Техническая характеристика дизеля 1Д12.

Рис 8. Внешний вид дизеля

Дизельные двигатели типа 1Д12 выпускаются Барнаульским заводом во множестве модификаций и ведут свою родословную от довоенного дизеля В2 танка Т–34. Такие двигатели применяются в различных областях техники – как главные и вспомогательные двигатели на судах, для привода буровых установок, насосных и компрессорных агрегатов, в составе дизель-электростанций, в военной технике, а также на железной дороге в тепловозах ТГМ-1, ТГМ-23, ТУ-2, ТУ-7 и во многих путевых машинах.

Номинальная мощность, л.с.
Максимальная мощность (в течение двух часов непрерывной работы), л.с.
Скорость вращения коленчатого вала, об/мин:
номинальная
на холостом ходу, максимальная
на холостом ходу, минимальная
Диаметр цилиндра, мм
Ход поршня, мм:
для блока с главными шатунами
прицепными	186, 7
Рабочий объем всех цилиндров, л	38, 8
Порядок нумерации цилиндров	от механизма передач к маховику
Порядок работы цилиндров	1л–6п 5л–2п 3л–4п 6л–1п 2л–5п 4л–3п
Степень сжатия	14–15
Давление, вспышки, кг/см²
Способ запуска дизеля:	электрический, от аккумуляторной батареи
Топливоподкачивающий насос	коловратный БНК-12ТК
Привод к насосу	механический от дизеля
Топливный фильтр	войлочный
Давление подачи топлива после фильтра	0, 6 – 0, 8 кгс/см²
Топливный насос высокого давления	двенадцатиплунжерный, блочный
Угол опережения подачи топлива до в. м. т.	24 – 26о
Форсунка	закрытая
Усилие затяжки пружины форсунки	210 кгс/см2
Регулятор числа оборотов	всережимный, центробежный, непосредственного действия с регулируемой степенью неравномерности.
Система смазки	Циркуляционная, под давлением, с сухим картером
Масляный насос	шестерёнчатый, трёхсекционный
Привод к насосу	механический от дизеля
Давление масла, кг/см²	6–9
Температура масла, входящего в дизель: рекомендуемая максимально допустимая минимально допустимая	60 – 75°С 80°С 40°С
Температура масла, выходящего из дизеля: рекомендуемая максимально допустимая	80–90°С 95°С
Охлаждение масла в системе	циркуляционное в воздушно – масляных радиаторах
Система охлаждения	водяная, принудительная по замкнутой системе
Водяной насос	центробежный с приводом от дизеля
Привод к насосу	механический
Охлаждающая вода	пресная, прокипяченная с добавлением хромпика и соды
Температура воды, входящей в дизель: в эксплуатационных режимах минимально допустимая	65 – 75°С 50°С
Температура воды, выходящей из дизеля	не более 95°С
Сухой вес, кг

Основные части дизеля 1Д12.

Конструкция дизеля разделена на следующие основные узлы и системы (рис. 9):

1. картер с кожухом маховика;

2. два V-образно расположенных шестицилиндровых блока с головками блоков и крышками;

3. кривошипно-шатунный механизм;

4. механизм передач;

5. механизм газораспределения;

6. систему топливопитания;

7. систему смазки;

8. систему охлаждения;

9.воздухоподающую систему с впускными коллекторами и выпускную систему.

Рис. 9. Дизель 1Д12. Основные части.

1 – картер дизеля;

2 – два, V-образно расположенных под углом 60 градусов друг к другу, шестицилиндровых блока цилиндров;

3 – две головки блоков с крышками;

4 – поршневая группа;

5 – кривошипно-шатунный механизм, состоящий из коленчатого вала и шатунов;

6 – механизм передач;

7 – механизм газораспределения с распределительными валами и клапанами;

8 – система питания топливом;

9 – масляный насос;

10 – водяной насос;

11 – воздухопитающая система с впускными коллекторами;

12 – выпускная система.

Отсчёт цилиндров производится от передней части двигателя. Передняя часть – со стороны механизма передач, задняя часть двигателя находится со стороны маховика. Если встать лицом к передней части двигателя, слева будет находиться левый блок цилиндров, а справа – правый блок цилиндров.

Картер дизеля.

Рис. 10. Картер дизеля 1Д12:

1 – стяжная шпилька; 2 – корпус привода топливного насоса; 3 – верхняя часть картера; 4 – нижняя часть картера; 5 – крышка подшипника; 6 – вкладыш подшипника; 7 – отверстие для прохода масла к насосу; 8 – шпилька; 9 – труба; 10 – пробка маслосливного отверстия; 11 – кожух маховика; 12 – отверстие под гильзу; 13 – кронштейн крепления топливного насоса

Многие механизмы имеют картер, как основание всего изделия. Коробки передач машин, гидропередачи, редукторы, двигатели, компрессоры. В переводе с английского – корпус. Картер (рис. 10) служит основанием для установки всех узлов и агрегатов, а также для крепления дизеля к поддизельной раме. Он состоит из трёх частей: верхней 3, нижней 4 и кожуха маховика 11. Верхняя часть картера является несущей и представляет собой отливку коробчатого сечения из чугуна. Внутри верхней части картера имеются семь поперечных перегородок, в которых расточено семь отверстий под стальные вкладыши коренных подшипников для укладки коленчатого вала (5, 6). В верхней части картера имеются две расположенные под углом 120° друг к другу обработанные плоскости для установки блоков цилиндров, которые крепятся к картеру шпильками 1. В отверстия 12 входят выступающие из блоков нижние части гильз цилиндров.

Нижняя часть картера 5 служит резервуаром для сбора масла. В задней и передней ее частях имеются углубления, являющиеся маслоотстойниками, из которых по трубе 9 и отверстию 7 скапливающееся в картере масло поступает в масляный насос дизеля, который крепится снизу картера. Также к нижнему картеру крепятся водяной и топливоподкачивающий насосы. Совместно с верхним картером образуют закрытый корпус. К поддизельной раме картер крепится опорной балкой, являющейся передней опорой дизеля. Задними опорами дизеля служат лапы, укрепленные с обеих сторон кожуха маховика.

Кожух маховика служит для защиты от случайного прикосновения к вращающемуся маховику, а также для крепления к двигателю оборудования, такие как коробка передач машин, танков, или гидропередача тепловозов ТГМ 23. Имеется кронштейн для крепления электрического стартера, смотровой лючок со стрелкой для регулировочных работ. В тепловозах широкой колеи картер сварной из стальных листов, так как изготовить отливку таких размеров очень сложно. В автомобилях, мотоциклах применяются алюминиевые сплавы для уменьшения веса двигателя. Картер имеет резьбовые отверстия, кронштейны для крепления внешнего и внутреннего оборудования. В теле картера имеются каналы для прохода масла к различным деталям дизеля.

Цилиндры и блок цилиндров.

В цилиндрах дизеля происходит сжигание топлива. На дизеле 1Д12 два отдельных блока цилиндров. Собственно цилиндр образован деталью – гильзой цилиндра. В дизеле 1Д12 их соответственно 12 штук в два ряда по шесть. Все гильзы цилиндров вставлены рядом друг с другом в общий корпус – блок цилиндров (рис. 11, а). Расположены блоки наклонно с углом между их осями 60 градусов. Блок цилиндров состоит из рубашки 1 (рис. 11, а и б), вставных гильз 2, уплотнительных резиновых колец 4, втулок 7 и алюминиевой прокладки 6.

Рис. 11. Блок цилиндров:

1 – рубашка блока; 2 – гильза; 3 – охлаждающая жидкость (вода);
4 – резиновые кольца; 5 – контрольное отверстие; 6 – прокладка;
7 – центровочная втулка; 8 – головка блока.

Сам корпус имеет, так называемую, «рубашку», для прохода воды к гильзам цилиндров для их охлаждения. Есть такое понятие – «мокрая» и «сухая» гильза. В данном случае на 1Д12 эта съёмная гильза является «мокрой». Подобная система применяется в двигателях ГАЗ, ЗИЛ и других. Такие гильзы непосредственно омываются охлаждающей водой, а по мере износа или повреждения легко можно заменить на новую. Но есть опасность нарушения герметичности стыковки гильзы с блоком цилиндров и картером. Нарушение герметичности приводит к утечке воды в систему смазки, нарушение работы системы смазки и, как следствие, повреждение двигателя. Для возможности контроля герметичности уплотнений в нижней части блока имеются контрольные отверстия. В случае нарушения герметичности, вода через эти отверстия будет вытекать наружу. При появлении воды в контрольных отверстиях работа двигателя запрещается.

На большинстве двигателей автомобилей применяется «сухая» гильза. Это тонкостенный чугунный цилиндр, запрессованный с большим натягом в блок цилиндров. Такой цилиндр с охлаждающей водой не соприкасается, а отдаёт тепло стенкам блока и таким образом охлаждается. Соответственно при таком исполнении двигателя исключена возможность попадания воды в масло через нижние уплотнения, так как их нет. Такой двигатель проще по конструкции, так как нет дополнительных уплотнений, но в случае повреждения или при износе гильзы цилиндра необходима сложная технология замены цилиндра.

Перегрев двигателя опасен для любого двигателя. Перегрев вызывает потерю эластичности уплотняющих резиновых элементов, что приводит к проникновению охлаждающей воды в систему смазки, а также масла в систему охлаждения. Также вода или масло может попасть в камеру сгорания и привести к серьёзным повреждениям и даже разрушению двигателя.

Полость между гильзой и внутренней стенкой блока цилиндров омывается охлаждающей водой 3 (рис. 11, б). Гильзы 2 в верхней части имеют бурты, при помощи которых они опираются на углубления в блоке цилиндров 1. Внизу гильзы уплотняются резиновыми кольцами 4. Плотность соединения блока с головкой блока 8 обеспечивается алюминиевой прокладкой 6. Блоки 1, головки блоков 8 и картер дизеля соединены при помощи шпилек.

Головка блока цилиндров.

Головка блока закрывает сверху цилиндры, создавая камеру сгорания. В дизеле 1Д12 две головки блоков. В головке блока собран механизм газораспределения (рис. 12). Изготовлена головка из алюминиевого сплава, как и в большинстве других двигателей. В дизелях ширококолейных тепловозов такие крышки сделаны отдельно на каждый цилиндр, так как размеры цилиндров большие и даже на один цилиндр головка имеет большой вес.

Рис. 12. Головка блока:

1 – водяной патрубок; 2 – корпус головки; 3 – выточка; 4 – выпускной клапан; 5 – впускной клапан; 6 – гнездо клапана; 7 – пружина; 8 – сшивная шпилька; 9 – гнездо форсунки; 10 – корпус подшипника; 11 – крышка; 12 – лючок.

В головке блока находятся каналы, ведущие к камере сгорания каждого цилиндра с левой и правой стороны головки. Каналы с одной стороны предназначены для впуска в цилиндр воздуха, каналы с другой стороны для вывода из цилиндра выхлопных газов после сгорания топлива. Эти каналы герметично перекрываются клапанами 4 и 5. По центру каждой камеры сгорания места для установки форсунок. Для охлаждения головки внутри неё имеются каналы для прохождения воды. Также имеются каналы для прохода масла к трущимся деталям газораспределительного механизма. Сверху головка закрывается крышкой с лючками для регулировки.

Поршень.

Внутри цилиндра помещается точно подогнанный по диаметру поршень. Поршень является как бы подвижным дном рабочей полости – рабочего объема. Рабочий объем дизеля, таким образом, ограничен вокруг стенками цилиндра, сверху закрывающей головкой блока, снизу поршнем. Поршень может двигаться по цилиндру вверх-вниз на расстояние рабочего хода машины, то есть совершает возвратно-поступательное движение. Под воздействием огромного давления газов от сгоревшего топлива, поршень двигается внутри цилиндра, передавая энергию, через шатун, коленчатому валу.

Обычно поршни изготавливают из алюминиевого сплава. Этот металл имеет свойство эффективной теплопередачи. Изначально поршни делались из стали или чугуна. Но впоследствии от этого отказались.

Рис. 13. Поршень

1 – заглушка; 2 – поршневой палец; 3 – поршень; 4 – компрессионные кольца; 5 – маслосъемные кольца

Поршни 3 дизеля 1Д12 (рис.13) представляют собой единую отливку из алюминиевого сплава. Верхняя часть называется головкой и является рабочей частью поршня. Днище головки имеет форму, которая способствует лучшему сгоранию топлива. Боковая, цилиндрическая часть поршня называется «юбкой» и является направляющей частью. Поршень представляет сложный усечённый конус. Поэтому форма рассчитана так, что при нормальном нагреве поршень принимает форму правильного цилиндра. В верхней части поршня проточены четыре кольцевые канавки для поршневых колец 4 и 5, а в нижней части – одна канавка. Компрессионные кольца 4 уплотняют зазор между поршнем и стенкой цилиндра, предотвращая прорыв газов высокого давления из рабочей полости цилиндра в картер. Кольца изготовлены из чугуна. Маслосъёмные кольца 5 предназначены для съёма излишней смазки со стенок гильзы цилиндра, а так же значительного отвода тепла от поршня. Изготавливаются из стали или чугуна. Поршневой палец 2 предназначен для шарнирного соединения поршня с верхней головкой шатуна. Ограничения движения пальца по оси осуществляется заглушкой 1. Охлаждается поршень, в основном, маслом, которое попадает на него изнутри картера методом разбрызгивания, а также через поршневые кольца отдает тепло на стенки цилиндра.

Юбка имеет очень мелкие кольцевые проточки для удержания тонкого слоя масла на теле поршня. Этот слой облегчает скольжение поршня внутри цилиндра. Причём рабочий зазор между поршнем и цилиндром менее 0, 1 мм. На ширококолейных тепловозах поршни составные и состоят из трёх частей. Проставка – это часть, которая крепится к шатуну. Срок службы проставки большой, и изготавливается она из стали. На проставку крепятся отдельно изнашиваемые части поршня: юбка и головка поршня, которые изготовлены из алюминиевого сплава. По мере износа эти детали заменяются новыми. Форма поршня не цилиндрическая. Во время работы дизеля поршень нагревается с различной температурой. Головка нагревается сильнее, следовательно, и расширяется сильнее. А низ юбки нагревается слабее и расширяется тоже слабее. Именно этого явления на первых двигателях не учитывали, отсюда и малый срок службы поршней, либо они просто заклинивали в цилиндрах при максимальной нагрузке. Но хотя зазор между цилиндром и поршнем очень мал, всё же даже этот минимальный зазор уменьшается с помощью поршневых колец, называемых компрессионными. На многих двигателях трущиеся поверхности колец, хромированные для увеличения срока службы и для лучшего притирания к цилиндру. Количество компрессионных колец на разных двигателях может быть разным, а также форма тоже разная. По мере износа колец зазор между поршнем и цилиндром увеличивается. Уменьшается мощность двигателя, увеличивается расход топлива. Масло и внутренние поверхности картера быстро загрязняются продуктами горения. А также увеличенный зазор опасен тем, что в зазор могут прорваться газы в момент рабочего хода поршня, и есть опасность взрыва масляного тумана в картере двигателя. Хотя это и редкое явление.

Также на поршнях устанавливаются маслосъёмные кольца. При работе цилиндры смазываются маслом. С помощью этих колец снимается излишний слой масла и через отверстия в юбке поршня сливается в картер. При износе маслосъёмных колец в камеру сгорания попадает масло, там оно сгорает и образуется нагар и в канавках поршневых колец, и в седлах клапанов, и на днище поршня, и в выпускных каналах. Подвижность колец уменьшается, увеличивая износ и цилиндров и самих колец. Снижается теплоотдача от поршня, поэтому может образоваться местный перегрев и появление трещин на поршне. Может нарушиться герметичность клапанов.

Отверстие под поршневой палец немного смещено от оси, чтобы уменьшить эффект перекоса поршня в цилиндре при рабочем ходе. Под воздействием давления газов поршень немного перекашивается в цилиндре, вызывая неравномерный износ как цилиндра, так и самого поршня. Для уменьшения этого эффекта, отверстие смещено, а на поршнях ставится метка для установки в правильное положение.

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 10 Следующая ⇒