Дизель тепловоза ТЭМ18ДМ

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Дизель-образец

1.1 Топливная система

питание дизель топливо

Топливная система (рис. 1. 1) состоит из топливоподкачивающего насоса 3, топливных фильтров грубой очистки топлива 2 и тонкой очистки топлива 6, топливоподогревателя 14 коллектора топливного насоса высокого давления 7, форсунок, трубопроводов с арматурой, топливного бака 1, системы аварийной подачи топлива в дизель для кратковременной работы при выходе из строя топливоподкачивающего насоса и двух трехходовых кранов, предназначенных для обеспечения прокачки топливной системы тепловоза дизельным топливом из внешней емкости до запуска дизеля.

Топливо из топливного бака 1 через фильтр грубой очистки 2 забирается топливоподкачивающим насосом 3 и по трубопроводу, в котором разгрузочным клапаном 5 поддерживается давление не более 0, 52 МПа (5, 3кгс/см2), подаётся через фильтр тонкой очистки 6, установленный на дизеле, в коллектор 7 топливного насоса высокого давления, в котором регулирующим клапаном 9 поддерживается давление около 0, 245 МПа (2, 5 кгс/см2), контролируемое по манометру на пульте управления.

Избыток топлива регулирующим клапаном 5 через топливоподогреватель 14 перепускается в топливный бак 1.

Топливный насос высокого давления подаёт топливо к форсункам дизеля в строго определённых количествах, в соответствии с нагрузкой дизеля, в определённые моменты положения коленчатого вала дизеля.

От секции топливного насоса дизеля по нагнетательной трубке топливо подводится к топливоподводящему штуцеру форсунки. Пройдя щелевой фильтр, расположенный в штуцере, топливо поступает по каналу в корпусе форсунки в кольцевую выточку на торце корпуса распылителя. В нижней части, выступающей в камеру сгорания, корпус распылителя имеет сферическую головку с отверстиями, равномерно расположенными по окружности. Через эти отверстия топливо из форсунки впрыскивается в камеру сгорания.

Рис. 1. 1. Схема топливной система тепловоза ТЭМ18ДМ:

1-бак топливный; 2-фильтр грубой очистки топлива; 3-насос топливоподкачивающий; 4»28»-вентиль запорный; 5-клапан разгрузочный на 0, 53 МПа (5, 3кгс/см2) ; 6-фильтр тонкой очистки топлива; 7-коллектор топливного насоса дизеля; 8-дизель-генератор; 9-клапан регулирующий на 0, 25МПа (2, 5кгс/см2) ; 10-клапан шариковой; 11»26»-кран муфтовый; 12-электроманометр; 13-клапан слива топлива; 14-топливоподовреватель; 15»27»-вентиль муфтовый; 16»29»-кран трехходовой; 17-пробка для выпуска воздуха

Форсунка распыливает топливо на мельчайшие частицы. Форсунка закрытого типа, т. е. внутренняя полость её после впрыска топлива закрывается и не сообщается с полостью камеры сгорания.

Затяжка пружины форсунки определяет постоянное начальное давление впрыска топлива (независимо от частоты вращения и нагрузки двигателя), равное 27, 5 МПа (275 кгс/см2).

Клапаны на 0, 52 МПа (5, 3 кгс/см2) и на 0, 245 МПа (2, 5 кгс/см2) имеют принципиально одинаковую конструкцию, отличаясь незначительно размерами.

Основными деталями топливоподкачивающего насоса являются: корпус, крышка корпуса, втулка уплотнительная и качающее устройство, состоящее из ведущего вала и звёздочки. Привод насоса осуществлён от электродвигателя, смонтированного вместе с насосом на одной плите.

При вращении ведущего валика против часовой стрелки (смотреть со стороны привода) звездочка также вращается против часовой стрелки, и топливо, которое заполняет впадины между зубьями, переносится по поверхности выступа крышки из полости всасывания в полость нагнетания. В полости нагнетания зубья головки ведущего валика и звёздочки, входя в зацепление между собой, выжимают из впадин топливо, которое направляется через штуцер в трубку, присоединённую к нагнетающей полости насоса.

Топливные фильтры тонкой очисткиимеют чугунный корпус, в котором расположены бумажные фильтрующие элементы, закрытые колпаками.

Топливный фильтр грубой очистки имеет две секции из сеток. В остальном его конструкция идентична конструкции фильтров тонкой очистки топлива.

В последнее время на дизеле устанавливаются фильтры грубой очистки топлива, в которых вместо сеток устанавливаются бумажные фильтрующие элементы.

Система аварийного питания дизеля топливом служит для обеспечения работы дизеля при выходе из строя топливоподкачивающего насоса. Система состоит из шарикового клапана, препятствующего сливу топлива из коллектора насоса высокого давления в бак, сетчатого фильтра, служащего для грубой очистки топлива, поступающего из бака к секциям топливного насоса высокого давления и крана, перекрывающего аварийную систему питания при нормальной работе дизеля. При аварийном питании дизеля этот кран необходимо открыть. В этом случае топливо из топливного бака через открытый кран, шариковый клапан и фильтр, минуя фильтры грубой и тонкой очистки топлива подсасывается за счёт разряжения, создаваемого топливным насосом высокого давления, и подаётся им через форсунки в цилиндры двигателя, тем самым обеспечивая работу дизеля на сниженной нагрузке.

Пользование этой системой разрешается только в исключительных случаях, когда при выходе из строя топливоподкачивающего насоса необходимо освободить путь, доехать до ближайшего депо и т. п.

1.2 Масляная система

Система смазки (рис. 1. 2) состоит из масляного шестеренчатого насоса дизеля, водомасляного охладителя, фильтра грубой очистки масла, полнопоточного фильтра тонкой очистки масла, центробежного маслоочистителя, маслопрокачивающего насоса, трубопроводов с арматурой и запасного бака для масла.

Основным резервуаром системы смазки служит нижняя полость рамы дизеля (картер), в которую заливается 430 кг масла.

Смазка дизеля - принудительная, осуществляется при помощи масляного шестеренчатого насоса 17, установленного на дизеле. Масло забирается насосом из картера дизеля и подается в фильтр грубой очистки 24, затем в полнопоточный фильтр тонкой очистки 25 и в водомасляный охладитель 3 для охлаждения масла водой дизеля. Из охладителя масло поступает на смазку узлов дизеля, после чего сливается в картер.

Масло к центробежномумаслоочистителю 28 отбирается из нагнетательной линии на выходе из фильтра грубой очистки. Насос дизеля 17 в нагнетательном трубопроводе создает давление не более 0, 539 МПа (5, 5 кгс/см2). Величина этого давления обеспечивается разгрузочным клапаном 10, размещенном непосредственно в насосе перепускающим избыток масла при превышении указанного давления из нагнетательной полости во всасывающую.

Рис. 1. 2. Схема масляной системы тепловоза ТЭМ18ДМ

1-дизель-генератор; 2-измеритель уровня масла; 3-охладитель водомасляный; 4-бак для масла; 5»1», …, 5»4»-клапан (вентиль) Дy20; 6»5»-клапан (вентиль) Дy40; 7»6»-вентиль для отбора проб масла; 8»7»-вентильзапорный; 9-горловина заливная; 10-клапан перепускной на 0, 53МПа (5, 3кгс/см2) ; 11-клапан перепускной 12-клапан перепускной на 0, 294МПа (3, 0 кгс/см2) ; 13-клапан невозвратный; 14-клапан разгрузочный обратный на 0, 255МПа (2, 6кгс/см2) ; 15-карман под ртутный термометр; 16 (1), 16 (2) -манометр; 17-масляный насос дизеля; 18-насос маслопрокачиваюший; 19 (1),..., 19 (6) -компенсатор; 20-датчик реле давления; 21 (1),..., 21 (3) -датчик реле температуры; 23-сетка нижнего маслосборника дизеля; 24-фильтр грубой очистки; 25-фильтр полнопоточный; 26-фильтр масляный; 27-фильтр; 28-маслоочистительцентробежный; 29-фильтр; 30-электротермометр; 31-электроманометр.

Маслопрокачивающий насос 18 служит для прокачки масла через систему с целью уменьшения износа трущихся деталей дизеля в период его пуска.

На стороне напора за насосом установлен невозвратный клапан 13, который препятствует перетеканию масла, через маслопрокачивающий насос в картер дизеля из напорной линии системы при работающем дизеле и неработающем маслопрокачивающем насосе.

Для защиты дизеля при понижении давления масла на дизеле установлен датчик-реле давления 20, который выключает подачу топлива (останавливает дизель) при падении давления масла на входе в дизель до 0, 147+001 МПа (1, 5+0, 1 кгс/см2).

Давление масла в системе контролируется по давлению на 7-ой опоре распредвала дизеля датчиком индикатора давления 20.

На трубопроводе масла после ВМТО на входе в дизель установлены датчик-реле температуры (термореле) 21 (1), 21 (2), 21 (3), и датчик электротермометра 31.

В полнопоточном фильтре 25 очистка масла производится в сменных фильтрующих элементах тип «Нарва 6-4».

1.3 Водяная система

Система охлаждения (рис. 1. 3) открытого типа - контур охлаждения дизеля и масла дизеля сообщается с атмосферой через расширительный бак 22, являющийся общим для обоих контуров.

В контур охлаждения дизеля и масла дизеля (горячий контур) входят: дизель 1 с турбокомпрессором, водяным насосом 30 и водомасляным охладителем 27, охлаждающие водяные секции 18 (1) и трубопроводы с арматурой.

В горячем контуре вода из дизеля, нагнетаемая водяным насосом дизеля 30, по трубопроводу подается в охлаждающие секции 18 (1) холодильной камеры, охлаждается в них и возвращается на всас водяного насоса дизеля. Под напором, создаваемым этим насосом, охлажденная вода поступает в водомасляный охладитель 27 для охлаждения масла дизеля и параллельно на охлаждение турбокомпрессора дизеля. Из водомасляного охладителя вода поступает в водяные полости дизеля для охлаждения нагретых частей, после чего вместе с водой из турбокомпрессора направляется в охлаждающие секции холодильной камеры.

Рис. 1. 3. Схема водяной системы тепловоза ТЭМ18ДМ

1-дизель-генератор; 2»71»,..., 2»77»-кран (Ду20) ; 3»83», 3»84»-кран (Ду20) ; 4-краник для выпуска воздуха; 5-батарея обогрева ног; 6-калорифер; 7-реле уровня; 8»56»,..., 8»59», 8»61 «-клапан (вентиль) Ду25; 9-бак для умывальника; 10»52», 10»53», 10»60»-клапан (вентиль) Ду20; 11-подогреватель топлива; 12»63»,..., 12»65»-клапан (вентиль) Ду32; 13»79», 13»80»-кран (Ду15) ; 14-насос ручной; 15-насос холодногоконтура; 16 (1),..., 16 (5) -рукав резинотканевый; 17 (1),..., 17 (3) -головкасоединительная для заполнения системы водой и ее слива; 18 (1),..., 18 (3) -охлаждающие секции; 19-терморегулятор; 20-охладительнаддувочного воздуха; 21 (1),..., 21 (4) -электротермометр; 22-бак дляводы; 23 (1),..., 23 (5) -реле температуры; 24 (1),..., 24 (7) -карман подртутный термометр; 25-коллектор горячей воды; 26-воронка; 27-охладитель масла; 28 (1),..., 28 (4) -пробка для слива воды; 29 (1),..., 29 (4) -пробка для выпуска воздуха; 30-насос горячего контура; 31-турбокомпрессор.

1.4 Воздушная система

Система служит для забора, очистки и нагнетания атмосферного воздуха в цилиндры дизеля, а также отвода продуктов сгорания через турбокомпрессор в атмосферу.

К ней относятся: воздухоочиститель, турбокомпрессор, охладитель наддувочного воздуха, наддувочный и выпускные коллекторы и выпускное устройство.

Воздухоочиститель способен задержать 5 кгпыли, средний к. п. д. очистки - 85%.

Воздухоочиститель дизеля является масляным фильтром непрерывного действия. Его КПД очистки постоянен на всех режимах работы тепловоза и составляет 98, 5% при сопротивлении 20 мм вод. ст. Воздухоочиститель позволяет получать технически чистый воздух (запыленностью не более 1 мг/м3при общей запыленности 65 мг/м3.

Фильтрующими элементами воздухоочистителя служат четыре сетчатые кассеты, которые размещены в колесе. В каждой кассете 16 сеток.

Колесо вместе с кассетами установлено на неподвижной оси, закрепленной в стенках корпуса, нижняя часть которого представляет собой масляную ванну объемом 108 л. Вращение колеса осуществляется автоматически при помощи пневмоцилиндра, к которому подводится воздух от компрессора.

Скорость вращения колеса воздухоочистителя зависит от частоты срабатывания регулятора давления ЗРД и примерно составляет 0, 04 - 0, 15 об/ч. Очистка кассет происходит в период прохождения ими масляной ванны. Задержанная пыль выпадает в осадок на дно ванны.

Турбокомпрессор ТК-38 состоит из центробежного компрессора, осевой газовой турбины и выпускного корпуса. Колесо компрессора монтируется на валуротора турбины, который с одной стороны опирается на опорно-упорный подшипниккорпуса компрессора, а с другой - на опорный подшипник корпуса турбины.

Выпускные газы дизеля по двум коллекторам и двум каналам корпусаподводятся к сопловому аппарату, служащему для увеличения скорости движения газа перед диском ротора турбины. Из соплового аппарата они поступают на рабочие лопатки диска, вращают ротор с колесом компрессора, а затем через выпускной корпус и выпускное устройство тепловоза отводятся в атмосферу.

Воздух, засасываемый из атмосферы, под действием центробежной силы, развиваемой колесом компрессора, сжимается и подается через диффузор и улитку корпуса в воздухоохладитель дизеля.

Для уменьшения теплового воздействия отработанных газов на вал ротора колесо компрессора и наддувочный воздух, корпус турбины и корпус выпуска охлаждаются водой. Для этой же цели служит и теплоизоляционный кожух, установленный в корпусе турбины.

Охладитель наддувочного воздуха состоит из двух основных частей: корпуса коробчатой формы и трубных секций радиаторного типа. Сверху и снизу к корпусу крепятся штампованные крышки, которые совместно с корпусом образуют нижнюю и верхнюю полости - коллекторы охлаждающей воды. Вода в трубках движется снизу вверх.

Воздух, от турбокомпрессора входит в корпус охладителя и, омывая наружные поверхности овальных трубок с насаженными на них пластинами, охлаждается, после чего поступает в наддувочный коллектор дизеля.

Наддувочный коллектор является промежуточным звеном, осуществляющим подвод воздуха от турбокомпрессора к цилиндрам дизеля. Он представляет собой стальную трубу с шестью приварными патрубками, служащими для подвода воздуха к каждому цилиндру и крепления коллектора к дизелю.

Сверху коллектор имеет два штуцера для установки манометра и термометра, а снизу - пробку для слива случайно попавших в коллектор воды или масла.

Два выпускных коллектора установлены вдоль левой стороны дизеля и предназначены для подвода выпускных газов из крышек цилиндров к турбокомпрессору.

Нижний коллектор отводит газы из первого, четвертого и пятого цилиндров, а верхний - из второго, третьего и шестого. Оба выпускных коллектора выполнены составными с телескопическим соединением для обеспечения их линейного расширения при нагреве. Каждый выпускной коллектор состоит из трех разъемных патрубков, имеющих на свободных концах кольцевые проточки под уплотнительные кольца.

С целью сохранения теплоты выпускного газа, поступающего в турбокомпрессор, и предохранения от чрезмерного нагрева наружных поверхностей коллекторов последние изолированы сухой термоизоляцией.

Выпускное устройство служит для отвода отработанных газов из турбокомпрессора в атмосферу. Главные детали этого устройства: литой чугунный патрубок, осуществляющий отвод газов в атмосферу, заделка, не допускающая утечки тепла в зимнее время из машинного отделения, сеткаи кожух, защищающий машинное отделение от атмосферных осадков.

Для герметичности соединения патрубкас корпусом турбокомпрессора устанавливается асбестовая прокладка.

1.5 Характеристики дизеля-образца

Основные характеристики дизеля ПД1М приведены в табл. 1. 1.

Таблица 1. 1

Основные характеристики дизеля ПД1М

Размещено на Allbest.ru