топливо, которое самовоспламеняется. Продукты сгорания топлива давят на поршень и, перемещая его, совершают полезную работу (2 такт — рабочий ход, выпуск). В конце 2 такта открываются вначалевыпускныеокна, черезкоторыевыходятотработавшиегазы (предварение выпуска), а затем продувочные окна, через которые поступает сжатый воздух для продувки и наполнения цилиндра. Таким образом, работа двухтактного двигателя происходит за два хода поршня, т.е. за один оборот коленчатого вала.

Мощностьдвигателяпропорциональнаколичествусжигаемоговцилиндретоплива,однакочембольшесжигаетсятоплива,тембольшенужноподатьвоздуха. Всвязисэтимвдвигателяхсовременныхтепловозов воздух в цилиндры нагнетается под давлением (1,35—2,4)·105 Па, что существенно увеличивает мощность двигателя.

Продувка и наддув дизелей. Для улучшения очистки цилиндров от отработавших газов, а следовательно, повышения мощности, КПД в дизелях осуществляется продувка и наддув. Часть такта, когда открыты впускные и выпускные окна, называется продувкой.

Процесс, когдавыпускныеорганыдизелязакрыты, ачерезвпускные продолжаетпоступатьсвежийзарядвцилиндр,называетсянаддувом.Для осуществления продувки и наддува в тепловозных дизелях используют различного рода нагнетатели: роторные, центробежные, турбокомпрессоры. Наибольшеераспространениеполучилитурбокомпрессоры.

На современных тепловозах распространены двухтактные двигатели 10Д100 и четырехтактные 5Д49. Особенность конструкции двигателя 10Д100 состоит в том, что поршни встречно движущиеся, а продувка прямоточная.

13.4. Вспомогательное оборудование тепловоза

На тепловозе имеются специальные системы, обеспечивающие бесперебойнуюподачутопливаивоздухавдизель, смазываниетрущихсячастей, охлаждение нагревающихсяузлов. Этисистемыиотносят к вспомогательному оборудованию дизеля.

Топливная система обеспечивает подачу в дизель топлива. Топливные системы (рис. 13.7) на всех отечественных тепловозах имеют почти одинаковое взаимное размещение основных частей, к которымотносятсятопливныебаки, топливоподкачивающиенасосы, фильтры и трубопроводы. Запасы топлива хранятся в баках, емкость

217

которыхзависитотсериитепловоза. Топливный бак и весь топливный трубопроводдолжныбытьгерметичными, чтобывтопливонемогли попасть пыль, вода, а во всасывающий трубопроводнемогпроникнутьвоздух. Вместимость топливных баков современных магистральных тепловозоввыше8 тыс. л, чтообеспечиваетихпробегнеменее1000 кмбезэкипировки. Они предотвращают попадание в топливную систему постороннихмеханическихпримесей. Расходтопливанатепловозахконтролируют с помощью топливомерных реек, расположенныхсобеихсторон бака. Баки на локомотивах последних выпусков также с двух сторон имеют топливомерные стекла.

Для устойчивой работы дизеля температуратопливавбакевлюбое время года должна быть не менее 30—40 °С. При более низких температурахвязкостьтопливавозрастает, априминусовойсодержащийсявнем парафин выпадает в осадок, забивая сеткифильтровитрубопроводы. Это можетпривестикпрекращениюподачи топлива в коллектор. Для поддержаниянеобходимойтемпературытопливачерезколлекторнасосомпрока-

чивается в 3—4 раза больше топлива, чем потребляется дизелем при максимальноймощности. Избытоктоплива, нагреваясьотдеталейдизеля, по трубопроводам и через корпус теплообменника (топливоподогревателя) возвращаетсявбаккместузаборатрубой. Влетнеевремя во избежание ненужного перегрева топлива его сливают по трубопроводунепосредственно вбак.

218

Предусмотренвспомогательныйтопливоподкачивающийнасосшестеренного типа, установленный на одном основании с электродвигателем. Чтобыповыситьнадежностьработытопливнойсистемы, натепловозах2ТЭ116 устанавливаютдватопливоподкачивающих насоса. Один из них с электроприводом используют при пуске дизеля, а при работе дизеляонстановитсярезервным. Другойнасособеспечиваетпитаниедизеляприегоработеиприводитсявдействиеотколенчатоговала.

Как видно из схемы, топливо на своем пути многократно очищается, проходячерезфильтры. Обычновсистемеприменяютфильтрынеменеечемтрехтипов: предохранительные сеткизаливочных горловин, фильтры грубой и тонкой очистки. Давление топлива в системе контролируют дистанционные манометры.

Система воздухоснабжения дизеля предназначена для забора воздухаизатмосферы, егоочистки, охлажденияиподачивдизельвколичествеиподдавлением, достаточнымидляполногосгораниятоплива ипродувкицилиндров. Всистемувоздухоснабжениявходятмаслопленочные или сетчатые непрерывного действия воздухоочистители, агрегаты наддува и продувки (нагнетатели) и воздухоохладители.

Масляная система предназначена для непрерывной подачи масла к трущимся деталям дизеля и охлаждения отдельных его деталей (например, поршней). В масляную систему входят масляные насосы, фильтры, трубопроводы, клапаны, контрольные приборы.

Резервуаромдляхранениязапасовмасласлужиткартердизеля. Схема маслянойсистемыдизеля2Д100тепловозаТЭЗпоказананарис.13.8.Фильтрующимэлементомвнемслужатпакетыизкартона, оклеенногофильтровальнойбумагой. Маслянуюсистемузаполняютмасломчерезгорловину, ввареннуювкартер. Сливаютмаслоизкартерапотрубесвентилем.

Водяная система служит для охлаждения сильно нагревающихся узлов дизеля. Самым эффективным способом отвода теплоты от неподвижныхдеталей(цилиндровыевтулки, крышкицилиндровидр.) признаноохлаждениеихциркулирующейводой. Натепловозахприменяютсязамкнутаяпринудительнаяоткрытоготипасистемаохлаждения с одним или двумя контурами циркуляции. Принципиально устройство водяных систем с одним кругом циркуляции (рис. 13.9) одинаково у тепловозов различных типов. Вода, отбирая теплоту у нагретых деталей, сама нагревается. Для поддержания ее температурывдопустимыхпределахприменяютспециальноеохлаждающееус-

219

Рис. 13.8. Схема масляной системы тепловоза ТЭ3:

1 — масляный насос дизеля; 2 — всасывающая труба; 4, 15, 20, 22, 25 — трубы; 3 — центробежныйфильтр; 5 — патрубок; 6 — невозвратныйклапан; 7 — фильтр тонкойочистки; 8 — общиеверхниеколлекторы; 9 — холодильник; 10 — задние коллекторы; 11, 12, 13 — вентили; 14 — трубопровод; 16 — байпасные клапаны; 17 — фильтргрубойочистки; 18 — невозвратныйклапан; 19 — масло-прокачива- ющий невозвратный клапан; 21 — насос высокого давления; 23 — мас-

лопрокачивающий насос; 24 — вентиль; 26 — картер

тройство — холодильник. Водяные секции и холодильника устроены аналогично масляным. Главное их отличие в том, что они имеют шахматноерасположениетрубок, втовремякаквмасляныхсекциях трубки размещены в коридорном порядке. Принудительная циркуляцияводыосуществляетсяцентробежнымнасосомоткрытоготипа. Водяной насос приводится во вращение от коленчатого вала дизеля. Для измерения температуры воды применяют электротермометр. Водавтрубкахсекцийхолодильникаохлаждаетсяатмосфернымвоздухом, омывающим эти трубки снаружи; загрязненная вода из холодильника сливается через трубку. Атмосферный воздух перегоняется через секции холодильника вентилятором. В результате вода выходит из нижних коллекторов секций холодильника уже охлажденнойисновазасасываетсянасосом. Такзамыкаетсякругциркуляции.

220