TOM III
S I L N I K S P A L I N O W Y
TYPU ПD1M serii D50M
O P I S B U D O W Y
D Z I A Ł A N I A, O B S Ł U G I
I U T R Z Y M A N I A
SPIS TOMÓW
C Z Ę Ś Ć P I E R W S Z A
OPIS BUDOWY I DZIAŁANIA SILNIKA
S P I S T R E Ś C I
CZĘŚĆ PIERWSZA
str.
I. PRZEZNACZENIE TYPU ПD1M ..................................................... 8
II. OGÓLNA BUDOWA SILNIKA .......................................................... 8
III. CZARAKTERYSTYKA OGÓLNA SILNIKA SPALINOWEGO,
JEGO UKŁADÓW I ZASPOŁOW ....................................................... 12
IV. KADŁUB SILNIKA .............................................................................. 15
§ 1. Skrzynia korbowa ........................................................................... 15
§ 2. Łożyska główne wału korbowego .................................................. 17
§ 3. Blok cylindrów ................................................................................ 18
§ 4. Tuleja cylindrowa ........................................................................... 20
§ 5. Łożyska wału rozrządu ................................................................... 20
§ 6. Głowice cylindra ............................................................................ 21
V. UKŁAD TŁOKOWO - KORBOWY .................................................... 23
§ 1. Wał korbowy ................................................................................... 23
§ 2. Korbowód ....................................................................................... 25
§ 3. Tłok ................................................................................................ 25
VI UKŁAD ROZRZĄDU SILNIKA ......................................................... 28
§ 1. Zawory wlotowe i wylotowe ......................................................... 28
§ 2. Napęd zaworów ............................................................................. 29
§ 3. Wał rozrządu ................................................................................. 35
§ 4. Napęd wału rozrządu, pompy wtryskowej i pompy wody ........... 37
VII UKŁAD DOŁADOWANIA I WYLOTU GAZÓW ............................ 40
§ 1. Turbosprężarka ............................................................................. 40
§ 2. Kolektor doładowania .................................................................. 40
§ 3. Chłodnica powietrza doładowania ................................................ 42
§ 4. Kolektory wylotowe gazów ............................................................ 42
VIII UKŁAD ZASILANIA PALIWEM ....................................................... 44
§ 1. Ogólna budowa i praca układu ....................................................... 44
§ 2. Pompa wtryskowa .......................................................................... 44
§ 3. Zasada działania pompy ................................................................. 53
§ 4. Wtryskiwacz ................................................................................... 53
§ 5. Filtry paliwa ................................................................................... 55
IX UKŁAD SMAROWANIA ................................................................... 58
§ 1. Budowa i prace układu smarowania .............................................. 58
§ 2. Pompa oleju .................................................................................... 64
§ 3. Odśrodkowy filtr oleju .................................................................... 64
§ 4. Filtry oleju ....................................................................................... 64
§ 5. Napęd pompy oleju ........................................................................ 67
X UKŁAD CHŁODZENIA ..................................................................... 70
§ 1. Ogólna budowa i praca układu chłodzenia ................................... 70
§ 2. Pompa wody układu chłodzenia silnika ......................................... 72
§ 3. Kolektor wody ................................................................................ 72
XI UKŁAD ROZRUCHU .......................................................................... 74 XII REGULATOR OBROTÓW ................................................................. 74
§ 1. Napęd regulatora ........................................................................... 74
§ 2. Budowa regulatora ......................................................................... 76
§ 3. Działanie regulatora ....................................................................... 80
XIII STEROWANIE SILNIKIEM SPALINOWYM .................................... 82
§ 1. Rozruch silnika .............................................................................. 82
§ 2. Zatrzymanie silnika spalinowego .................................................. 82
§ 3. Sterowanie prędkością obrotową silnika ....................................... 84
XIV URZĄDZENIA I UKŁADY ZABEZPIECZAJĄCE ........................... 87
§ 1. Wyłącznik bezpieczeństwa ............................................................ 87
§ 2. Mechanizm awaryjnego zatrzymania silnika ................................ 90
§ 3. Przekaźnik ciśnienia oleju .............................................................. 91
§ 4. Układ sygnalizacji awaryjnej ......................................................... 93
§ 5. Przewietrzanie skrzyni korbowej ................................................... 93
XV POŁĄCZENIE SILNIKA Z PRĄDNICĄ GŁÓWNĄ ......................... 95
C Z Ę Ś Ć D R U G A
OBSŁUGA I UTRZYMANIE I NAPRAWY SILNIKA
CZĘŚĆ OGÓLNA ................................................................................ 97
§ 1. Wymagania dotyczące personelu obsługującego ........................... 97
§ 2. Podstawowe wymagania obsługi silnika ......................................... 97
§ 3. Paliwo ............................................................................................. 97
§ 4. Olej silnikowy ................................................................................. 98
§ 5. Woda chłodząca ............................................................................. 98
II. PRZYGOTOWANIE DO PRACY I ROZRUCH SILNIKA ............... 99
§ 1. Napełnianie układów paliwem, olejem silnikowym i wodą .......... 99
§ 2. Przygotowanie silnika do rozruchu ............................................... 99
§ 3. Dodatkowe zalecenia odnośnie przygotowania do pierwszego
rozruchu nowego silnika lub silnika po naprawie ................................ 100
§ 4. Rozruch silnik ............................................................................... 100
III. OBSŁUGA W CZASIE PRACY I ZATRZYMANIE SILNIKA ....... 100
§ 1. Sprawdzenie pracy silnika po rozruchu ........................................ 100
§ 2. Podgrzewanie silnika .................................................................... 101
§ 3. Obsługa silnika w czasie pracy ..................................................... 101
§ 4. Zatrzymanie silnika ....................................................................... 102
IV. UTRZYMANIE SILNIKA ................................................................... 103
§ 1. Przegląd kontrolny "MO" ............................................................... 103
§ 2. Przegląd zapobiegawczy "M1" ...................................................... 104
§ 3. Naprawa okresowa mała "M3" ....................................................... 105
§ 4. Naprawa okresowa duża "M4" ....................................................... 105
§ 5. Utrzymanie układu zasilania paliwa ............................................... 105
§ 6. Utrzymanie układu smarowania ..................................................... 109
§ 7. Utrzymanie układu chłodzenia ........................................................ 111
V. DEMONTAŻ, MONTAŻ I WYMIANA ODDZIELNYCH
ZESPOŁÓW SILNIKA ......................................................................... 112
§ 1. Zalecenia ogólne ............................................................................. 112
§ 2. Pompa wtryskowa ........................................................................... 113
§ 3. Regulator obrotów ........................................................................... 119
§ 4. Wtryskiwacz ................................................................................... 123
§ 5. Głowice cylindra ............................................................................. 124
§ 6. Tłok i korbowód ............................................................................. 126
§ 7. Wał korbowy .................................................................................. 131
§ 8. Prądnica główna ............................................................................. 135
§ 9. Wymiana sekcji pompy wtryskowej .............................................. 136
§ 10. Wymiana wtryskiwacza .............................................................. 137
§ 11. Wymiana rozpylacza wtryskiwacza ............................................ 138
§ 12. Zdejmowanie, wkładanie i wymiana pierścieni tłokowych .......... 138
§ 13. Wymiana tulei cylindrowej ........................................................... 139
§ 14. Wymiana panewek w silniku ....................................................... 139
VI. WSKAZÓWKI INSTRUKTARZOWE DOTYCZĄCE MONTAŻU,
REGULACJI I UTRZYMANIA SILNIKA SPALINOWEGO ............ 141
§ 1. Instrukcja dokręcania nakrętek odpowiedzialnych połączeń .......... 141
§ 2. Instrukcja dobierania panewek zamiennych ....................................148
§ 3. Właściwości panewek łożysk wylanych babitem 5K2 .................. 148
§ 4. Instrukcja regulacji faz rozrządu .................................................... 150
§ 5. Instrukcja sprawdzania i regulacji kątów wyprzedzenia wtrysku
paliwa ................................................................................................. 156
§ 6. Instrukcja usuwania nagaru z tłoku ................................................. 160
VII. DOCIERANIE I REGULACJA SILNIKA ............................................ 161
§ 1. Docieranie ....................................................................................... 161
§ 2. Regulacja silnika ............................................................................. 162
VIII. KONSERWACJA, PRZECHOWYWANIE I TRANSPORT
ZESPOŁU SILNIK SPALINOWY - PRĄDNICA GŁÓWNA ........... 164
§ 1. Uwagi ogólne ................................................................................. 164
§ 2. Środki konserwacyjne i ich przygotowanie ................................... 164
§ 3. Przygotowanie silnika do konserwacji ........................................... 165
§ 4. Konserwacja ................................................................................... 165
§ 5. Przechowywanie ............................................................................. 165
§ 6. Rozkonserwowywanie ..................................................................... 167
§ 7. Transport ......................................................................................... 168
IX. NIESPRAWNOŚCI W PRACY SILNIKA SPALINOWEGO, ICH
PRZYCZYNY I SPOSOBY USUWANIA .......................................... 169
X. WYMIARY I LUZY DOPUSZCZALNE ............................................ 177
XI. NARZĘDZIA I PRZYRZĄDY SPECJALNE ..................................... 183
I. PRZEZNACZENIE SILNIKA TYPU ПD1M
W lokomotywie spalinowej serii SM 48 zastosowano agregat prądotwórczy ПDГ1M składający się z silnika spalinowego typu ПD1M o mocy znamionowej 1200 KM i prądnicy głównej prądu stałego typu ГП300Б o mocy znamionowej 780 kW. Silnik spalinowy typu ПD1M należy do rodziny silników serii D50M.
Zespół silnik spalinowy - prądnica jest wyposażony w regulator obrotów umożliwiający zdalne sterowanie prędkością obrotową silnika spalinowego, odpowiednio do obciążenie zespołu.
Regulator obrotów z hydraulicznym serwomechanizmem, ze sprężyną wielozakresową i z izodromowym sprzężeniem zwrotnym, utrzymuje z dużą dokładnością zadaną prędkość obrotową silnika. Stopień niejednostajności pracy tego rodzaju regulatora praktycznie zbliżony jest do zera. Silnik spalinowy ПD1M osiąga swoją moc dzięki zastosowaniu doładowania i chłodzenia powietrza doładowania.
II. OGÓLNA BODOWA SILNIKA
Kadłub silnika składa się z żeliwnej ramy i żeliwnego bloku cylindrów odlanego w całości. Części te połączone są ze sobą 14-oma śrubami kotwowymi i 29-oma śrubami dwustronnymi.
W bloku cylindrów osadzone są żeliwne tuleje cylindrowe. Odlane z żeliwa głowice cylindrów, oparte są na krawędziach tulej i mocowane do górnej płyty bloku za pomocą 8-miu śrub dwustronnych (każda).
W głowicy cylindra umieszczone są dwa zawory wlotowe, dwa wylotowe; wtryskiwacz i zawór indykatorowy. Zawory wlotowe i wylotowe otrzymują napęd od dźwigni zabudowanych w żeliwnym kadłubie umocowanym od góry do głowic cylindrów. Napęd dźwigni odbywa się ze pomocą popychaczy i urządzeń dźwigniowych od krzywek wału rozrządu.
Wał rozrządu posiada siedem łożysk (w bloku cylindrów) i składa się z trzech części połączonych kołnierzowe. Wał korbowy - stalowy, całkowicie odkuwany.
Korbowód jest odkuwką stalową o przekroju dwuteowym. Tłoki nie są chłodzone; wykonane są ze stopu aluminiowego i posiadają stalowe sworznie typu pływającego.
Rys. 1. ogólny widok zespołu silnik - prądnica główna - ПDГ1M. (widok od strony prądnicy głównej i pompy wtryskowej)
Rys.2. Wymagane wymiary przy demontażu niektórych zespołów silnika
I - największy (1420 mm) wymiar przy demontażu wału rozrządu, II - największy (2250 mm) wymiar przy demontażu tłoka z korbowodem, A - oś pierwszego cylindra, B - oś piątego cylindra, C - oś wału korbowego, ЦT - środek ciężkości
Rys.3
Rys.4. Silnik spalinowy - przekrój poprzeczny
23 - wał rozrządu, 24 - zawór wlotowy, 25 - kolektor powietrza doładowania, 26 - chłodnica powietrza doładowania, 27 - kolektor wody, 28 - kolektor wydechowy, 29 - osłona, 30 - filtr dokładnego oczyszczania paliwa.
Wał rozrządu otrzymuje napęd z wału korbowego silnika przez przekładnię zębatą umieszczoną na silniku po stronie prądnicy. Od przekładni tej za pomocą dodatkowych kół zębatych napędzana jest pompa wtryskowa i pompa wody. Tylna, wzmocniona część skrzyni korbowej ma kołnierz służący do połączenia ze stojanem prądnicy. Pompa oleju z napędem od wału korbowego zabudowana jest w dolnej części kadłuba silnika po stronie przeciwległej prądnicy.
Na prawej bocznej ścianie kadłuba (patrząc od strony pompy oleju) zabudowana jest pompa wtryskowa z regulatorem obrotów oraz filtr dokładnego oczyszczania paliwa, pompa wody i odśrodkowy filtr oleju.
Wzdłuż całego silnika, na poziomie głowic cylindrów, po stronie pompy wtryskowej znajdują się: kolektor wodny i dwa kolektory wylotowe, a z drugiej strony kolektor wlotowy i chłodnica powietrza doładowania.
Końcówka wału poziomego napędzającego pompę oleju jest przedłużona w celu zabudowy na niej koła pasowego. Turbosprężarka zabudowana jest na stojanie prądnicy.
III. CHARAKTERYSTYKA SILNIKA SPALINOWEGO, JEGO UKŁADÓW I ZESPOŁÓW
Podstawowi dane techniczne dotyczące parametrów pracy silnika, określone są dla normalnych warunków atmosferycznych tj. do temperatury otoczenia nie wyższej od +20°C, wilgotności względnej 70% i ciśnienia barometrycznego 760 mmHg.
1.Typ silnika ПD1M
2.Rodzaj silnika z zapłonem samoczynnym, rzędowy,
pionowy, czterosuwowy, pojedynczego działania z doładowaniem turbosprężarką i chłodzeniem powietrza doładowania.
3.Liczba cylindrów 6
4.Kolejność numeracji cylindrów od pompy oleju do prądnicy.
5.Układ cylindrów rzędowy
6.Średnica cylindra 318 mm
7.Skok tłoka 330 mm
8.Pojemność skokowa silnika 157,2 litr.
9.Stopień sprężania 12 ÷ 13
10.Kierunek obrotów wału korbowego przeciwny do ruchu wskazówek zegara (patrząc od strony prądnicy)
11.Kolejność pracy cylindrów 1-3-5-6-4-2
12.Moc znamionowa 1200 KM
13.Znamionowa prędkość obrotowa wału
korbowego 750 ± 7 obr/min
14.Najmniejsza prędkość obrotowa biegu
jałowego 300 ± 12 obr/min
Moc odpowiadająca najmniejszej prędkości
obrotowej 185 KM
15.Ciśnienie spalania przy mocy znamionowej 70 kg/cm2
16.Różnica ciśnień spalania w poszczególnych
cylindrach nie więcej niż 2 kg/cm2
17.Czas pracy na biegu jałowym:
- w pozycjach nastawnika jazdy 0 + IV nie dłużej niż 40 min
- w pozycjach nastawnika jazdy V + VIII
(bez obciążenia trakcyjnego) bez ograniczenia
18.Rodzaj paliwa olej napędowy GOST 4749-73;
GOST 305-73; LS; IŻ-20; IŻ-35
wg PN-67/C-96048
19.Jednostkowe zużycie oleju napędowego
o wartości opalowej 10200 kcal/kg przy
mocy znamionowej 165+8,25 g/Km
20.Oleje
a) do układu smarowania silnika
- M12Б wg TY38101212-72 przy jednoczesnym zastosowaniu paliwa wg
GOST 4749-73
- M12Б wg TY38101264-72 przy jednoczesnym zastosowaniu paliwa wg
GOST 305-73
- Superol 11WW; Superol 11W
b) dla regulatora obrotów
- olej lotniczy MK22 lub MC20 GOST 1013-49 lub D11 GOST 5304-54
21.Jednostkowe zużycie oleju silnikowego nie więcej niż 2,15 g/kMh
22.Fazy rozrządu
otwarcie zaworów wlotowych
(przed GMP) 74˚
zamknięcie zaworów wlotowych
(po DMP) 41˚
otwarcie zaworów wlotowych
(przed DMP) 66˚
zamknięcie zaworów wylotowych
(po GMP) 74˚
23.Pompa wtryskowa
-rodzaj pompy sześciotłoczna blokowana
- stały kąt wprowadzania wtrysku
paliwa określony w stopniach obrotu
wału korbowego silnika 29 ± 1,5˚ (przed GMP wg menisku podczas suwu sprężenia)
24.Wtryskiwacz
- rodzaj wtryskiwacza zamknięty
- ciśnienie początku wtrysku 275 kG/cm2
25.Regulator obrotów
- Rodzaj regulatora odśrodkowy, izodromowy, z hydraulicznym serwomechanizmem i wielozakresową sprężyną.
26. Wyłącznik bezpieczeństwa
- rodzaj wyłącznika odśrodkowy
27. Układ smarowania
- wydajność pompy oleju (przy
prędkości obrotowej wału korbowego
750 obr/min) ok. 24 m3/godz
Temperatury oleju:
- na wejściu do silnika 63 ÷ 70˚C
- na wyjściu z silnika 65 ÷ 75˚C
- najwyższa dopuszczalna przy mocy
znamionowej 80˚C
- najniższa dopuszczalna przy pracy pod
obciążeniem krótkotrwałym (nie dłużej
niż 20 min) 40˚C
- różnica temperatur na wejściu i na
wyjściu z silnika nie więcej niż 12˚C
28. Układ chłodzenia
- rodzaj chłodzenia wodne, wymuszone w układzie zamkniętym
- woda chłodząca słodka (nie morska), miękka z dodatkiem antykorozyjnymi
- rodzaj pompy wody odśrodkowa
- stosunek liczby obrotów wału pompy
do wału korbowego silnika 2,4 : 1
- wydajność pompy przy 750 obr/min
wału korbowego silnika 90 m3/godz.
Temperatura wody chłodzącej:
- na wejściu do silnika 68 ÷ 75˚C
- na wyjściu z silnika 70 ÷ 80˚C
- najwyższa dopuszczalna 88˚C
- najniższa dopuszczalna + 40˚C
29. Sposób rozruchu silnika spalinowego elektryczny za pomocą uzwojenia rozruchowego prądnicy głównej
30. turbosprężarka
- wydajność przy znamionowej mocy
silnika spalinowego 2,0 ± 0,1 kg/sek.
- nadciśnienie doładowania przy
znamionowej mocy silnika
spalinowego nie mniej 0,41 kg/cm2
- temperatura gazów wylotowych przy
znamionowej mocy silnika spalinowego:
- za zaworami wylotowymi nie wyższa od 470˚C
- za turbiną nie wyższa od 450˚C
- przed turbiną nie wyższa od 600˚C
- różnica temperatur gazów
wylotowych poszczególnych cylindrów nie wyższa od 30˚C
- ciśnienie gazów wylotowych za
turbosprężarką (przeciwciśnienie)
bez odiskiernika 200 mm słupa wody
z odiskiernikiem 400 mm słupa wody
31. Czas pracy silnika
a) do pierwszego wyjęcia tłoków
- przy pracy linowej 9000 godz. (250 tys. km)
- przy pracy manewrowej 14000 godz. lub 2 ¼ roku
b) do naprawy głównej 45000 godz.
c) trwałość eksploatacyjna silnika 120000 godz.
UWAGI:
1) Zespół silnik spalinowy-prądnica, zachowujący wymagane parametry (moc, liczba obrotów, jakość spalenia)po przepracowaniu okresu 7000 - 500 godz. pracy manewrowej lub 100 tyś. km przebiegu w pracy liniowej, od początku eksploatacji lub od naprawy głównej może dalej pracować bez demontażu głowic cylindrów i wyjmowania tłoków.
2) Decyzja o dalszym dopuszczeniu silnika do pracy powinna być podjęta przez jednostkę eksploatującą i fakt ten powinien być odnotowany w książce silnika spalinowego
Rys.5. Schemat faz rozrządu
A - suw ssania
B - suw pracy
C - początek wtrysku paliwa
D - suw wydechu
E - suw sprężania
GMP - górny martwy punkt
DMP - dolny martwy punkt
IV. KADŁUB SILNIKA
§ 1. Skrzynia korbowa
Skrzynia korbowa silnika (rys. 6) stanowi podstawę dla zabudowy wszystkich części silnika. Jest ona odlewem żeliwnym. W dolnej części skrzyni posiadającej kształt koryta znajdują się poprzeczne przegrody, które pogrubione w części środkowej tworzą gniazda dla zabudowy dolnych panewek łożysk głównych. Pokrywy 7, 16, 21 łożysk głównych przymocowane są w skrzyni korbowej silnika śrubami dwustronnymi 29. Pokrywy łożysk mocowane są dwoma śrubami z wyjątkiem łożyska czwartego i siódmego, w których przewidziano po cztery śruby (numerację łożysk prowadzi się od pompy oleju do prądnicy).
Rys.6. Skrzynia korbowa silnika
1 - skrzynia korbowa, 2 - wskaźnik poziomu oleju, 3 - śruba dwustronna, 4 - pokrywa, 5 - nakrętka, 6 - panewki łożysk głównych (1,2,3,5 i 6-go),
7 - pokrywy łożysk głównych (1,2,3,5 i 6-go ), 8 - uszczelka, 9,11,13 - króćce doprowadzające olej do łożysk głównych, 10,14 - króćce doprowadzające olej do łożysk wału rozrządu, 12- krócic doprowadzający olej do dźwigni popychaczy, 15 - panewka 4-go łożyska głównego , 16 - pokrywa 4-go łożyska głównego, 17 - główny przewód oleju, 18 - króciec doprowadzający olej do przekładni zębatej napędu rozrządu, 19 - panewka 7-go łożyska głównego (oporowego), 20 - króciec doprowadzający olej do 7-go łożyska wału rozrządu, 21 - pokrywa 7-go łożyska głównego, 22 - pokrywa zielona, 23 - siatka,
24 - przewód, 25 - siatka, 26 - kołnierz filtru odśrodkowego oleju, 27 - siatka, 28 - korek spustowy, 29 - śruba dwustronna pokrywy łożyska głównego
Górna obrobiona powierzchnia skrzyni służy jako podstawa bloku cylindrów. Blok cylindrów przymocowany jest śrubami kotwowymi przechodzącymi przez otwory wykonane w specjalnych nadlewach (kolumnach) skrzyni w płaszczyźnie przegród poprzecznych i śrubami dwustronnymi, do których przewidziane są w skrzyni otwory.
W lewej górnej części poprzecznych przegród między kolumnami dla śrub kotwowych i boczną ścianą skrzyni znajdują się specjalne otwory dla zabudowy głównego przewodu oleju 17 układu smarowania.
Kolektor olejowy jest rurą zaślepioną korkiem po stronie prądnicy i posiada kołnierz w przedniej części do połączenie go z kadłubem napędu pompy oleju, Do kolektora wkręcone są króćce dla podłączenie przewodów doprowadzających olej do łożysk silnika.
Dolna część skrzyni stanowi miskę olejową, do której ścieka olej z układu smarowanie. Nad miską zabudowano sześć stalowych siatek 25, które stanowią swego rodzaju filtry a także służą jako przegrody zabezpieczające, przed nadmiernym przelewaniem się oleju. Każda siatka mocowana jest czterema śrubami dwustronnymi.
Dla spustu oleju z silnika w dno skrzyni korbowej wkręcony jest korek 28, wchodzący do kanału "Б", który łączy miskę olejową z komorą ssącą pompy oleju.
W przedniej części skrzynia posiada obrobiony kołnierz dla mocowania kadłuba napędu pompy oleju. Kadłub mocowany jest do skrzyni 24-ome śrubami dwustronnymi 3, z których 20 wkręconych jest do kołnierza skrzyni, a cztery do bloku cylindrów.
Kadłub ustalony jest na kołnierzu skrzyni dwoma kołkami ustalającymi.
W pogrubionej tylnej stronie, skrzynia posiada obrobione dwa kołnierze: mniejszy na przegrodzie skrzyni przekładni zębatej napędu rozrządu i większy na zewnętrznej czołowej powierzchni skrzyni. Do mniejszego kołnierza przymocowana jest 12-oma śrubami i ustalony dwoma kołkami. Dzielona pokrywa 22, uszczelniająca wyjście wału korbowego. Do większego kołnierza (zewnętrznego) przymocowany jest 10-oma śrubami dwustronnymi i ustalony dwoma kołkami stojan prądnicy.
Uszczelnienie wału korbowego zabudowane jest celem niedopuszczenia przedostawania się oleju z silnika do prądnicy. Uszczelnienie wykonano w kształcie labiryntu między wałem korbowym i pokrywą dzieloną uszczelnienia. Ponieważ w skrzyni korbowej podczas pracy silnika powstaje podciśnienie (patrz rozdz. XIV "Układ przewietrzania skrzyni korbowej"), powietrze atmosferyczne przez otwory zamknięte siatkami 23 i przewody 24 oraz labirynt uszczelniający, przedostaje się do skrzyni korbowej i swoim przeciwnym strumieniem nie dopuszcza do przedostawania się oleju do prądnicy głównej. Z obu stron skrzyni znajdują się dwa wzdłużne nadlewy „B” dla zabudowy silnika na ramie lokomotywy. Każdy nadlew posiada osiem otworów dla śrub mocujących.
Nad nadlewami z każdej strony, między poprzecznymi przegrodami znajduje się po sześć otworów kontrolnych, przez które można dokonywać montażu i demontażu łożysk wału korbowego. Każde trzy otwory kontrolne zamyka jedna pokrywa 4. Pokrywa mocowana jest czterema śrubami dwustronnymi wkręconymi w ścianę skrzyni korbowej. Między pokrywą i skrzynią, a także u podstaw śrub na skrzyni znajdują się uszczelki paranitowe.
§ 2. Łożyska główne wału korbowego
W gniazdach poprzecznych przegród skrzyni korbowej silnika, zabudowanych jest siedem łożysk głównych. Siódme łożysko jest łożyskiem oporowym. Każde łożysko składa się z dwóch wymiennych panewek i pokrywy. Panewki łożysk głównych wykonane są z brązu i wylane specjalnym babitem БK2.
Panewki zabezpieczone są przed obracaniem się przez zacisk, a przed przesuwem wzdłużnym występami zamków (rys. 7), które wchodzą w odpowiednie rowki wyfrezowane na styku gniazd skrzyni i pokryw łożysk.
Pokrywy łożysk głównych są odkuwkami stalowymi. W środku każdej pokrywy znajduje się pionowy otwór dla doprowadzenia oleju do czopów głównych wału korbowego. W górnej części z boku są nawiercone głuche otwory "a" (rys. 6) po jednym z każdej strony, służące do montażu i demontażu pokryw łożysk. W środku wewnętrznej powierzchni panewki znajduje się rowek połączony przez otwór z kanałem doprowadzenia oleju w pokrywach łożysk. Na styku panewek wyfrezowane są dodatkowe kanały, których przeznaczeniem jest zwiększenie przepływu oleju przez łożysko dla jego ochłodzenia.
Rys.7. Ustalenie panewek łożysk głównych wału korbowego
1 - występy ustalające położenie panewek w gniazdach łożysk głównych, 2 - pokrywa łożyska głównego, 3 - czop główny wału korbowego, 4 - panewki, 5 - stop łożyskowy, 6 - gniazdo łożyska głównego w skrzyni korbowej.
§ 3. Blok cylindrów
Blok cylindrów jest odlany z żeliwa i stanowi sztywną konstrukcję skrzynkową. W bloku cylindrów zabudowane są tuleje cylindrowe i wał rozrządu z dźwigniami i popychaczami. Blok cylindrów (rys. 8) posiada dwie obrobione powierzchnie poziome, z których dolna ma kołnierz.
Kołnierzem tym blok przymocowany jest do skrzyni korbowej czternastoma śrubami kotwowymi 19 i 29-oma śrubami dwustronnymi 21.
W płaszczyźnie śrub dwustronnych z lewej strony bloku, wywiercone są dwa otwory pod kołki stożkowe 9 ustalające blok na skrzyni. Do górnej powierzchni bloku mocowane są głowice cylindrów. Każda głowica cylindrów przymocowana jest do bloku ośmioma śrubami dwustronnymi 24. Wewnątrz blok jest podzielony poprzecznymi przegrodami tworzącymi sześć gniazd, w które wstawia się tuleje cylindrowe. Wstawione do bloku tuleje cylindrowe i otaczające je ścianki tworzą przestrzeń wodną.
Z prawej strony; oddzielnie od przestrzeni wodnych cylindrów, odlany jest kanał wzdłużny, który spełnia rolę przewodu doprowadzającego wodę do pompy wody. Do kanału w bloku woda doprowadzana jest przez króciec3 przymocowany do czołowej ścianki bloku.
Na tylnej ściance bloku (strona prądnicy) kanał łączy się ze złączką kątową 23 służącą do spustu wody z turbosprężarki. Dwa kołnierze - okrągły i czworokątny w górnej części prawej ściany bloku, bliżej prądnicy, służą do zamocowania pompy wody. Okrągły kołnierz połączony jest z kanałem wzdłużnym bloku, z którego pompa pobiera wodę i tłoczy ją przez kołnierz czworokątny do dolnej części przestrzeni wodnej kanałem pionowym odlanym w bloku. Przestrzenie wodne każdego cylindra w bloku, połączone są między sobą otworami w dolnej części przegród poprzecznych. Dla przepływu wody z komór chłodzących bloku do
Rys.8. Blok cylindrów
1 - blok cylindrów, 2 - śruba dwustronna z nakrętką do mocowania kadłuba napędu pompy oleju, 3 - króciec doprowadzania wody, 4 - tuleja cylindrowa,
5 - panewki wału rozrządu, 6 - zaślepka, 7 - uszczelka, 8 - pokrywa otworu kontrolnego, 9 - kołek ustalający, 10 - pierścień uszczelniający oleju,
11 - pierścień uszczelniający wody, 12 - nakrętka kołpakowa, 13 - śruba dwustronna, 14 - panewka wału rozrządu (środkowa), 15 - korek, 16 - panewka wału rozrządu (tylna), 17 - króciec doprowadzający olej do napędu pompy wtryskowej i do turbosprężarki, 23 - złączka, 24 - śruba głowicy cylindrów,
25 - nakrętka, 26 - tulejka uszczelniająca, 27 - gumowy pierścień uszczelniający tulei cylindrowej, 28 - króciec doprowadzający olej do łożysk wału rozrządu, 29 - tulejka, 30 - pierścień uszczelniający, 31 - śruba mocująca pompę wtryskową, 32 - śruba mocująca filtr paliwa, I - strona prądnicy głównej.
głowic cylindrów i równomiernego ich chłodzenie, w górnej płaszczyźnie bloku wokół każdego cylindra, w równych odległościach jeden od drugiego, przewiercono po osiem otworów łączących się z ośmioma niewielkimi komorami odlanymi w głowicach cylindrów. Z góry do sześciu otworów przelotowych wstawia się specjalne pierścienie 11 odporne na działanie gorącej wody a w dwa otwory umieszczone na osi poprzecznej cylindra wstawione są tulejki 29 przepuszczające wodę. Tulejki uszczelnione są pierścieniami gumowymi 30. Przegrody poprzeczne po prawej stronie przylegają do zewnętrznej strony bloku, a po lewej do przegrody wzdłużnej tworzącej ze ścianami zewnętrznymi bloku, przestrzeń dla wału rozrządu, dźwigni i popychaczy. Przestrzeń ta podzielona jest z kolei przegrodami poprzecznymi, w których dolnej części, a także w przedniej i tylnej ściance bloku wytoczone są gniazda dla zabudowy łożysk wału rozrządu. W górnej ściance nad wałem rozrządu znajduje się dwanaście otworów dla drążków popychaczy dźwigni zaworowych, osadzonych na głowicach cylindrów. Z góry otwory te posiadają wytoczenie dla zabudowy pierścieni uszczelniających 10 zabezpieczających przed wypływem oleju.
Zewnętrzna ścianka bloku po stronie wału rozrządu posiada sześć otworów rozmieszczonych wzdłuż bloku, między przegrodami poprzecznymi. Każde trzy otwory posiadają jedną wspólną pokrywę aluminiową 8, uszczelnioną podkładką paranitową 7, podobnie jak otwory w skrzyni korbowej silnika. Między otworami znajdują się kołnierze dla mocowania wsporników dźwigni popychaczy.
W bloku w miejscu wyprowadzenia końców wału rozrządu, odlane są dwa kołnierze, z których jeden (po stronie prądnicy) służy do mocowania kadłuba napędów kół zębatych, drugi (po stronie pompy oleju) zamknięty jest zaślepką 6. Z prawej strony bloku, w środkowej jego części, znajdują się dwie obrobione powierzchnie, w które wkręcone są cztery śruby dwustronne 31. Dla zamocowania pompy wtryskowej paliwa. Na powierzchniach tych wywiercone są dwa otwory pod kołki ustalające.
Dwie mniejsze powierzchnie z prawej strony, służą do zabudowy n8 nich filtru paliwa (za pomocą czterech śrub dwustronnych 32).
Na przedniej i tylnej ściance bloku wykonane są nadlewy z kołnierzami, wykorzystywane do zamocowania liny przy podnoszeniu i transporcie bloku lub silnika w całości (rys, 96).
Na kołnierzu w przedniej części znajduje się otwór doprowadzający wodę do silnika przez króciec 3.
§ 4. Tuleja cylindrowe
Tuleje cylindrowa jest odlana z żeliwa modyfikowanego. Dwa pierścienie „a” i „б” (rys 9) ustalają tuleję w bloku cylindrów. W trzy pierścieniowe rowki „B” zakłada się gumowe pierścienie uszczelniające przestrzeń wodną wokół tulei. W górnej części tuleja posiada kołnierz, którym opiera się na płycie górnej bloku. W górnej części kołnierza tulei wytoczony jest kanał pierścieniowy „б”, w który wchodzi kołnierz uszczelniający głowicę cylindrów. Wewnętrzna powierzchnia tulei (gładź cylindra) jest honowana.
Nacięcie „є” służy do prawidłowego zabudowania tulei w bloku.
§ 5. Łożyska wału rozrządu
Wał rozrządu oparty jest na siedmiu łożyskach. Łożyska składają się z panewek brązowych 5, 14, 16 (rys. 8) z wylaniem babitowym.
Na powierzchni zewnętrznej łożysk wytoczone są rowki pierścieniowe z otworami przelotowymi dla doprowadzenia oleju. Doprowadzenie oleju do każdego z łożysk odbywa się oddzielnymi przewodami od głównego przewodu oleju w skrzyni korbowej silnika, przez króćce 28.
§ 6. Głowice cylindra
Głowica cylindra jest odlewem żeliwnym w kształcie płaskiej skrzynki (rys. 10). Na niej znajdują się dwa zawory wlotowe i dwa wylotowe, wtryskiwacz i zawór indykatorowy. Zawór indykatorowy pokazany jest na rys. 11. Wewnętrzną część głowicy (rys. 10) podzielona jest na trzy podstawowe komory: dwie komory zaworów wlotowych i wylotowych połączone z komorą spalenia cylindrów otworami pod gniazda odpowiedniej pary zaworów i komory chłodzenia, dokąd woda przepływa z bloku przez osiem otworów równomiernie rozmieszczonych na obwodzie w dolnej części głowicy. Woda chłodząca omywa ścianki nadlewów, w których wprasowane są: prowadnice 5 i 10 zaworów i tuleja wtryskiwacza 15, następnie przepływa przez komory i omywa ścianki kanałów wlotowych i wylotowych, po czym przez króciec 3 zamocowany po stronie wylotu na górnej powierzchni głowicy płynie do kolektora wodnego 2
Rys.9. Tuleja cylindrowa.
Rys.10. Głowica cylindra
1 - głowica cylindra, 2 - kolektor wydechowy, 3 - króciec odprowadzający wody, 4 - śruba dwustronna kadłuba napędu zaworów, 5 - prowadnica zaworu wylotowego, 6 - kołnierz mocowania wtryskiwacza, 7 - śruba mocowania wtryskiwacza, 8 - nakrętka śruby mocowania pokrywy kadłuba napędu zaworów, 9 - nakrętka śruby mocowania kadłuba napędu zaworów, 10 - prowadnica zaworu wlotowego, 11 - kolektor powietrza doładowania, 12 - zawór indykatorowy, 13 - tuleja, 14 - pierścień uszczelniający, 15 - tuleja wtryskiwacza, 16 - przewód indykatorowy, 17 - wtryskiwacz.
Rys.11. Zawór indykatorowy
1 - wspornik, 2 - nakrętka, 3 - króciec, 4 - pokrętło, 5 - piasta pokrętła, 6 - iglica, 7 - kadłub zaworu
Głowica posiada osiem otworów przelotowych „a” dla śrub dwustronnych mocujących ją do bloku cylindrów. Dwa przelotowe otwory „б” służą do przejścia drążków popychaczy. W otworach „б” wykonane są wytoczenia, w które wstawia się tulejki 13. Wystające czoła tulejek uszczelnione są pierścieniami uszczelniającymi 14.
Pierścieniowa krawędź w dolnej części głowicy służy dla uszczelnienia powierzchni styku tulei cylindra z głowicą. Uszczelnienie osiąga się na skutek dotarcie powierzchni krawędzi i odpowiedniego wytoczenia pierścieniowego tulei. Otwory z zaślepkami na górnych i bocznych ścianach głowicy przewidziane są dla przeglądu i czyszczenia komory wodnej z kamienia.
V. UKŁAD TŁOKOWO - KORBOWY
§ 1. Wał korbowy
Stalowy wał korbowy (rys. 12) - posiada sześć wykorbień rozmieszczonych w trzech płaszczyznach pod kątem 120° względem siebie oraz sześć czopów korbowych i sześć czopów głównych. Czopy korbowe są drążone. Czopy główne i korbowe połączone są ukośnymi otworami, w które wstawione są przewody 8 doprowadzające olej. Czwarty i siódmy czop wału są najbardziej obciążone podczas pracy silnika, w związku z czym są one dłuższe od pozostałych.
Na końcu siódmego czopa głównego znajduje się kołnierz oporowy przejmujący siły osiowe. Za kołnierzem oporowym, za pomocą pierścieni zaciskowych 11 zabudowane jest dzielone koło zębate 12 o zębach śrubowych, przekazujące moment obrotowy przez koła zębate do napędu wału rozrządu, pompy wtryskowej i pompy wody.
Na jednym z końców wału korbowego znajduje się kołnierz z dwunastoma otworami służącymi do mocowania twornika prądnicy. W kołnierzu znajdują się dwa otwory gwintowane do śrub, wykorzystywanych przy odłączaniu prądnicy. Przy kołnierzu umieszczony jest stożkowy odrzutnik oleju. W przedniej części wału korbowego przed pierwszym czopem, głównym znajduje się kołnierz, na którym zabudowana jest tarcza 2. Na zewnętrznym czole tarczy wytłoczone są dwie krzywki 1 napędzające wał napędu pompy oleju. W środku tarczy przewiercony jest otwór służący do ustalania współ-osiowości wału napędu z wałem.
Na tarczy naniesiono 360 podziałek, co 1˚.
Rys.12. Wał korbowy
1 - krzywka, 2 - tarcza, 3 - czop korbowy, 4 - pokrywa łożyska głównego, 5 - panewka, 6 - pokrywa 4-go łożyska głównego, 7 - panewka 4-go łożyska głównego, 8 - przewód olejowy, 9 - pokrywa 7-go łożyska głównego, 10 - panewka 7-go łożyska głównego, 11 - pierścień zaciskowy, 12 - koło zębate wału korbowego, 13 - śruba pierścienia zaciskowego, 14 - tulejka ustalająca, 15 - śruba mocująca wirnik prądnicy.
§ 2. Korbowód
Korbowód (rys. 13) jest odkuwany ze stali stopowej. Trzon korbowodu 3 posiada przekrój dwuteowy. Wzdłuż trzonu przewiercony jest kanał „a” dla doprowadzenia oleju od stopy do głowy korbowodu. W głowie korbowodu zaprasowana jest tuleja sworznia tłokowego 4, wykonana z brązu.
Tuleja 4 posiada zewnątrz i wewnątrz rowek pierścieniowy „б” łączący się z kanałem „a” w trzonie korbowodu czterema otworami „B” służącymi dla doprowadzenia oleju do wewnętrzny powierzchni tulei.
Stopa korbowodu jest dzielona. Pokrywa 1 wykonana jest z takiej samej stali jak korbowód i przymocowana do niego czterema śrubami 5 ustalonymi przed obracaniem kołkami 6. Na śruby nakręcone są nakrętki koronowe 9 z zawleczkami. Łożyska korbowodu składają się z dwóch półpanewek brązowych, cienkościennych z wylaniem specjalnym habitem БK2. Osadzeniem na wcisk półpanewki zabezpieczone są przed obracaniem się. Od przesunięć poosiowych zabezpieczone są kołnierzami. Otwór w dolnej półpanewce służy dla prawidłowego ustalania jej ze pomocą kołka 8.Podobny otwór w górnej półpanewce pokrywa się z kanałem „a” i służy dla doprowadzenia oleju do głowy korbowodu.
§ 3. Tłok
Tłok 10 (rys. 14) jest odlany ze stopu aluminiowego. Kadłub tłoka wykonany jest jako odlew grubościenny o łagodnych przejściach pomiędzy denkiem tłoka i ściankami. Wgłębienia w denku tłoka z płaskim dnem głowicy cylindra tworzą komorę spalania. Na obwodzie denka pod zaworami wyfrezowane są cztery wgłębienia zabezpieczające luz między otwartymi zaworami i tłokiem.
W denku tłoka znajdują się dwa otwory z gwintem, wykorzystywane przy montażu i demontażu tłoka razem z korbowodem Tłok 10 posiada dwa nadlewy tworzące piasty, w które wstawia się sworzeń tłokowy typu pływającego. Od zewnętrznej strony w piastach osadzone są aluminiowe zaślepki 7 zabezpieczone przed obracaniem się osadzeniami na wcisk.
Sworzeń tłokowy 12 jest konstrukcji stalowej, wydrążony w środku z nawęgloną, hartowaną i polerowaną powierzchnią zewnętrzną. Do wnętrza sworznia tłokowego wstawiona jest cienkościenna stalowa rurka-osłona 13. Końce rurki są dokładnie rozwalcowane i w ten sposób między osłoną i sworzniem powstaje przestrzeń pierścieniowa dla oleju. W części środkowej sworznie, przewiercono cztery otwory promieniowe. Przez otwory te olej przepływa z luzów między sworzniem i tuleją 11 w górnej głowie korbowodu do przestrzeni pierścieniowej między osłoną a sworzniem. Na obwodzie sworznia znajduje się jeszcze osiem otworów, które połączone są z przestrzenią pierścieniową wewnątrz sworznia i służą do doprowadzenia oleju do powierzchni trących w piastach tłoka.
Na tłoku wytoczono siedem rowków, z których pięć umieszczonych jest powyżej, a dwa poniżej sworznia tłokowego. Dwa górne rowki służą do zabudowy chromowanych pierścieni uszczelniających o przekroju trapezowym; w pięciu następnych rowkach zabudowane są dwa pierścienie uszczelniające (o przekroju prostokątnym) i trzy pierścienie zgarniające. W rowkach pod pierścieniami zgarniającymi znajdują się otwory przelotowe dla odprowadzenia oleju zgarnianego przez pierścienie z gładzi cylindra do wewnętrznej komory tłoka, skąd olej ścieka do misy olejowej.
Rys.13. Korbowód.
1 - pokrywa stopek korbowodu, 2 - kołek ustalający pokrywę, 3 - trzon korbowodu,
4 - tulejka sworznia tłokowego, 5 - śruba korbowodowa, 6 - kołek ustalający śruby korbowodu, 7 - panewka, 8 - kołek ustalający panewkę, 9 - nakrętka koronowa,
10 - zawleczka.
Rys.14. Korbowód z tłokiem
1 - nakrętka koronowa, 2 - pokrywa stopy korbowodu, 3 - korbowód, 4 - pierścienie zgarniające, 5 - pierścienie uszczelniające, 6 - kołek ustalający zaślepki, 7 - zaślepka,
8 - kołek ustalający śruby korbowodu, 9 - zawleczka, 10 - tłok, 11 - tuleja sworznia tłokowego, 12 - sworzeń tłokowy, 13 - osłona rurowa, 14 -śruba korbowodowa, 15- wał korbowy.
VI. UKŁAD ROZRZĄDU SILNIKA
§ 1.Zawory wlotowe i wylotowe
W każdej głowicy cylindra zabudowane są po cztery zawory, z których dwa wlotowe służą do napełniania cylindrów powietrzem, a dwa wylotowe-dla odprowadzenia gazów wylotowych.
Zawory wlotowe (rys 15) wykonane są z wysokogatunkowej stali, a wylotowe-ze stali żaroodpornej.
Zawór wlotowy 3 różni się od zaworu wylotowego 2 mniejszą długością trzonu. Przylgnie zaworów wykonane są pod kątem 45°. Gniazda zaworów stanowią odpowiednie wytoczenia stożkowe w głowicy. Trzon każdego zaworu osadzony jest we wprasowanej w głowicy żeliwnej tulei, stanowiącej prowadnicę zaworową 9 i 12. Każdy zawór dociskany jest do gniazda dwoma sprężynami 4 i 5 osadzonymi u góry pod talerzykiem 6, zamocowanym na trzonie zaworu ze pomocą zamka 11
Rys.15. Zawory
1 - głowica cylindra, 2 - zawór wylotowy, 3 - zawór wlotowy, 4,5 - sprężyny zaworowe,
6 - talerzyk, 7 - zderzak zaworu, 8 - pierścień sprężysty, 9,12 - prowadnice zaworowe,
10 - pierścień fibrowy, 11 - zamek.
Mniejsza sprężyna 5 osadzona jest również pod talerzykiem i znajduje się wewnątrz większej sprężyny 4. Talerzyk zaworu posiada kołnierz centrujący sprężynę 4.
Dolnym oparciem sprężyn zaworowych jest: dla większej sprężyny zaworu wlotowego - górna powierzchnia głowicy cylindra naokoło kołnierza prowadnicy 9, dla mniejszej sprężyny -górna powierzchnia kołnierza prowadnicy, dla sprężyn zaworu wylotowego - powierzchnia kołnierza w górnej części prowadnicy 12.
W talerzyku zaworu nad zamkiem znajduje się wyżłobienie pierścieniowe, w którym jest osadzony pierścień sprężysty 8. Pod pierścieniem sprężystym znajduje się pierścień fibrowy, zabezpieczający przed przedostawaniem się nadmiernej ilości oleju na trzon zaworu.
Na wystającą nad zamkiem cylindryczną część trzonu nałożony jest cylindryczny zderzak 7, którego górna powierzchnia jest nawęglona, hartowana i szlifowana.
§ 2. Napęd zaworów
Zawory wlotowe i wylotowe napędzane są krzywkami wału rozrządczego przez specjalny mechanizm dźwigniowy (rys. 16). Krzywki wału rozrządu 26 naciskają na rolki 23 dźwigni popychaczy 20; dźwignie popychaczy przez drążki 16 działają na dźwignię zaworu wlotowego 14 i dźwignię zaworu wylotowego 9, a dźwignie na zawory. Dźwignie popychaczy zbudowane są na specjalnych wspornikach 24, które przymocowane są do bloku cylindrów 1 po stronie otworów kontrolnych. Każdy wspornik przykręcony jest do odpowiedniego kołnierza bloku czteroma śrubami. Wspornik 1 (rys. 17) wykonany jest jako stalowy, tłoczony stojak z dwoma piastami zewnętrznymi i jedną w środku. Na piastach wspornika na sworzniu 2 zabudowane są dwie dźwignie popychaczy.
Sworzeń 2 jest wewnątrz wydrążony. Wydrążony otwór sworznia jest z obu stron zaślepiony. Zewnętrzna powierzchnia sworzni jest szlifowana. Jedna dzwignia przeznaczona jest do napędu zaworów wlotowych, a druga - do napędu zaworów wylotowych. Każda dźwignia popychaczy jest odkuta ze stali i stanowi sztywną konstrukcję.
W piastach dźwigni osadzone są brązowe tulejki 5, za pośrednictwem których dźwignie osadzone są na sworzniu 2. Na drugim końcu, w dolnej części dźwignie są rozwidlone. W rozwidleniach na osiach 9 osadzone są rolki 8.
W górnej części rozwidlenia połączone są mostkami zaopatrzonymi w siedzenia 10 drążków popychaczy.
Olej doprowadzany jest do wewnętrznej przestrzeni sworznia 2 otworem w środkowej piaście wspornika 1. Olej przepływa przez dwa otwory w sworzniu 2 i smaruje tulejki 5. Wydrążony kanał olejowy w osi 9 jest zaślepiony z obydwu stron. Olej płynie do kanału przez otwór pionowy w piaście dźwigni, który pokrywa się z otworem promieniowym w osi po przeciwległej stronie wybrania pod śrubą ustalającą. Dwoma otworami w środkowej części osi, olej wypływa z kanału i smaruje powierzchnię oporową rolki 8. Rolka 8 dźwigni popychaczy jest stalowa, nawęglana powierzchniowo. Oś rolki 9 wykonana jest z brązu. Przez otwór poziomy w dźwigni olej doprowadzony jest od dołu do siedzenia 10 (rys. 17), skąd przedostaje się na oporowe powierzchnie kuliste siedzenia i główki drążka popychacza. Z tym poziomym otworem połączony jest otwór pionowy w mostku dźwigni, przez który olej płynie do rolki 8 popychacza. Gwintowany otwór w siedzeniu 10 służy dla demontażu siedzenia z wytoczenia w mostku dźwigni, a także dla wkręcenia specjalnej śruby przy regulacji faz rozrządu.
Z otworem w siedzeniu pokrywa się otwór w główce kulistej drążka popychacza, przez który olej zapełnia wewnętrzną przestrzeń drążka i płynie do smarowania mechanizmu dźwigniowego napędu zaworów. Drążki popychaczy nie mają jednakowej długości: dłuższe współpracują z zaworami wylotowymi. Poza tym drążki zaworów wylotowych i wlotowych
Rys.16. Napęd zaworów
1 - blok cylindrów, 2 - głowica cylindra, 3 - prowadnica zaworu wylotowego, 4 - sprężyna zaworu, 5 - zderzak zaworu, 6 - popychacz zaworu, 7 - pokrywa kadłuba napędu zaworów, 8 - rozpylacz oleju, 9 - dźwignia zaworu wylotowego, 10 - oś dźwigni, 11 - główka dźwigni zaworu, 12- nakrętka główki dźwigni zaworu, 13 - gniazdko główki dźwigni zaworu, 14 - dźwignia zaworu wlotowego, 15 - oś dźwigni zaworu wlotowego, 16 - drążek popychacza, 17 - pierścień uszczelniający oleju, 18 - tulejka uszczelniająca, 19 - pokrywa otworu kontrolnego, 20 - dźwignia popychacza, 21 - sworzeń dźwigni popychacza,
22 - siedzenie drążka popychacza, 23 - rolka dźwigni popychacza, 24 - wspornik, 25 - oś rolki, 26 - wał rozrządu.
Rys.17. Dźwignia popychacza.
1 - wspornik, 2 - sworzeń, 3 - zaślepka, 4 - śruba, 5 - tulejka brązowa, 6 - dźwignia popychaczy, 7 - blok cylindrów, 8 - rolka, 9 - oś rolki, 10 - siedzenie drążka popychacza, 11 - śruby.
Rys.18. Kadłub napędu zaworów
1 - kadłub, 2 - nasada, 3 - główka dźwigni zaworu, 4 -śruby, 5 - dźwignia zaworu wlotowego, 6 - dźwignia zaworu wylotowego, 7 - tulejki uszczelniające, 8 - popychacz zaworu, 9 - rozpylacz, 10,12 - tuleje dźwigni zaworów, 11 - oś dźwigni zaworu wylotowego, 13 - sprężyna wyrównawcza, 14 - zderzak, 15,17 - pierścienie uszczelniające, 16 - zaślepki, 18 - siedzenie dźwigni zaworu wlotowego, 19 - oś dźwigni zaworu wlotowego.
nie różnią się konstrukcyjnie i wykonane są w kształcie stalowych rur. W dolnej części drążka popychacza osadzona jest stopka, a w górnej gniazdko główki.
Dźwignie napędu zaworów dzielą się na dźwignie zaworów wlotowych i wylotowych. Dźwignie zabudowane są w kadłubie napędu zaworów. Kadłub napędu zaworów 1 (rys. 20) jest odlewem żeliwnym w kształcie otwartej skrzynki, od góry i od dołu zakończonej kołnierzami. Dolny kołnierz przeznaczony jest do mocowania kadłuba na głowicy cylindrów, a górny-do pokrywy 7 kadłuba napędu zaworów (rys. 16). Wewnątrz kadłuba znajdują się cztery nadlewy z otworami przelotowymi „a” dla śrub dwustronnych, za pomocą których przymocowany jest kadłub do głowicy cylindrów. Na ściankach bocznych kadłuba 1 (rys. 18) znajdują się wsporniki, w których wykonane są otwory dla osadzenia
osi 11 i 19. Na osiach 11 i 19 osadzone są dźwignie 5 i 6 napędu zaworów. Wsporniki zaopatrzone są w przecięcia i śruby ściągające 4 przeznaczone dla unieruchomienia osi dźwigni zaworowych.
Rys.19. Dźwignia zaworu wlotowego
1 - dźwignia, 2 - pierścień uszczelniający, 3 - tuleja łożyskowa, 4 - rozpylacz, 5 - śruby, 6 - nakrętki, 7 - zaślepka, 8 - nakrętka ustalająca rozpylacza, 9 - siedzenie dźwigni zaworu wlotowego
Rys.20. Dźwignia zaworu wylotowego
1 - dźwignia, 2 - pierścień uszczelniający, 3 - tuleje łożyskowe, 4 - rozpylacz, 5 - śruby, 6 - nakrętki, 7 - nakrętka ustalająca rozpylacza, 8 - zaślepka.
Rys.21. Popychacz zaworu
1 - gniazdo, 2 - pierścień sprężysty, 3 - stopka.
Dźwignie zaworów wlotowych i wylotowych (rys. 19 i 20) są dźwigniami dwuramiennymi. Drugie ramię od strony drążka popychacza na dźwigni zaworu wlotowego służy jako oparcie sprężyny wyrównawczej 13 (rys. 18), zabudowanej w kadłubie napędu. Końcowe zwoje sprężyny wyrównawczej 13 wchodzą w rowki nasady 2 i zderzaka 14. Sprężyna wyrównawcza wraz z przynależnymi elementami zabudowana jest na wsporniku wewnątrz kadłuba 1; wspornik odlany jest razem z kadłubem. Nasada 2 sprężyny zamocowana jest za pomocą dwóch śrub dwustronnych. Zderzak 14 posiada na dole główkę kulistą opierającą się w siedzeniu 18 dźwigni stanowiącej dodatkowe ramię dźwigni 5 zaworu wlotowego. Dźwignie posiadają otwory łożyskowe, w które z obydwu stron wtłoczone są tuleje 10 i 12. Wewnętrzne czoła tulei nie stykają się ze sobą, tworząc przestrzeń olejową wokół osi, na której osadzone są dźwignie. Z obydwu stron otworów łożyskowych znajdują się wytoczenia dla pierścieni uszczelniających 15 i 17.
W ramionach dźwigni (rys. 19 i 20) wywiercone są kanały „a” łączące się z wytoczeniem pierścieniowym w główkach popychaczy. Służą one dla doprowadzenia oleju kanałami wzdłużnymi „б” i „B” do tulei łożyskowych dźwigni zaworowych. Przez otwory promieniowe „ι” rowki pierścieniowe „б” tulei, olej płynie do przestrzeni „e” w łożyskach dźwigni. Z przestrzeni „e” olej przez otwory „Ж” płynie do rozpylaczy 4. Rozpylacz (rys. 19 i 20) stanowi wkręt, na bocznej powierzchni, którego wyfrezowany jest rowek przez całą długość gwintu. Z góry rowek ten pokrywa się z wycięciem dla śrubokrętu. Z kanału „Ж” olej przepływa przez rowek rozpylacza, skąd ukośnym strumieniem dostaje się do popychacza zaworu. Popychacz zaworu (rys. 21) składa się ze stopki 3 wykonanej ze stali, gniazda 1 wykonanego z brązu i pierścienia sprężystego 2. Popychacz w dolnej części zakończony jest kulistą główką o polerowanej powierzchni. Główka opiera się w kulistym gnieździe 1. Połączenie stopki z gniazdem zabezpiecza pierścień sprężysty 2 osadzony w rowku gniazda 1. Otworami wykonanymi w stopce 3 olej wypływa na roboczą powierzchnię zderzaka osadzonego na trzonie zaworu.
Popychacz zaworu jest zaciśnięty śrubami 5 i nakrętkami 6 (rys. 9 i 20).
§ 3. Wał rozrządu
Wał rozrządu 13 (rys. 22) wykonany jest ze stali i składa się z trzech części. Każda część wału posiada czopy i krzywki, wykonane razem z wałem. Każda krzywka przez układ dźwigni uruchamia dwa wlotowe lub dwa wylotowe zawory. Dla każdego cylindra, licząc od strony prądnicy, pierwszą jest krzywka napędu zaworów wylotowych, a drugą - krzywka napędu zaworów wylotowych. Krzywki umieszczone są na wale rozrządu (jedna w stosunku do drugiej) zgodnie z fazami rozrządu i kolejnością pracy cylindrów silnika: 1-3-5-6-4-2. Skrajne czopy środkowej części wału rozrządu i łączone z nimi czopy zewnętrznej części wału (oporowe i końcowe) posiadają w czołowej części osiem otworów dla łączących je śrub dwustronnych. Oddzielne części Wału są centrowane między sobą kołnierzami i wytoczeniami na powierzchniach stykowych. Zmontowany wał rozrządu posiada osiem czopów łożyskowych i dwanaście krzywek. Na stożkowej końcówce wału rozrządu, na pryzmatycznym wpuście 4, osadzone jest koło zębate 3.
Końcówka wału rozrządu posiada kanał wewnętrzny „a” połączony przez dwa otwory promieniowe z rowkiem pierścieniowym „б” na siódmym czopie wału. Od czoła końcówki wału kanał wewnętrzny zamknięty jest korkiem. Olej płynący z układu smarowania do siódmego łożyska wału rozrządu wypełnia rowek pierścieniowy „б” na czopie wału i przez otwory promieniowe płynie do kanału końcówki wału. Z wewnętrznego kanału „a” przez otwory promieniowe w czopie końcowym olej płynie i smakuje panewkę łożyska 8, a przez otwory promieniowe „B” w stożkowej części wału i dalej przez ukośny kanał „ι” i poziomy
Rys.22. Wał rozrządu
1 - blok cylindrów, 2 - półpierścienie oporowe, 3 - koło zębate, 4 - wpust, 5 - kadłub przekładni zębatej napędu układu rozrządu,
6 - pokrywa łożyska oporowego, 7 - korek, 8 - panewka łożyska oporowego, 9 - podkładka, 10 - zawleczka, 11 - nakrętka, 12 - pokrywa kadłuba przekładni zębatej napędu układu rozrządu, 13 - wałek rozrządu, 14 - króciec, 15,16,17 - panewki łożysk wału rozrządu (tylna, środkowa i przednia), 18 - zaślepka
kanał w piaście koła zębatego 3 smaruje powierzchnie trące koła zębatego i półpierścienie oporowe 2. Z rowka pierścieniowego „б” na siódmym czopie wału rozrządu kanałem w bloku i króćcem 14 część oleju płynie przewodem do układu smarowania łożysk turbosprężarki, wału napędu pompy wtryskowej i łożysk pompy wtryskowej. Z rowka „б” przez króciec olej odprowadzany jest przewodem do manometru.
§ 4. Napęd wału rozrządu, pompy wtryskowej i pompy wody
Przekładnia zębata (rys. 23) służy do przekazywania momentu obrotowego z wału korbowego, do wału rozrządu, do wału pompy wtryskowej i wału pompy wody. Przekładnia posiada specjalny żeliwny kadłub 7 ze zdejmowalną pokrywą 9. Kadłub napędu przymocowany jest do kadłuba silnika i bloku cylindrów po stronie prądnicy. W kadłubie napędu znajdują się trzy koła zębate, z których koło 3,zazębiające się z kołem 2 osadzonym na wale korbowym, jest kołem pośredniczącymi dwa duże koła zębate 1 i 6 wału rozrządu i wału napędu pompy wtryskowej zazębiają się z kołem pośredniczącym. W kadłubie i w pokrywie w płaszczyźnie podziału, wykonane są dwa gniazda, w których od strony silnika jest ułożyskowany wał rozrządu i wał 27 napędu pompy wtryskowej. Od strony prądnicy kadłub w osiach wałów zamknięty jest pokrywami łożysk oporowych 17. Na stożkowych końcówkach wałów w kadłubie osadzone są na wpustach koła zębate 1 i 6. Z obydwu stron -kołnierza piasty każdego koła, zabudowane są oporowe połpierścienie brązowe 24 z wylaniem babitowym, ograniczające luz wzdłużny wału. Smarowanie powierzchni oporowych półpierścieni 24 odbywa się pod ciśnieniem, olejem płynącym z wewnętrznych otworów wału rozrządu i wału napędu pompy wtryskowej przez otwory promieniowe „б” w stożkowych końcówkach wałów i otwór „a” w piastach kół zębatych. Przez ukośny otwór „B” w dolnej części kadłuba olej ścieka do skrzyni korbowej silnika.
Nadlew w górnej części pokrywy 9 posiada z obydwu stron kołnierze z wytoczonymi gniazdami. Od strony bloku cylindrów do kołnierza przymocowany jest kadłub pompy wody do wnętrza kadłuba napędu wchodzi końcówka wału pompy wody z kołem zębatym 14 zazębiającym się z kołem 6 napędu pompy wtryskowej. Po przeciwległej stronie do kołnierza przymocowany jest oddzielacz oleju 10 układu przewietrzania skrzyni korbowej. W górnej części nadlew ten posiada jeszcze jeden kołnierz, na którym zamontowany jest zawór bezpieczeństwa 15. Pokrywa 9 przymocowana jest do kadłuba za pomocą czternastu śrub, z których cztery wkręcone są w kadłub, a dziesięć śrub przechodzi przez otwory w kadłubie i przymocowuje pokrywę razem z kadłubem do silnika. Pokrywa ustalana jest na kadłubie dwoma cylindrycznymi kołkami, a kadłub ustalany jest na skrzyni korbowej silnika dwoma kołkami stożkowymi 23. Cylindryczne i stożkowe kołki posiadają w górnej części gwint dla ułatwienia demontażu.
Kadłub napędu przymocowany jest do bloku cylindrów dwunastoma śrubami, z których dziesięć wkręconych jest w kadłub, a dwie w kołnierz bloku mocowane od wnętrza kadłuba.
Od strony bloku cylindrów, do kołnierza kadłuba napędu, za pomocą ośmiu śrub przymocowany jest kadłub łożyska 25 wału pompy wtryskowej. W kadłubie łożyska wału pompy wtryskowej i w pokrywach łożysk oporowych 17 wału rozrządu i wału pompy wtryskowej wprasowane są panewki brązowe z wylaniem babitowym. Smarowanie panewki 26 łożyska wału pompy wtryskowej odbywa się przez króciec 28, do którego podłączony jest przewód od siódmego łożyska wału rozrządu. Smarując powierzchnię roboczą tulei, olej przez otwory promieniowe w wale napędu płynie przez jego kanał wzdłużny, z którego przez otwory promieniowe smaruje łożyska oporowe 17. Koła zębate przekładni są kołami walcowymi o zębach śrubowych. Koła 1 i 6 posiadają jednakowe wymiary (120 zębów).
Rys.23. Przekładnia zębata napędu układu rozrządu
1 - koło zębate napędu wału rozrządu, 2 - koło zębate wału korbowego, 3 - koło zębate pośredniczące, 4 - śruba, 5 - skrzynia korbowa, 6 - koło zębate napędu pompy wtryskowej, 7 - kadłub, 8 - kołnierz, 9 - pokrywa, 10 - oddzielacz oleju, 11 - przewód układu przewietrzania skrzyni korbowej, 12 - blok cylindrów, 13 - korek, 14 - koło zębate napędu pompy wody, 15 - zawór bezpieczeństwa układu przewietrzania skrzyni korbowej, 16 - siatka oddzielacza oleju, 17 - pokrywa łożyska oporowego, 18 - korek, 19 - oś koła zębatego pośredniczącego, 20 - pierścienie oporowe, 21 - tuleje, 22 - śruba, 23 - kołek stożkowy, 24 - półpierścienie oporowe, 25 - kadłub łożyska wału napędu pompy wtryskowej, 26 - panewka łożyska wał napędu pompy wtryskowej,
27 - wał napędu pompy wtryskowej, 28 - króciec.
Rys.24. Napęd pompy wtryskowej.
1- wał krzywkowy pompy wtryskowej, 2 - kadłub pompy wtryskowej, 3 - kołnierz, 4 - osłona dzielona, 5 - śruba łącząca wały, 6 - śruba osłony, 7 - wał napędu pompy wtryskowej, 8 - osłona wału, 9 - króciec doprowadzający olej silnikowy, 10 - kadłub łożyska, 11 - kołek pierścienia, 12 - koło zębate napędu pompy wtryskowej, 13 - nakrętka, 14 - kadłub przekładni zębate napędu układu rozrządu,
15 - podkładka, 16 - pokrywa łożyska oporowego, 17,18 - korki, 19 - panewka łożyska oporowego, 20 - wpust, 21 - półpierścienie oporowe, 22 - tuleja brązowa.
Napędzają one wał rozrządu i wał pompy wtryskowej z przełożeniem 1: 2 tzn. po jednym obrocie wału korbowego wały te wykonują pół obrotu. Koło pośredniczące 3 zamontowane jest na osi 19 osadzonej w gniazdach wsporników, w dolnej części kadłuba napędu 7. Oś ustalona jest we wspornikach śrubą 4. Z obu stron w piastę koła pośredniczącego wprasowane są dwie tuleje brązowe 21. Otworem „Ж” we wsporniku mocowania koła pośredniczącego od strony prądnicy, olej z układu smarowania silnika płynie przez skrajny otwór promieniowy „e” w osi 19 do jej wewnętrznej przestrzeni, skąd trzema innymi otworami promieniowymi „e” do smarowania tulei 21 i przez otwór „б” w piaście koła do smarowania powierzchni zębów.
Luz wzdłużny koła pośredniczącego 3 reguluje się pierścieniami oporowymi 20. Wał 7 (rys. 24) napędu pompy wtryskowej posiada jeden czop, opierający się na tulei brązowej 22 łożyska po stronie kadłuba 14. Jako drugie łożysko wału napędu pompy, służy końcowe łożysko wału krzywkowego i pompy wtryskowej, ponieważ wały te połączone są między sobą sztywno śrubami 5 i podparcie jednego z nich jest podparciem drugiego. Wał 7 jest drążony. Wewnętrzna przestrzeń wału napędu łączy się z wewnętrzną przestrzenią wału krzywkowego i pompy wtryskowe, tworząc kanał doprowadzający olej do łożysk pompy wtryskowej. Do kanału wału napędu, olej płynie z króćca 9 (króciec 28 na rys. 23) przez otwory promieniowe w kadłubie łożyska 10 i tulei 22 a dalej rowkami pierścieniowymi i otworami promieniowymi do czopa łożyska oporowego. Wał napędu jest osłonięty osłonami 4 i 8.Uszczelnię połączeń osłon zabezpieczone jest podkładka gumowa.
VII. UKŁAD DOŁADOWANIA I WYLOTU GAZÓW
Układ doładowania i wylotu gazów składa się z turbosprężarki, kolektora wlotowego chłodnicy powietrza doładowania i kolektora wylotowego.
Zasysanie powietrze do turbosprężarki odbywa się przez filtr powietrza, zabudowany w ścianie bocznej nadwozia lokomotywy.
§ 1. Turbosprężarka
Na silnikach typu ПD1M zabudowana jest turbosprężarka TK 30, zabezpieczająca zwiększenie ilości powietrza w cylindrach. Turbosprężarka (rys. 25) składa się ze sprężarki odśrodkowej, i osiowej turbiny gazowej napędzanej energią gazów wylotowych Gazy wylotowe z cylindrów silnika, przez kolektor wylotowy, kierowane są do turbiny gazowej. Turbina napędza sprężarkę, która zasysa powietrze, spręża je i przez chłodnicę powietrze oraz kolektor doładowania doprowadza do kanałów wlotowych w głowicach cylindrów.
Opis budowy, działania, obsługi i utrzymania turbosprężarki patrz „Obsługa i utrzymanie lokomotywy SM 48”, załącznik 17 „Turbosprężarka typ TK. Budowa, obsługa i utrzymanie”.
§ 2. Kolektor doładowania
Kolektor 1 jest rurą stalową z przyspawanymi do niej sześcioma, króćcami rurowymi służącymi do doprowadzenia powietrza z kolektora do każdego cylindra, jak również do zamocowania kolektora na silniku. W górnej części kolektora znajduje się korek dla podłączenia manometru, mierzącego ciśnienie powietrza doładowania. Oprócz tego na kolektorze znajduje się króciec spustu osadu i korek do połączenia termometru dla pomiaru temperatury powietrza doładowania. Kolektor doładowania pokazany jest na rys. 26.
Rys.25
§ 3. Chłodnica powietrza doładowania
Na silnikach ПD1M zabudowana jest chłodnica powietrza doładowania (rys. 27), która jednym kołnierzem przez łącznik kątowy jest przymocowana do turbosprężarki a drugim do kolektora wylotowego. Chłodnica składa się z kadłuba o kształcie skrzynkowym, w którym zamontowane są sekcje rurowe typu radio torowego. Woda chłodząca doprowadzona do dolnej komory chłodnicy
przepływa wewnątrz rurek, chłodzi rurki i płytki chłodnicy powietrza. Odprowadzenie wody następuje z górnej komory chłodnicy.
Dla zmniejszenia korozji elektrolitycznej chłodnicy pod pokrywami zabudowane są płyty cynkowe.
Ciśnienie wody przed chłodnicą utrzymywane jest w granicach 0,3 + 0,4 kg/cm2.
Rys.26. Kolektor doładowania
1 - kolektor doładowania, 2 - króciec spustu oleju, 3 - króciec termometru, 4 - kołnierz mocowania chłodnicy powietrza doładowania.
§ 4. Kolektory wydechowe gazów
Gazy wylotowe z cylindrów silnika, dwoma kolektorami wylotowymi (rys. 28) płyną do turbosprężarki i napędzają jej turbinę. Dolnym kolektorem odprowadzane są gazy wylotowe z pierwszego, czwartego i piątego cylindra, a górnym z drugiego, trzeciego i szóstego cylindra.
Kolektory wylotowe zarówno dolny, jak i górny wykonane są z oddzielnych rur połączonych między sobą teleskopowo, co umożliwia wydłużenia liniowe przy zmianach. Pierścienie uszczelniające (typu tłokowego) połączeń teleskopowych, zabezpieczające przed wylotem gazów z kolektora, wykonane są ze specjalnego żeliwa żaroodpornego. Każdy kolektor składa się z trzech oddzielnych części (sekcji), które oddzielnie zabudowuje się na silniku i oddzielnie demontuje. Styki między sekcjami wypełnia się suchą masą termoizolacyjną „Mamba” i zamyka się dzielonymi osłonami łączonymi śrubami. Sucha izolacja termiczna wykonana jest z formowanej waty mineralnej, azbestu i gliny i jest owinięta drutem. Zewnątrz
Rys.27. Chłodnica powietrza doładowania
1 - kadłub chłodnicy, 2 - pokrywa, 3 - uszczelka, 4 - nakrętka, 5 - podkładka, 6 - śruba dwustronna, 7 - króciec do pomiaru ciśnienia powietrza.
izolacja ta chroniona jest osłonami z cienkiej blachy stalowej Kolanka trójników owinięte są tkaniną azbestową. Na wszystkich trójnikach przewidziano otwory dla termopar do pomiaru temperatury gazów wylotowych poszczególnych cylindrów podczas badań. Oprócz otworów w trójnikach w sekcjach piątego i szóstego cylindra, przewidziano po dwa otwory: w jeden wstawia się podczas badań opornikowych termoparę dla pomiaru temperatury gazów wylotowych przed turbosprężarką, do drugiego rurkę manometru dla pomiaru ciśnienia gazów wylotowych. Wszystkie wymienione otwory zaślepione są korkami.
Rys.28. Kolektory wylotowe
1-6 - sekcja cylindrów od 1-go do 6-go, 7 - masa termoizolacyjna, 8 - osłona, 9 - opaska zaciskowa.
VIII. UKŁAD ZASILANIA PALIWEM
§ 1. Ogólna budowa i praca układu
Układ zasilania paliwem jest przeznaczony do doprowadzenia paliwa do pompy wtryskowej i dokonywania pod wysokim ciśnieniem wtrysku paliwa do cylindrów silnika. Paliwo podawane jest w ściśle określonych dawkach i w określonej kolejności pracy cylindrów silnika. Wtryskiwane pod wysokim ciśnieniem paliwo jest rozpylane na drobne cząstki. Układ (rys. 29) składa się z pompy podającej paliwo, filtrów paliwa, pompy wtryskowej przewodów niskiego i wysokiego ciśnienia.
Pompa podająca paliwo zasysa paliwo ze zbiornika poprzez podwójny siatkowy filtr wstępnego oczyszczania i tłoczy je pod ciśnieniem nie wyższym niż 5,3 kG/cm2 do filtra dokładnego oczyszczania zabudowanego na silniku.
Zawór odciążający zabudowany na przewodzie od pompy do filtru nie pozwala na wzrost ciśnienia w przewodzie ponad 5,3 kG/cm2, przepuszczając nadmiar paliwa do zbiornika przewodem zlewowym.
Z filtru dokładnego oczyszczania, oczyszczone paliwo płynie pod ciśnieniem 2,5 kG/cm2 do kolektora 2 pompy wtryskowej. Ciśnienie 2, 5 kG/cm2 w kolektorze paliwa utrzymuje zawór redukcyjny odprowadzający nadmiar paliwa przewodem zlewowym do zbiornika* Pompo wtryskowa tłoczy paliwo pod wysokim ciśnieniem do wtryskiwaczy wg kolejności pracy cylindrów. Paliwo przesączające się z pompy wtryskowej i wtryskiwaczy odprowadzane jest do zbiornika.
Ogólny schemat układu paliwowego lokomotywy pokazany jest na rys. 30.
§ 2. Pompa wtryskowa
Pompa wtryskowa służy dla podawania paliwa do wtryskiwaczy w ściśle określonych dawkach i w określonym momencie zależnym od położenia wału korbowego silnika. Pompa wtryskowa jest pompą typu tłoczkowego. Tłoczki pompy posiadają stałą wielkość skoku.
Regulacja ilości podawanego paliwa odbywa się przez przelew nadmiaru paliwa pod koniec skoku tłoczenia.
Rys.29. Schemat zasilania silnika paliwem
1 - pompa wtryskowa, 2 - kolektor paliwa, 3 - wtryskiwacze, 4 - kolektor odprowadzający przecieki paliwa z wtryskiwaczy, A - odprowadzanie paliwa z wtryskiwaczy,
B - odprowadzanie przecieków paliwa z pompy wtryskowej, C - do zbiornika paliwa.
Rys.30. Schemat układu paliwowego
26,28 - kurki; 27 - zawór zwrotny; a - pomocnicza pompa podająca paliwo; δ - zawór bezpieczeństwa (5,3 kG/cm2); b - manometr; л - filtr dokładnego oczyszczania paliwa;
ә- zespół silnik spalinowy - prądnica; e - zawór zwrotny kulowy; ж - zbiornik paliwa;
З - zawór spustu pa;iwa z osadnika; u - podgrzewacz paliwa; k - korek odpowietrzający;
η - filtry wstępnego oczyszczania paliwa; M - zawór redukcyjny do 2,5 kG/cm2
Podstawowe dane techniczne
Liczba sekcji (tłoczków) 6
Średnice tłoczka 20 mm
Skok tłoczka 20,6 mm
Kolejność pracy sekcji 1-3-5-6-4-2
Kierunek obrotu wału pompy przeciwnie do ruchu wskazówek zegara patrząc od strony prądnicy.
Kadłub pompy 8 (rys.31) jest odlewem żeliwnym w kształcie skrzynki i jest przeznaczony do zabudowy w nim wszystkich części oraz do mocowania pompy do bloku cylindrów. W dolnej części kadłub posiada przestrzeń, w której znajduje się wał krzywkowy; w części środkowej umieszczonych jest sześć popychaczy, a na górnej obrobionej powierzchni zabudowanych jest sześć sekcji pompy. W dolnej części kadłuba znajdują się trzy przegrody poprzeczne z wytoczonymi otworami i wprasowanymi panewkami wylanymi babitem, będącymi łożyskami wału krzywkowego pompy. Między górną powierzchnią a przestrzenią wału krzywkowego znajduje się na całej długości przegroda pozioma. W przegrodzie osiowo z otworami sekcji wytoczono sześć otworów dla popychaczy. Z zewnątrz z prawej strony (patrząc od strony stanowiska sterowania) kadłub posiada otwór podłużny zamknięty pokrywą. W pokrywie zabudowany jest mechanizm wyłączenia sekcji pompy.
Na lewej ściance kadłuba w górnej jej części znajduje się nadlew wzmocniony trzema poprzecznymi przegrodami. W przegrodach nadlewu wytoczone są otwory i wtłoczone łożyska rolkowe stanowiące podparcie wału regulacji podawania paliwa. Na wale zamocowanych jest sztywno sześć dźwigni połączonych z listwami zębatymi.
Wał krzywkowy 9 służy do okresowego przemieszczania tłoczków w pompie z położenia dolnego w górne. Posiada on sześć krzywek rozmieszczonych pod kątem 60° względem siebie w kolejności 1 - 3 - 5 - 6 - 4 - 2 licząc od strony regulatora. Wał posiada trzy czopy, na których jest ułożyskowany w kadłubie pompy. Końcówki wału krzywkowego są obrobione i służą: przednia - dla mocowania wyłącznika bezpieczeństwa z cylindrycznym kołem zębatym, tylna - dla połączenia z wałem napędu pompy wtryskowej. Wewnątrz wał krzywkowy posiada drążony kanał dla doprowadzenia oleju do łożysk i wyłącznika bezpieczeństwa. Popychacze napędzają tłoczki pompy. Każdy popychacz składa się z kadłuba 11, rolki 12 i osi 13, pokrywy 2, kołnierze 3 i śruby 4. Kadłub popychacza jest wykonany ze stali nawęglanej i hartowanej z zewnętrzną powierzchnią cylindryczną i końcówką z gwintem wewnętrznym, dla śruby popychacza. W dolnej części kadłuba znajduje się otwór nawskrośny dla brązowej osi 13 z osadzoną na niej rolką 12. Śruba popychacza służy dla regulacji momentu początku podawania paliwa przez tłoczki. Śruba posiada sześciokątny łeb z cylindryczną główką o powierzchni kulistej, na której opiera się prowadzenie sprężyny tłoczka. Położenie śruby ustala się przeciwnakrętką. Sekcje pompy wtryskowej są zdejmowane, co pozwala na ich wymianę w czasie eksploatacji. Kadłub sekcji 5 (rys.33) wykonany jest w kształcie tulei. Jest odlany z żeliwa i przeznaczony do montowania w nim wszystkich części sekcji, a także mocowania sekcji do kadłuba pompy. W kadłubie sekcji na poziomie tulei z wieńcem zębatym 15 znajduje się nadlew; w nadlewie wywiercony jest poziomy otwór przelotowy, w którym wprasowane są z obydwu stron dwie mosiężne tulejki 19. Przez tulejki przechodzi zębata listwa regulacyjna 13, której zęby zazębiają się z wieńcem zębatym tulejki tłoczka. Koniec wkrętu ograniczającego 14 wchodzi we wzdłużny rowek na listwie i nie dopuszcza do jej przekręcania się. Na końcu listwa posiada wycięcie i otwór służący do przegubowego połączenia jej z dźwignią 36 9ys.32) Na drugim końcu listwa posiada podziałkę określającą prawidłowość zabudowy nowej sekcji. Na listwach pierwszej
Rys.31. Pompa wtryskowa - przekrój podłużny
1 - sprężyna, 2 - pokrywa, 3 - kołnierz, 4 - śruba, 5 - dźwignia awaryjnego zatrzymania silnika, 6 - sprężyna, 7 - cięgło wyłączania sekcji, 8 - kadłub pompy, 9 - wał krzywkowy, 10 - tuleja, 11 - kadłub popychacza, 12 - rolka popychacza, 13 - oś popychacza, 14 - dźwignia wyłącznika bezpieczeństwa, 15 - kadłub wyłącznika, 16 - dźwignia, 17 - ciężarek, 18 - trzpień, 19 - ogranicznik skoku, 20 - kołek stożkowy, 21 - koło zębate napędu regulatora obrotów, 22 - pokrywka, 23 - śruba, 24 - sprężyna, 25 - nakrętka regulacyjna, 26 - kadłub napędu regulatora.
i szóstej sekcji pompy wtryskowej zabudowane są ograniczniki przesuwu listwy, a tym samym i ilości podawanego paliwa.
Sekcja tłocząca (tłoczek i cylinder) stanowią precyzyjną parę tzn. że dwie części są dotarte do siebie z wysoką dokładnością. Cylinder tłoczka 12 (rys.33 i 34) jest tuleją posiadającą w górnej pogrubionej części dwa otwory łączące wewnętrzną przestrzeń cylindra z wytoczeniem w kadłubie sekcji, do którego doprowadzane jest paliwo.
Rys.32. Pompa wtryskowa 0 przekrój poprzeczny
8 - kadłub pompy, 29 - króciec spustowy, 30 - pokrywa dolna kadłuba pompy,
31 - uszczelka, 32 - uchwyt dźwigni wyłącznika sekcji, 33 - wałek przesuwny zbieraka, 34 - dolny segment zębaty, 35 - górny segment zębaty, 36- dźwignia, 37 - króciec doprowadzający paliwo, 38 - kolektor paliwa, 39 - pokrywa, 40 - uchwyt wyłącznika sekcji pompy, 41 - wyłącznik sekcji, I - przekrój przez kadłub napędu wyłącznika bezpieczeństwa, II - przekrój przez wyłącznik popychacza sekcji.
Tłoczek 11 (rys.33 i 34) przeznaczony jest dla podawania paliwa do wtryskiwaczy i jednocześnie służy dla regulacji ilości podawanego paliwa odpowiednio do obciążenia silnika. W górnej części tłoczek posiada pionowy rowek „a” połączony podtoczeniem „б”. Od pionowego rowka „a” bierze początek krawędź o przebiegu śrubowym „В” służąca do regulacji ilości paliwa podawanego przez tłoczek. Poniżej wytoczenia znajduje się uszczelniający kanał pierścieniowy „ι” utrudniający przesączenie się paliwa między tłoczkiem 11 i cylindrem 12. Wszystkie krawędzie na roboczej powierzchni tłoczka są ostre, co pozwala na dokładne rozpoczęcie i zakończenie podawania paliwa, W dolnej części tłoczek posiada dwa skrzydełka „б” wchodzące w wycięcia w tulejce z wieńcem zębatym 15. Na dole tłoczek zakończony jest główką „e”. Na główkę nasadza się talerzyk 17 sprężyny tłoczka. Sprężyna 1 służy do sprawdzania tłoczka w dolne położenie.
Zawór tłoczny (rys. 33 i 35) służy do odcięcia wewnętrznej przestrzeni przewodu wysokiego ciśnienia od przestrzeni nad tłoczkiem przy skoku tłoczka w dół, aby przewód pozostał napełnionym. Zawór tłoczny, składa się z grzybka 8 i gniazda 10 ściśle dotartych między sobą. Gniazdo 10 zaworu zabudowane jest na górnej części cylindra 12 i przyciskane jest do niej króćcem 7 wkręcanym w kadłub sekcji. Sprężyna 6 zaworu tłocznego przeznaczona jest do zamknięcia zaworu po zakończeniu podawania paliwa. Pierścień oporowy 18 zabudowany w dolnym wyżłobieniu kadłuba zabezpiecza prowadnicę sprężyny 16 przed wypadnięciem z kadłuba.
Począwszy od 1966 r. na silnikach zabudowuje się pompy wtryskowe z zaworem tłocznym nowej konstrukcji. Zawór tłoczny nowej konstrukcji został wprowadzony dla poprawienia charakterystyki hydraulicznej podawania paliwa do cylindrów i zmniejszenia nierównomierności podawania paliwa przy pracy na biegu jałowym i przy małych obciążeniach (rys. 35)
Na grzybku 4 zaworu tłocznego ø 14 mm znajduje się kołnierz odciążający „б” i otwór korekcyjny A (ø 1 mm). W króćcu zaprasowany jest ogranicznik 2 skoku grzybka. Zastosowanie ogranicznika skoku zabezpiecza stały skok o wielkości 4mm. W celu zmniejszenia objętości paliwa nad zaworem w przestrzeni wysokiego ciśnienia zastosowano szczelne bezpośrednie połączenie czoła króćca 1 z dotartym czołem kadłuba zaworu 6. Na czole króćca znajduje się kanał pierścieniowy. Aby nie dopuścić do przesączania się paliwa z komory sekcji pompy wtryskowej przez połączenie gwintowe króćca, zastosowano uszczelniający pierścień gumowy 5.
W celu zewnętrznego odróżnienia pompy wtryskowej z zaworem tłocznym nowej konstrukcji na cylindrycznej powierzchni zewnętrznej króćca znajduje się pierścieniowy żłobek „B”. Smarowanie pompy wtryskowej (rys, 36) jest systemu wymuszonego Olej jest doprowadzony do wału napędu i dalej przez wydrążony wał krzywkowy. Z wału krzywkowego olej płynie przez otwory promieniowe do łożysk. Przez środkowe łożysko olej płynie do kanału oleju, skąd jest doprowadzany do każdej prowadnicy popychacza. Stąd olej płynie do popychaczy i przez otwory w popychaczach i osi dostaje się na powierzchnię roboczą rolki. Kanał przelotowy w wale krzywkowym połączony jest przez ukośne otwory w kołnierzu wału i w kadłubie wyłącznika bezpieczeństwa z przestrzenią olejową w dużym kole zębatym. Z przestrzeni tej przez otwór promieniowy olej dochodzi do powierzchni zewnętrznych zębów koła. Części wyłącznika bezpieczeństwa i napędu regulatora smarowane są olejem rozbryzgiwanym przez koła zębate ociekający z trących się powierzchni olej zbierany jest w dolnej części kadłuba pompy i przez króciec zlewowy spływa do misy olejowej silnika. Części sekcji pompy paliwa i wtryskiwaczy smarowane są paliwem, które przesącza się przez luzy miedzy tłoczkiem i cylindrem pompy wtryskowej i między iglicą a kadłubem wtryskiwacza.
Rys.33. Sekcja pompy wtryskowej
1 - sprężyna powrotna, 2 - pierścień sprężysty, 3 - górny talerzyk sprężyny powrotnej,
4 - wkręt ustalający cylindra, 5 - kadłub sekcji, 6 - sprężyna zaworu tłocznego,
7 - króciec tłoczny, 8 - grzybek zaworu tłocznego, 9 - pierścień uszczelniający,
10 - kadłub zaworu tłocznego, 11 - tłoczek, 12 - cylinder, 13 - zębata listwa regulacyjna, 14 - wkręt ograniczający, 15 - tuleja z wieńcem zębatym, 16 - prowadnica sprężyny,
17 - talerzyk sprężynowy, 18 - pierścień oporowy, 19 - tulejki.
Rys.34. Tłoczek i cylinder sekcji wtryskowej.
Rys.35. Zawór tłoczny
1 - króciec tłoczny, 2 - ogranicznik skoku grzybka zaworu, 3 - sprężyna, 4 - grzybek,
5 - pierścień uszczelniający, 6 - kadłub zaworu, A - otwór korekcyjny, 5 - kołnierz odciążający, B - żłobek pierścieniowy (oznakowanie rodzaju zaworu tłocznego),
Б - kołnierz odciążający.
§ 3. Zasada działania pompy
Wał krzywkowy napędzany wałem napędu za pośrednictwem krzywek przez popychacze wprawia tłoczki w ruch posuwisto - zwrotny. Przy ruchu do góry tłoczek swoją górną krawędzią zamyka w cylindrze otwory łączące przestrzeń ssania z przestrzenią nad tłoczkiem. Od tej chwili przestrzeń nad tłoczkiem jest odcięta od przestrzeni ssania i następuje podwyższenie ciśnienia nad tłoczkiem.
Kiedy ciśnienie osiągnie wielkość przekraczającą siłę napięcia sprężyny zaworu tłocznego i zawór podnosi się i paliwo płynie przewodem wysokiego ciśnienia do wtryskiwacza.
Tłoczenie paliwa będzie trwało do tego czasu, dopóki krawędź śrubowa „B” tłoczka (rys. 34 i 37) nie otworzy odciętego otworu w cylindrze. Przy dalszym ruchu tłoczka do góry paliwo z przestrzeni nad tłoczkiem przez pionowy rowek „a” w tłoczku i przez otwór przelewowy w cylindrze płynie do przestrzeni ssącej; ciśnienie nad tłoczkiem gwałtownie spada; przy tym zawór tłoczny zamyka się pod działaniem sprężyny i różnicy ciśnień w przewodzie wysokiego ciśnienia i w przestrzeni nad tłoczkiem. Od chwili wejścia kołnierza „б” (rys.35) w otwór prowadzący grzybka, zawór pracuje jako tłoczek odsysając przy zamykaniu się paliwo z przewodu wysokiego ciśnienia. W rezultacie tego następuje szybki spadek ciśnienia w przewodzie wysokiego ciśnienia i wtrysk paliwa zostaje szybko przerwany.
W taki sposób zabezpiecza się szybkie osiadanie w gnieździe iglicy wtryskiwacza, co stwarza dokładne przerwanie podawania paliwa, a tym samym wymaganą jakość rozpylania. Przy ruchu tłoczka w dół paliwo płynie z przestrzeni ssania przez otwory w cylindrze i zapełnia przestrzeń nad tłoczkiem. Zmiany początku podawania paliwa w stosunku do kąta obrotów wału krzywkowego dokonuje się obrotem śruby popychacza. Im więcej wkręca się śrubę popychacza zaczyna się podawanie paliwa i na odwrót. Ilość podawanego paliwa przez pompę zmienia się przez regulację końca podawania paliwa obrotem tłoczka dookoła osi za pomocą zębatej listwy regulacyjnej i tulejki z wieńcem zębatym.
Początek podawania paliwa następuje zawsze przy jednym i tym samym kącie położenia wału korbowego, niezależnie od obciążenia silnika spalinowego.
§ 4. Wtryskiwacz
Wtryskiwacz (rys.38) służy do rozpylania paliwa na najdrobniejsze cząstki w komorze spalania. W silniku ПD1M wtryskiwacze są typu zamkniętego tzn. ich przestrzeń wewnętrzna po wtrysku paliwa zamyka się i nie łączy się z komorą spalania. W stalowym kadłubie wtryskiwacza 1 zabudowane są wszystkie jego części. W dolnej części do powierzchni czołowej kadłuba za pomocą nakrętki 14 podłączony jest kadłub rozpylacza 15. W górnej części do kadłuba wtryskiwacza przyspawany jest króciec doprowadzenia paliwa 11 z filtrem szczelinowym 12 i wkręcony króciec odprowadzenia paliwa 9. Od góry do kadłuba wtryskiwacza wkręcona jest nakrętka 8, a w nakrętkę wkręcona jest śruba 5, którą po regulacji napięcia sprężyny 3 ustala się przeciwnakrętką 6 i plombuje. Sprężyna 3 opiera się na talerzykach 2 i-4.
Kadłub rozpylacza 15 i jego iglica 16 są do siebie dokładnie dopasowane. Wymiana jednej oddzielnej części jest niedopuszczalna. Od góry na powierzchni czołowej kadłuba rozpylacza znajduje się rowek pierścieniowy „б” pokrywający się z kanałem doprowadzania paliwa „a” w kadłubie wtryskiwacza. W rowku kadłuba rozpylacza przewiercono trzy kanały dla doprowadzenia paliwa pod iglicę. W dolnej części wchodzącej do komory spalania, kadłub rozpylacza posiada główkę kulistą z dziewięcioma otworami o średnicy 0,35 mm, równomiernie rozmieszczonymi na obwodzie. Przez otwory te paliwo z wtryskiwacza wtryskiwane jest do komory spalania. Iglica rozpylacza 16 posiada stożek dotarty do gniazda w kadłubie rozpylacza, który odcina wewnętrzną przestrzeń wtryskiwacza od komory
Rys.36. Schemat układu smarowania pompy wtryskowej.
Rys.37. Położenia tłoczka podczas pracy pompy wtryskowej.
I - dolne skrajne położenie przy pełnym dawkowaniu paliwa, II - koniec tłoczenia przy pełnym dawkowaniu paliwa, III - dolne skrajne położenie przy 50% dawkowania paliwa, IV - koniec tłocznia przy 50% dawkowania paliwa, V - „zerowe” dawkowanie paliwa.
spalania. W górnej części iglica posiada końcówkę. Na niej opiera się powierzchnią kulistą, trzpień 13. Trzpień przekazuje siłę sprężyny 3 zabezpieczającą docisk iglicy rozpylacza do gniazda w kadłubie. Kapiecie sprężyny określa stałe, początkowe ciśnienie wtrysku paliwa, niezależnie od liczby obrotów i obciążenie silnika-równ 275 kG/cm2. Od sekcji pompy wtryskowej przewodem wysokiego ciśnienia, paliwo doprowadzane jest do króćca doprowadzania paliwa wtryskiwacza. Po przejściu przez filtr szczelinowy paliwo płynie do kanału „a” (rys. 38) kadłuba wtryskiwacza i dalej do rowka pierścieniowego „б” w kadłubie rozpylacza, skąd przez trzy otwory dochodzi do przestrzeni „B”. Kiedy ciśnienie paliwa zacznie pokonywać siłę nacisku sprężyny, iglica podnosi się i paliwo przez otwory rozpylania wtryskiwane jest do komory spalania. Gdy tylko zakończy się podawanie paliwa przez pompę, ciśnienie jego spada i iglica pod działaniem sprężyny zostaje dociśnięte do swojego gniazda kończąc wtrysk paliwa do cylindra.
§ 5. Filtry paliwa
Filtr dokładnego oczyszczenia składa się z żeliwnego kadłuba 4 (rys. 39), w którym umieszczone są dwie sekcje filtrujące, zakryte osłonami dolnymi 12. Osłony 12 przymocowane są do kadłuba wkrętami ściągającymi 17. Czołowe powierzchnie kadłuba i osłon uszczelnione są uszczelkami paranitowymi 11. Każda sekcja filtrująca wykonana jest jako pakiet płyt wojłokowych 13 osadzonych na szkielecie siatkowym 9. Na szkielet wstępnie nakłada się powłokę jedwabną 10, która nie przepuszcza do przewodu paliwa włosków wojłoku. Wkłady wojłokowe ściśnięte są nakrętką między górną i dolną płytą stalową. Nieczyszczone paliwo płynie do filtru przez króciec 21. Pod ciśnieniem wytwarzanym przez pompę podającą paliwo, paliwo przepływa przez elementy wojłokowe oczyszczając się od zanieczyszczeń mechanicznych i kanałem przez króciec 20 odprowadzane jest do pompy wtryskowej. Króćce 1 służą do ewentualnego podłączenia manometrów. Korek 2 przeznaczony jest dla odpowietrzenia filtru, dwa korki 18 służą do spustu i osadu.
Filtr wstępnego oczyszczania posiada zamiast wojłokowych elementów filtrujących dwa wkłady siatkowe.
Rys.38. Wtryskiwacz
1 - kadłub, 2,4 - talerzyki sprężyny, 3 - sprężyna, 5 - śruba regulacyjna,
6 - przeciwnakrętka, 7 - plomba, 8 - nakrętka, 9 - króciec odprowadzający paliwo,
10 - spoina, 11 - króciec doprowadzający paliwo, 12 - filtr szczelinowy, 13 - trzpień,
14 - nakrętka rozpylacza, 15 - kadłub rozpylacza, 16 - iglica rozpylacza, 17 - pierścień uszczelniający.
Rys. 39. Filtr dokładnego oczyszczania paliwa
1 - króciec manometru ciśnienia paliwa, 2 - śruba odpowietrzająca, 3 - korek, 4 - kadłub, 5 - korek, 6 - sprężyna, 7 - tulejka uszczelniająca, 8 - trzpień, 9 - szkielet siatkowy, 10 - powłoka jedwabna, 11 - uszczelka paranitowa, 12 - osłona dolna, 13 - element wojłokowy,
14 - nakrętka, 15 - pierścień uszczelniający, 16 - tuleja osadcza, 17 - wkręt ściągający, 18 - wkręt spustowy, 19 - pokrywka, 20 - króciec odprowadzający paliwa, 21 - króciec doprowadzający paliwo, 22 - rękojeść
IX. UKŁAD SMAROWANIA
§ 1. Budowa i praca układu smarowania
Smarowanie silnika odbywa się w sposób wymuszony (rys. 40). Zbiornikiem oleju układu smarowania silnika jest misa olejowa w dolnej części skrzyni korbowej silnika.
Kadłub napędu pompy oleju wykonany jest z otworem 7 (rys. 41), przez który olej ze skrzyni korbowej płynie do komory olejowej 6 i dalej do komory ssącej pompy oleju. Pompa oleju (rys. 40) zasysa olej z misy olejowej i tłoczy go przewodem do sekcji olejowych chłodnicy. Do chłodzenia oleju stosowane są chłodnice typu rurkowo-płytkowego, w których chłodzenie oleju odbywa się przez przepływ powietrza tłoczonego przez wentylator napędzany od wału korbowego silnika.
Na przewodach doprowadzenia i odprowadzenia oleju z chłodnicy są zabudowane zawory 1 i 2, za pomocą których chłodnica może być wyłączona w przypadku jej naprawy. Przewody połączone są między sobą dodatkowym przewodem (równoległe do chłodnicy), na którym znajduje się zawór obejściowy „ι”. Zawór pracuje na zasadzie różnicy ciśnień, przepuszczając olej poza chłodnicą, jeśli opór przepływu w chłodnicy wzrośnie ponad 1,65 kG/cm2. Ma to miejsce po rozruchu silnika, kiedy gęstość oleju jest duża na skutek niskiej temperatury, a także w przypadku zanieczyszczenia rurek chłodnicy, Ponieważ wydajność pompy oleju jest zawsze wyższa od rzeczywistych potrzeb w związku z tym nadmiar oleju przepływa przez zawór zwrotny „c” wyregulowany na ciśnienie 2,9 kG/cm, do dwóch filtrów dokładnego oczyszczania, „p” a dalej do misy olejowej silnika, Główny strumień oleju po przejściu przez sekcje olejowe „a” chłodnicy płynie do silnika przez dwa filtry płytkowo-szczelinowe wstępnego oczyszczania zabudowane w komorze kadłuba napędu pompy oleju.
Z komory filtra szczelinowego olej płynie do układu olejowego w skrzyni korbowej silnika, a stąd jednym przewodem do przekaźnika ciśnienia oleju (patrz rozdz. XIV „Urządzenia zabezpieczające i sygnalizacyjne), a drugim do smarowania łożysk i kół zębatych napędu pompy oleju. Z przewodu głównego 2 (rys. 43) olej doprowadzony jest przewodem do smarowania łożysk wału korbowego i dalej przez otwór w korbowodach do sworzni tłokowych 6. Olej wypływający z łożysk głównych jest rozbryzgiwany na skutek obrotu wału korbowego, w wyniku czego następuje smarowanie gładzi tulei cylindrów.
Siedmioma przewodami olej doprowadzony jest do łożysk wału rozrządu, a sześcioma innymi przewodami do osi dźwigni popychaczy (patrz rys. 42), a dalej przez drążki popychaczy do dźwigni napędu zaworów wlotowych i wylotowych. Z głównego przewodu olejowego olej doprowadzony jest do smarowania osi pośredniczącego koła zębatego a stąd na zęby wszystkich kół zębatych napędu rozrządu. Z siódmego łożyska wału rozrządu olej doprowadzony jest do smarowania łożysk turbosprężarki, wału napędu pompy wtryskowej i samej pompy wtryskowej.
Opis rozmieszczenia kanałów olejowych i smarowania poszczególnych zespołów silnika znajduje się w odpowiednich rozdziałach dotyczących budowy tych zespołów.
Przed demontażem filtrów płytkowo-szczelinowych w celu ich przemycia należy przedtem zlać olej. Zlewanie oleju z komory filtrów płytkowo-szczelinowych odbywa się przez zawór spustowy do skrzyni korbowej silnika.
Zawór spustowy zabudowany jest na kadłubie napędu pompy oleju poniżej filtrów. Miejsce zabudowy zaworu pokazano na rys. 44. Zawór składa się z kadłuba 5, śruby iglicowej 6, gumowego pierścienia uszczelniającego 11, nakrętki dociskowej 9, podkładki 10.
Zasada pracy zaworu jest następująca:
Przy odkręcaniu śruby iglicowej 6 (na 10 + 15 mm) zostaje odsłonięty przelot o średnicy 10 mm, który połączony jest z dwoma otworami ø 10 nawierconymi poprzecznie i połączonymi
Rys.40
Rys.41. Schemat doprowadzania oleju silnikowego do pompy oleju
1 - skrzynia korbowa, 2 - kadłub napędu pompy oleju, 4 - pompa oleju, 5 - napęd pompy oleju, 6 - misa olejowa, 7 - komora oleju, 9 - otwór łączący, 10 - przewód tłoczny,
11 - zaślepka.
z komorą olejową. Z komory olejowej, olej płynie dwoma otworami przez odsłonięty przelot do pierścieniowego wytoczenia w kadłubie zaworu, a następnie dwoma otworami wzdłużnymi przez komorę cylindryczną do skrzyni korbowej silnika. W ciągu 10 min. układ olejowy powinien być opróżniony do poziomu zaworu. Po spuszczeniu oleju, śrubę iglicową 6 dokręcić do oporu i zabezpieczyć drutem. Oprócz tego pod otworem doprowadzającym olej, umieszczona jest pokrywa 13 (rys. 44), po zdjęciu której można zlać olej do dodatkowego pojemnika i oczyścić komory filtrów z osadu.
Rys.42
Rys.43. Smarowanie łożysk wału korbowego i sworznia tłokowego
1- panewka łożyska głównego, 2 - główny przewód oleju, 3 - przewód doprowadzający olej z głównego przewodu do łożyska głównego, 4 - kanał przepływu oleju z głównego przewodu do korbowego łożyska wału korbowego, 5 - tłok, 6 - sworzeń tłokowy,
7 - korbowód, 8 - panewka korbowodowa, 9 - wał korbowy.
Rys.44. Zawór spustowy
1 - kadłub napędu pompy oleju, 2 - zawór spustowy, 3 - komora oleju, 4 - ścianka przednia, 5 - kadłub zaworu, 6 - śruba iglicowa, 7 - nadlewy, 8 - kierunek spustu oleju,
9 - nakrętka dociskowa, 10 - podkładka, 11 - pierścień uszczelniający, 12 - ścianka tylna.
§ 2. Pompa oleju
Pompa oleju (rys. 45) składa się z następujących zasadniczych części: kadłuba, pokrywy dolnej i górnej, zaworu redukcyjnego, koła zębatego napędzanego i napędzającego. Kadłub i pokrywy są odlane z żeliwa odpornego na ścieranie, a w wytoczenia pod czopy kół zębatych są wprasowane brązowe tulejki, stanowiące łożyska kół zębatych. Koła zębate pompy wykonane są ze stali jako jednolite razem z czopami. Koła zębate posiadają po 11 zębów śrubowych.
Koło zębate napędzające posiada wydłużony wałek zakończony wielowypustem dla połączenia za pomocą tulei z wałem napędu. W dolnej pokrywie zabudowany jest zawór redukcyjny wyregulowany na ciśnienie 5,3 kG/cm2, który składa się z kadłuba zaworu, sprężyny, nakrętki nasadowej, wkrętu regulacyjnego, podkładki oporowej i przeciwnakrętki.
Pompa jest przymocowana do silnika dwoma kołnierzami; górnym - do kadłuba napędu pompy, i bocznym - do komory olejowej, połączonej z dolną częścią skrzyni korbowej silnika.
Wydajność pompy oleju wynosi około 24 m3/godz.
§ 3. Odśrodkowy filtr oleju
W układzie smarowania silnika zastosowany jest również odśrodkowy filtr oleju (rys. 46). Odśrodkowy filtr zabudowany jest na kołnierzu skrzyni korbowej silnika. Oddzielna pompa oleju (rys. 47) zasysa olej przewodem rurowym z misy olejowej silnika i tłoczy go drugim przewodem do filtra odśrodkowego oleju. Pompa te zabudowana jest na kadłubie napędu pompy oleju układu smarowania silnika. Odśrodkowy filtr oleju ma wlew 8 (rys. 46) w kształcie kolana służący do napełniania układu olejem.
§ 4. Filtry oleju
Filtry szczelinowe zgrubnego, oczyszczania oleju (rys. 48) składają się z kadłuba, do którego za pomocą trzech trzpieni 3 z nakrętkami, krążka dociskowego 13 i denka 12 mocuje się komplet elementów filtrujących. Element filtrujący składa się z roboczych płytek filtru 6 o grubości 0,3 mm.
Kilkaset takich płytek nałożonych jest na wałek filtru 2. Pomiędzy płytki wstawione są przekładki 7, których grubość równa 0,15 mm, określa wielkość szczelin. W szczeliny pomiędzy robocze płytki wchodzą końce elementów szczotki 5,nałożonych na trzpień 4, nieruchomo zamocowany pomiędzy kadłubem 1 a denkiem 12. Elementy szczotki są podobne do grzebienia - grubość ich jest równa 0,1mm. Przy obracaniu wałka pokrętłem 14 razem z nim obracają się robocze płytki filtru i przekładki. W czasie tego ruchu nieruchome elementy szczotek zgarniają zanieczyszczenia osadzone na krawędziach między płytkami filtru. Podkładki 9, 10 i 11 posiadają takie same wycięcia jak płytki 6 filtru. Podkładki oraz listwy prowadzące 8 nie uczestniczą w filtrowaniu oleju, a stanowią tylko element konstrukcyjny filtru.
Filtr jest włożony w kadłub napędu pompy oleju tek, że dolna uszczelnioną częścią kadłuba 1 wchodzi w cylindryczny otwór przegrody kadłuba napędu, oddzielającej przestrzeń oleju nieoczyszczonego od przestrzeni, do której wpływa olej po oczyszczeniu w filtrach.
Olej płynący pod ciśnieniem z chłodnicy w pierwszą przestrzeń przepływa przez szczeliny pomiędzy płytkami roboczymi i kanałami „a” utworzonymi w wycięciach płytek płynie do wnętrza kadłuba 1, skąd przez otwór „б” do przewodu głównego układu smarowania silnika.
Rys.45. Pompa oleju
1 - nakrętka kołpakowa, 2 - nakrętka, 3 - wkręt regulacyjny, 4 - kadłub zaworu redukcyjnego, 5 - talerzyk sprężyny, 6 - podkładka, 7 -sprężyna, 8 - grzybek zaworu redukcyjnego, 9 - pokrywa dolna, 10 - kadłub, 11 - koło zębate napędzane, 12 - koło zębate napędzające, 13 - pokrywa górna.
Rys.46. Odśrodkowy filtr oleju
1 - kadłub, 2 - oś wirnika, 3 - zawór odcinający, 4 - łożysko oporowe, 5 - wirnik,
6 - pokrywa wirnika, 7 - osłona, 8 - wlew oleju, 9 - nakrętka kołpakowa, 10 - denko,
I - dopływ oleju, II - odprowadzenie oleju.
Rys.47. Pompa oleju filtra odśrodkowego
1 - kadłub, 2 - pokrywa, 3 - koło zębate napędzające, 4 - koło zębate napędzane,
5 - stożkowe koło zębate napędu pompy, 6 - wał, 7 - uszczelka, 8 - podkładka oporowa, 9 - kołnierz, 10 - uszczelka, 11 - nakrętka, 12 - uszczelka, 13 - podkładka regulacyjna.
Filtry dokładnego oczyszczania okładają się z dwóch kielichowych części, w których umieszczone są metalowo-siatkowe szkielety z wkładem przędzy bawełnianej. Olej doprowadzony jest równolegle do obydwu filtrów do dolnej ich części, i po przejściu przez wkłady z przędzy bawełnianej odprowadzany jest do skrzyni korbowej silnika. Filtr wyposażony jest w zawory kulkowe przepuszczające nieprzefiltrowany olej do skrzyni korbowej silnika w przypadku zanieczyszczenia elementu filtrującego.
§ 5. Napęd pompy oleju
Napęd pompy oleju odbywa się przez zbierak 13 (rys. 49) od krzywek tarczy obrotowej, osadzonej na końcu wału korbowego. Mechanizm napędu montuje się w kadłubie 1, który stanowi odlew żeliwny o kształcie pokrywy konstrukcji skrzynkowej. Do bloku cylindrów kadłub 1 przymocowany jest czterema śrubami dwustronnymi, a do skrzyni korbowej silnika, dwudziestoma śrubami dwustronnymi. Kadłub ustalony jest dwoma kołkami ustalającym.
Rys.48. Filtr płytkowo - szczelinowy zgrubnego oczyszczania paliwa
1 - kadłub, 2 - wałek, 3 - trzpień, 4 - trzpień szczotki, 5 - szczotki, 6 - płytki robocze, 7 - przekładki, 8 - listwy prowadzące,
9,10,11 - podkładki, 12 - denko, 13 - krążek dociskowy, 14 - pokrętło.
Rys.49. Napęd pompy oleju i koła pasowego napędu wentylatora
1 - kadłub, 2 - kadłub pompy oleju, 3 - korek spustowy, 4 - pokrywa dodatkowego otworu spustowego, 5 - kołnierz przewodu doprowadzającego olej,
6 - kołnierz odprowadzania oleju od zaworu redukcyjnego, 7 - pokrywa, 8 - filtry płytkowo - szczelinowe, 9 - przewód doprowadzający olej do napędu pompy, 10 - nakrętki, 11 - obudowa stożkowej przekładni zębatej, 12 - pokrywa otworu do obracania wału korbowego, 13 - zabierak, 14 - kołnierz,
15 - wpust pryzmatyczny, 16 - wał napędu, 17 - tuleja, 18 - stożkowe koło zębate napędzające, 19 - wałek ze stożkowym kołem zębatym, 20 - tuleja łożyskowa, 21 - tuleja wielowpustowa, 22 - pokrywa przednia, 23 - pierścień uszczelniający, 24 - nakrętka, 25 - tuleja łożyskowa, 26 - koło pasowe,
27 - śruba ustalająca, 28 - wał pompy oleju, a - otwór doprowadzający olej do pompy odśrodkowego filtra oleju.
Do kadłuba 1 w dolnej części przymocowana jest pompa oleju. W środkowej części kadłuba osadzona jest obudowa stożkowych kół zębatych. Z lewej strony w kadłubie są zabudowane filtry 8 płytkowo-szczelinowe. Do obudowy stożkowej przekładni zębatej przymocowana jest pompa filtra odśrodkowego oleju. W przedniej części kadłuba napędu, przewidziano otwór „a” (rys. 49) dla odprowadzenia oleju do pompy filtru odśrodkowego.
Obudowa 11 przekładni stożkowej jest odlewem żeliwnym. Z przodu obudowa zamknięta jest pokrywą 22, w którą wprasowana jest tuleja łożyska 25 wylana babitem. Z tylnej strony do kadłuba przymocowany jest kołnierz 14 z wprasowaną tuleją 17. W obudowie 11 przekładni stożkowej współosiowo z wałem korbowym osadzony jest wał 16. Przednie łożysko wału napędu 16 stanowi tuleja 25 z wylewem babitowym, a tylne - tuleja brązował, przy czym w tulei 17 osadzona jest bezpośrednio piasta napędzającego stożkowego koła zębatego 18 zabudowanego na wale 16. Napędzające stożkowe koło zębate 18 osadzone jest na czopie wału napędu 16 za pomocą wpustu pryzmatycznego. Stożkowe koło zębate 18 służy jednocześnie do napędu pompy filtra odśrodkowego oleju.
W celu zwiększenia płynności zazębienia i cichej pracy koła mają zęby śrubowe. Wał 16 napędzany jest zabierakiem 13, który osadzony jest na jego końcu za pomocą wpustu pryzmatycznego 15. Wał 16 posiada w przedniej części końcówkę stożkową z rowkiem na wpust dla zabudowy koła pasowego 26 napędu wentylatora. Koło napędu wentylatora umocowane jest na wale za pomocą nakrętki koronowej 24. W celu niedopuszczenia do przesączania oleju z przestrzeni zamkniętej pokrywą 22, wał uszczelniony jest w pokrywie pierścieniem uszczelniającym 23.
Napędzające koło zębate 18 zazębia się z napędzanym kołem zębatym wykonanym w całości z wałkiem 19.
Wałek 19 posiada dwa czopy, które ułożyskowane są w brązowej tulei 20. Smarowanie napędu pompy oleju (rys. 50) odbywa się w następujący sposób. Olej z przewodu głównego układu smarowania silnika, doprowadzony jest do kadłuba napędu przez króciec umieszczony w ściance obudowy przekładni stożkowej, skąd kanałami „a”, „б”, „B”, „ι” płynie do łożysk pionowych wału napędu, a kanałami „δ”, „e”, „Ж”, „ζ”, „u” do łożysk poziomych wału. Olej wypływający z łożysk poziomych wału i z łożysk pionowych wału jest rozbryzgiwany obracającymi się wałami i smaruje zęby kół zębatych
X. UKŁAD CHŁODZENIA
§ 1. Ogólna budowa i praca układu chłodzenia
Silniki typu ПD1M rodziny D50M posiadają zamknięty układ chłodzenia wodą słodką. Woda chłodząca przepływa przez silnik pod działaniem ciśnienia wytwarzanego pompą wody zabudowaną na silniku. Do układu chłodzenia (rys, 51) wchodzą: odśrodkowa pompa wody zabudowana na silniku, zbiornik kompensacyjny, chłodnica, kolektor wody, przewody, zawory i urządzenia o specjalnym przeznaczeniu oraz zawory i korki dla napełniania i opróżniania układu.
Cyrkulacja wody w układzie chłodzenia odbywa się w następujący sposób: pompa wody zasysa wodę z sekcji „b1” przewodem podłączonym do kanału usytuowanego wzdłuż prawej ściany bloku cylindrów i tłoczy ją do pionowego kanału w tylnej ścianie bloku cylindrów, skąd woda płynie do dolnej części przestrzeni: wodnej bloku, chłodząc z początku mniej nagrzane dolne części tulei cylindrów, a następnie kolejno omywa bardziej nagrzane części i odprowadza z nich ciepło.
W ten sposób osiąga się zmniejszenie naprężeń termicznych w chłodzonych częściach. Z bloku cylindrów przez 48 otworów przepustowych (po osiem otworów wokół każdego cylindra), woda przepływa do chłodzenia głowic cylindrów. W każdej głowicy cylindrów
Rys.50. Smarowanie części napędu pompy oleju.
woda omywa ścianki komory spalenia, kanałów wlotowych i wylotowych odprowadzając ciepło. Z każdej głowicy cylindra przez króciec zabudowany na głowicy po stronie kolektora wylotu, woda płynie do kolektora wodnego, a z kolektora do chłodnicy. Przewód wodny na wyjściu z kolektora połączony jest ze zbiornikiem kompensacyjnym 4 o pojemności ok. 200 litrów, do którego podłączone są przewody dla napełniania układu.
Zbiornik kompensacyjny 4 połączony jest z atmosferą przez otwór w króćcu wlewowym 5 i przez przewód kontrolno-przelewowy 7, służący do zlania nadmiaru wody podczas napełniania. Na zbiorniku kompensacyjnym zabudowany jest szklany wskaźnik poziomu wody 2.
Dla chłodzenia turbosprężarki (rys. 52) woda doprowadzana jest przewodem z komory tłoczenia pompy wody. Z turbosprężarki nagrzane woda płynie do kolektora wody, gdzie miesza się z pozostałą wodą chłodzącą silnik.
Dla chłodzenia powietrza doładowania przewidziany jest oddzielny układ cyrkulacyjny wody chłodzącej (rys. 51). W skład układu chłodzenia powietrza doładowania wchodzą: oddzielna pompa zabudowana w przedziale chłodnic, zbiornik kompensacyjny, chłodnica, przewody, zawory i urządzenia kontrolne. Pompa wody tego układu napędzane jest od przekładni wentylatora.
§ 2. Pompa wody układu chłodzenia silnika
Pompa wody (rys. 53) składa się z kadłuba 1 oraz podstawy 15 połączonych ze sobą 6-oma śrubami. Do kadłuba przymocowany jest kolektor ssący 5. Wewnątrz kadłuba znajduje się wirnik 2 wykonany z brązu. Wirnik 2 i koło zębate 19 osadzone są na pryzmatycznych wpustach 3 i 20 i zamocowane na wale 17 nakrętkami 4 i 21. Wał 17 jest ułożyskowany w podstawie pompy 15 w dwóch łożyskach 14 i 18.
Przestrzeń wodna jest uszczelnione dławnicą 11, z wewnętrzną tuleją 12. Dławnicą dociskana jest dwoma nakrętkami poprzez tuleję dociskową 13.
Przy normalnej pracy uszczelnienia dławnicowego dopuszcza się przesączanie przez nie wody w ilości od 10 do 60 kropli na minutę. Woda przesączająca się przez dławnicę 11, odrzucana przez kołnierz wału odpływa przez króciec 22. Uszczelnienie labiryntowe „a” zapobiega przedostawaniu się wody do przestrzeni olejowej.
Pompa wody jest przymocowana do silnika za pomocą czterech kołnierzy: kołnierz boczny połączony jest z kolektorem ssącym, kołnierz górny połączony jest z kolektorem tłoczącym kołnierz dolny połączony jest z blokiem cylindrów, a kołnierz podstawy połączony jest z obudową napędu kół.
§ 3. Kolektor wodny
Kolektor wodny stanowi rurę, której jeden koniec jest zaślepiony, a drugi z kołnierzem służy do podłączenia do niego przewodu doprowadzającego wodę do chłodnicy. W dolnej części kolektory mają sześć kołnierzy, które połączone są z króćcami odprowadzenia wody z głowic cylindrów. Króćce odprowadzenia wody służą jednocześnie jako wsporniki, za pomocą których kolektor wodny przymocowany jest do silnika. Do zaślepionego końca kolektora podłączony jest przewód odprowadzający wodę chłodzącą z turbosprężarki.
Rys.51
Rys.52. Schemat wewnętrznego obiegu wody w silniku
1 - kolektor wody, 2 - głowice cylindra, 3 - turbosprężarka, 4 - pompa wody, 5 - korek, A - do chłodnicy, B - spust wody z turbosprężarki, C - przecieki wody przez pierścień uszczelniający wału napędu pompy wody, D - spust wody z bloku cylindrów i z układu,
E - doprowadzenie wody z chłodnicy.
XI. UKŁAD ROZRUCHU
Silniki ПD1M posiadają elektryczny układ rozruchowy. Rozruch silnika spalinowego odbywa się za pomocą prądnicy, głównej wyposażonej w specjalne uzwojenie rozruchowe. Prądnica główna pracuje w tym przypadku jako silnik elektryczny spełniający rolę rozrusznika. W czasie rozruchu uzwojenie prądnicy głównej jest zasilane z baterii akumulatorowych lub innego źródła prądu stałego o napięciu. 75V.
XII. REGULATOR OBROTÓW
Zadaniem regulatora obrotów jest: samoczynne utrzymywanie stałej prędkości obrotowej silnika, niezależnie od zmian obciążenia zewnętrznego i utrzymywanie zadanej prędkości obrotowej przez zmianę napięcia sprężyny wielozakresowej. Regulator jest regulatorem odśrodkowym ze sprężyną wielozakresową, hydraulicznym serwomechanizmem i izodromowym sprzężeniem zwrotnym.
Przy stałym obciążeniu silnika spalinowego odchyłka liczby obrotów nie powinna być większa niż ± 5% od zadanych. Przy wyłączeniu obciążenia znamionowego do zera, krótkotrwały wzrost liczby obrotów nie powinien przekraczać 10% obrotów utrzymywanych do tego momentu.
§ 1. Napęd regulatora
Z lewej strony w kadłubie pompy wtryskowej (rys. 31) zabudowany jest kadłub 26 z kołami zębatymi napędu regulatora obrotów. Wał krzywkowy 1 (rys. 54) przekazuje moment obrotowy na koło zębate 2. Koło zębate 2 zazębia się z kołem 3 wykonanym w całości z wałem, na którym nasadzone jest duże zębate koło stożkowe 4. Małe koło stożkowe 5 zazębiające się z dużym kołem stożkowym 4,montuje się bezpośrednio na wale 6 napędu regulatora.
Rys.53. Pompa wody
1 - kadłub, 2 - wirnik, 3 - wpust, 4 - nakrętka kołpakowa, 5 - kolektor ssący, 6 - śruba,
7 - nakrętka kołpakowa, 8 - podkładka, 9 - uszczelka, 10 - śruba dwustronna,
11 - dławnica, 12 - tuleja wewnętrzna, 13 - tuleja dociskowa, 14 - łożysko kulkowe,
15 - podstawa, 16 - tuleja dystansowa, 17 - wał, 18- łożysko kulkowe, 19 - koło zębate, 20 - wpust, 21 - nakrętka koronowa, 22 - króciec przecieków wody, 23 - korek.
§ 2. Budowa regulatora
Regulator (rys. 55) składa się z następujących zespołów: kadłuba dolnego 27, kadłuba środkowego 25, kadłuba górnego 18, zespołu suwakowego 24, hydraulicznego serwomechanizmu 6 i wyłącznika automatycznego 9.
Rys.54. Schemat napędu regulatora obrotów
1 - wał krzywkowy, 2,3 - walcowe koła zębate, 4,5 - duże i małe stożkowe koła zębate, 6 - wał napędu regulatora.
Wewnątrz dolnego kadłuba 27 znajduje się wał 29 napędu regulatora z elementem sprężystym 28 służącym dla bezuderzeniowego napędu zespołu suwakowego regulatora. W kadłubie środkowym 25 znajduje się zespół suwakowy 24 napędzany wałem napędu 29 połączonym z zespołem suwakowym za pomocą złącza wielowypustowego.
Luz wzdłużny zespołu suwakowego regulowany jest podkładkami regulacyjnymi 23.
Wewnętrzna przestrzeń kadłuba 25 służy jako zbiornik oleju z układem kanałów (rys. 58). Ciśnienie w układzie wytwarzane jest pompą zębatą napędzaną kołem zębatym 26. Dwie komory z tłokami 28 dociskanymi sprężynami 37 służą jako zasobniki oleju. Do nalewania oleju służy wlew 16 w pokrywie 17 kadłuba górnego 18 regulatora.
Na przedniej ścianie kadłuba środkowego 25 zabudowany jest wskaźnik poziomu oleju 35, korek 33, zawór iglicowy 34,korek spustowy oleju i korek zasobników oleju.
Górny kadłub 18 przymocowany jest do kadłuba środkowego 25 czterema wkrętami, W górnym kadłubie znajduje się sprężyna wielozakresowa 21 z mechanizmem dla jej napinania. Dolna część sprężyny oparta jest na talerzyku. Na górnej części sprężyny znajduje się tuleje z zębatką tulei zazębia się fragment zębaty 19 osadzony na osi, na tylnym końcu, której zamocowana jest dźwignia mechanizmu napinania sprężyny. Zespół suwakowy przedstawiony jest oddzielnie na rys. 56. Koło zębate napędzające 1 pompy oleju regulatora przymocowane jest do tulei suwakowej 3 dwoma stożkowymi wkrętami. Górna powierzchnia czołowa koła 1 służy jako oparcie dolnego talerzyka 19 sprężyny kompensacyjnej 17. Górny talerzyk 16 opiera się o kołnierz tulei 2 przymocowany do tulei suwakowej wkrętem
Rys.55
stożkowym. Koło zębate 1 zabudowuje się tak, żeby znak na kole znajdował się naprzeciw dwóch wkrętów stożkowych. Do suwaka 5 wykonanego razem z tłokiem wprasowany jest trzpień 4. W środkowej części na obwodzie suwaka znajduje się osiem otworów, które są przysłaniane pierścieniem tłoczka 6 w czasie pracy przy ustalonym obciążeniu.
Sprężyna kompensacyjna 17 utrzymuje suwak w położeniu środkowym; wstępne napięcie sprężyny /około 1 kG/ regulowane jest podkładkami 18. Przy napinaniu sprężyny kompensacyjnej 17 kołnierz talerzyka dolnego 19 ustala się nakrętką 20 w jednej płaszczyźnie z powierzchnią czołową tulei 2 jak pokazano na rys. 57.
Rys.56. Zespół suwakowy regulatora obrotów
1 - koło zębate napędzające, 2 - tuleja, 3 - tuleja suwakowa, 4 - trzpień, 5 - suwak,
6 - tłoczek, 7 - podkładki regulacyjne, 8 - dźwignia, 9 - łożysko kulkowe, 10 - oś dźwigni, 11 - ogranicznik skoku dźwigni, 12 - łożyska kulkowe, 13 - nakrętka,
14 - tarcza dociskowa, 15 - jarzmo, 16 - talerzyk górny, 17 - sprężyna kompensacyjna, 18 - podkładki regulacyjne, 19 - talerzyk dolny, 20 - nakrętka.
Tuleja suwakowa 3 (rys. 56) na całej długości ma szereg wytoczeń i otworów służących dla połączenia kanałów kadłuba regulatora z przestrzenią suwaka 5 i tłoczka 6. Tłoczek 6 ma dwa pierścienie robocze.
Do przestrzeni pomiędzy pierścieniami doprowadzony jest olej z zasobników.
W dolnej części tłoczek ma część prowadzącą. Od góry na trzpieniu tłoczka osadzone są dwa łożyska kulkowe 12 i tarcza dociskowa 14, przymocowana nakrętką 13. Za pomocą pierścieni zewnętrznych łożysk kulkowych tłoczek opiera się na końcach dźwigni 8 z ciężarkami. Jarzmo 15 wprasowane jest na tuleję suwakową 3 i utrzymuje dźwignię 8 z ciężarkami. W jarzmo wprasowane są osie 10, na których osadzone są dźwignie ciężarków. Dźwignie 8 z ciężarkami, ułożyskowane są na osiach 10 w łożyskach kulkowych 9. Ciężarki stanowią nakrętki nakręcone na końce dźwigni. Dźwignie z ciężarkami są wyważone. Pod łożyskami kulkowymi 12 znajdują się podkładki 7 dla ustawienia tłoka 6 w stosunku do suwaka 5. Przy całkowitym rozchyleniu ciężarków w środkowym położeniu suwaka, dolny pierścień tłoczka całkowicie odsłania osiem otworów suwaka. Przy całkowitym zejściu się ciężarków, dolny pierścień tłoczka całkowicie przysłania osiem otworów przesuniętego w dół suwaka; przy czym górna krawędź tłoka suwaka odsłania dolny otwór tulei suwakowej o 0,2 + 0,4 mm. Serwomechanizm hydrauliczny jest przeznaczony do przemieszczania dźwigni i listew dawkowania paliwa, w wyniku działania czułego zespołu suwakowego regulatora zwiększając odpowiednio siłę jego oddziaływania.
Kadłub 6 serwomechanizmu (rys. 55) mocowany jest do kadłuba środkowego 25 regulatora. W kadłubie 6 serwomechanizmu przedzielonym przegrodą 5 na dwie komory, umieszczone są dwa tłoki na które działa sprężyna 8.
Oba tłoki tworzą parę tłokową serwomechanizmu, która składa się z tłoka siłowego 7i tłoka kompensacyjnego 4 osadzonych na wspólnym trzonie 2. Trzon 2 uszczelniony jest w pokrywie pierścieniami uszczelniającymi 3 i ma na końcu widełki 1 dla połączenia z układem dźwigniowym napędu listew pompy wtryskowej. W płaszczyźnie mocowania, kadłub 6 serwomechanizmu, posiada układ kanałów przedstawionych na rys. 58. Wyłącznik automatyczny przeznaczony jest do przełączenia regulatora na dawkowanie paliwa przy rozruchu do zatrzymania silnika przez obsługę oraz do samoczynnego zatrzymania silnika w przypadku spadku ciśnienia w układzie smarowania silnika poniżej dopuszczalnej wielkości (patrz rozdz. XIV „Urządzenia i układy zabezpieczające”).
Składa się on (rys. 55) z kadłuba 9 połączonego z kadłubem serwomechanizmu 6 kanałem dla przepływu oleju spod tłoka siłowego 7 do przestrzeni nad nim. Kanał zamykany jest suwakiem 10 połączonym z rdzeniem cewki 13 elektromagnesu, który przymocowany jest od góry do kadłuba 9. Cewka elektromagnesu jest zasilana prądem stałym o napięciu 75V.
Rys.57. Zabudowa sprężyny kompensacyjnej (objaśnienie pozycji na rys. 56)
A - sprawdzana płaszczyzna
§ 3. Działanie regulatora
Na rys.58 przedstawiono schemat budowy i działania regulatora. W czasie pracy silnika koło zębate 13 napędza: tuleję suwakową 8, koła zębate pompy oleju 12, suwak 19i jarzmo 7 z ciężarkami 5.
Olej jest tłoczony przez pompę 12 do zasobników 10 utrzymujących stałe ciśnienie oleju niezależnie od prędkości obrotowej wału korbowego silnika.
Nadmiar oleju spływa przez kanał „B” do pojemnika oleju 11. Z zasobników olej płynie kanałem „δ” do przestrzeni pomiędzy pierścieniami tłoczka 9. Tłok 18 wykonany jest łącznie z suwakiem 19. Tłok kompensacyjny 15 jest sztywno połączony z tłokiem siłowym 21 i porusza się razem z nim. Napięcie sprężyny wielozakresowej 3 przez talerzyk 4 i łożyska kulkowe 6 jest przejmowane przez dźwignie kątowe z ciężarkami 5. Narys. 58 pokazane jest położenie elementów regulatora w równowadze, co odpowiada stałemu obciążeniu silnika i nie-niezmienionemu dawkowaniu paliwa. Przy tym suwak 19 utrzymywany jest sprężyną kompensacyjną 17 w położeniu środkowym, siła sprężyny 3 jest wyrównoważoną siłą odśrodkową ciężarków 5 i otwór w suwaku 19 jest dokładnie zamknięty dolnym pierścieniem tłoczka 9. Trzon 14 serwomechanizmu jest nieruchomy w położeniu pośrednim odpowiadającym niezbędnemu dawkowaniu paliwa przy stałym obciążeniu silnika. Przy spadku obciążenia silnika, prędkość obrotowa wzrasta i ciężarki pod działaniem zwiększonej siły odśrodkowej rozchylają się.
Dźwignie ciężarków 5 przesuwają tłoczek 9 do góry. Dolny pierścień tłoczka 9 odsłoni otwór w suwaku 19 i olej spod tłoka siłowego 21 płynie kanałem „δ” i „a” do pojemnika oleju 11. Tłok siłowy 21 pod działaniem sprężyny 22 przesuwa się w dół. Trzon 14 serwomechanizmu przez układ dźwigni przemieszcza listwy pompy wtryskowej w kierunku zmniejszonego dawkowania paliwa i w ten sposób zmniejsza prędkość obrotową wału korbowego silnika.
Przy ruchu tłoka siłowego w dół w przestrzeni nad tłokiem kompensacyjnym 15, w kanale „ι” i nad tłokiem 18 tworzy się podciśnienie, pod działaniem którego tłok 18 z suwakiem 19 ściskając sprężynę kompensacyjną 17 przesuwa się do góry, aż do przysłonięcie otworu w suwaku 19 przez dolny pierścień tłoczka 9. Przy tym zostaje przerwany wypływ oleju spod tłoka siłowego 21 a tym samym zatrzymany zostanie przesuw trzonu 14 serwomechanizmu w kierunku zmniejszonego dawkowanie paliwa. Współdziałanie roboczych części regulatora obliczone jest w taki sposób, że ilość paliwa podawanego do cylindrów silnika będzie zmniejszona w stopniu dokładnie odpowiadającym zmniejszeniu obciążenia i prędkość obrotowa wału korbowego zostanie przywrócone.
Podczas przywracanie uprzedniej prędkości obrotowej, ciężarki 5 schodzą się i tłoczek 9 powraca w położenie wyjściowe. Podciśnienie w przestrzeni nad tłokiem 18 na skutek przepływu oleju z pojemnika 11 przez zawór iglicowy 16 stopniowo zmniejsza się i sprężyna kompensacyjna 17 przemieszcza suwak 19 w położenie początkowe (środkowe). Tłoczek 9 i suwak 19 przesuwają się razem w dół do swojego położenia wyjściowego. Otwór w suwaku 19 pozostaje zamknięty na skutek czego tłok siłowy 2 serwomechanizmu pozostaje unieruchomiony w nowym położeniu odpowiadającym zmniejszonemu obciążeniu silnika. Przy zwiększeniu obciążenia, prędkość obrotowa maleje, ciężarki 5 regulatora schodzą się i sprężyna 3 przesuwa tłoczek 9 w dół. Dolny pierścień tłoczka 9 odsłoni otwór suwaka 19 i olej pod ciśnieniem z kanału „δ przez kanał „б” płynie pod tłok siłowy 21, który podnosi się do góry pokonując siłę sprężyny 22. Przy ruchu tłoka siłowego 21 do góry, dawkowanie paliwa zwiększa się i prędkość obrotowa wzrasta. Razem z tłokiem 21 przesuwa się tłok kompensacyjny 15 1 w przestrzeni nad nim wzrasta ciśnienie oleju, który przez kanał „ι” przepływa do przestrzeni nad tłokiem 18 suwaka.
Rys.58. Schematu budowy i działąnia regulatora (położenie równowagi)
1 - segment zębaty, 2 - tuleja z zębatką, 3 - sprężyna wielozakresowa, 4 - talerzyk,
5 - ciężarki, 6 - łożysko kulkowe, 7 - jarzmo, 8 - tuleja suwakowa, 9 - tłoczek,
10 - zasobniki oleju, 11 - pojemnik oleju, 12 - pompa oleju, 13 - koło zębate, 14 - trzon, 15 - tłok kompensacyjny, 16 - zawór iglicowy, 17 - sprężyna kompensacyjna, 18 - tłok suwaka, 19 - suwak, 20 - serwomechanizm, 21 - tłok siłowy, 22 - sprężyna,
A - dawkowanie paliwa włączone, B - maksymalne dawkowanie paliwa, C - od układu dźwigniowego mechanizmu elektropneumatycznego, D - do listew pompy wtryskowej.
Ciśnienie to przesuwa tłok 18 razem z suwakiem 19 w dół ściskając, przy tym sprężynę kompensacyjną 17 do chwili, dopóki otwór w suwaku nie będzie ponownie przysłonięty dolnym pierścieniem tłoczka 9. Dopływ oleju pod tłok 21 zostaje przerwany i tłok będzie zatrzymany w położeniu, przy którym dawkowanie paliwa zabezpieczy pracę silnika na poprzedniej prędkości obrotowej. Podczas przywracania prędkości obrotowej, ciężarki 5 regulatora rozchylają się, podnosząc tłoczek 9 do góry sprężyna kompensacyjne 17 przesuwa suwak 19 w położenie środkowe odpowiadające zwiększaniu prędkości obrotowej do poprzedniej wielkości, powodując wypływ oleju z przestrzeni nad tłokiem 18 suwaka przez otwarty kompensacyjny zawór iglicowy 16. Otwór w suwaku 19 zostanie zamknięty dolnym pierścieniem tłoczki 9 i tłok 21 serwomechanizmu zostaje unieruchomiony w położeniu odpowiadającym zmniejszonemu obciążeniu silnika. Dla zmiany prędkości obrotowej wału korbowego. Unikać należy i zmienić wielkość napięcia sprężyny 3 co prowadzi do naruszenia jej równowagi z ciężarkami, serwomechanizm regulatora zmieni dawkowanie paliwa i przy zmienionej prędkości obrotowej ustali się nowy stan równowagi.
Regulacja zaworu iglicowego odbywa się w czasie prób nowego silnika, po naprawach głównych i w wypadkach nagłej zmiany temperatury otoczenia, wpływającej na zmianę lepkości oleju w regulatorze. Zawór iglicowy zwykle otwarty jest na 1/4 obrotu. Małe otwarcie zaworu iglicowego wywołuje zwolnione działanie części roboczych regulatora, utrudniając rozruch silnika i wydłużając czas przejścia z jednej pozycji roboczej na drugą.
Zbyt duże otwarcie zaworu iglicowego jest przyczyną niestabilnej pracy regulatora na biegu jałowym, a także drgań trzona serwomechanizmu przy zmianie obciążeń.
XIII. STEROWANIE SILNIKIEM SPALINOWYM
Sterowanie pracą silnika spalinowego odbywa się za pośrednictwem następujących mechanizmów -i urządzeń:
1). Układu rozruchowego silnika i sterowania rozruchem
2). Zdalnego sterowania regulatorem
3). Regulatora obrotów
4). Układu dźwigniowego sterowania dawkowaniem paliwa
5). Urządzenia do zatrzymywania silnika
Przeznaczenie w/w mechanizmów i urządzeń silnika sprowadza się do następujących podstawowych funkcji:
1). Rozruch silnika
2). Sterowanie obrotami silnika w czasie pracy
3). Zatrzymanie silnika
§ 1.Rozruch silnika
Rozruch i praca silnika możliwa jest tylko przy nastawieniu regulatora obrotów w „położenie pracy” co osiąga się w następujący sposób. Przez włączanie wyłącznika "Rozruch-zatrzymanie silnika", obwód elektryczny łączący przekaźnik ciśnienia oleju 8 (rys. 59) i cewkę elektromagnesu zostaje zasilony napięciem 75 V prądu stałego.
Przy zamknięciu obwodu cewki 13 elektromagnesu (patrz rys.55) jego rdzeń przez popychacz 12 przesuwa suwak 10 w dół. Suwak swoją częścią cylindryczną zamyka wylot oleju spod tłoka siłowego 7 zabezpieczając tym samym dawkowanie paliwa do cylindrów silnika w stopniu niezbędnym do uruchomienia silnika.
Szczegółowy opis rozruchu silnika spalinowego przedstawiony jest w tomie I-szym.
§ 2. Zatrzymanie silnika spalinowego
Zatrzymanie silnika spalinowego, odbywa się przez przerwanie obwodu zasilenie cewki elektromagnesu, przez obsługę lokomotywy (wyłączenie wyłącznika „Rozruch - zatrzymanie silnika”) lub przez samoczynne rozłączenie się obwodu po zadziałaniu przekaźnika ciśnienia oleju, jeżeli ciśnienie w układzie smarowania z jakichkolwiek przyczyn spadnie poniżej
Rys 59
1,5 ÷ 1,6 kG/cm2 (patrz rozdz. XIV). W obydwu przypadkach, przy pozbawieniu zasilania cewki elektromagnesu pod ciśnieniem oleju suwak 10 (rys. 55) podniesie się, olej spod tłoka siłowego 7 przepłynie do przestrzeni nad nim, trzon 2 serwomechanizmu pod działaniem sprężyny 8 przesunie się w skrajne dolne położenie, powodując tym samym przerwanie dawkowania paliwa do cylindrów. W razie konieczności można dokonać nagłego zatrzymania silnika dźwignią 15 (rys. 59) przez jednoczesne wyłączenie wszystkich sekcji pompy wtryskowej.
Oprócz tego za pomocą wyłącznika 12 można przy pracującym silniku wyłączać oddzielnie poszczególne sekcje pompy wtryskowej.
Zarówno jednoczesne wyłączenie wszystkich sekcji pompy wtryskowej, jak i oddzielne, odbywa się za pomocą mechanizmu awaryjnego zatrzymania silnika, którego szczegółowy opis znajduje się w rozdziale XIV niniejszej instrukcji.
§3. Sterowanie prędkością obrotową silnika
Sterowanie prędkością obrotową wału korbowego silnika w czasie jego pracy odbywa się przez zmianę napięcia sprężyny wielozakresowej regulatora, za pomocą mechanizmu i urządzeń zdalnego sterowania regulatorem oraz oddziałowywaniem regulatora na listwy pompy wtryskowej przez dźwigniowy mechanizm sterowania dawkowaniem paliwa.
Sterowanie regulatorem odbywa się za pomocą nastawnika jazdy 17 i elektropneumatycznego serwomechanizmu 10 z dźwigniowym mechanizmem 6 napięcia sprężyny wielozakresowej regulatora (rys. 59).
Serwomechanizm elektropneumatyczny (rys. 60) jest przymocowany do przedniej, czołowej ściany kadłuba pompy wtryskowej. Składa się z części elektropneumatycznej (sterującej) i pneumatycznej (wykonawczej).
Kadłub 6 części pneumatycznej serwomechanizmu posiada cztery cylindry, w których znajdują się tłoczki ze skórzanymi uszczelnieniami 2. Skok tłoczka jest ograniczony odległością czołowej powierzchni występu cylindra i czołem tulejki 5. Wielkość ta powinna wynosić 13,2 mm z dopuszczalną odchyłką + 0,3 mm, ustala się ją przez zmianę grubości podkładek, regulacyjnych 4. Na górnej powierzchni łba śruby 7 (trzonu tłoczka) oparta jest rolka tekstolitowa 15. Dwie rolki za pośrednictwem osi 20 połączone są z dźwignią 14, a trzecie i czwarta rolka za pośrednictwem osi 22 połączone są z dźwigniami 19. Dźwignie 19 za pomocą sworzni 21 połączone są z dwoma listwami dźwigni głównej 16, która porusza się wokół osi 25 wspornika 26.
Koniec dźwigni głównej 16 (bliżej bloku silnika) połączony jest wałkiem 8 przez pryzmę sączącą 9 i wałek 10 z widełkami cięgła 11 dźwigniowego sterowania regulatorem. Do kołnierzy każdego cylindra śrubami 27 zamocowany jest zawór elektropneumatyczny 30 typu BB, którego część powietrzna kanałami „б”, „ι” łączy się z odpowiednimi kanałami kadłuba; kanał „ι” łączy się ze wzdłużnym kanałem „e” którym doprowadzane jest powietrze pod ciśnieniem 5 ÷ 7 kG/cm2; kanał „б” jest połączony z przestrzenią pod tłoczkiem cylindra. Część powietrzna zaworu 30 składa się z wlotowego zaworu iglicowego 33, którego dolna część dociskana jest sprężyną 34 do pierścienia oporowego, a górna będąca iglicą 32 oparta jest o czoło zaworu iglicowego 31. Zawór 33 odcina dopływ powietrza z kanałów „e”, „ι” do kanałów „B”, „δ” a dalej do przestrzeni „Ж” cylindra, która w tym wypadku połączona jest otworem „δ” z atmosferą.
Zasilenie cewek zaworów elektropneumatycznych odbywa się ze źródła prądu stałego o napięciu 75V.
Jeżeli cewka zaworu jest zasilana, to iglica zaworu wylotowego 31 będzie znajdować się w dolnym położeniu i zamknie otwór „δ” przez co otworzy zawór wlotowy 33.
Rys.60. Serwomechanizm elektropneumatyczny
1 - nakrętka, 2 - uszczelnienie skórzane, 3 - trzon tłoczka, 4 - podkładki regulacyjne,
5 - tulejka, 6 - kadłub, 7 - łeb śruby, 8 - wałek, 9 - pryzma łącząca, 10 - wałek pryzmy, 11 - widełki cięgła, 12 - tulejka, 13 - listwa prowadząca, 14 - dźwignia, 15 - rolka testolitowa, 16 - dźwignia główna, 17 - sworzeń przegubowego połączenia dźwigni 19 i 16; 18 - smarowniczka, 19 - dźwignia, 20,22,25 - oś rolki, 21 - sworzeń przegubowego połączenia dźwigni 19 i 16, 23,24,28 - tulejka, 26 - wspornik, 27 - śruba,
29,34 -sprężyna, 30 - zawór elektropneumatyczny, 31 - wlotowy zawór iglicowy,
32 - iglica, 33 - wlotowy zawór iglicowy, 35 - korek ograniczający, 36 - podkładka,
37 - podkładka sprężysta.
Powietrze z kanału „e” przez kanały „ι” i „B” popłynie kanałem „б do przestrzeni „Ж” pod tłoczek cylindra, który ściskając sprężynę 29 podniesie się do oporu, a razem z nim ten koniec dźwigni, z którym jest on połączony rolką-15. Zmiana kolejności zasilania cewek zaworów przez zmianę pozycji nastawnika jazdy pociąga za sobą odpowiednią kolejność zadziałania cylindrów pneumatycznych (rys. 61).
Pozwala, to na stopniowe podnoszenie dźwigni głównej 16 i przez mechanizm dźwigniowy (rys. 62) płynne napinanie wielozakresowej sprężyny regulatora.
Kolejność działania zaworów czterotłoczkowego, elektropneumatycznego serwomechanizmu w poszczególnych położeniach nastawnika jazdy
Pozycja nastawnika jazdy |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Nr otwieranych zaworów |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 i 2 |
2 i 3 |
1 i 4 |
3 i 4 |
1,2, 3,4 |
Uwaga: Numery zaworów podane są od strony silnika.
Dźwignia 10 (rys. 62) zamocowana jest na osi segmentu zębatego napięcia sprężyny wielozakresowej. Cięgło pionowe 3 ma łącznik 5 z lewym i prawym gwintem. Wydłużenie cięgła 3 przez pokręcanie łącznika 5 zwiększa minimalną prędkość obrotową silnika (zwiększone jest napięcie sprężyny), a skrócenie cięgła - zmniejsza minimalną prędkość obrotową silnika. Maksymalna prędkość obrotowa wału korbowego silnika (8 pozycja nastawnika jazdy rys. 61) określona jest położeniem obejmy 7 w stosunku do osi obrotu dźwigni dwuwidełkowej 9. Przesunięcie obejmy do osi powoduje zwiększanie prędkości obrotowej silnika, a przesunięcie w kierunku przeciwnym jej zmniejszenie. Prędkość obrotowa silnika odpowiadająca pośrednim pozycjom nastawnika jazdy nie jest regulowana a wynika z charakterystyki sprężyny wielozakresowej regulatora
Rys.61. Położenie tłoczków elektropneumatycznego serwomechanizmu w zależności do położenia nastawnika jazdy.
Prędkości obrotowe wału korbowego w zależności od nastawnika jazdy:
Pozycja nastawnika |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Prędkość obrotowa wału korbowego obr/min |
300±12 |
300±12 |
330±10 |
400±10 |
480±10 |
570±10 |
650±10 |
750±7 |
Mechanizm dźwigniowy sterowania dawkowaniem paliwa. Ograniczniki dawkowania paliwa.
Schemat przekładni dźwigniowej od trzona serwomechanizmu do listew pompy wtryskowej jest pokazany na rys. 63. Trzon 6 tłoka serwomechanizmu za pomocą cięgła 3 połączony jest z jednym końcem dźwigni dwuramiennej2. Drugie ramię dźwigni 2 za pomocą cięgła 1 jest połączone z dźwignią 4 osadzoną na wale 5 sterowania dawkowaniem paliwa. Na tymże wale 5 osadzonych, jest sześć dźwigni 7, które za pomocą przegubów 9 połączone są z listwami regulującymi 10 sekcji pompy wtryskowej. Przy ruchu trzonu serwomechanizmu w dół (zmniejszenie obciążenia lub zwiększenie prędkości obrotowej) albo w górę (zwiększenie obciążenia lub zmniejszenie prędkości obrotowej) przez układ dźwigni obraca się wał 5 sterowania dawkowaniem paliwa i za pośrednictwem dźwigni 7 działa na listwy 10 odpowiednio zmniejszając lub zwiększając ilość podawanego paliwa. Na listwach pierwszej i szóstej sekcji pompy wtryskowej znajdują się ograniczniki przesuwu listew, a tym samym ilość podawanego paliwa do cylindrów silnika. Ograniczniki te maja na celu nie dopuścić do przeciążenia silnika w czasie eksploatacji.
XIV. URZĄDZENIA I UKŁADY ZABEZPIECZAJĄCE
Bezawaryjna praca zespołu silnika spalinowego-prądnica główna ПD1M zabezpieczona jest współpracującymi urządzeniami i układami, do których należą:
1). Wyłącznik bezpieczeństwa
2). Mechanizm awaryjnego zatrzymania silnika
3). Przekaźnik ciśnienia oleju
4). Układ sygnalizacji awaryjnej
5). Układ przewietrzania skrzyni korbowej.
Współdziałanie tych urządzeń i układów (oprócz układu przewietrzenia) przedstawiono na rys. 59.
§ 1. Wyłącznik bezpieczeństwa
Wyłącznik bezpieczeństwa służy do automatycznego wyłączenia dopływu paliwa i zatrzymania silnika w przypadku wzrostu prędkości obrotowej ponad dopuszczalną wielkość. Nadmierny wzrost obrotów silnika może nastąpić wskutek niewłaściwego działania regulatora obrotów, dźwigni regulacyjnych dawkowania paliwa i listew regulujących sekcji pomp wtryskowych.
Wyłącznik bezpieczeństwa jest napędzany od wału krzywkowego pompy wtryskowej (rys. 31), do którego kołnierza jest on przymocowany sześcioma śrubami 23 razem z kołem zębatym 21 napędu regulatora obrotów.
Rys.62. Mechanizm dźwigniowy napięcia sprężyny wielozakresowej regulatora
1 - przyzma łącząca, 2 - widełki, 3 - cięgło pionowe, 4 - nakrętka, 5 - łącznik regulacyjny, 6 - tuleja, 7 - obejma, 8 - cięgło, 9 - dźwignia dwuwidełkowa,
10 - dźwignia, 11 - cięgło pośrednie, 12 - cięgło główne serwomechanizmu.
Rys.63. Mechanizm dźwigniowy sterowania pompą wtryskową
1,3 - cięgło, 2 - dźwignia dwuramienna, 4,7 - dźwignia, 5 - wał sterowania dawkowaniem paliwa, 6 - trzon serwomechanizmu, 8 - nakrętka, 9 - przegub,
10 - listwa regulacyjna.
Wyłącznik bezpieczeństwa (rys. 64) zbudowany jest następująco. Na kołku stożkowym 20 kadłuba 15 zamocowany jest trzpień 18. Na trzpieniu osadzone są ciężarki 17, umieszczone w otworach kadłuba wyłącznika. Przemieszczenie ciężarków jest ograniczone ogranicznikami 19. Ciężarki (rys 31) są dociskane do kadłuba 15 sprężynami 24. Sprężyny napięte są nakrętkami 25, jednocześnie ustalającymi położenie sprężyny. Dla zabezpieczenia jednoczesnego przemieszczania się ciężarków, są one pośrednio związane ze sobą dźwigniami 14 i 16, których zęby wchodzą w odpowiednie wycięcia ciężarków. Dźwignie swobodnie obracają się na osiach zamocowanych w kadłubie regulatora.
Przy obrotach silnika wyższych od dopuszczalnych (840 ÷ 870 obr/min.), ciężarki 17 pod działaniem sił odśrodkowych, pokonując opór sprężyny 24 rozchodzą się i działają w odpowiedni sposób na mechanizm awaryjnego zatrzymanie silnika.
Rys.64. Wyłącznik bezpieczeństwa (oznaczenia jak na rys. 31).
§ 2. Mechanizm awaryjnego zatrzymania silnika
Segmenty zębate - górny 35 i dolny 34. (rys. 32) są utrzymywane w zazębieniu sprężyną 1 (rys. 31). Dolny segment zębaty posiada dwie dźwignie - pionową i poziomą. Pionowe dźwignia przejmuje na siebie siły od ciężarków, a pozioma zazębia się\ z wałkiem przesuwnym zbieraka 33. W bocznej pokrywie kadłuba zamykającej przestrzeń popychaczy, zamontowane są wyłączniki sekcji 41 i cięgło wyłączania 7 (rys. 31 i 32), dociskane sprężyną 6 do uchwytu dźwigni 32 (rys. 59). Uchwyty 40 posiadają występy, którymi zazębiają się z trapezowymi wycięciami cięgła wyłącznika sekcji. Na skutek uderzenia ciężarków wyłącznika bezpieczeństwa segment 34 obraca się na swojej osi i następuje utrata połączenia z wałkiem przesuwnym zbieraka 33 (rys. 32 i 59). W następstwie tego zwalnia się cięgło wyłączania sekcji, które pod działaniem sprężyny przesuwa się w kierunku wzdłużnym. Przesunięcie cięgła umożliwia wejście wyłączników sekcji 41 w otwory kadłubów popychaczy. W ten sposób popychacze zostają umieszczone w położeniu górnym i zostaje przerwane dawkowanie paliwa. W celu ponownego włączenia sekcji pompy wtryskowej należy wyprowadzić wyłączniki 41 z otworów popychaczy i przesunąć uchwyt dźwigni 32 tak, aby doszło do zazębienia się poziomej dźwigni segmentu zębatego 34 z wałkiem przesuwnym zabieraka 33. Następnie uchwyty 40 wyłączników należy ustawić w takim położeniu, aby występy uchwytów weszły w odpowiednie wycięcia cięgła wyłącznika sekcji. W razie konieczności silnik może być zatrzymany za pomocą dźwigni awaryjnego zatrzymania silnika 5 (rys. 31) zamocowanej na osi górnego segmentu zębatego. W tym celu należy dźwignię pociągnąć do siebie.
Górny segment zębaty działa na dolny segment, którego dźwignia pozioma rozłączy się z wałkiem przesuwnym zabieraka. Dalsze działanie urządzenia zatrzymania jest analogiczne do wyłączania silnika przez wyłącznik bezpieczeństwa.
§ 3. Przekaźnik ciśnienia oleju
Przekaźnik ciśnienia oleju służy do przerywania elektrycznego obwodu sterowania lub do włączenia sygnalizacji spadku ciśnienia oleju w układzie smarowania do określonej wielkości. Uzyskuje się to przez jednoczesne działanie przekaźnika ciśnienia oleju elektromagnesu i suwaka wyłącznika automatycznego regulatora jak opisano w rozdz. XIII „Sterowanie pracą silnika”
Rys.65. Przekaźnik ciśnienia oleju
1 - nadajnik ciśnienia, 2 - śruba regulacyjna napięcia sprężyny nadajnika, 3 - plomby, 4 - wspornik.
Rys.66. Schemat budowy przekaźnika ciśnienia oleju
1 - przewód doprowadzania oleju, 2 - pojemnik oleju, 3 - mieszek metalowy, 4 - zaciski przewodów elektrycznych obwodu sterowania, 5 -wkręt regulacyjny z mimośrodem,
6 - magnes stały, 7 - zderzak, 8 - styk nieruchomy, 9 - styk ruchomy, 10 - dźwignia,
11 - osie, 12 - kamień, 13 - sprężyna, 14 - oś dźwigni, 15 - trzpień pionowy,
16 - podkładka, 17 - dźwignia widełkowa, 18 - śruba regulacyjna, 19 - sprężyna.
Rys.67. Oddzielacz oleju w układzie przewietrzania skrzyni korbowej silnika
1 - obudowa, 2 - siatka, 3 - podkładka uszczelniająca, 4 - pierścień.
Na rys. 65 przedstawiony jest widok ogólny, a na rys. 66 schemat budowy przekaźnika ciśnienia oleju. Pionowy trzpień 15 (rys. 66) jest osadzony w mieszku metalowym 3, który górnym kołnierzem przylutowany jest do pojemnika oleju 2. Pojemnik przewodem 1 połączony jest z głównym przewodem układu smarowania silnika.
Na trzpień 15 swobodnie nałożona jest sprężyna 19, która na dole opiera się o denko mieszka 3, a od góry o podkładkę kształtową 16.
Przy wzroście ciśnienie oleju ponad ustaloną wielkością trzpień 15 podnosi się do góry i obraca kamień 12, przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Na skutek tego zwalnia się dźwignia 10, która pod działaniem sprężyny 13 obraca się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara na osi 14. Przy tym dźwignia 10 zwiera znajdujący się na niej styk ruchomy 9 ze stykiem nieruchomym 8, zamykając obwód zasilania cewki elektromagnesu regulatora.
Dźwignia 10 wykonana jest z materiału niemagnetycznego, a styk ruchomy 9 ze stali. W położeniu włączonym na styk ruchowy 9 działa magnes stały 6. Zderzak 7 na dźwigni 10 służy do ograniczenia docisku styku ruchomego 9. Przy spadku ciśnienia poniżej ustalonej wielkości, trzpień 15 pod działaniem sprężyny 19 przesuwa się w dół pociągając za sobą kamień 12, który obracając się na osi 1 zgodnie z ruchem wskazówek zegara naciska na dźwignię 10. Dźwignia 10 obraca się dookoła osi 14 przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. W pierwszej jednak chwili styk 9 nie odłączy się od styku nieruchomego 8, ponieważ utrzymywany jest on magnesem 6. Po dalszym obrocie dźwigni 10 ruchomy styk 9 odłącza się od ruchomego styku 8 i rozłącza obwód elektryczny. Przekaźnik ciśnienia oleju posiada wkręt regulacyjny 5 i śrubę regulacyjną 18. Przy wkręcaniu śruby 18 zwiększa nacisk na podkładkę 16 przez dźwignię widełkową 17 i ściskana jest sprężyna 19. Prowadzi to do włączenia przekaźnika przy wyższym ciśnieniu oleju.
Zwiększenie napięcia sprężyny 19 ma wpływ także na moment wyłączenia przekaźnika; przy tym ciśnienie oleju w momencie wysączenia także się zwiększy. Przy obrocie wkrętu 5 przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, pod działaniem mimośrodu magnes stały 6 podniesie się do góry, oddalając się od styku ruchomego 9, co prowadzi do zwiększenia ciśnienia oleju w momencie wyłączenia przekaźnika.
§4. Układ sygnalizacji awaryjnej
Układ sygnalizacji awaryjnej służy do informowania obsługi o nienormalnej pracy zespołu silnik spalinowy - prądnica główna.
Sygnalizacja działa przy występowaniu następujących nieprawidłowości w pracy silnika:
1) Temperatura oleju na wyjściu z silnika ponad 80°C
2) Temperatura wody chłodzącej na wyjściu z silnika ponad 88°C
3) Ciśnienie oleju w układzie smarowanie - poniżej 1,9 + 2,0 kG/cm2
§ 5. Przewietrzanie skrzyni korbowej
W celu zabezpieczenia przed niebezpieczeństwem wybuchu w czasie pracy silnika przewidziane jest przewietrzenie skrzyni korbowej przez wysysanie z niej stapiających się gazów poprzez kadłub przekładni zębatej i oddzielacz olej do części wlotowej turbosprężarki.
Powstające przy tym podciśnienie w skrzyni korbowej zapobiega wyciekom oleju przez różne nieszczelności w bloku skrzyni korbowej silnika. Przewód odprowadzania gazów podłączony jest jednym końcem do części wlotowej turbosprężarki, a drugim do oddzielacze oleju 10 (rys. 23), zabudowanego na górnej części kadłuba przekładni zębatej. W górnej części kadłuba przekładni znajduje się zawór bezpieczeństwa 15 układu przewietrzania, którego przeznaczenie i budowa opisana jest niżej.
Oddzielacz oleju
Oddzielacz oleju (rys. 67) służy do zatrzymywania cząsteczek oleju unoszonych przez gazy w czasie przewietrzania skrzyni korbowej do części wlotowej turbosprężarki.
Składa się on ze spawanej obudowy 1, w której znajduje się druciana siatka 2 zwinięta w kilka zwoi w kształcie cylindra. Dolna część siatki ustalona jest pierścieniem 4, a górna wchodzi w otwór górnej osłony, do której jest przymocowany przewód odprowadzający.
Gazy z kadłuba przekładni zębatej poprzez otwory w siatce oddzielacza przenikają do wewnętrznej części siatki, a stąd przez przewód odprowadzający przepływają do turbosprężarki.
Rys.68. Zawór bezpieczeństwa układu przewietrzania skrzyni korbowej silnika
1 - kadłub zaworu, 2 - pokrywa, 3 - uszczelka, 4 - śruba dwustronna, 5 - sprężyna,
6 - nakrętka.
Zawór bezpieczeństwa układu przewietrzania
Zawór bezpieczeństwa układu przewietrzenia (rys. 68) umożliwia wypływ gazów ze skrzyni korbowej na zewnątrz w przypadku niepożądanego wzrostu ciśnienia w skrzyni korbowej.
Składa się on z żeliwnego kadłuba 1 i żeliwnej pokrywy 2 z pierścieniową uszczelką. Dwie śruby dwustronne 4 wkręcone i roznitowane w pokrywie swobodnie wchodzą w otwory kołnierza kadłuba i za pomocą sprężyn 5 utrzymują pokrywę w położeniu zamkniętym. Napięcie sprężyny ze pomocą nakrętek 6 wyregulowane jest tak, że otwieranie się pokrywy odbywa się w chwili wzrostu ciśnienia w skrzyni korbowej do około 0,1 kG/cm2 ponad ciśnienie atmosferyczne.
XV. POŁĄCZENIE SILNIKA Z PRĄDNICA GŁÓWNA
Wał korbowy silnika spalinowego i wirnik prądnicy głównej połączone są sztywno. Do kołnierza wału korbowego (rys. 3) przymocowany jest za pomocą śrub kołnierz wirnika prądnicy. W celu odciążenia śrub od sił ścinających i zginających, w otwory łączonych kołnierzy wału korbowego i wirnika prądnicy wprasowane są stalowe tuleje, śruby wkręcane są w kołnierz wirnika prądnicy i swoimi łbami przyciskają krawędzie tulei do kołnierza wału korbowego. Kołnierz wału korbowego posiada na powierzchni czołowej występ, który wchodzi w odpowiednie wytoczenie w kołnierzu wirnika prądnicy i w ten sposób ustala współosiowość wirnika prądnicy w stosunku do wału korbowego silnika. Drugi koniec wirnika prądnicy jest oparty w wahliwym łożysku rolkowym w stojanie prądnicy. Stojan prądnicy posiada zewnętrzny kołnierz 2, za pomocą którego ustala się jego właściwe położenie w odpowiednim wytoczeniu w czołowej powierzchni skrzyni korbowej, silnika. Stojan jest umocowany do skrzyni korbowej silnika za pomocą śrub dwustronnych rozmieszczonych na obwodzie łączących się kołnierzy.
1