Рабочий цикл 2-х тактного дизеля

 

Рис.2 Диаграмма рабочего цикла двухтактного дизеля:

А – продувочное окно; Б – выпускное окно; 1 – цилиндр; 2 – поршень; 3 – форсунка

 

Работа двухтактных дизелей невозможна без продувки, которая обеспечивается нагнетателем. Поэтому весь цикл проходит при давлении выше атмосферного.

1-й такт – продувка и сжатие. Поршень движется от НМТ к ВМТ. В цилиндр поступает воздух от нагнетателя. Через открытые продувочные (впускные) и выпускные окна происходит продувка цилиндра (очистка от отработавших газов) с одновременным наполнением свежим воздухом. После закрытия выпускных окон воздух сжимается и нагревается (Р=36 кг/ ; t=700°С). В конце такта (за 10 - 25° до ВМТ по углу поворота коленчатого вала) происходит впрыск и воспламенение топлива. При этом давление и температура газов в цилиндре резко возрастают (Р=90 - 100 кг/ ; t=1800°С).

2-й такт – рабочий ход и выпуск. Поршень движется от ВМТ к НМТ и совершает работу. В начале такта идет догорание топлива и давление остается постоянным. Далее объем цилиндра увеличивается, давление и температура газов понижаются. В конце открываются выпускные окна и происходит свободный выпуск отработавших газов. После открытия продувочных (впускных) окон начинается продувка.

 

Дизель 10Д100

 

Рис.3 Общий вид дизеля 10Д100:

1 – турбокомпрессоры; 2, 4, 8, 9 – люки; 3 – воздухопровод; 5 – воздухоохладитель; 6 – отсек топливной аппаратуры; 7 – тяговый генератор; 10 – поддизельная рама; 11, 12 – водяные насосы; 13 – главный масляный насос; 14 – объединенный регулятор дизеля; 15 – выпускные патрубки

 

Основные характеристики

Обозначение по ГОСТ
Расположение цилиндров	Однорядное, вертикальное
Порядок нумерации цилиндров	Со стороны, противоположной генератору
Порядок работы цилиндров	1-6-10-2-4-9-5-3-7-8
Направление вращения коленчатого вала	По часовой стрелке, если смотреть со стороны генератора
Номинальная мощность	3000 л.с./2206 кВт
Номинальная частота вращения к/в	об/мин
Минимально устойчивая частота вращения к/в на холстом ходу	400 15 об/мин
Рабочий объем цилиндров	170,9 л/0,1709 м^3
Степень сжатия
Максимальное давление сгорания	105 кг/см^2
Удельный расход топлива	160 г/э.л.с.ч.
Начальное давление впрыска топлива	210 5 кг/см^2
Угол опережения подачи топлива	10 1º
Давление надувочного воздуха	(2,1…2,2) кг/см^2
Габаритные размеры: – длина – ширина – высота (от оси НКВ)	6015 мм 2610 мм 2255 мм

 

Круговая диаграмма

Круговая диаграмма показывает распределение фаз рабочего цикла дизеля в зависимости от угла поворота кривошипа нижнего коленчатого вала (НКВ). Отсчет градусов ведется от ВМТ.

Рис.4 Диаграмма фаз газораспределения дизеля 10Д100

Фаза	Продолжи-тельность	Угол поворота НКВ
ВМТ
Рабочий ход	124º
Начало открытия выпускных окон нижним поршнем		124º
Свободный выпуск газов	16º
Начало открытия продувочных окон верхним поршнем		140º
Продувка и заполнение цилиндра чистым воздухом	96º
Закрытие выпускных окон		236º
Наддув	8º
Закрытие продувочных окон		244º
Сжатие воздуха	106º
Начало подачи топлива		350º
Подача и воспламенение топлива	10º
ВМТ		360º

Поддизельная рама

 

Рис.5 Поддизельная рама:

1 – забор масла; 2 – слив масла из фильтра тонкой очистки; 3 – забор масла насосом; 4 – слив масла из вспомогательных агрегатов; 5 – верхний лист для установки блока дизеля; 6 – сетки; 7 – трубка масломерной рейки; 8 – горловина для заливки масла; 9 – опоры для пружин; 10, 12 – отверстие и труба подачи воды к воздухоохладителям; 11 – платики установки рамы; 13 – поддон (маслосборник) рамы; 14 – забор масла маслопрокачивающим насосом

 

Служит для установки блока дизеля и тягового генератора.

К двум продольным вертикальным листам рамы сверху и снизу приварены горизонтальные листы. Нижние листы являются опорными для установки картера на настильный лист рамы тепловоза, а верхние – для установки блока дизеля. Со стороны генератора горизонтальные листы усилены накладками, а также к ним приварены опоры для пружин, которые служат амортизаторами для тягового генератора. Продольные вертикальные листы связаны между собой двумя сварными поперечными балками коробчатого сечения.

Снизу к раме приварен поддон, который служит маслосборником. В поддон вварен коллектор для подвода масла к масляному насосу. Для увеличение жесткости внутри поддона приварены поперечные перегородки, а спереди и сзади торцевые стенки. Масло в поддон заливают через горловину с фильтрующей сеткой и крышкой. Для слива масла в дне поддона имеется труба. Уровень масла измеряют рейкой, проходящей через трубку. Сверху поддона на уголках крепятся съемные сетки. Они предохраняют масло от засорения и служат пеногасителями.

Задняя часть рамы имеет форму вилки. На ней четырьмя болтами с каждой стороны укрепляют тяговый генератор.

Поддизельную раму со стороны управления через опорные лапы прикрепляют к раме тепловоза четырьмя болтами с мощными цилиндрическими пружинами. Со стороны генератора поддизельная рама прикреплена четырьмя болтами к настильному листу рамы тепловоза.

 

Блок цилиндров

Является основной частью дизеля – его остовом. В нем расположены все основные детали и узлы.

Блок представляет собой коробчатую конструкцию, сваренную из стальных вертикальных и горизонтальных листов. Вертикальные листы
(16 мм) разделяют его на 12 отсеков: отсек управления, 10 отсеков цилиндров и отсек вертикальной передачи. Горизонтальными листами (25 и 22 мм) блок делится на 5 отсеков: отсек верхнего коленчатого вала, отсек воздушного ресивера; отсек топливных насосов, отсек выпускных коллекторов и отсек нижнего коленчатого вала.

В отсеке управления расположены все механизмы управления топливными насосами и приводные шестерни кулачковых валов. Отсек закрыт крышкой.

На торце блока со стороны отсека управления в верхней части укреплен кронштейн для установки двух турбокомпрессоров. Внизу – выпускные патрубки и опорная плита для установки водяных и масляного насосов и их приводы.

На торце блока со стороны тягового генератора в верхней части установлен воздушный нагнетатель с редуктором и воздухоохладители. В нижней – корпус уплотнения коленчатого вала и валоповоротный механизм.

Отсек верхнего коленчатого вала сверху закрыт крышкой, которая крепится к блоку шпильками. В крышке имеется 10 люков для осмотра верхнего коленчатого вала, его подшипников и кулачковых валов.

Рис.6 Блок дизеля:

1 – ниши для выпускных коллекторов; 2 – отсек управления; 3 – отсек верхнего коленчатого вала; 4 – место установки воздухоохладителя; 5 – люк в отсеке вертикальной передачи; 6 – люки в отсеке топливной аппаратуры; 7 – люки в отсеке воздушного ресивера; 8 – люки в отсеке нижнего коленчатого вала; 9 – опоры нижних коренных подшипников

 

В отсеке воздушного ресивера с левой и правой стороны имеется по 5 люков, закрытых крышками. Через эти люки осматривают верхние поршни, кольца, втулки цилиндров, очищают продувочные окна. На двух крышках с обеих сторон установлены предохранительные клапаны на 2,5 кг/см².

В отсеке топливных насосов имеются люки для монтажа и осмотра топливной аппаратуры.

Ниже справа и слева вдоль блока имеются ниши, в которые устанавливаются выпускные коллекторы. Через эти ниши перед монтажом выпускных коллекторов устанавливают выпускные коробки. Ниши для выпускных коллекторов закрыты плитами жесткости. В плитах вырезаны люки для постановки и снятия крышек люков выпускных коллекторов и термопар.

В отсеке нижнего коленчатого вала с обеих сторон расположены по 10 люков для осмотра нижнего коленчатого вала и его подшипников, а также для выемки нижних поршней. На всех крышках этих люков с левой стороны установлены предохранительные клапаны на 0,5 кг/см².

 

Цилиндровая втулка (гильза)

Рис.7 Втулка цилиндра (гильза):

1 – выпускная коробка; 2 – адаптер; 3,4,; 5,6,8,9,10,11 – уплотнительные кольца; 7 – рубашка охлаждения; А – продувочные окна; Б – отверстие для отвода охлаждающей воды; В – отверстия для адаптеров; Г – отверстия для входа охлаждающей воды; Д – выпускные окна

 

Служит для направления движения поршней и образует камеру сгорания для сжигания топлива. Отлита из специального чугуна. Внутренняя поверхность подвергается хонингованию, а затем для лучшей прирабатываемости и защиты от коррозии фосфатированию.

Втулка в верхней части имеет прямоугольный фланец, которым четырьмя шпильками (по две с каждой стороны) ее прикрепляют к блоку. Между отверстиями для шпилек во фланце сделано по одному отверстию с резьбой под рымы для выпрессовки и выемки втулки.

Ниже равномерно по окружности расположены 16 продувочных (впускных) окон. Вход воздуха происходит под углом для получения завихрения.

Это улучшает очистку цилиндра от отработавших газов и смешивание топлива с воздухом.

В средней части втулки на ее наружной стороне отлиты продольные ребра, служащие для посадки рубашки охлаждения. В нижней части рубашка фиксируется стопорным кольцом. Для уплотнения между цилиндровой втулкой и рубашкой снизу и сверху ставят по два резиновых уплотнительных кольца в канавки, проточенные на посадочных поясках втулки. Для надежного уплотнения в этих местах на пояски наносят клей ГЭН-150. Во втулке и рубашке имеется два отверстия для адаптеров форсунок и одно отверстие для адаптера индикаторного крана. На наружной поверхности втулки и рубашки в верхней части проточены канавки для резиновых уплотнительных колец, предохраняющих от просачивания масла, попадающего от верхнего порщня.

В нижней части втулки имеется 10 выпускных окон по 5 с каждой стороны. Эта часть втулки входит в выпускную коробку, в которой она свободно перемещается при изменении температуры. Чтобы не допустить пропуска газов, на нижней части цилиндровой втулки проточены канавки для резиновых уплотнительных колец.

Сверху втулка охлаждается воздухом, поступающим из ресиверов. Средняя часть втулки нагревается наиболее интенсивно и поэтому охлаждается водой, которая подводится через два отверстия в нижней части рубашки, расположенные друг напротив друга, а отводится через одно отверстие в верхней части с левой стороны. Нижняя часть втулки охлаждается через стенку выпускной коробки циркулирующей там водой.

При работе дизеля внутренняя часть втулки смазывается масляным туманом, образующимся при разбрызгивании масла вращающимися частями дизеля.

Адаптеры

 

 

Рис.7 Адаптер:

1 –втулка нажимная; 2 – гайки; 3 – шпилька; 4 – фланец; 5 – корпус; 6 – кольцо резиновое; 7 – кольцо медное

 

Служат для установки форсунок и индикаторного крана.

Адаптер состоит из корпуса и фланца, соединенных шпильками. Полый корпус вворачивается в стенку цилиндровой втулки. Во втулке корпус уплотняется медным кольцом, а в рубашке – резиновым. Резиновое кольцо поджимается к бурту корпуса нажимной втулкой, гайкой и контргайкой.

Форсунки и индикаторные краны устанавливаются в центральную расточку корпуса адаптера и крепятся с помощью двух фланцев.

 

Выпускная система

 

Рис.8 Выпускная система:

1 – дренажное отверстие; 2 – ловушка; 3,5 – пробки; 4 – крышка смотрового люка; 6 – кран; 7 – компенсатор; 8 – кожух; 9 – выпускные патрубки; 10 – выпускные коллекторы

Служит для удаления отработавших газов. Включает выпускные коробки, выпускные коллекторы, выпускные патрубки и компенсаторы.

Выпускная коробка представляет собой отливку из чугуна прямоугольной формы, имеющую в середине цилиндрическое отверстие для цилиндровой втулки, а с боков наклонные каналы для выпуска газов.

Нижняя часть коробки имеет кольцевой установочный бурт с шестью отверстиями с резьбой для крепления к нижнему горизонтальному листу отсека выпускных коллекторов (из отсека НКВ). Перед окончательным закреплением болтов выпускные коробки устанавливают по линейке так, чтобы их наружные боковые поверхности с левой и правой сторон находились в одной плоскости, так как плоскости коробок соединены с обеих сторон с плоскостями двух выпускных коллекторов.

Внутри стенок выпускной коробки внизу и вверху имеются полости, сообщающиеся между собой. В эти полости через нижние окна в боковых плоскостях коробок поступает вода из нижней части выпускных коллекторов. Она охлаждает стенки выпускной коробки и стенки нижней части цилиндровой втулки и выходит через верхние окна в верхнюю часть выпускных коллекторов.

Выпускные коллекторы образованы внутренними и наружными кожухами, между которыми проходит охлаждающая вода. Кожухи представляют собой прямоугольные коробки (листовая сталь 3 мм), приваренные к стальной плите (25 мм). В плите против каждого канала выпускной коробки прорезано прямоугольное отверстие, через которое газы проходят внутрь коллектора. Внутренний канал коллектора со стороны генератора закрыт торцовым листом, а со стороны отсека управления имеет прямоугольный фланец.

В плите над каждым отверстием для газов и под ним прорезаны прямоугольные отверстия, совпадающие с окнами для прохода воды в боковых стенках выпускных коробок. Наружный кожух соединен с внутренним фланцами крышек и распорками, предупреждающими деформацию.

Каждый коллектор соединен с боковыми плоскостями выпускных коробок шпильками через поронитовые прокладки, покрытые ГЭН-150. На шпильки навернуты закрытые гайки. Кроме отверстий для шпилек в плите имеется 12 отверстий с резьбой для пробок. При разборке эти пробки выворачивают и вворачивают болты, которыми отрывают пригоревший коллектор от выпускных коробок.

В наружном и внутреннем кожухах против окон плиты вырезаны люки, в которые вварены фланцы с отверстиями для болтов крышек. Крышки двойные с заложенным внутрь асбестом. В крышки люков с левой стороны по ходу тепловоза вварены гнезда термопар.

Сверху коллектора против каждого цилиндра вварены фланцы для подвода воды к рубашкам охлаждения цилиндровых втулок. В нижней части коллектора между люками девятого и десятого цилиндров приварены две бонки с отверстиями. Верхнее проходит в газовую полость. Нижнее – в водяную полость и служит для установки штуцера с вентилем (используется при спуске воды из коллектора).

Торцовые фланцы выпускных коллекторов соединены через поронитовые прокладки с фланцами выпускных патрубков. Во фланцах установлены термоболты для контроля за температурным режимом.

Выпускные патрубки имеют двойные стенки. Между стенками поступает охлажденная вода от водяного насоса. Внутренний канал патрубка служит для прохода отработавших газов. Снизу на выпускных патрубках имеется по два штуцера с пробками. Через один сливается вода, через другой – несгоревшее топливо. В верхней части приварены штуцера, к которым присоединены трубки для отвода воды или пара в коллектор горячей воды.

Компенсаторы представляют собой стальные сильфоны и служат для компенсации линейных размеров при изменении температуры. В них установлены решетки для предотвращения попадания в турбокомпрессоры осколков поршневых колец.

 

Коленчатые валы

 

 

Рис.9 Коленчатые валы:

а – верхний; б – нижний; 1 – шпилька; 2 – гайка; 3 – шестерня;
4,5,6 – фланцы; 7 – направляющее кольцо; С - каналы

 

Преобразуют возвратно-поступательное движение поршней во вращательное и являются наиболее нагруженной частью дизеля. На них действуют силы давления газов при сгорании топлива в цилиндре, силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс и вращающих моментов.

На дизеле установлены два коленчатых вала, отлитых из высокопрочного чугуна, отличающихся друг от друга длиной и конструкцией концевых частей. На переднем конце НКВ крепится антивибратор с удлиненной ступицей, шестерня эластичного провода насосов (водяных и масляного) и вилка карданного соединения. На заднем конце расположены фланцы для крепления конической шестерни вертикальной передачи и ведущего диска дизель-генераторной муфты. На переднем конце ВКВ крепится шестерня привода кулачковых валов топливных насосов. На заднем конце расположены фланцы для крепления конической шестерни вертикальной передачи и муфты привода торсионного вала редуктора нагнетателя второй ступени. Нижний вал опережает верхний по углу поворота на 12º.

Каждый вал имеет 12 коренных и 10 шатунных шеек. Шатунные шейки смещены относительно друг друга на 36º в соответствии с порядком работы цилиндров и совместно со щеками образуют кривошипы. Для облегчения валов коренные и шатунные шейки выполнены полыми.

Смазка из системы поступает к коренным подшипникам через штуцеры в крышках ВКВ и в опорах НКВ, а затем по сверлениям в щеках кривошипов к шатунным подшипникам.

 

Коренные подшипники

 

Рис. Вкладыши коренных подшипников:

а -

Коленчатые валы имеют 12 коренных подшипников: 11 подшипников являются опорными (воспринимают радиальные нагрузки) и один опорно-упорный (воспринимает как радиальные, так и осевые нагрузки). Опорно-упорный подшипник стоит на 11-й шейке у фланца крепления конической шестерни вертикальной передачи.

Каждый подшипник состоит из двух половинок – вкладышей. Вкладыши изготавливают из бронзы и внутреннюю поверхность заливают баббитом (0,5 0,2 мм). С наружной стороны вкладышей имеется несквозное отверстие под штифт для правильной установки и фиксации от проворота. Между собой вкладыши также фиксируются штифтами. Один вкладыш опорно-упорного подшипника имеет бурты, которые охватывают опоры. Вкладыши в средней части несколько толще, поэтому с боков образуются зазоры (на масло) 0,15…0,23 мм, в котором находится масло для улучшения смазки подшипников.

Условно вкладыши разделяются на рабочие – бесканавочные (верхние у ВКВ и нижние у НКВ) и нерабочие – канавочные. Бесканавочные вкладыши НКВ и ВКВ конструктивно отличаются, что связано со способом подвода смазки. У рабочего вкладыша ВКВ с наружной стороны имеется дугообразная канавка, по краям которой просверлены два отверстия для прохода смазки внутрь подшипника.

Вкладыши маркируются со стороны управления НЧ10ВД(Г), где

НЧ – условное буквенное обозначение дизеля

10 – десятая опора

В – верхний коленчатый вал

Д – дно (нижний)

Г – гора (верхний

Вкладыши имеют восемь градаций – номинал (0) и семь ремонтных размеров. Толщина номинального вкладыша d₀ = 19 мм. Каждая градация +0,25 мм.

 

Поршни

 

Образуют камеру сгорания и передают усилие от давления газов на шатуны. Нижние поршни передают коленчатому валу около 70% мощности.

Каждый поршень состоит из стакана, вставки и двух опорных плит (верхней и нижней).

 

Рис.10 Поршень:

1 – стакан; 2 – маслосъемные кольца с прорезями для прохода масла;3 – маслосъемное кольцо без прорезей; 4 – стопорное кольцо; 5 – нижняя опорная плита; 6,16 – комплекты прокладок; 7 – бронзовая втулка;8 – поршневой палец; 9 – вставка; 10 – ползушка; 11 – пружина; 12,17 – компрессионные кольца; 13 – верхняя опорная плита; 14 – винт; 15 – ступенчатый штифт; 18 – болт

 

Стакан отливается из специального чугуна. Сложная форма днища обеспечивает лучшее перемешивание топлива с воздухом. Форма днища верхнего поршня является зеркальным отражением нижнего. На внутренней поверхности днища имеются концентричные незамкнутые ребра, образующие каналы для прохода охлаждающего масла. Этими ребрами стакан опирается на вставку. Наружное кольцевое ребро соединено с цилиндрической частью стакана радиальными ребрами жесткости. На наружной поверхности стакана в верхней части выполнены четыре канавки, а в нижней части три канавки для установки уплотнительных (компрессионных) и маслосрезывающих колец.

Головка поршня имеет два конуса, что позволяет избежать задира поршней, и хромируются для повышения жаростойкости. Юбка поршня покрывается слоем полуды для лучшей прирабатываемости к зеркалу цилиндра. Юбка нижнего поршня удлинена за счет специальных козырьков.

Вставка отлита из чугуна и в сборе с плитами и регулировочными прокладками фиксируется в стакане стопорным кольцом. Верхняя плита крепится к вставке винтами и имеет запрессованный ступенчатый штифт, который фиксирует стакан, плиту и вставку в определенном положении. Под верхней плитой установлены прокладки для регулирования линейной величины камеры сжатия. Нижняя плита фиксируется штифтом и двумя болтами. Прокладки служат для регулирования зазора между плитой и стопорным кольцом.

В вертикальной расточке вставки установлена и поджата пружиной алюминиевая ползушка, которая притирается к сферической поверхности верхней головки шатуна. В двух расточках, выполненных перпендикулярно оси поршня, запрессованы бронзовые втулки, служащие опорой для поршневого пальца. Поршневой палец стальной пустотелый диаметром 82 мм свободно вращается во втулках, а его осевое смещение ограничено специальными приливами на внутренней стороне юбки.

Каждый поршень имеет четыре компрессионных и три маслосрезывающих кольца. Первое и третье компрессионные кольца на нижнем и первое на верхнем поршне имеют прямые замки, отлиты из высокопрочного чугуна и по наружной поверхности хромированы. На этой поверхности имеются канавки, заполненные дисульфидом молибдена для лучшей прирабатываемости. Второе и четвертое кольца на нижнем и три на верхнем поршне изготовлены из специального чугуна, покрыты слоем полуды, имеют косые замки, а для приработки скосы в 1º с двух сторон и запрессованный бронзовый поясок. Маслосрезывающие кольца изготавливают из специального чугуна и покрывают полудой. Два нижних кольца имеют 12 прорезей для прохода масла и косые замки. У верхнего замок ступенчатый, прорезей нет.

 

Шатуны

 

Рис.11 Шатун:

1 – стержень; 2 – корончатая гайка; 3 – болт; 4 – штифт; 5 – крышка;6,7 – вкладыши; 8 - втулка

 

Преобразуют возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала и передают усилие от поршня на коленчатый вал.

Шатуны изготовлены из стали 40ХФА. Состоят из стержня двутаврового сечения и двух головок – верхней и нижней. Конструкция верхнего и нижнего шатунов одинакова, но стержень нижнего шатуна длиннее на 102,2 мм. В стержне шатуна просверлены два косых канала, которые соединены с продольным, совпадающим с кольцевой канавкой в средней части верхней головки шатуна. Диаметр продольного канала у нижнего шатуна больше. Это вызвано необходимостью подачи большего количества масла для охлаждения к нижнему поршню как к более нагруженному.

В верхнюю головку шатуна запрессована втулка, состоящая из двух втулок: внешней стальной и внутренней бронзовой, соединенных двумя горизонтальными штифтами. В обеих втулках просверлены восемь радиальных отверстий, совпадающих с кольцевой канавкой в бронзовой втулке, которая по внутренней поверхности имеет поперечные косые канавки для смазки пальца по всей длине. Сферическая поверхность верхней головки шатуна притерта совместно с ползушкой поршня.

Нижняя головка шатуна разъемная. В ней установлены два бронзовых вкладыша, залитые баббитом, - рабочий бесканавочный и нерабочий канавочный (в крышке). С обеих сторон рабочего вкладыша имеются небольшие канавки и косые каналы, совпадающие с соответствующими косыми каналами в шатуне. По краям вкладышей фрезеруются выемки для выхода масла на всю ширину подшипника. С наружной стороны нерабочего вкладыша имеется несквозное отверстие под штифт, фиксирующий вкладыш от проворота. Крышка крепится двумя болтами, которые в средней части имеют пояски, обеспечивающие точность сборки.

 

Вертикальная передача

 

Служит для передачи части мощности от верхнего коленчатого вала к нижнему, защиты при заклинивании одного из них и обеспечения опережения нижнего коленчатого вала по отношению к верхнему на 12º.

Состоит из двух больших и двух малых конических шестерен со спиральными зубьями, двух вертикальных валов, вращающихся в подшипниках верхнего и нижнего корпусов, торсионного вала, ступицы, шлицевой втулки и муфты.

Большие шестерни крепятся призонными болтами к фланцам коленчатых валов. Малые шестерни посажены на шпонках на нижний и верхний вертикальные валы. Каждый вал вращается в роликовом и двух радиально-упорных шариковых подшипниках. Наружные кольца шариковых подшипников зажимаются фланцами. Под фланцы крепления корпусов к блоку дизеля ставят стальные прокладки для регулировки бокового зазора между зубьями шестерен.

Нижний вертикальный вал выполнен пустотелым и имеет внутренние шлицы. Торсионный вал своими нижним и верхним концами соединен со шлицевыми частями нижнего вала и шлицевой втулки. Муфта болтами присоединена к ступице, посаженной на шпонке на конусную часть верхнего вала и закрепленной на нем гайкой со стопорной планкой. В ней установлена шлицевая втулка. Соединение нижнего и верхнего валов обеспечивается за счет натяга и шпонки.

Шестерни смазываются струями масла из сопел с калиброванными отверстиями, связанных трубками с нижним и верхним масляными коллекторами. Подшипники верхнего корпуса смазываются маслом, стекающим с шестерен. К подшипникам нижнего корпуса масло подводится через штуцер ввернутый во фланец.

 

Рис.12 Вертикальная передача:

1 – нижний корпус; 2,17,20,27 – гайки; 3 – торсионный вал; 4,10 – болты;
5,24 – радиально-упорные шариковые подшипники; 6 – проставочное кольцо; 7 – регулировочное кольцо; 8 – малая коническая шестерня; 9 – большая коническая шестерня; 11,25 – роликовые подшипники; 12 – регулировочная прокладка; 13 – распорная втулка; 14 – верхний вал; 15 – верхний корпус; 16,23 – нажимные фланцы; 18 – ступица; 19 – конический штифт; 21 – шлицевая муфта; 22 – шлицевая втулка; 26 – нижний вал

Антивибратор

 

Служит для устранения явления резонанса крутильных колебаний путем изменения частоты собственных колебаний нижнего коленчатого вала.

 

Рис.13 Антивибратор:

1 – ступица; 2,4,6,7, – пальцы; 3 – груз; 5 – болты крепления стопорных планок; 8 – втулка в отверстии груза; 9 – планка стопорная; а,б – канавки; в – каналы радиальные; г – выточка кольцевая; д - канал

Рис. Схема работы маятникового антивибратора:

1 – ступица; 2 – пальцы; 3 – груз

 

Так как коленчатый вал является сложной системой, то он имеет несколько частот собственных колебаний. Установлено, что опасные (критические) крутильные колебания будут возникать при следующих частотах вращения: 330, 470, 550 и 825 об/мин.

Антивибратор состоит из ступицы с тремя неподвижными дисками. Между дисками расположены 8 грузов в виде секторов (4 с одной стороны и 4 с другой) массой 10,34 кг каждый. Грузы насажены на 16 пальцев разного диаметра (4 комплекта по 4 пальца одинакового диаметра). Поэтому зазоры между пальцами и отверстиями в грузах разные (от 3,75 мм до 20,7 мм). Осевое перемещение пальцев ограничено стопорными планками. Отверстия в неподвижных дисках и в грузах защищены от износа вставными втулками.

Каждый груз свободно (с зазором) посажен на два пальца одинакового диаметра. Грузы, расположенные друг против друга по диаметру, имеют одинаковы размер пальцев. Таким образом, имеется 4 пары грузов с разной величиной перемещения в соответствии количеством критических частот вращения коленчатого вала. Каждая пара гасит критическую частоту вращения одного из порядков.

Когда вал вращается с частотой ниже или выше критической, грузы под действием центробежных сил перемещаются от центра в крайнее положения на величину зазора между пальцами и отверстиями. При работе вала на критической частоте одна пара грузов, рассчитанная для гашения этих резонансных колебаний, придет в действие. При увеличении частоты вращения грузы в силу инерции будут стремиться сохранить прежнюю частоту, а, следовательно, отставать на некоторый угол и препятствовать закручиванию вала. При уменьшении частоты вращения частота вращения грузов будет опережать частоту вращения вала и препятствовать закручиванию вала в другую сторону.

 

Дизель-генераторная муфта

 

Рис. Дизель-генераторная муфта:

1 – диск ведомый; 2 – набор пластин; 3 – диск ведущий; 4,6,7,9 – болты;
5,8 - сухари

 

Соединяет нижний коленчатый вал дизеля с якорем тягового генератора.

Состоит из ведомого диска, который болтами соединен с якорем тягового генератора, и ведущего диска, соединенного болтами с фланце нижнего коленчатого вала дизеля. Между дисками установлен комплект из 80 стальных пластин толщиной 0,5-0,8 мм. Пластины при помощи одних болтов через сухари прижимаются к ведомому диску, а другими болтами через сухари – к ведущему диску. Болты вставлены в отверстия дисков и пластин плотно, а сухари в диски с большим зазором. Конструкция муфты допускает работу этих валов при небольшом несовпадении осей.

 

Рис. Расположение меток на ведущем диске муфты привода
тягового генератора

 

По наружному ободу ведущего диска нарезаны косые зубья, которые входят в зацепление с червячным винтом валоповоротного механизма. Окружность ведущего диска разградуирована на 360º и на ней нанесены 12 меток. Из них 10 от 1Т до 10Т соответствуют положениям кулачков распределительного вала – по ним устанавливают топливные насосы соответствующих цилиндров. Остальные две метки ВМТ Н1 и ВМТ В1 соответствуют внутренним мертвым точкам поршней первого цилиндра дизеля.

 

Валоповоротный механизм

 

Служит для проворота коленчатых валов вручную при осмотре, регулировке и т.д.

Валоповоротный механизм укреплен внизу на торцовой стенке блока дизеля со стороны тягового генератора. На неподвижном кронштейне установлен поворотный подвижный кронштейн с пружинами, в котором в бронзовых втулках вращается вал с червяком. На поворотном кронштейне и неподвижном кронштейне выполнены две пары совпадающих отверстий.

Во время работы дизеля подвижный кронштейн повернут (вверх) и укреплен стопорным штоком так, что червяк не входит в зацепление с зубчатым венцом ведущего диска дизель-генераторной муфты.

При установке валоповоротного механизма в рабочее положение поворотом кронштейна за вал червя вводится в зацепление с зубчатым венцом дизель-генераторной муфты и в этом положении удерживается штоком. Шток вводится в совпадающие отверстия кронштейнов и прижимается фиксатором.

Для предотвращения пуска дизеля при включенном валоповоротном механизме предусмотрена блокировка с электрической системой пуска. Чтобы ввести в зацепление червяк с зубчатым венцом муфты, необходимо вывести шток из отверстия, освободив удерживающий его фиксатор. При этом прекращается нажим штока на кнопку конечного выключателя. В результате чего разрывается электрическая цепь системы пуска, и дизель не может быть запущен.