СУЩНОСТЬ И ВИДЫ НАДДУВОВ ДИЗЕЛЕЙ

Сущность наддува заключается в том, что бы воздух подавать в цилиндры не естественным путём, а принудительно под давлением, что обеспечивает большую подачу воздуха. Это даёт возможность большему количеству топлива более качественно сгореть внутри цилиндра, что в свою очередь увеличивает мощность дизеля.

Наддув можно осуществлять механическим, газотурбинным, или комбинированным способом.

Механический наддув осуществляется нагнетателем (воздуходувкой), которая приводится во вращение от коленчатого вала. Подача воздуха не зависит от нагрузки на дизель, а зависит только от частоты вращения коленчатого вала. При увеличении нагрузки подача воздуха не изменяется – топливо не догорает, мощность увеличивается слабо.

Газотурбинный наддув -  отработанные газы поступают в агрегат-турбокомпрессор, заставляя вращаться вал с жёстко посаженными колёсами (турбинное и компрессорное). При увеличении нагрузки на дизель – увеличивается количество сгораемого топлива – увеличивается давление выхлопных газов – увеличивается подача сжатого воздуха. Такой вид наддува применяется у 4-х тактных дизелей.

Комбинированный наддув – применяется у 2-х тактных дизелей. Включает в себя механический нагнетатель и турбокомпрессор. При пуске, при малых нагрузках давление выпускных газов не велико и подача воздуха со стороны турбокомпрессора почти отсутствует, так как на впуск воздуха у 2-х тактных дизелей используется не весь ход поршня от ВМТ к НМТ, а только его часть, поэтому количество воздуха не достаточно для обеспечения полного сгорания топлива. Следовательно, первоначальную подачу воздуха в цилиндры дизеля осуществляет механический нагнетатель. После пуска этот же нагнетатель является второй ступенью наддува - дожимает (увеличивает) давление воздуха ещё на 0, 2 атм. После сжатия воздух нагревается и снова стремится расшириться, поэтому на некоторых дизелях его принудительно охлаждают.

 

 

ДИЗЕЛЬ 14Д40

 

Дизель 14Д40 – двенадцати цилиндровый двигатель с прямоточной клапанно – щелевой продувкой, с двухрядным V-образным расположением цилиндров и комбинированной двухступенчатой системой надува.

Блок цилиндров установлен на раме дизель-генератора и закреплён болтами. Рама имеет поддон служащий резервуаром для масла. В нижней части к блоку цилиндров на стальных подвесках подвешен коленчатый вал. В блоке дизеля по шесть штук в ряд установлены 12 цилиндровых втулок. Втулки подвешены и прикреплены шпильками к крышкам цилиндров, которые в свою очередь крепятся к блоку цилиндров. Крышки сверху закрыты колпаками.

Торец дизеля со стороны агрегатов наддува и насосов принято считать передним, а торец со стороны генератора – задним. Если смотреть со стороны генератора, то по правую руку – правая сторона дизеля, а по левую – левая.

В средней части втулки цилиндров имеют продувочные окна соединённые с воздушным ресивером с люками закрытыми крышками. Выше продувочных окон втулки цилиндров охлаждаются водой. В нижней части в боковых стенках блока имеются люки, закрытые крышками с предохранительными клапанами, срабатываемыми при давлении 0, 5атм.

В развале блока расположен распредвал, кулачки которого воздействуют через толкатели и рычаги на выпускные клапаны. В развале закреплён болтами лоток. В отверстиях лотка установлены направляющие толкателей и сверху установлен 12-ти плунжерный ТНВД.

На переднем торце блока цилиндров смонтирован зубчатый редуктор, который служит для привода нагнетателя, водяного и масленого насосов. На корпусе редуктора имеются лапы для установки турбокомпрессора.

Воздухоснабжение дизеля – двухступенчатое. Первая ступень – два параллельно работающих ТБК, воздух в которые поступает через маслоплёночные фильтры. Из ТБК воздух направляется в нагнетатель объёмного типа – это вторая ступень, и из нагнетателя в цилиндры дизеля через ресиверы и продувочные окна втулок под давлением порядка 1, 2атм.

На блоке со стороны генератора смонтирован привод распределительного вала, ТНВД, тахометр, объединённого регулятора, предельного выключателя и переднего редуктора.

С левой и с правой стороны блока над воздушными ресиверами проходят водяные коллектора, из которых вода поступает на охлаждение втулок.

Водяные насосы, правый – охлаждение втулок, левый – охлаждение масла в теплообменнике.

Техническая характеристика 14Д40

 

Тип                                                                  двухтактный, клапанно-щелевая продувка

Мощность                                                      2000л.с. (1470 кВт)

Число цилиндров                                          12

Расположение цилиндров                            V- образное

Порядок работы цилиндров                         1л-1п; 6л-6п; 2л-2п; 4л-4п; 3л-3п; 5л-5п

Диаметр цилиндра                                        230мм

Ход поршня правого ряда                         300мм

               левого ряда                            304, 3мм

Обороты                                                         400 – 750 об/мин

Объём цилиндра                                           150, 6 л

Степень сжатия                                             14, 5 (отношение к атмосферному)

Давление надувочного воздуха                   1 атм.

Запас масла в системе                                   950 л

Запас воды                                                     950 л

КРУГОВАЯ ДИАГРАММА 14Д40

За 20^°до ВМТ впрыскивается топливо, которое смешивается с воздухом и воспламеняется. Давление повышается, поршень идёт вниз и через шатун вращает коленчатый вал. Через 96^°после ВМТ начинают открываться выпускные клапаны и отработанные газы под давлением превышающим атмосферное, устремляются в выпускные коллектора и далее к турбокомпрессору. Через 134^°от ВМТ поршень начинает открывать продувочные окна. Воздух, поступая в цилиндры вытесняет отработанные газы и заполняет свежим воздухом объем цилиндра. Через 46^°после НМТ поршень закроет продувочные окна, тогда как выпускные клапаны будут открыты ещё 12^°. Установившийся ранее поток, поддерживаемый движением поршня, обеспечивает дальнейшую очистку цилиндра от отработанных газов до закрытия выпускных клапанов, которое происходит через 58^° поворота коленчатого вала от НМТ. С этого момента начинается процесс сжатия в конце которого за 20 градусов до ВМТ будет впрыснуто топливо.

 

ПОДДИЗЕЛЬНАЯ РАМА

Предназначена для размещения дизель-генераторной установки, а так же для сбора и хранения масла дизеля. Поддизельная рама представляет собой жёсткую сварную конструкцию.

Поддизельная рама устанавливается на раму тепловоза через резинометаллические опоры.

Состоит из двух продольных боковин сваренных из верхнего, нижнего и боковых листов. Для упрочнения имеются рёбра жёсткости. Боковины соединяются внутри двумя изогнутыми поперечными балками коробчатого сечения, а так же торцевыми листами. Задняя часть рамы вильчатого типа – для установки главного генератора, снизу к балкам приварен поддон служащий резервуаром для масла. Сверху поддон закрыт сетками выполняющими функцию пеногашения, кроме того в поддоне для его жёсткости вварены 2 перегородки, которые исключают переток масла при движении. В нижней части поддона имеется маслозаборное устройство, состоящее из сетки и трубы. На переднем торцевом листе рамы имеются отверстия для забора масла главным масляным насосом, забора масла маслопрокачивающим насосом, для слива масла из масленой системы (вспомогательного контура) и для слива масла из бачка маслоотделителя системы вентиляции картера. В середине балок ближе к вильчатой части имеются ёмкости для слива масла в них из воздушных ресиверов. В районе заднего торцевого листа сверху устанавливается щиток закрывающий дизель-генераторную муфту.

БЛОК ДИЗЕЛЯ

Предназначен для установки цилиндровых крышек, втулок цилиндров, крепления коленчатого вала, распределительного вала, лотка.

Блок – жёсткой сварной конструкции, сварен из ряда горизонтальных и вертикальных поперечных листов. В горизонтальных листах выштампованы отверстия для установки цилиндровых втулок. Кроме того горизонтальные листы делят две части V образного дизеля на полости для прохода воды (верхний – средний горизонтальный лист) и полости для прохода воздуха (средний – нижний горизонтальный лист).

Вертикальные поперечные листы делят блок на 6 отсеков. Эти же листы в нижней части совместно с подвесками образуют пастели для укладки коленчатого вала. В средней части блока горизонтальными листами образован главный масляный канал, из которого масло по трубкам подводится к верхней половинке коренного подшипника. В развале блока дизеля установлены опоры для размещения распределительного вала. Слева и с права от опор расположены 2 плоскости для установки лотка блока, на котором расположен ТНВД.

В самый верхний горизонтальный лист блока ввёрнуты 4 силовые шпильки для крепления цилиндровых крышек. Возле каждой из 4 шпилек имеются по 2 отверстия с трубками для перетока воды из блока в цилиндровую крышку.

С левой и правой стороны блока приварены коллектора подвода воды и коллектора подвода воздуха. В нижней части имеется окна закрытые люками. С правой стороны люки имеют предохранительные клапаны (0, 5 атм.) – для защиты от повышения давления в картере. Воздушные ресиверы так же имеют предохранительные клапаны (1, 3 атм.), которые расположены с торца ресивера со стороны ГГ. Там же со стороны ГГ к блоку приварен корпус выносного8-го коренного подшипника коленвала. К этому корпусу прикреплена заливочная горловина для масла.

ЦИЛИНДРОВАЯ ВТУЛКА

Вместе с днищем крышки цилиндров и поршнем образует рабочий объём цилиндра, а так же служит для направления перемещения поршня.

Изготовлена из легированного чугуна. Её внутренняя поверхность упрочнена и обработана с высокой точностью. С наружной поверхности втулка имеет 3 пояска. На торце верхнего пояса имеются 6 шпилек посредствам, которых втулка соединяется с крышкой цилиндров. В торцевой проточке втулки укладывается прокладка из отожжённой меди закрывающая газовый стык. В нижнюю часть верхнего пояска укладывается кольцо из жаропрочной резины.

Средний поясок цилиндровой втулки так же имеет проточку, где устанавливается кольцо из жаропрочной резины. Кроме того на этом поясе выполнено 18 окон для прохода воздуха внутрь цилиндра. Пространство между верхним и средним поясками служит для циркуляции воды.

Нижний поясок цилиндровой втулки через резиновое кольцо опирается на нижний горизонтальный лист блока и между ним и средним пояском образована полость для прохода воздуха. В нижней части цилиндровой втулки выполнены 2 прямоугольные проточки для обеспечения прохода шатуна при работе дизеля. Здесь же в нижней части имеется пара отверстий для установки приспособлений при демонтаже комплекта.

 

 

ЦИЛИНДРОВАЯ КРЫШКА

Совместно с поршнем и втулкой цилиндровая крышка служит для образования рабочего объёма цилиндра, а так же для размещения клапанного механизма, рычажной передачи привода клапанов и форсунки.

Состоит цилиндровая крышка из чугунного днища и корпуса (средней части) выполненного из алюминиевого сплава. В днище находятся сёдла для 4 выпускных клапанов, центральное отверстие (форсуночное), 8 отверстий для прохода воды из блока, 4 отверстия для силовых шпилек, 6 отверстий для крепления к втулке цилиндров. Внутри днища выполнены полости для прохода воды. Кроме того имеются 2 резьбовых отверстия для крепления форсунки и 2 отверстия для перетока воды из днища в корпус крышки. С наружи (со стороны развала блока) днище имеет прилив из которого масло стекает из крышки в лоток, а так же прилив для установки индикаторного вентиля. Кроме того снизу днища имеется кольцевая канавка в которое входит кольцо для уплотнения газового стыка.

В корпусе размещены направляющие для установки 4 выпускных клапанов, направляющие для установки 2-х траверс. В средней части корпуса имеется конусное отверстие для установки форсунки. Она крепится 2-мя шпильками к днищу. В верхней части крышки размещена стойка алюминиевая, служащая основанием для размещения трёхплечего рычага. Со стороны развала дизеля выполнены приливы для прохода штанги толкателя, для подсоединения штуцера отвода просочившегося из форсунки топлива, а так же имеется резьбовое отверстие для подвода смазки к клапанному механизму. Сверху крышка закрывается колпаком с 3-мя маховиками. В колпаке выполнена проточка для прохода трубки высокого давления от ТНВД.

ЛОТОК

 

Предназначен для установки толкателей механизма газораспределения, для установки на него ТНВД, а также для подвода масла к крышкам цилиндров и ТНВД.

 

Устанавливается в развале дизеля над распределительным валом, вдоль всех цилиндровых крышек. Крепится к блоку 34 шпильками и 2-мя штифтами. В лоток с 2-х сторон устанавливается по 6 направляющих для толкателей. Они закреплены 2-мя шпильками, одной – глухой, другой – трубчатой. Через трубчатую шпильку масло из канала лотка поступает к крышке цилиндров и приводу ТНВД. Продольные каналы лотка соединены с реле давления масла(РДМ 1; РДМ 2; РДМ 3).

 

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: