Механізми і деталі тепловозного дизеля

Дизель конструктивно складається з таких основних частин:

• остова,до якого належать картер (фундаментна рама), блок циліндрів
з циліндровими втулками (гільзами) і циліндрові кришки (головки);
остов нерухомий, але повинен бути достатньо міцним, тому що сприй­
має великі зусилля від тиску газів і поршнів на стінки циліндрів та від
сили інерції рухомих деталей шатунно-кривошипного механізму;

• шатунно-кривошипного механізму,який складається з поршнів,
пальців, шатунів і колінчастого вала, призначений для перетворення
поступального руху поршня в обертальний рух колінчастого вала;

• газорозподільногомеханізму, зв'язаного з колінчастим валом і який
складається з кулачкового розподільного вала, штовхунів, штанг і ва­
желів, клапанів впускних і випускних вікон; цей механізм управляє
впуском свіжого повітря в циліндри і випуском відпрацьованих газів;

• паливної і регулювальної апаратури,до якої належать форсунки, на­
соси високого тиску, регулятори та інше; ця апаратура відповідає за
дозовану подачу палива в циліндри під необхідним тиском;
Остови дизелів бувають двох видів: суцільнолиті (блоки і картер ви­
литі у вигляді єдиної деталі) і збірні (рама-картер і блоки виготовлені ок­
ремими деталями). Блоки циліндрів або виливають з чавуна чи алюмінію,
або зварюють із сталевих листів. В сучасних дизелях застосовують знімні
циліндрові втулки, які вставляють в гнізда блоків. На них надівають так
звані «сорочки», які утворюють за допомогою ущільнювальних кілець во­
дяну камеру для охолодження циліндрів. Втулки двотактних і чотири­
тактних дизелів конструктивно відрізняються між собою, що видно із ри­
сунка 4.56. Циліндровий блок разом з тяговим генератором закріплюється
на піддизельній рамі, до якої приварюється піддон — маслозбірник, в який
стікає масло з усіх деталей дизеля.

Рис. 4.56. Циліндрові втулки тепловозних дизелів:

а — двотактного дизеля типу Д100 (разом із системою охолодження):

/ — перехідний патрубок; 2 — адаптер форсунки; З — водяна камера;

4 — випускна коробка; 5 — випускний колектор; б — чотиритактного дизеля

типу Д49: 1 — жиклер; 2 — ущільнювальне кільце; 3, 6,7 — водопротічні

канали; 4 — чавунна сорочка; 5 — втулка; 8 — сигнальний отвір для виявлення

течі крізь гумове ущільнення.

Поршні дизеля працюють у важких умовах під тиском газів (до 120х 10³ Па) і впливом високих температур (1700-1900 °С), тому вони виготовляються з додержанням особливих вимог. Поршні шатунами зв'язані з колінчас­тим валом (рис. 4.57), який сприймає та підсумовує всі робочі зусилля, які створюються в циліндрах, і передає через відбірні фланці споживачам.

З
1 2

Рис. 4.57. Колінчастий вал дизелів 10Д100,2Д100:

1 — хвостовик для установлення антивібратора; 2 — щоки; 3 — корінні шийки;

4 — фланець кріплення шестерні вертикальної передачі; 5 — фланець приводу

будови газорозподільного механізму приведена на рис. 4.58. Від колінчастого вала дизеля за допомогою шестерень приво­диться в дію кулачковий вал, кулачки якого через ролик піднімають штов-хач. Штовхач приводить у дію штангу з важелем, який відкриває або за­криває впускні чи випускні клапани. Щільність прилягання клапанів у вікнах забезпечують спеціальні сталеві пружини.

Форсунки (рис. 4.59) призначені для подачі палива в циліндри дизе­ля. Паливо через нагнітальну трубку від паливного насоса подається під великим тиском у внутрішню порожнину форсунки, яка відділяється від камери згоряння циліндра розпилювальним отвором, заповненим голкою. Зверху голка притискується пружиною. Щоб вприскнути паливо в циліндр, необхідно підняти голку і стиснути пружину. Цю функцію ви­конує заплічник голки за певного тиску палива (до 300х10³Па), який

Рис. 4.59. Паливна форсун­ка тепловозного дизеля: 1 — пружина; 2 — голка; З — корпус розпилювача; 4 — нагнітальна трубка високого тиску; 5 — кільцевий заплічник голки; 6 — розпилювальний отвір

створює паливний насос. Відкриття і закриття розпилювального отвору голкою відбувається різко і миттєво.

Паливний насос високого тиску (рис. 4.60) відмірює строгу дозу пали­ва на кожний цикл і забезпечує подачу його до форсунки під необхідним тиском. Дозу він може змінювати в залежності від зовнішнього заванта­ження дизеля. Ця доза залежить від положення гвинтової кромки плунже­ра в гільзі насоса, яке регулюється поворотною шестернею за допомогою регулювальної рейки. При переміщенні плунжера уверх під дією великої пружини на тарілку в підплунжерний простір через канал а в корпусі по­ступає паливо від нагнітального насоса. При русі плунжера вниз паливо стискається і коли його тиск перевищить силу пружини нагнітального клапана, клапан відкривається і паливо через трубку високого тиску по­ступає до форсунки. Нагнітання палива буде тривати до тих пір, поки гвинтова кромка не відкриє канал гільзи. Тоді тиск раптово падає і нагнітальний клапан миттєво під дією пружини закривається.