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

ного подшипника

литой профильной резины 3. К шейке вала резиновое кольцо прижи­ мается браслетной пружиной 2. Сверху обойма закрывается крышкой (на рисунке не показана).

П о д ш и п н и к и дизеля снабжены сменными стальными толсто­ стенными вкладышами. Коренные и шатунные подшипники по конст­ рукции несколько отличаются. Вкладыши подшипников состоят из двух одинаковых половин, залитых свинцовистой бронзой толщиной 1 мм.

Вкладыши коренных подшипников (рис. 104) сделаны без буртов, кроме второго опорно-упорного. В теле нижнего вкладыша имеется сквозное отверстие У,в которое входит штифт. Подвод смазки на рабо­ чую поверхность осуществляется по ручью 2, проточенному с наружной стороны, и радиальным каналам в верхней половине. Учитывая, что на пятую коренную опору действуют меньшие нагрузки, подшипник по ширине делают более узким. В отличие от других коренных под­ шипников второй опорно-упорный подшипник имеет бурты, которыми он воспринимает нагрузки при осевых смещениях коленчатого вала.

140

141

сквозные каналы 9 для отвода масла из-под маслосъемного кольца в полость картера.

Поршневой палец закрепляется при помощи пружинных колец, которые вставляются в канавки 7. В каждой бобышке с наружной сто­ роны выфрезерованы конусные углубления 2 для уменьшения дефор­ маций, возникающих вследствие неравномерного расширения при на­ греве. Кроме того, для компенсации расширения юбки поршня в на­ правлении оси пальца снаружи поршня в зоне бобышек имеются хо­ лодильники.

На бобышках нового поршня обычно наносится цветная маркиров­ ка, указывающая диаметры отверстий для поршневого пальца с учетом заводских допусков. Так, белый цвет соответствует диаметрам от 55, 003 до 55, 995 мм, черный — от 54,987 до 54,995 мм.

Максимальный разновес поршней на один дизель не должен превы­ шать 1 %. Подгонка по весу осуществляется снятием металла с торца юбки на высоту не более 10 мм.

Компрессионные и маслосъемные кольца по конструкции сходны с кольцами дизеля 4ДВ-224. Для уменьшения износа верхнее компрес­ сионное кольцо покрыто слоем хрома. Хромирование обеспечивает высокую твердость рабочей поверхности и минимальный коэффициент трения ( по чугуну ц. = 0,059). Зазор в замках компрессионных колец должен быть в пределах 0,7—2,5 мм, маслосъемного кольца — 0,5— 2,0 мм. Зазор в ручье по высоте для верхнего кольца необходимо выдер­ живать в пределах 0,07—0,25, для нижних колец — 0,05—0,20 мм. Кольца в ручьях должны перемещаться легко, без заедания. На гранях колец не допускаются раковины, забоины, заусенцы.

Поршень соединяется с шатуном поршневым пальцем, изготовлен­ ным из высококачественной стали. Для износоустойчивости наружная поверхность пальца цементируется и подвергается термической об­ работке. Для облегчения палец делается пустотелым. Плавающее кре­ пление его в бобышках осуществляется пружинными кольцами.

крытия и запаздыванием закрытия клапанов. Из круговой диаграммы фаз газораспределения дизеля 4НВД-21 (рис. 108) видно, что впускной клапан открывается с опережением в 16°, а закрывается с запаздыва­ нием в 35°. Выпускной клапан открывается с опережением в 40°, а за­ крывается с запаздыванием в 15°. Отклонение от указанных значений допустимо в пределах ±3° . Открытие и закрытие клапанов осуществ­ ляются автоматически системой газораспределения, в которую входят распределительный (кулачковый) вал с шестерней, штанги толкате­ лей, толкатели, коромысла и клапаны.

142

маховика стороны). Передача на кулачковый вал осуществляется че­ тырьмя шестернями, пятая шестерня является приводом топливного насоса.

На переднем конце коленчатого вала на шпонке закреплена веду­ щая шестерня 1, которая находится в зацеплении с большой промежу­ точной шестерней 2 по меткам 0 — 0. Малая промежуточная шестер­ ня 5 соединяется с шестерней 3 механизма газораспределения по мет­ кам 1—/. Шестерня 3 с шестерней 4 топливного насоса соединяется по меткам 2—2.

Для плавности и бесшумности работы все шестерни применяются косозубые (угол наклона Р = 20°, модуль т = 2,5). Конструктивное исполнение привода показано на рис. 110. Блок промежуточных шесте­ рен 1 и 2 позволяет резко уменьшить расстояние между коленчатым и распределительным валами. Соединение шестерен в блок осуществ­ лено тремя цилиндрическими штифтами 3. Промежуточные шестерни работают на стальной втулке с принудительной подачей масла по ка­ налу, просверленному вдоль оси валика 4.

Шестерня 5 закреплена на кулачковом валу 8 призматической шпон­ кой 6. Шестерня насаживается до упора в шейку, на которой располо­ жен игольчатый подшипник 7. С внешней стороны шестерня прижи­ мается буртом распорной втулки 14, другой конец которой определяет место посадки шарикового подшипника 16 распределительного вала. От сползания подшипник удерживается круглой гайкой 15.

Вал 10 привода топливного насоса для закрепления полумуфты снабжен сегментной шпонкой 9. Шестерня 12 привода топливного насоса установлена на призматической шпонке И. Вал опирается на два

143

душной системе пуска между кулачками впускного и выпускного клапанов первого цилиндра на шпонке 13 размещаются воздухо­ распределительные эксцентрики 8. Последние серии дизелей имеют за­ пуск по четырем цилиндрам, поэтому кулачковую втулку заменяют

1 /

!

Рис. 111. Распределительный вал выпуска до 1962 г.

144

монтируется на пяти игольчатых подшипниках, размещенных в пере­

Толкающие усилия с кулачкового вала на клапаны передаются толкателями, штангами и коромыслами. Толкатель выполнен пусто­ телым и размещается в направляющей 4 (рис. 112). На одном конце толкателя 3 на оси смонтирован ролик 2, который катится по эксцент­ рику распределительного вала 1. С другого конца в толкатель входит штанга 7. Чтобы толкатель не поворачивался, в его паз 18 вставлен фиксирующий винт.

Штанга 7 пустотелая. С одной стороны она имеет стальной наконеч­ ник, который опирается на дно толкателя, а с другой стороны—нако­ нечник со сферической чашкой 8 для опоры шаровой головки регулиро­ вочного винта 13 с контргайкой / / . Коромысло монтируется на валике стойки, привернутой к головке блока шпильками 14. Таким образом,

145

коромысло 12 одним концом опирается на штангу толкателя, другим — на шток клапана. Между штоком клапана и кон­ цом коромысла должен быть тепловой зазор 0,4 мм, одинаковый для впускно­ го и выпускного клапанов.

При работе дизеля эти зазоры спо­ собствуют возникновению шума, для уменьшения которого предусмотрена пружина 5, опирающаяся одним кон­ цом на шайбу 6, другим — на корпус толкателя. На штанге толкателя сдела­ на заточка, которая задерживает шайбу в определенном положении. Таким об­ разом, пружина 5 поднимает штангу, прижимая конец коромысла к штоку клапана и тем самым перенося тепло­ вой зазор с наружной части дизеля в полость толкателя.

для установки сухарей, фиксирующих опорную шайбу пружины. На расстоянии 30 мм от верхнего торца стержня сделана узкая проточка 2 для установки предохранительного кольца, исключающего падение кла­ пана в цилиндр в случае обрыва стержня или излома пружины. Чтобы отличить впускной клапан от выпускного, на головках ставят клейма: А — для выпускного и Е — для впускного. Соответствующие клейма нанесены на днище головки цилиндра. Постановка впускного клапана на место выпускного может привести к короблению головки клапана и прогоранию рабочей фаски. Допускается постановка выпускного кла­ пана на место впускного.

Клапаны работают в направляющих чугунных втулках, запрессо­ ванных в гнезда головки цилиндра с натягом 0,01—0,05 мм. Смазка на стержни клапанов подводится через радиальное отверстие, просвер­ ленное в верхней части направляющей втулки. Радиальный зазор в со­ пряжении клапан — втулка не должен превышать 0,04 мм. Подъем клапана при полном открытии составляет 12 мм.

Детали клапанного механизма, расположенные на головке блока, смазываются от масляного насоса. Масло по маслопроводу подводится к пустотелому болту 16 (см. рис. 112), а от него по трубке 10 к валикам коромысел. Для предотвращения вытекания излишков масла наружу все детали клапанного механизма закрываются колпаком 19, который фиксируется в строго определенном положении контрольными штиф­ тами и фасонной гайкой 9. Между колпаком и головкой помещается прокладка 15.

146

§ 56. Система смазки

Система смазки дизеля — циркуляционная комбинированная. Часть наиболее ответственных деталей смазывается под давлением, часть — масляным туманом, образующимся внутри дизеля во время работы.

Масло в дизеле Циркулирует по замкнутой системе смазки (рис. 114). В эту систему входят: шестеренный 16 и ручной 15 масляные насосы; три клапана — редукционный (в масляном шестеренном насосе), ре­ гулирующий 7 и перепускной 13; фильтры—щелевой 14 и магнитные 9 и 17; радиатор 10.

Подвод масла к трущимся деталям осуществляется по каналам и трубопроводам, а контроль за давлением — по манометру 5. Масло из картера 1 всасывается насосами через специальный маслоприемник 18.

У дизелей выпуска после 1961 г. предусмотрено отключение радиа­ тора при запуске дизеля с помощью трехходового крана 12. Масло к ра­ диатору подводится по трубопроводу 11.

Для смазки клапанного механизма 6 делается отвод от масляной магистрали после щелевого фильтра без предварительного охлаждения в радиаторе. Подача масла на шестеренчатый привод газораспределения обеспечивается трубопроводом 8. На большинстве дизелей предусмот­ рена автоматическая защита на случай нарушения режима смазки. Датчиком системы защиты является реле 4 давления масла, сообща­ ющееся с системой трубопроводом 3. Масло от главной магистрали 19

Рис. 114. Схема системы смазки

147

подается к коренным подшипникам по наклонным каналам в перегород­ ках корпуса, а к шатунным подшипникам — по сверленым каналам 2 в коленчатом валу дизеля.

Во время работы дизеля масло под давлением 2—4 кгс/см2 подается к указанным деталям, смазывает трущиеся поверхности, выдавливается через зазоры наружу и стекает обратно в картер. Детали кривошипношатунного механизма движутся с большой скоростью, поэтому стека­ ющее масло разбивается ими на мелкие капли, которые в виде тума­ на осаждаются на поршень, цилиндр, палец, толкатели, подшипники кулачкового вала и др. На масляном насосе установлен редукционный клапан, который отрегулирован на 4 кгс/см2. При повышении давления выше установленного редукционный клапан перепустит масло обратно в картер.

Перед запуском дизеля после длительной стоянки необходимо руч­ ным масляным насосом 15 предварительно прокачать систему. Путь масла при прокачке ручным насосом такой же, как и при работе шесте­ ренного. Необходимость такой прокачки объясняется тем, что при оста­ новке дизеля все масло с трущихся поверхностей деталей стекает и во время запуска его они некоторое время будут работать при сухом тре­ нии, что особенно опасно для подшипников коленчатого вала.

Ш е с т е р е н н ы й м а с л я н ы й н а с о с монтируется в ниж­ ней части картера. Привод насоса осуществляется от специальной ше­ стерни / (рис. 115), которая находится в постоянном зацеплении с ше­ стерней коленчатого вала. Шестерня при­ вода вращается на фасонном пальце 4, ко­ торый ввертывается в поперечную пере­

ф> городку нижней части картера. В пальце

имеется канал 7 для смазки подшипника шестерни. Масло поступает от насоса в отверстие 5 и выдавливается в отверстие 8. Винт 6 является заглушкой; его можно вывернуть и очистить масляный канал пальца. Подшипником шестерни служит чугунная втулка 2, которая запрессовы­ вается в отверстие шестерни и стопорится винтом 3. В прорезь 9 ступицы шестерни вводится хвостовик 3 (рис. 116) масляного насоса. Хвостовик напрессован на ось шес­ терни 6 и закреплен сквозным штифтом 12. В корпусе 5 размещаются ведущая 6 и ве­ домая / шестерни, каждая из которых выполнена заодно с валом. Оба вала вра­ щаются в бронзовых втулках 2. Корпус насоса плотно закрывается крышкой 7, положение которой фиксируется штифта­ ми 8. Крышка надевается на шпильки, ввернутые в корпус, затягивается корон-

148

Рис. 116. Масляный насос

В крышку масляного насоса вмонтирован редукционный клапан, который состоит из шарика 13, нажимной пружины 14, направляющей втулки 16, контргайки 17, регулировочного винта 18 и колпачковой гайки 19. Все эти детали уплотняются прокладками 15. Для регулиров­ ки клапана на давление 4 кгс/см2 необходимо снять колпачковую гайку 19, отвернуть контргайку 17, вывернуть или завернуть винт 18 до такого положения, когда шарик 13 будет открываться при давлении 4 кгс/см2. В этом положении нужно зафиксировать регулировочный винт контргайкой и закрыть колпаком.

При монтаже насоса на картере в кольцевую канавку корпуса ста­

пуска после 1962 г. в корпус фильтра вмонтирован шариковый клапан, который при засорении фильтра перепускает масло в масляную маги­ страль без очистки. Давление открытия перепускного клапана 10 (рис. 117) определяется затяжкой пружины 9 с помощью пробки 8. Для предупреждения утечки масла между корпусом 3 и стержнем 7 в горловине имеется сальниковое уплотнение, состоящее из фасонной шайбы / и резинового кольца 2 трапецеидального сечения. Незначи­ тельное просачивание масла устраняется подтяжкой втулки 5, поло­ жение которой фиксируется контргайкой 4. Пружина 6 удерживает пакет фильтрующих элементов в сжатом состоянии.

Помимо щелевого, в системе смазки предусмотрены два магнитных фильтра: один в картере, а другой на масляной магистрали после ра­ диатора.

М а г н и т н ы й ф и л ь т р (рис. 118) представляет собой алю­ миниевую пробку / с резьбовой шпилькой 5, на которую насаживается комплект шайб 3 из прессованного ферромагнитного материала. Между

149