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

тикальный рычаг DE относительно центра Оу. Колебание вертикаль­ ного рычага через тягу EF передается на рейку и плунжеры насосных секций.

Схождение грузов под действием режимных пружин вызовет сме­ щение рычагов, а следовательно, и рейки в обратную сторону.

При ручном регулировании и установке плунжеров насосных сек­ ций в пусковое положение смещение рейки осуществляется с помощью рукоятки на посту управления. Для запуска дизеля рукоятка ставится в положение Пуск. Тогда тяга АВ займет положение А^В и через дву­ плечий рычаг ВС, имеющий опору в шарнире О, отклонит рычаг С0 2 вправо. Этот рычаг повернется относительно точки 0 2 , причем шарнир­ ное соединение 0Х сместит вертикальный рычаг DE вправо вокруг точки D.

Для перехода на автоматическое регулирование максимального числа оборотов рукоятка ставится на положение Работа. Перемещение тяги АВ в положение АгВ произойдет через позицию Стоп, при этом рычаг С02 сначала отклонится влево (в сторону уменьшения подачи топлива), а затем, как и при запуске, — вправо. Таким образом, совме­ щение ручной и автоматической регулировки делается возможным за счет колебаний вертикального рычага DE соответственно относительно центра 0 2 или 0Х. Автоматика работы регулятора основана на принципе обратных связей с использованием центробежных сил, возникающих при вращении грузов, и путем подбора комплекта пружин, противо­ действующих расхождению грузов.

Т о п л и в н ы й ф и л ь т р (рис. 129) предохраняет от прежде­ временного износа прецизионные пары насоса и создает условия для нормальной работы дизеля в целом. Топливо к фильтру подается само­ теком из бака по трубе к боковому штуцеру 4, который зажимается пустотелым болтом 6 с прокладками 5. В дно корпуса 3 ввертывается пустотелый стержень 18, имеющий боковые отверстия. На стержень надевается фильтрующий элемент 7, который прижимается плотно к крышке корпуса пружиной 17, упирающейся в стальную фасонную

'.60

втулку 16. На втулку кла­ дется уплотнительная про­ кладка 15, затем через уплотнительную прокладку 8 ста­ вится крышка 9, которая крепится пустотелым болтом 10. В болт ввертывается че­ рез уплотнительную проклад­ ку 11 винт 12, служащий для выпуска воздуха из фильтра. В крышку через уплотнитель­ ную прокладку 14 ввинчи­ вается пробка 13.

Отверстие, закрываемое пробкой, служит для заливки фильтра топливом и провер­ ки состояния фильтрующего элемента. На корпусе имеют­ ся отверстия: боковое с верх­ ней пробкой 19 и нижнее с пробкой 2, служащей для выпуска из фильтра отстоя. Пробки уплотняются прок­ ладками / .

Поступившее в корпус фильтра топливо проходит сквозь фильтрующий элемент 7 и через боковые отверстия попадает в полость стержня 18, откуда через штуцер 20, зажатый между двумя уплотнительными прокладками 22 пустотелым болтом 21, на­ правляется к топливному насосу.

 

Б е с ш т и ф т о в а я

фор ­

с у н к а

 

з а к р ы т о г о

т и п а

(рис.

130)

с

одним

распыливающим отверстием

служит

для

подачи

топлива

в

вихревую

камеру

 

дизеля

в

мелкораспыленном

виде.

Основными деталями форсун­ ки являются сопло 6 и игла, которые изготовлены из высо­

кокачественной

стали

и тер­

мически

обработаны

до

твер­

дости

не

менее

HRC

60.

Ра­

бочие

поверхности

иглы

и

6 Зак.

512

 

 

 

 

Рис. 129. Топ­ ливный фильтр

Рис. 130. Форсунка 161

сопла тщательно отполированы и притерты, что обеспечивает необ­ ходимую плотность в соединении. Взаимодействие деталей форсунки такое же, как и у форсунки дизеля 4ДВ-224.

Подобранные и притертые друг к другу сопло и игла, так же

как

и плунжер с гильзой топливного насоса, составляют прецизионную

па­

ру и не разукомплектовываются.

 

На верхнем торце сопла прорезана кольцевая канавка для прохода топлива. От канавки в теле сопла отходят каналы, проводящие топливо под иглу. Один конец иглы имеет форму усеченного конуса, торцом ко­ торого она опирается в донышко распылителя, перекрывая отверстие. На второй конец через шток опирается пружина, плотно прижимая иг­ лу к донышку распылителя. Затяжка пружины изменяется регулиро­ вочным болтом. Весь механизм регулировки форсунки закрывается цилиндрическим колпачком 4.

Форсунка крепится в гнезде головки дизеля гайкой 5. Между кор­ пусом форсунки и головкой блока прокладывается уплотнительное медное кольцо 1. Топливо к штуцеру 2 форсунки подводится по трубо­

проводу высокого давления.

Топливо,

просочившееся

по

зазору

между иглой

и соплом, проходит в верхнюю

часть форсунки, откуда

по

обратному

трубопроводу 3

отводится

в

специальный

бачок или

к

фильтру.

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 59. Система пуска

 

 

 

 

Пуск дизеля осуществляется

сжатым воздухом-, хранящимся

в спе­

циальных баллонах. Дизели первых выпусков (до 1961 г.) имели пуск от электрического стартера.

Принцип воздушного пуска заключается в том, что воздух вводится в цилиндр дизеля под давлением 15—30 кгс/'см2 в строго определенные моменты в соответствии с порядком работы дизеля.

Чтобы пустить дизель, необходимо:

коленчатый вал дизеля по меткам на маховике и блоке, а также на муфте топливного насоса поставить в пусковое положение;

открыть вентиль баллона, в результате чего воздух пойдет к воздуш­ но-пусковому клапану 6 (рис. 131);

рукояткой открыть клапан; воздух устремится по трубке 5 к возду­ хораспределителю, а оттуда по магистралям 2 я 1 к обратно-пусковым клапанам 3 второго и четвертого цилиндров. При достаточном давлении

пусковые клапаны автоматически открываются,

и воздух, попав

в цилиндры, заставляет поршни двигаться вниз

и вращать коленча­

тый вал;

 

после того как дизель завелся, поставить рукоятку пуска в перво­ начальное положение и закрыть вентиль воздушного баллона. Для

пополнения баллона воздухом пользуются зарядной

головкой 4.

К л а п а н

р у ч н о г о

п у с к а

устроен

так. В корпусе 5

(рис. 132) размещается двойной клапан

4,

который с двух сторон имеет

направляющие. Одна из направляющих

представляет собой бронзовую

втулку 2, уплотненную резиновой прокладкой 3 и зажатую в корпусе 162

фасонной гайкой 1. Чтобы при завертывании гайки 1 втулка 2 не про­ ворачивалась, ее закрепляют штифтом 12. С другой стороны на стержень клапана монтируется бронзовая втулка 8, которая одним концом опи­ рается на выступ стержня, а с другой стороны затягивается гайкой 9. Втулка 8 вместе с клапаном 4 свободно движется в корпусе 5. Для уплотнения втулки предусмотрено резиновое кольцо 6, поджатое гай­ кой 7. При оттягивании рукоятки 11 клапан отходит от седла, откры­ вая свободный проход воздуху из отверстия 10 к отверстию 13. При возвращении рукоятки 7/ в первоначальное положение клапан 4 под действием возвратной пружины плотно садится на седло, закры­ вая доступ воздуха к отверстию 13.

В о з д у х о р а с п р е д е л и т е л ь (рис. 133) располагается на крышке кожуха привода газораспределения напротив топливного на­ соса. В чугунный корпус / входит конец вала 11 привода топливного насоса. На нем шпонкой закреплена подвижная втулка 12, которая при помощи фасонной муфты 9 соединяется с плоским золотником 5.

6*

163

Рис. 132. Ручной воздушный клапан

При вращении вала привода топливного насоса вращается и плоский золотник.

В золотнике имеется сквозное отверстие 7. При вращении золотника это отверстие поочередно совмещается с четырьмя расположенными на одинаковых расстояниях по окружности отверстиями 8 в корпусе воз­ духораспределителя. Механизм воздухораспределителя герметично закрывается крышкой 2. Перед плоским золотником имеется воздушная полость 4, куда через отверстие 3 подводится воздух от ручного пуско­

вого

клапана.

 

 

 

С

помощью винта 6

с

гайкой

регулируется прижатие золотника

к корпусу, а распорная

пружина

10 держит в надежном зацеплении

втулку 12 с золотником

5.

 

 

При запуске дизель устанавливается в положение пуска, при этом отверстие 7 золотника должно совпадать с отверстием 8 в корпусе воз­ духораспределителя. Тогда при открытии ручного клапана сжатый воздух поступит в воздушную полость 4 и через совмещенные отверстия 7 и 8 направится к пусковому клапану соответствующего цилиндра. Под давлением сжатого воздуха поршень дизеля начнет опускаться вниз и поворачивать коленчатый вал, который в свою очередь через

механизм привода заставит повернуться и плоский золотник до совпадения со сле­ дующим отверстием в корпусе воздухо­ распределителя. Весь процесс повторится, но уже для другого цилиндра, так как все четыре отверстия в корпусе воздухорас­ пределителя соединяются воздухопровода­ ми с соответствующими цилиндрами. Уста­ новка плоского золотника воздухораспре­

делителя

производится

таким

образом,

чтобы начало

открытия

отверстия 8 проис­

ходило за

15°

(по углу

поворота

коленча­

того вала)

до

прихода

поршня в

в. м. т.

в такте сжатия.

От воздухораспределителя воздух по трубо­ проводу подается к обратно-пусковому клапану, который работает автоматически под действием сжатого воздуха. Он состоит из корпуса 2 (рис. 134), в котором движется клапан / . Кла­ пан плотно прижимается к седлу в корпусе пру­ жиной 3, опирающейся одним концом на корпус, а другим — на фасонную шайбу 4. Натяжение пружины может быть отрегулировано гайкой 5, навернутой на стержень клапана. После регули­ ровки гайка закрепляется шплинтом 6. После окончательной регулировки механизм пускового клапана закрывается колпачковой гайкой 7. Для герметичности между ней и корпусом устанав­ ливается прокладка 8. Такая же прокладка ста­ вится под пусковой клапан на головку цилиндра.

Работает пусковой клапан следующим обра­

 

 

 

зом. Сжатый воздух

от

воздухораспределителя

 

 

 

по воздухопроводу

подводится

к отверстию 9,

Рис.

34. Пусковой

заполняет

полость

10

и, преодолевая сопро­

 

клапан

 

тивление

пружины

3, открывает

клапан. Через

 

 

 

кольцевой

канал воздух

устремляется в цилиндр и заставляет

пор­

шень дизеля двигаться к н. м. т. При движении

поршня

вниз

объем

цилиндра будет увеличиваться, давление воздуха упадет и пружина 3 заставит клапан занять исходное положение и прекратить доступ воз­ духа в цилиндр.

Для пополнения воздушных баллонов воздухом имеется зарядная головка, смонтированная на одной из головок дизеля. Эта головка со­ стоит из корпуса 3 (рис. 135), в котором смонтированы шариковый

иконусный клапаны. При движении поршня дизеля к в. м. т. воздух

вцилиндре сжимается, заставляя шарик 4 приподняться и пропустить воздух в канал над шариком. Вследствие создавшегося давления ко­ нусный клапан 13, преодолевая усилие пружины 12, откроется и про­ пустит воздух по магистрали 11 в баллон. Подъем шарика ограничи­ вается регулировочным винтом 5, который после регулировки закреп­ ляется гайкой 8 и закрывается колпаком 9. Штуцер 7 шарикового кла­ пана ввертывается в корпус через уплотнительную прокладку 6. По­ садка конусного клапана 13 регулируется пружиной 12 и фасонной гай­ кой 10. Гнездо конусного клапана ввертывается также в корпус и уп­ лотняется прокладкой 14. Для включения зарядного клапана необ­ ходимо граненую рукоятку / повернуть на два-три оборота против ча­ совой стрелки. Эта рукоятка связана с коническим клапаном, разме­ щенным в штуцере 2 и перекрывающим главное отверстие зарядного клапана.

Зарядка баллона осуществляется продуктами сгорания, образу­ ющимися в цилиндре дизеля. Зарядку можно вести либо на малых обо­ ротах дизеля, либо на максимальных при нагрузке до 75% номиналь­ ной. Для зарядки в первую очередь нужно открыть соответствующий вентиль на баллоне, а затем запорный вентиль зарядного клапана.

165

Давление воздуха, контролируемое по манометру, не должно превы­ шать 30 кгс/см2. Во избежание прожога клапанов и их седел процесс зарядки следует вести периодами по 10 мин с перерывами на охлаж­ дение в течение 50 мин. На головке пускового баллона для предупреж­ дения перезарядки установлен предохранительный клапан диафрагменного типа. При давлении, превышающем установленное 30 кгс/см2, диафрагма из мягкого металла лопнет и выпустит весь заряд воздуха из баллона. Восстановить рабочее положение клапана мож­

но

только путем замены диафрагмы новой. Регулировки клапан

не

имеет.

Если дизель запускается впервые или по каким-либо причинам в воздушном баллоне оказалось недостаточное количество воздуха, то для заполнения баллонов приходится пользоваться ручным воздушным компрессором.

Ручной двухступенчатый поршневой воздушный компрессор собран в чугунном корпусе 6 (рис. 136). Цилиндр первой ступени имеет боль­ ший диаметр, цилиндр второй ступени — меньший.

Цилиндр первой ступени плотно закрывается крышкой 9, в которой смонтирован всасывающий автоматический воздушный клапан /. При движении поршня от крышки клапан / автоматически открывает­ ся, а при движении поршня к крышке — закрывается. В головке порш­ ня при помощи специальной шайбы 2 закреплены уплотнительные кольца 8.

Цилиндр второй ступени также плотно закрывается крышкой 5, в которой имеется нагнетательный клапан 4, открывающийся при дви­ жении поршня 7 к крышке и закрывающийся при обратном движе­ нии. Поршни изготовлены из чугуна и имеют сквозной канал. Если

Рис. 136. Ручной воздушный компрессор

поршень первой ступени движется по направлению к крышке, воздух перед ним сжимается и создается давление ( так как клапан 1 закрыт), которое действует на клапан 3 в поршне 7, открывает его, и воздух устремляется по каналу в пространство перед поршнем.

При движении поршня в обратном направлении клапаны закрыва­ ются, и воздух из цилиндра второй ступени подается через нагнетатель­ ный клапан 4 в воздушный баллон, а цилиндр первой ступени через всасывающий клапан 1 заполняется новой порцией воздуха.

Для предохранения деталей дизеля от разрушения при недопусти­ мом повышении давления в полости цилиндров на каждой головке

имеется предохранительный клапан,

уплотненный прокладкой /

(рис. 137). Клапан состоит из корпуса 2,

запорного конусного клапа­

на 5, шарика 4, нажимного штока 5 с пружиной 7, которая опирается на фасонную шайбу 6, и предохранительного колпака 8.

Клапан регулируется на стенде под давлением 75 кгс/см2. При воз­ никновении более высоких давлений в полости цилиндра конусный

клапан 3, преодолевая сопротивление пружины 7, поднимается, вы­ пускает избыточный воздух в боковые отверстия 9 и при достижении нормального давления снова опускается пружиной 7 на седло.

В о з д у ш н ы й ф и л ь т р (рис. 138), установленный

на вса­

сывающей трубе коллектора, служит для очистки воздуха,

поступа­

ющего в цилиндры дизеля. Он состоит из стального корпуса / цилиндри­ ческой формы, который закрывается колпаком 2 с тремя запорами 3, а также расположенного внутри корпуса фильтрующего элемента 4. Фильтрация воздуха происходит за счет резких изменений направле­ ния его при движении по всасывающему трубопроводу. При этом со­ держащиеся в нем частицы загрязнений стремятся в силу большой своей массы сохранить прямолинейность движения и прилипают к промасленным стенкам фильтра.

Система выпуска отработавших газов и глушитель устроены ана­ логично подобным узлам дизеля 4ДВ-224.

§ 60. Рабочий процесс дизеля 4ВД-21/15

 

Техническая

характеристика дизеля 4ВД-21/15

 

 

 

 

 

 

. бескомпрессорный

четы­

 

 

 

 

рехтактный

 

четырехци­

Расположение цилиндров

 

линдровый предкамерный

 

. вертикальное

одноряд­

Диаметр

цилиндров

 

 

ное

 

 

 

 

150

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

210

»

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

1—2—4—3

 

Частота вращения коленчатого

вала . .

121,5

л. с.

 

1000

об/мин

 

 

 

 

 

174 г/л.

с.-ч

 

 

 

 

 

0,25

кг/ч

 

Сухая масса дизеля с

маховиком . . .

1550

кг

 

 

 

 

 

блочного

типа

 

Давление

впрыска

 

 

160

кгс/см2

 

 

 

 

 

. закрытого

 

типа

бес­

 

 

 

 

штифтовые

 

 

 

 

 

комбинированная

 

 

 

 

4—6

кгс/см2

 

Масляный

насос

 

 

шестеренный

 

 

 

 

 

. водяное циркуляционное

 

 

 

 

. центробежный двухре-

Масляный

радиатор

 

 

жимный

 

 

 

трубчатый

 

Зазор в клапанах (у холодного

двигателя)

0,3 мм

 

Габаритные размеры:

 

 

1460

 

»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1060

 

»

 

 

 

 

 

1520

 

»

 

Дизель 4ВД-21/15 (рис. 139 и 140) был создан на основе модерниза­ ции дизеля 4НВД-21, в результате которой мощность дизеля возросла на 33%, улучшились его эксплуатационные показатели.

168

В дизеле применен предкамерный процесс, который отличается от вихрекамерного отсутствием правильно организованного воздушного потока в предкамере, относительно меньшим проходным сечением сое­ динительных отверстий и относительно меньшим объемом, заключенным в предкамере.

Процесс смесеобразования в дизеле происходит следующим образом. При ходе поршня вверх в такте сжатия воздух сжимается и из полости цилиндра устремляется с большой скоростью в полость предкамеры, где происходит его интенсивное беспорядочное движение. Энергия этого движения очень велика и составляет примерно 15—20 кгс- м на 1 г топлива при сжатии и еще больше при горении и расширении. Та­ кое значительное количество энергии, конечно, не может не сказаться на качестве распыливания и смешивании топлива с воздухом. Одно­ временно эта энергия должна уменьшить задержку воспламенения.

Вследствие большой скорости протекания воздуха через соедини­ тельный канал с очень малым отверстием разность давлений в цилинд­ ре и предкамере во время хода сжатия получается довольно большой —

 

 

 

Рис. 139. Дизель 4ДВ-21/15

(правая

сторона):

 

 

/ — амортизатор;

2 — генератор;

3 — шланг

слива

масла

из

картера;

4, 7

и 8 — фильтры

воздушный,

масляный и

топливный; 5 — всасывающее

отверстие

воздушного

фильтра; 6 —

ручной масляный

насос;

9 — воздушный коллектор;

10 — щит

приборов

контроля и

автома­

тики; / / — электрический

датчик

температуры воды; 12 — выходной

патрубок

нагретой воды;

13 — штуцер

присоединения

электроподогревателя

воды;

14 — термостат;

15 — магнитный

вентиль;

16 — масляная

центрифуга; 17 — воздухораспределитель;

18

и

19 — насосы

топлив­

ный и

топливоподкачивающий;

20 — ручной

пусковой

клапан;

21 — ограждение

дизеля;

22 — ящик аккумуляторов;

23 — гаситель колебаний

дизеля; 24—бак

для слива топлива из

 

 

 

форсунок;

25 — магнитный топливный

фильтр

 

 

 

 

169

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ