шпильками прикреплены четыре головки цилиндров 2. Между го­ ловками и гильзами блока уложены медные прокладки. В головки цилиндров установлены форсунки 8 и пусковые клапаны 9. Сверху на головках расположены клапаны газораспределительного механиз­ ма, предохранительные 3 и для зарядки воздухом пусковых бал­ лонов. К блоку со стороны первого цилиндра прикреплен кожух 6 ме­ ханизма распределения. Внутри кожуха расположены шестерни

распределения и привод к регулятору

числа

оборотов

7. На блоке

со стороны

распределительного вала

имеются

топливные

насосы,

пусковые воздушные золотники и рукоятка

10

управления дизелем.

Со стороны выхлопа на блоке смонтированы

ручной

масляный на­

сос, всасывающий и выпускной коллекторы,

трубопроводы

системы

охлаждения

смазки.

 

 

 

 

 

На стороне четвертого цилиндра у основания картера располо­ жены шестеренный масляный насос 4, масляный фильтр и водяной

105

насос системы охлаждения с ременным приводом. С обеих сторон блока имеются восемь люков 11 для осмотра подшипников коленча­ того вала. Блок дизеля прикреплен болтами к чугунному картеру 5, закрепленному на агрегатной раме, установленной на фундаменте.

§ 46. Остов и кривошипно-шатунный механизм

Б л о к ц и л и н д р о в

дизеля представляет собой механически

обработанную отливку из

серого чугуна. Внутри блока имеются

горизонтальная перегородка / (рис. 59) и три вертикальные, разде­ ляющие блок на отсеки. В верхней плоскости в горизонтальной перего­ родке блока имеются отверстия, в которые запрессованы втулки 3 цилиндров. Пространство 2 между втулками и блоком образует водя­ ную рубашку. Головки цилиндров крепятся шпильками 4.

На лицевой стороне блока имеются площадки 5 для топливных насосов. В передней и задней стенках, а также в средних перегородках блока отлиты бобышки 6, служащие опорами для распределительного вала. В первой бобышке есть отверстие, через которое поступает масло для смазки втулочного подшипника распределительного вала. Во флан­ це 7 блока имеются отверстия, служащие для прикрепления его

ккартеру.

Ка р т е р 9 (рис. 60) является опорой блока. В полости картера находится коленчатый вал 2, опирающийся на коренные подшипники 5, которые размещаются в постелях, расположенных в трех внутренних перегородках 8 и двух торцовых стенках 7. К каждому подшипнику по каналам 6 подводится масло от насоса 1. В перегородках имеются отверстия с резьбой, в которые ввернуты шпильки 4 для крепления крышек 3 подшипников.

Рис. 59. Блок цилиндров дизеля

107

Рис. 60. Картер с коленчатым валом

Стальные к о р п у с а к о р е н н ы х п о д ш и п н и к о в за­ литы баббитом марки Б83, толщина слоя 2,5 мм. Для лучшего крепле­ ния заливки корпус подшипника имеет три кольцевых фасонных паза / (рис. 61). В верхней части вкладыша просверлено отверстие 2 для штиф­ та, удерживающего подшипник от смещения, а в нижней половине — два отверстия 3, соединенных между собой канавкой 4 для подвода

масла к шейке

вала.

В к л а д ы ш

(рис. 62) опорно-упорного коренного подшипника

шире опорного на 17 мм и имеет четыре фасонных кольцевых паза 1. Кроме того, баббитовая заливка 2 упорного вкладыша имеется на торцах корпуса подшипника и является упором для галтели коленча­ того вала. Зазор между торцом подшипника и галтелью вала должен быть в пределах 0,11—0,35 мм.

Рис. 61. Вкладыш опорного коренного подшипника

108

Опорно-упорный подшипник взаимозаменяем с любым шатунным. При установке его в шатун сквозь пазы 3 проходят шатунные болты.

Гильза цилиндра / (рис. 63) отлита из мелкозернистого чугуна. Сверху она имеет опорный бурт 2, а внизу — посадочный поясок 3 для центровки в блоке. На нижнем пояске проточены кольцевые канав­ ки 4, в которые укладываются резиновые уплотнительные кольца, препятствующие просачиванию воды из блока в картер. Такое креп­ ление позволяет гильзе свободно удлиняться при нагревании. При правильной запрессовке гильзы торец ее бурта должен выступать из блока на 0,08—0,30 мм.

П о р ш е н ь

отлит из чугуна

марки СЧ-28-48 (ГОСТ 1412—70).

В верхней части

имеются пять

канавок / (рис. 64), а в ниж­

ней — одна 10. Четыре верхние канавки предназначены для компрес­

сионных

колец 2, а пятая и нижняя — для маслосъемных колец 3 и

/ / . Ниже

маслосъемных колец

проточены кольцевые канавки 4 и 12

с отверстиями 5. Эти канавки

служат сборником масла. Кольцо 11

имеет посередине выточку для размещения излишков масла, которое стекает через отверстия в его ручей, а оттуда через отверстия 13 порш­ н я — в картер.

Днище поршня 16 имеет чашеобразную форму, обеспечивающую хорошее перемешивание топлива с воздухом. Внутри поршня располо­ жены два прилива-бобышки 6 с отверстиями 7 для поршневого пальца 8.

Кольцевые канавки на поверхности отверстий служат для установ­ ки стопорных колец 9, удерживающих поршневой палец от бокового смещения. В верхней части поршня имеется пространство 17, закрытое стальной крышкой 15. Оно является воздушным термическим буфером, предотвращающим образование нагара от масла. Два отверстия 14 с резьбой служат для крепления скобы, облегчающей извлечение порш­ ня из цилиндра.

к

1 ^ ,

Рис. 62. Вкладыш опорно-упорного коренного подшипника

109

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ