Строительные машины и оборудование, справочник




Тепловозный комбинированный четырехтактный двигатель

Категория:
   Устройство и работа двигателя



Тепловозный комбинированный четырехтактный двигатель

Коломенский тепловозостроительный завод им. В. В. Куйбышева производит комбинированные четырехтактные двигатели семейства 16ЧН 26/26 (Д-49) для магистральных и маневровых тепловозов и буровых установок. Двигатели имеют восемь, двенадцать или шестнадцать цилиндров, расположенных в два ряда V-об-разно под углом 42°, мощность 600…2942 кВт.

Шестнадцатицилиндровый двигатель 16ЧН 26/26, предназначенный для пассажирских и грузовых магистральных тепловозов с электрической передачей, выпускается в одном агрегате с генератором тока (дизель-генератор 1А-5Д-49). Среднее эффективное давление двигателя соответствует давлению лучших образцов тепловозных двигателей.

Цилиндры двигателя расположены в два ряда под углом 42°. Двигатель вместе с генератором установлен на одну общую сварную раму. На раме с одной стороны расположены масляные охладитель и центрифуга, ас другой — маслооткачивающий насос и топливные фильтры.




Двигатель выполнен по схеме с газовой связью: коленчатый вал дизеля не связан механической передачей с валом турбокомпрессора.

Турбокомпрессор ТК-38 (6ТК), имеющий одноступенчатую осевую турбину и одноступенчатый центробежный компрессор с лопаточным диффузором, установлен на кронштейне на переднем торце двигателя. Под компрессором расположен водяной охладитель, в котором охлаждается воздух после сжатия в компрессоре. Из охладителя воздух поступает во впускной трубопровод, занимающий пространство между рядами цилиндров. На номинальном режиме , давление во впускном трубопроводе составляет 0,275 МПа. Давление газов на входе в турбину равно 0,237 МПа, а температура 620 °С. Турбина развивает мощность 853 кВт, что составляет 29 % мощности двигателя. С турбины мощность подается на рабочее колесо компрессора.

Система наддува — с постоянным давлением перед турбиной, ее особенность заключается в конструктивной схеме выпускного трубопровода 8: его поперечное сечение сделано достаточно большим, чтобы амплитуда волн давления на входе в турбину была по возможности небольшой. Выпускные патрубки от цилиндров подсоединены в таком случае к одному выпускному трубопроводу; на двигателе 16ЧН 26/26 два выпускных патрубка, по одному на каждый ряд цилиндров, и расположены они по бокам двигателя. Выпускные газы поступают из трубопроводов в двухзаходную улитку турбины и после расширения в турбине вытекают в атмосферу.

Рис. 1. Поперечный разрез тепловозного комбинированного двигателя 16ЧН 26/26 (1А-5Д-49): 1 — топливный фильтр; 2— водяной трубопровод; 3 — штанга привода клапанов; 4 — распределительный вал; 5 — регулятор частоты вращения; 6 — топливный насос; 7 — форсунка; 8— выпускной трубопровод; 9 — масляная центрифуга; 10 — масляный охладитель

Блок-картер, сваренный из стальных листов и плит, отличается высокой прочностью, жесткостью и небольшой массой. Применение отлитых из стали поперечных перегородок, имеющих сложную конфигурацию, существенно сокращает объем сварочных работ. В производстве сварных блок-картеров семейства двигателей 16ЧН 26/26 унификация заготовок деталей остова достигает 70…80%.

На продольных стенках картера имеются люки для осмотра и ремонта кривошип-но-шатунного механизма. На люках установлены предохранительные клапаны, которые срабатывают в случае резкого повышения давления картерных газов (при взрыве).

Крышки коренных подшипников образуют вместе с приливами в поперечной перегородке опоры коленчатого вала. Крышки крепят двумя призонными болтами, которые вставляются снизу, с гайками, что повышает жесткость картера и опор коленчатого вала. От поперечных смещений крышки фиксируются треугольными зубцами на поверхности стыка. Прилегание стыковых поверхностей на зубцах обеспечивается точной обработкой и притиркой.

Остов двигателя выполнен по схеме с подвесным коленчатым валом так, что рама двигателя не воспринимает нагрузки от давления газов. Рама сварной конструкции. К ней приварен поддон, в который заливают масло для смазывания двигателя. Сверху поддон закрыт сеткой. В передней части поддона расположен маслозаборник.

Втулка цилиндра не имеет упора в блоке в осевом направлении, она крепится (подвешивается) к отдельной для каждого цилиндра крышке восемью шпильками. Втулки цилиндров отливаются из чугуна, легированного хромом, никелем и молибденом. Износостойкость рабочей поверхности втулки повышается фосфатированием. Напрессованная на втулку «рубашка» образует полость охлаждения.

Каждая крышка цилиндра присоединена к блоку четырьмя анкерными шпильками, которые воспринимают силы от давления газов в цилиндре, а на шпильки крепления втулки эти силы не действуют. Давление на поверхности в месте стыка крышки цилиндра с втулкой не зависит, таким образом, от давления газов в цилиндре, и уплотнение стыка получается более надежным. Для уплотнения стыка используют стальную омедненную прокладку. Анкерные шпильки крепления крышек цилиндров ввернуты в нижнюю плиту блока цилиндров. При этом сварные швы и блок разгружаются частично от растягивающих сил, повышается прочность блока.

В крышке цилиндра, отлитой из высокопрочного чугуна, установлены форсунка, два выпускных и два впускных клапана с направляющими втулками. На каждом клапане — по две пружины. Сверху на крышке находятся рычаги привода клапанов — по одному на два впускных и два выпускных. Привод клапанов закрыт колпаком. Обращенная к камере сгорания плита крышки цилиндра в зоне выпускных клапанов выполнена относительно тонкой для уменьшения термических напряжений.

Посадочная фаска впускного клапана сделана непосредственно в крышке цилиндра, а выпускной клапан садится на седло из жаропрочной стали, которое в холодном состоянии устанавливается в крышку с зазором. От выпадания седло предохраняется пружинным стопорным кольцом. Диаметральный зазор между седлом и крышкой подобран с таким расчетом, чтобы при нагревании во время работы кольцо прилегало к крышке, но термические напряжения в кольце не превышали бы предела упругости.

Распределительный вал расположен над впускным ресивером. Он вращается в разъемных подшипниках из алюминиевого сплава, в отдельном корпусе, похожем по форме на лоток с крышкой. Кулачки разъемные, они устанавливаются на валу на шпонке и зажимаются двумя гайками. К лотку крепятся индивидуальные для каждого цилиндра топливные насосы.

Всего кулачков (по три на каждые два цилиндра правого и левого ряда). От одного кулачка приводятся в действие выпускные клапаны, от другого — впускные и от третьего топливные насосы. Шестеренчатый привод распределительного вала расположен на торце двигателя, со стороны маховика.

Коленчатый вал отлит из высокопрочного чугуна. Кривошипы расположены в двух плоскостях под углом 90°, что обеспечивает равномерное чередование вспышек в цилиндрах каждого ряда с угловым интервалом 90°; цилиндры правого ряда работают со сдвигом 42°. На переднем конце коленчатого вала установлен комбинированный гаситель крутильных колебаний, который состоит из гасителя колебаний маятникового типа и демпфера вязкого трения. С генератором коленчатый вал соединен полужесткой муфтой.

Тонкостенные вкладыши коренных и шатунных подшипников трехслойные: на стальную основу залит тонкий слой свинцовистой бронзы, который покрыт слоем оловянисто-свинцового сплава толщиной несколько микрометров.

Прицепной шатун связан с главным пальцем, который двумя болтами жестко соединен с прицепным шатуном и поворачивается в проушинах главного шатуна. Поршневыми подшипниками главного и прицепного шатунов служат запрессованные в верхние головки шатунов стальные втулки с заливкой из свинцовистой бронзы. Крышка нижней головки шатуна крепится четырьмя вкладными призонны-ми болтами. Трапециевидные зубцы на поверхности стыка крышки с шатуном фиксируют крышку в поперечном направлении.

Поршень комбинированного двигателя подвергается высоким тепловым и механическим нагрузкам, поэтому он выполнен со съемной головкой из жаропрочной стали и охлаждается маслом. Головка поршня крепится к его корпусу четырьмя шпильками. В корпусе поршня установлен палец плавающего типа, который фиксируется от осевых перемещений пружинными стопорными кольцами. Масло для охлаждения поршня подводится по каналу в шатуне; оно движется от центра поршня к периферии. Масло не полностью заполняет полость охлаждения, при движении поршня оно взбалтывается, что обусловливает охлаждение элементов поршня.

В головке поршня установлены три компрессионных кольца трапециевидной формы и одно маслосъемное. Второе маслосъемное кольцо с пружинным расширителем расположено на верхней части корпуса поршня. Для повышения износостойкости компрессионных колец трущиеся поверхности их хромированы.

Система охлаждения имеет два контура: один для охлаждения дизеля и турбокомпрессора; другой для охлаждения воздуха после компрессора.

Пуск двигателя осуществляется стартером-генератором, который вращает коленчатый вал через шестерни привода распределительного вала.

Устройства аварийной защиты автоматически останавливают двигатель в случае падения давления масла, повышения давления газов в картере, увеличения частоты вращения коленчатого вала свыше 1180 об/мин.

Реклама:


Читать далее:

Категория: - Устройство и работа двигателя

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины

 

Поиск по сайту:



Остались вопросы по теме:
"Тепловозный комбинированный четырехтактный двигатель"
— воспользуйтесь поиском.


Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы