МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ

Механизм газораспределения служит для обеспечения работы дизеля путём освобождения в определённые моменты цилиндров дизеля от продуктов сгорания, что осуществляется открытием выпускных клапанов.

В механизм газораспределения входят: распределительный вал, толкатели установленные в направляющие, трёхплечий рычаг, 2 траверсы, 4 выпускных клапана.

 

 Выпускные клапаны служат для открытия окон в днище цилиндровой крышки с целью выпуска отработанных газов.

Клапаны изготовлены из жаростойкой стали. Состоят из клапанной тарелки и стержней. На клапане имеется наплавка из твёрдой стали. Устанавливается снизу в крышку и притирается к седлу днища. Перемещается в крышке в впрессованной туда чугунной втулке. Для закрытия клапанов на клапан одевается 2 пружины, сверху пружин имеются тарелки с разрезными сухарями. Верхняя часть защищается колпачками, которые устанавливаются в тарелки и фиксируются стопорным кольцом.

Распределительный вал выполняется из легированной стали, вращается в 7 подшипниках скольжения, имеется 12 кулачков развёрнутых в порядке работы цилиндров.

Коренные шейки распредвала так же, как и кулачки напрессовываются в горячем состоянии и фиксируются винтами. Только задняя шейка выполняется за одно целое с валом и имеет канавку для растекания, поступающего из главного масляного коллектора масла. Далее масло проходит внутрь распредвала на смазку остальных коренных подшипников. На валу с торца имеется фланец, к которому одними и теми же болтами крепится приводная шестерня самого вала и шестерня привода ТНВД. С этой же стороны в торец вала устанавливается шлицевая втулка, в которую вставлен рессорный валик привода предельного выключателя.

Привод распредвала осуществляется от разборной шестерни на коленчатом валу через две промежуточные шестерни, установленные в кронштейны закреплённых на блоке. Частота вращения коленвала и распредвала одинаковая.

 

Трёхплечий рычаг воспринимает усилие от штанги толкателя и передаёт его сразу на две траверсы.

В одно плечо рычага впрессовывается головка с шаровой поверхностью для опоры на штангу, в два других плеча вворачивается 2 болта с шаровыми головками для воздействия на траверсы. Трёхплечий рычаг укладывается в стойку через 2 бронзовые втулки. Внутри рычага имеются осевые и радиальные каналы для подвода масла к 3 его плечам.

 

Траверса служит для передачи усилия через гидротолкатели на 2 клапана.

Состоит из коромысла и стойки. Посередине коромысла впрессован сухарь с вогнутой поверхностью. На него опирается нажимной болт трёхплечего рычага. На стойку траверсы одевается возвращающая пружина, а сама стойка перемещается в направляющей втулке впрессованной в корпус крышки цилиндров.

 

Гидротолкатель поддерживает моменты открытия и закрытия клапанов, а так же уменьшает шум при работе дизеля.

Состоят толкатели из двух стаканов: из большого и маленького. Внутри имеется подпружиненный шарик. Внутренняя полость гидротолкателя заполняется маслом и запирается шариком.

 

КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ

Служит для передачи вращающего момента якорю ГГ, а так же придания вращения шестерням переднего и заднего редукторов дизеля. В момент пуска дизеля обеспечивает перемещение поршней с шатунами в цилиндровых втулках.

Выполнен из легированного чугуна литьём. Имеет 8 коренных и 6 шатунных шеек. Поверхность шеек азотирована, сами шейки пустотелые – для облегчения вала. Между шейками имеются по 2-щеки, которые покрываются краской и не обрабатываются. Коренные шейки служат для опоры вала в блоке, шатунные – для соединения с шатунами. Между собой шейки соединены наклонными каналами, для обеспечения их смазки и прохода масла на охлаждение поршней. Передняя часть вала имеет коническую поверхность, на которой на шпонке установлен антивибратор. К этому же торцу вала болтами крепится втулка с внутренними шлицами. Она не даёт возможность смещаться антивибратору. А так же через торсионный вал обеспечивается вращение шестерни переднего редуктора дизеля (привод 2-х водяных насосов, главного масляного, заднего тепловозного редуктора, механического нагнетателя).

Канал первой коренной шейки закрыт крышкой. Масло от первой шейки поступает на смазку антивибратора и шлицевого вала. Восьмая коренная шейка является выносной. С торца на валу имеется фланец для соединения, через пластинчатую дизель-генераторную муфту, с валом якоря ГГ.

Между 7-й и 8-й коренными шейками устанавливается разборная шестерня, посредством которой вращающий момент передаётся распредвалу. Шатунные шейки расположены под углом 60^º в соответствии с порядком работы цилиндров. Четвёртая коренная шейка наиболее нагружена, поэтому уширена.

Коренные подшипники служат для опоры на них коленвала. Состоит из 2-х вкладышей и постелей, расположенных в подвесках блока и его стойках. Вкладыши – стальные, внутренняя поверхность покрывается слоем баббитного сплава. Вкладыши подразделяются на верхний и нижний, рабочий и нерабочий. Рабочие вкладыши устанавливаются в подвесках, не рабочие – в стойках блока. Вкладыши имеют в местах стыка выступы (замки), которые входят в соответствующие пазы в постелях и защищают вкладыши от проворота. Рабочие вкладыши отличаются от нерабочих тем, что не имеют продольной проточки (канавки). Нерабочий вкладыш такую канавку имеет, а так же есть три отверстия для прохода в неё масла. Восьмой коренной подшипник является опорно-упорным, для чего на коленчатом валу винтами прикручивается съёмное полукольцо из антифрикционного материала.

АНТИВИБРАТОР

Предназначен для уменьшения амплитуды крутильных колебаний опасных для коленчатого вала.

Маятникового типа. В ступице антивибратора имеется шпоночный паз, для крепления на коническом концевике коленчатого вала. Ступица антивибратора переходит в диск в котором имеются отверстие для пальцев. Пальцы служат для крепления к диску грузов. Каждый груз образован 2-мя сегментами. Между собой они стянуты болтами. В отверстия грузов и диска установлены втулки. В грузы и диск они установлены плотно, а со стороны пальца остаётся зазор, от величины которого зависит частота и величина отклонения при вибрации грузов.

ШАТУННО-ПОРШНЕВАЯ ГРУППА

Поршень.

Сборной конструкции. Состоит из головки, тронка и вставки с поршневым пальцем.

Головка поршня изготовлена из стали и хромирована для повышения жаростойкости. Дно головки имеет изогнутую форму для обеспечения лучшего смесеобразования топлива с воздухом. На наружной боковой поверхности головки имеется 4 канавки (ручья) для установки комплекта компрессионных колец.

К головке поршня с низу 4-мя шпильками крепится тронк, выполненный из чугуна. Наружная поверхность тронка покрыта полудой (лужёная поверхность покрытая тонким слоем олова). Лужение выполнено с целью исключения задиров на зеркальной поверхности втулки. На наружной поверхности в нижней части выполнено 2 канавки для установки маслосъёмных колец. Маслосъёмные кольца отличаются от компрессионных наличием острой кромки, которая соскабливает масло с внутренней поверхности гильзы. Для отвода масла в тронке имеются 3 ряда радиально просверленных отверстий.

Вставка поршня изготовлена из сплава алюминия. Она имеет буртик, на который через стальную прокладку (регулировочную) опирается тронк. По бокам на вставке выполнены цилиндрические расточки в которые вставляются стальные втулки, с внутренней стороны покрытые тонким слоем меди. Втулки от проворота и смещения фиксируются шплинтами, они являются подшипником для поршневого пальца. Масло во внутреннюю часть поршня поступает из шатуна и через центральное отверстие во вставке направляется на охлаждение в днище головки. После охлаждения масло стекает вниз по зазору между вставкой и тронком, а так же через 2 сверления во вставке. Одновременно часть масла смазывает подшипники поршневого пальца.

Шатуны.

В правой стороне дизеля работают главные шатуны, с лева – прицепные.

Главный шатун имеет верхнюю головку и разборную нижнюю. В нижней головке главного шатуна размещены 2 вкладыша шатунного подшипника. Верхний вкладыш – рабочий, устанавливается в постели нижней головки шатуна. Нижний вкладыш устанавливается в крышке. Торцы крышки и торцы нижней головки шатуна имеют зубчатую нарезку и соединяются между собой при помощи 4-х болтов. Рабочий вкладыш – верхний бесконавочный, а в нерабочем имеется кольцевая проточка и 4 отверстия для подвода масла из коленчатого вала.

Стержни шатунов выполнены двутаврового сечения с уширением в средней части для размещения масляного канала. Верхние головки шатунов по внутреннему диаметру имеют проточки для прохода масла. Внутрь головок запрессовывается стальная втулка с внутренней стороны покрытая слоем меди. Втулка является подшипником поршневого пальца, через неё масло проходит к отверстию в верхней головке шатунов и далее направляется на охлаждение поршня.

Для соединения между собой главного и прицепного шатунов в верхней части нижней головки главного шатуна имеются 2 проушины. Между ними устанавливаются нижняя головка прицепного шатуна, вставляется палец, который в свою очередь фиксируется коническим штифтом, проходящим через отверстие в проушине и проточку в самом пальце.

ТНВД

Служит для подачи топлива к форсункам под высоким давлением в определённый момент времени и в определённом количестве.

Тип ТНВД – блочный. Насос имеет 12 топливных секций, которые располагаются в одном корпусе. Корпус состоит из 2-х частей: верхней и нижней, которые соединены шпильками. Нижняя часть корпуса – приводная, верхняя часть корпуса – для размещения 12 топливных секций.

В приводной части вращается кулачковый вал, кулачки на котором расположены в порядке работы цилиндров. Вал вращается в подшипниках скольжения выполненных из алюминиевого сплава. Через проточки подшипников проходят шпильки, что в целом не даёт кулачковому валу возможности осевого смещения. Кулачковый вал имеет конический хвостовик, выходящий наружу, на котором крепится полумуфта привода.

В расточках нижнего корпуса над кулачками установлены бронзовые направляющие втулки для толкателей. Толкатели представляют собой стальные стаканы, в дно которых вворачивается регулировочный болт, стопорящийся гайкой. С противоположной стороны от болта установлена ось ролика, с торца которой имеется прямоугольный хвостовик. Этот хвостовик устанавливается в паз бронзовой направляющей, что обеспечивает совпадение масляных каналов и непроворот толкателя относительно кулачка.

Смазка подаётся к толкателю следующим способом: каналы лотка – трубка к угольнику на нижнем корпусе – 4й подшипник снизу – нижняя половинка подшипника – внутренний канал кулачкового вала – отверстие в верхней половинке подшипника – отверстие в корпусе ТНВД – отверстия в направляющей втулке – корпус толкателя – ось толкателя – днище нижнего корпуса – два штуцера – картер.

В верхнем корпусе расположены топливные секции и каналы: 3 канала – продольные вдоль всего корпуса (один канал – топливный коллектор, 2й – отвод отсечного и просочившегося топлива, 3й канал – соединяет каналы с сливной трубой), в него ввёрнут угольник с вентилем для выпуска воздуха. Отсечной канал с отводящим соединяются 12 вертикальными каналами. А топливоподводящий коллектор - с каналами отвода топлива соединён наклонными каналами. 

Топливная секция состоит из плунжерной пары (прецизионной), плунжера и гильзы.

Гильза устанавливается в корпус и стопорится винтом. Имеет 2 отверстия: верхнее – впускное и нижнее – отсечного топлива. Кроме того на ней выполнен наклонный канал – для отвода просочившегося топлива.

Плунжер состоит из верхней - поршневой части и нижней – хвостовика. Головка плунжера имеет 2-е наклонные кромки: верхняя – для регулирования угла подачи топлива, нижняя – для регулирования количества подаваемого топлива. Внутри головки выполнен осевой канал, заканчивающийся сквозным горизонтальным каналом. На поясе плунжера находится широкая проточка, которая в любом положении расположена напротив наклонной канавки гильзы и служит для отвода просочившегося топлива.

Две другие проточки – узкие, обеспечивают уплотнение плунжера и его смазку топливом. Хвостовик плунжера заканчивается прямоугольным выступом, которым выходит в паз поворотной втулки с зубчатым венцом. Этим венцом втулка входит в зацепление с зубчатой рейкой. Сама втулка поджимается в корпусе пружиной через тарелку. Нижние витки пружины связаны с хвостовиком плунжера так же через тарелку. Пружина обеспечивает возвращение плунжера в исходное положение, прижимая его к толкателю.

Сверху на гильзу устанавливается седло с нагнетательным клапаном. Седло прижимается сверху вворачивающимся штуцером. Внутри штуцера располагается пружина клапана и ограничитель его подъёма – упор. На штуцер с помощью накидной гайки крепятся трубки высокого давления.

 

Для управления ТНВД служит отсечной механизм. Он представляет собой вал, который вращается в 3-х кронштейнах на игольчатых подшипниках. На вал одеты вильчатые рычаги, которые защищены от смещения шпонками. Между ушками этих рычагов свободно устанавливаются трёхплечие рычаги. Длинное плечо этого рычага заканчивается роликом, который входит в паз зубчатой рейки. Меньшее плечо рычага упирается в болт откидной планки, а среднее плечо служит для крепления 2-х пружин. На конце вала (ближе к ОРЧВ) закреплён рычаг в среднюю часть которого ввернут болт регулирующий минимальную подачу топлива, а на верхнем конце рычага запрессована головка ограничивающая максимальную подачу топлива. Вал механизма системой рычагов связан с ОРЧВ.

 

ФОРСУНКА

Служит для впрыска топлива в камеру сгорания в распыленном виде.

Состоит из 2-х корпусов: из корпуса с помощью которого крепится к крышке цилиндров и корпуса распылителя.

Корпус распылителя и сопловой наконечник прижимаются к торцу основного корпуса колпаком. Сопловой наконечник имеет 7 отверстий диаметром 0, 4 мм. В распылителе имеются три канала для подвода топлива под конусную поверхность иглы (заплечник). Сверху имеется канавка (круговая), совпадающая с подводящим каналом. Между колпаком и корпусом установлено резиновое уплотнительное кольцо.

Основной корпус имеет фланец для крепления к крышке. В основном корпусе имеется центральный канал и боковой, по которому подводится топливо. По центральному каналу отводится просочившееся топливо. В него устанавливается штанга (толкатель иглы). Штанга имеет поясок, на который опирается пружина. Конец штанги имеет вогнутость для взаимодействия с хвостовиком иглы. На пружину вворачивается тарелка и сверху в канал устанавливается регулировочный винт - он пустотелый. Винт контргаится, а контргайка фиксируется замочной пластиной. Эта пластина прикручивается к торцу форсунки двумя болтами, которые пломбируются. На винт накручен штуцер для отвода просочившегося топлива. В боковой канал вворачивается корпус со щелевым фильтром (форсуночная трубка), к ней накидной гайкой прижимается трубка высокого давления от ТНВД. Щелевой фильтр имеет стержень с канавками и головку с центральным каналом. В редких случаях топливо между торцом распылителя и основным корпусом отводится в центральный канал через отверстие в основном корпусе.

Топливо по трубке высокого давления поступает через щелевой фильтр по наклонному каналу в распылитель под конусную поверхность иглы. При определённом давлении (320 атм.) игла поднимается - происходит впрыск. Подъём иглы ограничивается торцом основного корпуса.

ТУРБОКОМПРЕССОР

ТБК предназначен для нагнетания под давлением воздуха в дизель, а так же для вентиляции картера (создания разряжения).

 

Имеет корпус в котором на подшипниках скольжения установлен ротор. Корпус состоит из 3-х частей:

1. Газоприёмный корпус (газовая улитка)

2. Выпускной корпус

3. Воздушная улитка (компрессор)

Корпуса турбокомпрессора выполнены из алюминиевого сплава.

Корпус газовой улитки служит для прохода отработанных газов из выпускного коллектора к лопаткам турбинного колеса ротора. Корпус газовой улитки имеет двойные стенки для прохода охлаждающей его воды. В расточке корпуса внутри устанавливается опорно-упорный подшипник скольжения. Масло к нему проходит через специальные сверления в корпусе. Корпус газовой улитки болтами крепится к корпусу выпускному.

Выпускной корпус предназначен для выпуска отработанных газов в атмосферу. Также выполнен с двойными стенками для прохода охлаждающей воды. Каналы улитки закручены по спирали и уменьшаются по сечению для увеличения скорости прохода газов. На выходе газовой улитки устанавливается неподвижный сопловой аппарат. Он представляет собой кольцо прикрученное болтами к газовой улитке, на котором закреплены неподвижные лопатки. Лопатки сверху закрыты специальным экраном – трубой с целью исключения утечки газов в радиальном направлении. Благодаря сопловому аппарату уменьшается давление выпускных газов и увеличивается их скорость. Кроме того поток выпускных газов направляется лопатками соплового аппарата на лопатки колеса турбинного.

К выпускному корпусу с противоположной стороны (от газовой улитки) крепится корпус компрессора . Корпус сборной конструкции служит для прохода забранного снаружи воздуха и направления его к механическому нагнетателю. Между впускным корпусом и выпускным расположен направляющий аппарат называемый диффузором. Он предназначен для уменьшения скорости воздуха с целью увеличения его давления. Во всасывающем патрубке впускного коллектора расположена труба по средствам которой обеспечивается создание разряжения в картере дизеля.

Ротор турбокомпрессора вращается в 2-х подшипниках скольжения. Состоит из диска турбинного колеса, к которому приварены два пустотелых полувала. На шлицы одного из полувалов со стороны впускного корпуса напрессовано колесо компрессора и зафиксировано гайкой с обтекателем. Со стороны выпускного коллектора колесо имеет гребешки для образования лабиринтного уплотнения совместно с гребешками проставка. На диске турбинного колеса посредствам ёлочных замков устанавливаются съёмные лопатки из жаропрочной стали. Слева и справа от турбинного колеса на полувалах так же выполнены уплотнения в виде стальных гребешков и упругих колец. К этим уплотнениям, а так же внутрь ротора подводится воздух, выполняющий запорную функцию. Благодаря подводу воздуха выравнивается давление до и после корпуса компрессора, что исключает проникновение масла во всасывающую полость турбокомпрессора. С целью исключения нагрева забранного из атмосферы воздуха выпускными газами, во внутренней полости выпускного корпуса устанавливают проставок, состоящий из 2-х половин, имеющих двойные стенки для прохода охлаждающей его воды. Кроме того в расточках проставка установлен 2-й подшипник скольжения (в корпусе газовой улитки) в котором вращается ротор.

Работа. Выпускные газы из выхлопного коллектора поступают в газовую улитку, где гасится их давление, а скорость увеличивается. Газы проходят через сопловой аппарат, который не только гасит давление и увеличивает скорость, но и направляет газы на лопатку турбинного колеса. Далее газы выходят в атмосферу. С другой стороны колеса напрессовано рабочее колесо компрессора. За счёт высокой скорости вращения и центробежной силы создаётся разряжение во всасывающем трубопроводе. Происходит всасывание воздуха из атмосферы через воздушные фильтры и нагнетание его к механическому нагнетателю. При этом воздух проходит через диффузор и улитку компрессора, где гасится скорость и увеличивается давление.

 

МЕХАНИЧЕСКИЙ НАГНЕТАТЕЛЬ 2-Й СТУПЕНИ (ВОЗДУХОДУВКА)

 

Предназначен для подачи воздуха в камеры сгорания в момент пуска дизеля, а так же для увеличения давления воздуха поступившего от турбокомпрессоров при подачи его в камеру сгорания (приблизительно до 10 позиции КМ).

 Располагается под ТБК. Имеет корпус из алюминиевого сплава, который крепится к редуктору дизеля. Корпус имеет каналы для подвода надувочного воздуха и фланец, к которому сверху крепится подводящий патрубок.

Тип нагнетателя – объёмный. В корпус устанавливается два объёмных трёхлопастных ротора из алюминиевого сплава. Лопасти ротора – спиральные, что обеспечивает плавность подачи воздуха и уменьшение шума. Роторы насаживаются на пустотелые валы на трёхугольные шлицы. От продольного смещения защищаются штифтами. В полость ведущего вала устанавливают приводной шлицевой вал. Один его конец входит в шлицы приводной шестерни, второй – в шлицы муфты нагнетателя. Передача вращения в полумуфте обеспечивается посредствам резиновых брусков. Со второй полумуфтой связана шестерня, которая насажена на прямоугольные шлицы ведущего пустотелого вала. Шестерня связи передаёт вращение шестерне другого ротора. Эти шестерни состоят из ступицы и прикреплённого к ней болтами зубчатого венца. Они обеспечивают зазор между роторами. Шестерни находятся в крышке, а муфта закрывается дополнительной крышкой. Смазка подшипников подаётся из масляной системы через редукционный клапан под давлением 0, 7 атм. Шестерни смазываются через сопло отверстием 2, 5 мм. Так же подводится масло к шлицам приводного валика через штуцер во второй крышке.

 

ОРЧВ

Служит для дистанционного управления частотой вращения коленчатого вала, а так же для поддержания устойчивой частоты вращения коленчатого вала при изменения нагрузки на дизель.

Применяется объединённый всережимный изодромный регулятор центробежного типа. ОРЧВ устанавливается на закрытии привода распредвала. Состоит из трёх корпусов:

· нижнего – приводного

· среднего – корпуса регулятора

· верхнего – с электромагнитами МР1-МР4 закрываемого колпаком.

В нижнем приводном корпусе в шариковом подшипнике вращается валик, имеющий с 2-х сторон шлицевую нарезку. Валик получает привод от промежуточного вала связанного с конической шестерней расположенной на валу предельного выключателя.

В среднем корпусе выполнена расточка для установки золотниковой части, аккумуляторы масла, шестерёнчатый масляный насос, масляная ванна, система каналов, игла закрывающая дроссельное отверстие. К среднему корпусу через проставок крепится корпус силового сервомотора. В корпусе находится поршневая пара нагруженная пружиной. Пара состоит из силового и компенсирующего поршней, расположенных на одном штоке, который выходит из корпуса и заканчивается вилкой. Посредством этой вилки осуществляется связь с ТНВД. К корпусу силового сервомотора прикреплён корпус ЭТ (электромагнита тягового).

В верхнем корпусе расположены:

· механизм управления оборотами дизеля

· механизм управления нагрузкой (возбуждением ГГ) и сервомотор изменения затяжки всережимной пружины (измеритель частоты вращения).

Кроме того, в верхней части расположены МР1-МР4 и система рычагов обратной связи. Верхний корпус закрывается колпаком с окном для заливки масла. Уровень масла контролируется по стеклу ввёрнутому в корпус средней части.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: