Техническая диагностика ПС / Методика обнаружения и устранения неисправностей Д49

Выпускная система – эжекционная, предназначена для выпуска отработанных газов в атмосферу, осуществления искрогашения и вентиляции дизельного помещения. Выпускная система состоит из выхлопного патрубка коробчатого сечения, прикрепленного к проточной части турбокомпрессора, и глушителя. Корпуса глушителя цилиндрической формы установлены вертикально, параллельно друг другу и смонтированы на люке крыши тепловоза. Внутри каждого корпуса расположен завихритель для сообщения направления потоку выхлопных газов. В закрученном потоке газов искры истираются о стенки корпуса и гаснут, а выхлопные газы дальше попадают в сепарационную камеру, состоящую из обечайки и сетки, расположенных концентрично. В нижнем фланце камеры вварены дренажные трубки для отделения от газов жидкой фазы в дренажную систему. Система дренажа состоит из труб и сепарационных бачков, расположенных с левой и правой стороны дизель-генератора.

Топливная система (рис. 20) предназначена для подачи топлива из подвесного бака к топливным насосам высокого давления. Топливо топливоподкачивающим насосом 9 засасывется из бака 33 через фильтр грубой очистки 7, топливоподогреватель 11 и фильтр тонкой очистки 14 поступает к насосам высокого давления, а от них к форсункам. Топливный бак представляет собой сварную емкость объемом 7050 л. Топливоподкачивающий насос имеет привод от электродвигателя. Избыточное топливо при давлении выше 0,11…0,13 МПа (1,1…1,3 кгс/см2) через подпорный клапан 17 сливается обратно в бак. Предохранительный клапан 8 служит для ограничения давления топлива в трубопроводе системы и предохранения топливоподкачивающего насоса от перегрузок.

Фильтр грубой очистки топлива (рис. 21) предназначен для очистки топлива. Он состоит из корпуса 9, в котором размещен набор фильтрующих элементов 11, собранных в пакет на трехгранном стержне 5. Стержень ввернут в крышку 7, которая уплотняется кольцом 8. Снизу в корпусе имеется резьбовая пробка 1 для слива отстоя. Топливо поступает в фильтр через отверстие в нижнем фланце 10 и далее через сетки фильтрующих элементов 11 внутрь пакета. Очищенное топливо по каналам трехгранного стержня 5 перетекает в канал крышки 7 и через отверстие в верхнем фланце 10 выходит из фильтра. Посторонние частицы размером более 45 мкм задерживаются сетками, оседая на их поверхности, а также накапливаются в нижней части корпуса фильтра и периодически удаляются через отверстие, закрытое пробкой 1.

Топливоподогреватель (рис. 22) представляет собой трубчатый теплообменник. В цилиндрическом сварном корпусе 9 размещен нагревательный трубный элемент, состоящий из гладких стальных трубок 4, вваренных в трубные доски 5 и закрытых двумя крышками 7. Топливоподогреватель устанавливается на кузов дизельного помещения на кронштейнах 2.

Рис. 20. Схема топливной системы: 1 – пробка сливная; 2, 24, 31 – краны; 3, 30 – стекла топливомерные; 4, 29 – заливные горловины; 5, 28 – трубы вентиляционные; 6, 27 – щупы; 7 – фильтр грубой очистки; 8 – клапан предохранительный; 9 – топливоподкачивающий агрегат; 10, 13, 21 – присоединения к трубопроводу дизеля; 11 – топливоподогреватель; 12 – грибок под манометр; 14 – фильтр тонкой очистки; 15 – манометр дистанционный; 16 – демпфер; 17 – клапан подпорный; 18 – дизель; 19 – кран выпуска воздуха; 20 – топливомер; 22 – отвод топлива, просочившегося через форсунки; 23 – подвод воздуха от питательной воздушной магистрали; 25 – фильтр воздушный; 26 – дроссель; 32 – клапан слива топлива; 33 – бак топливный

Рис. 21. Фильтр грубой очистки топлива: 1 – пробка; 2 – шплинт; 3 – гайка; 4 – шайба; 5 – стержень; 6, 10 – фланцы; 7 – крышка фильтра; 8 – кольцо уплотнительное; 9 – корпус; 11 – элемент фильтрующий

Рис. 22. Топливоподогреватель: 1 – штуцер нижней крышки; 2 – кронштейн; 3 – патрубок верхний; 4 – трубка; 5 – доска трубная; 6 – штуцер верхней крышки; 7 – крышка; 8 –

прокладка уплотнительная; 9 – корпус; 10 – патрубок нижний

Масляная система (рис. 23) предназначена для подачи масла к трущимся поверхностям дизеля с целью их смазки и охлаждения поршней.

В дизеле применена принудительная система смазки под давлением, масло охлаждается водой холодного контура дизеля. Масляный насос дизеля 11 засасывает масло из масляной ванны через маслозаборник 34 и по трубопроводу нагнетает его к двум полнопоточным фильтрам тонкой очистки 1 и 3, соединенным параллельно. Затем масло поступает в охладители масла 19 и 33, фильтр грубой очистки 40 и далее в дизель. Часть масла поступает в центробежные фильтры 24 и 27, из которых сливается в картер дизеля. Прокачка масла через дизель перед запуском осуществляется маслопрокачивающим насосом с приводом от электродвигателя. Для автоматического контроля за давлением масла в системе и своевременным снятием нагрузки или остановки дизеля предназначены реле давления 1 – 4ДДМ.

Полнопоточный фильтр тонкой очистки масла (рис. 24) состоит из основания корпуса 5, корпусов 7 и фильтрующих элементов 4, 6 типа “Нарва- 6”. К основанию корпуса 5 шпильками крепятся корпуса 7 с уплотнением резиновыми кольцами. В корпусах 7 ввернуты клапаны перепускные тарельчатого типа, предохраняющие фильтрующие элементы от разрушения при повышении перепада давления. Начало открытия клапана наступает при перепаде давления масла 0,16…0,18 МПа (1,6…1,8 кгс/см2). Подвод и отвод масла осуществляется через отверстия в основании корпуса.

Рис. 23. Схема масляной системы: 1, 3 – фильтры масла полнопоточные; 2, 4 – клапаны предохранительные; 5 (1…3) – датчик температурного реле; 6, 17, 20, 36, 46 – грибок под манометр; 7 – электротермометр; 8, 12, 30 – гибкие соединения; 9 – клапан предохранительный; 10 – вентиль отбора проб масла; 11 – главный масляный насос; 13 – клапан; 14, 42 – пробки слива масла; 15, 41, 44 – вентили; 16, 21 – грибки под ртутный термометр; 18, 38 – вентили выпуска воздуха; 19, 33 – охладители масла; 22 – дизель; 23, 28 – клапаны запорные; 24, 27 – фильтры масла центробежные; 25 – вентиль слива отстоя при продувке ресивера; 26 – труба слива масла и топлива с полок блока; 29

– насос маслопрокачивающий; 31 – клапан невозвратный; 32 – заправочная горловина; 34 – маслозаборник; 35 – щуп контроля уровня масла; 37, 47 – клапаны редукционные; 39, 45 – заглушки; 40 – фильтр грубой очистки масла; 43 – манометр дистанционный; 48 – гидроредуктор; 49 – турбокомпрессор; 50 – реле давления 1-4ДДМ

Рис. 24. Полнопоточный фильтр тонкой очистки масла: 1, 2 – фланцы; 3 – пробка; 4, 6 –

элементы фильтрующие; 5 – основание корпуса; 7 – корпус; 8, 30 – гайки; 9 – болт; 10 –

труба; 11, 20, 24 – кольца стопорные; 12, 14, 19, 23 – шайбы; 13, 18 – пружины; 15, 22, 26

–кольца уплотнительные; 16 – корпус перепускного клапана; 17 – клапан; 21 – опора; 25

–стакан; 26 – уплотнение; 27, 29 – заглушки; 28, 31 – прокладки; 30 – шпилька

Это нарушение работы часто сопровождается дымлением дизеля, просадкой оборотов на высших позициях контроллера, нагревом одного или обоих компенсаторов и переходных патрубков докрасна, при этом сердечник индуктивного датчика полностью вдвигается в катушку, т. е. разгружает дизель. Причин появления этой неисправности может быть несколько.

Первое. Не работает один или несколько цилиндров дизеля по следующим причинам:

•трещина в плунжерной паре топливного насоса высокого давления (ТНВД), а также низкая плотность плунжерных пар (рис. 15);

•заклинило плунжерную пару ТНВД;

•сломана пружина 6 толкателя ТНВД или толкатель заклинен;

•при сборке ТНВД плунжер 17 повернут на 180° , метка на хвостовике плунжера должна быть обращена в сторону, противоположную рейке.

Второе. Нечеткая работа форсунок (рис. 16) вследствие:

•нарушения регулировки форсунок по давлению впрыска;

•зависания иглы 3 в корпусе распылителя форсунки 2;

•отгара сопла форсунки 1;

•потери плотности распылителей форсунок (форсунки “льют”);

•поломки пружины 8 или штанги форсунки 6.

Третье. Нарушение процесса сгорания топлива, вызванное неисправностями

вдеталях крышек цилиндров (рис. 6), вследствие:

•поломки или просадки пружин клапанов 27, 28;

•выпадания или несоблюдения порядка мест штанги привода клапанов;

•прогревания или обрыва клапанов 2, 6;

•разрушения седла 5 выпускного клапана;

•заклинивания или отсутствия зазоров “на масло” в гидротолкателях привода (клапаны зажаты и не закрываются);

•раскрутки гайки крепления оси рычагов 23 клапанов;

•проворота кулачков привода клапанов или ТНВД на распределительном валу (не работают оппозитно расположенные цилиндры).

Четвертое. Неисправность поршневой группы, которая приводит к снижению давление сжатия в цилиндрах (низкая компрессия) вследствие износа цилиндровой втулки и поршня (рис. 8), залегания или поломки поршневых колец 5, 7, 8 или наличия трещин или прогаров в головке поршня 4.

Пятое. Значительное снижение давления наддувочного воздуха ниже нормы: 1,3…1,5 кгс/см2 (менее 1,0 кгс/см2), при этом по всем цилиндрам дизеля наблюдается снижение давления сгорания и рост температуры выхлопных газов. Это может быть вызвано следующими причинами:

• плохо раскручивается или заклинивает турбокомпрессор;

•значительное загрязнение воздушной полости между оребренными трубками 5 охладителя наддувочного воздуха (рис. 10);

•значительное загрязнение воздухоочистителей турбокомпрессора;

•сильная утечка наддувочного воздуха из системы наддува вследствие нарушения уплотнений (по фланцу между турбокомпрессором и охладителем наддувочного воздуха, при постановке охладителя наддувочного воздуха с ресивером дизеля, между ресивером и крышками цилиндров).

Шестое. Неисправности в механизме управления топливными насосами:

•неправильное соединение объединенного регулятора дизеля с механизмом управления ТНВД (рис. 14). Рычаг 33 между упругой (буферной) тягой 36 и валом управления регулятора дизеля топливными насосами соединен неверно (располагается не горизонтально при нулевом положении указателя нагрузки 4), не обеспечивается нулевая или максимальная подача топлива, при этом регулятор работает нормально;

•размыкание тяг и рычагов управления ТНВД (рис. 17); слабо затянуты или поломаны пружины 17 в соединении валов управления между отключаемыми и неотключаемыми цилиндрами; наблюдается просадка оборотов и дымление дизеля на высших позициях контроллера; дизель водит, рейки ТНВД отключаемых цилиндров не выходят на полную подачу на 8-й позиции контроллера;

•под тяги управления ТНВД попали посторонние предметы, рейки ТНВД не выходят на полную подачу;

•большая разница в выходах реек ТНВД (более 1 мм) – требуется регулировка выхода реек (проверка установочного размера А). Происходит неравномерное распределение мощности по отдельным цилиндрам или по левому и правому ряду цилиндров. При нахождении указателя нагрузки регулятора дизеля в положении “Стоп” выход реек должен быть не более 72,5 мм, отклонения выходов допускаются в пределах 1 мм.

Седьмое. Снижение мощности дизеля может быть также вызвано другими причинами:

•проворот жаровой трубы 16 выхлопного коллектора (рис. 9);

•неверно выставлен угол опережения подачи топлива;

•нарушение работы гидроусилителя 27 объединенного регулятора дизеля (рис. 14) в блоке ограничения по наддуву (прорыв мембраны или велико ограничение подачи топлива в зависимости от давления наддувочного воздуха);

•не отключается механизм отключения цилиндров (ВОТН);

•закоксование ресивера дизеля;

•включен топливоподогреватель в летнее время;

•заедает сердечник индуктивного датчика объединенного регулятора;

•малое давление топлива от топливоподкачивающего насоса;

•неправильно отрегулирована или не исправна схема возбуждения тягового генератора (требуется постановка тепловоза на реостат, в поездке проверить работу схемы на аварийном режиме возбуждения).

Первоочередные действия. При внезапном значительном снижении мощности и просадке оборотов дизель-генератора в поездке следует, в первую очередь, обратить особое внимание:

•на исправность механизма управления ТНВД, свободное его перемещение без заедания, отсутствие размыкания тяг механизма и попадание посторонних предметов;

•проверку работы всех цилиндров дизеля на слух; неисправные цилиндры

– отключить;

•проверку работы турбокомпрессора на слух. Признаки остановки ротора турбокомпрессора – сильное дымление и просадка оборотов дизеля под нагрузкой, начиная с 4–5-позиций контроллера, отсутствие разряжения в картере дизеля и характерного шума (свиста) при раскручивании ротора;

•проверку наличия утечек наддувочного воздуха из системы наддува по уплотнениям;

•проверку работы схемы возбуждения на аварийном режиме, установив переключатель АП в положение “Аварийное”; если обороты дизеля установились в пределах нормы, то далее следовать на аварийном режиме.

Для снижения мощности дизель-генератора в данных случаях целесообразно перейти на аварийный режим возбуждения с целью уменьшения мощности генератора до 1000 кВт или, в крайнем случае, при зашунтированном перемычкой резисторе R70 снизить уровень селективной характеристики при помощи резистора R72 (пояском с проводом 807.7 от клеммы Р5).

По окончании поездки локомотивная бригада должна сделать записи в книгу ремонтов по выявленным неисправностям, после выполнения ремонта должны быть произведены полные реостатные испытания.

2.2. Дымный выхлоп дизеля без снижения мощности на 8-й позиции контроллера

Причин неисправностей может быть несколько.

Первое. Снижение давления наддувочного воздуха несколько ниже нормы 1,3…1,5 кгс/см2 (в пределах 1,0…1,2 кгс/см2) по следующим причинам:

• загрязнен и плохо раскручивается турбокомпрессор;

•загрязнение воздушной полости между оребренными трубками 5 охладителя наддувочного воздуха (рис. 10);

•загрязнение воздухоочистителей турбокомпрессора;

•утечка наддувочного воздуха по системе наддува вследствие нарушения уплотнений (по фланцу между турбокомпрессором и охладителем наддувочного воздуха, при постановке охладителя наддувочного воздуха с ресивером дизеля, между ресивером и крышками цилиндров).

Второе. Неисправна одна или несколько форсунок или ТНВД:

•трещина в плунжерной паре ТНВД, а также низкая плотность плунжерных пар;

•заклинило плунжерную пару ТНВД;

•сломана пружина 6 толкателя ТНВД или толкатель заклинен (рис. 15);

•при сборке ТНВД плунжер 17 повернут на 180° , метка на хвостовике плунжера должна быть обращена в сторону, противоположную рейке;

•нарушена регулировка форсунок по давлению впрыска;

•зависание иглы 3 в корпусе распылителя форсунки 2 (рис. 16);

•отгар сопла форсунки 1;

•потеря плотности распылителей форсунок (форсунки “льют”);

•поломка пружины 8 или штанги форсунки 6.

Третье. Большая разница в выходах реек ТНВД (более 1 мм), требуется регулировка выхода реек (проверка установочного размера А (рис. 17). Происходит неравномерное распределение мощности по отдельным цилиндрам или по левому и правому ряду цилиндров.

Четвертое. Неисправен механизм привода клапанов или клапана одного из цилиндров, что сопровождается повышением температуры выхлопных газов цилиндра и снижением давления сгорания в цилиндре в связи:

•с поломкой или просадкой пружины клапанов 27, 28 (рис. 6);

•выпаданием или несоблюдением порядка мест штанги привода клапанов;

•прогоранием или обрывом клапанов 2, 6;

•разрушением седла 5 выпускного клапана;

•заклиниванием или отсутствием зазоров “на масло” в гидротолкателях привода (клапаны зажаты и не закрываются);

•раскруткой гайки крепления оси рычагов 23 клапанов.

Пятое. Скопление масла в ресивере дизеля и глушителе (дымление дизеля проявляется на промежуточных позициях работы тепловоза, дым белоголубого цвета) в связи:

•с утечкой масла по подшипникам 22, 49 турбокомпрессора (рис. 19);

•неправильной регулировкой управляемой заслонки (разрежение в картере дизеля завышено);