Круговая диаграмма газораспределения

Диаграмма (рис. 34) характеризует рабочий цикл в цилиндре дизеля по фазам газораспределения, которые графически изображаются соответст­вующими углами поворота кривоши­па коленчатого вала дизеля. За 80° до верхней мертвой точки (в. м. т.) по углу поворота кривошипа коленчато­го вала открываются впускные клапа­ны. Так как выпускные клапаны еще открыты, то начинается продувка ци­линдра, обеспечивающая лучшую очистку его от продуктов сгорания топлива и дополнительное охлажде­ние деталей дизеля. Продувка закан­чивается закрытием выпускных кла­панов через 55° после в. м. т. Таким образом, угол перекрытия клапанов (т. е. одновременного открытия впуск­ных и выпускных клапанов) составля­ет 135°.

После продувки начинается запол­нение цилиндра чистым воздухом. По­дача воздуха под давлением (наддув) позволяет закрыть впускные клапаны после нижней мертвой точки (н. м. т.) через 35°, что обеспечивает лучшее наполнение цилиндра воздухом.

При дальнейшем повороте колен­чатого вала происходит сжатие возду­ха, находящегося в цилиндре. Резкое сжатие воздуха вызывает его нагрев до температуры, достаточной для са­мовоспламенения топлива. За 24° до в. м. т. форсунка начинает впрыскива­ние топлива в цилиндр. Такое опере­жение подачи топлива обеспечивает достаточный прогрев его при переме­шивании с воздухом. Поэтому сразу после в. м. т. начинается интенсивное горение топлива, сопровождающееся выделением большого количества тепла и газов.

Под давлением газов поршень пе­ремещается, совершая рабочий ход, который заканчивается за 45° до н. м. т. открытием выпускных клапанов. Преждевременное открытие выпуск­ных клапанов необходимо для защиты деталей дизеля, соприкасающихся с горячими газами, от перегрева. Отра­ботавшие газы выходят в выпускные коллекторы.

 

 

VII. Топливная система

Топливная система предназначена для хранения, подогрева, очистки и подачи топлива в цилиндры дизеля. В систему входят топливный бак, топли-воподогреватель, топливоподкачивающий и ручной насосы, фильтры гру­бой и тонкой очистки, топливные на­сосы высокого давления, форсунки, регуляторы и трубопроводы с клапа­нами.

Система подачи топлива

При работающем дизеле циркуля­цию топлива в системе обеспечива­ет топливоподкачивающий насос 18 (рис. 35), получающий привод от ко­ленчатого вала дизеля. Насос засасы­вает топливо из бака 1 через обратный клапан 20 и фильтр грубой очистки 19 и нагнетает через фильтры тонкой очистки 11 в топливный коллектор 8, соединенный шестью перепускными трубками с насосами высокого давле­ния 5. Насосы через форсунки 10 по­дают топливо под давлением 30 МПа (300 кгс/см²) в цилиндры дизеля.

Давление топлива в коллекторе 8 0,20—0,25 МПа (2,0—2,5 кгс/см²) под­держивается перепускным клапаном 7, установленным на заднем конце коллектора. Параллельно клапану 7 подсоединена сливная труба с венти­лем 6, который при работающем дизе­ле должен быть закрыт. При ремонтах вентиль 6 открывают для слива топли­ва из коллектора перед снятием топ­ливных насосов высокого давления. При увеличении давления в коллекто­ре выше установленной нормы избы­ток топлива сливается перепускным клапаном в бак по трубе 3 через топливоподогреватель 23. Подогрев топ­лива осуществляется горячей водой, поступающей в топливоподогреватель из основного водяного контура охлаждения дизеля.

Для защиты топливной системы от высокого давления перед фильтрами тонкой очистки 11 поставлен предо­хранительный клапан 13, отрегулиро­ванный на давление 0,53—0,55 МПа (5,3—5,5 кгс/см²). При засорении фильтров тонкой очистки клапан от­крывается и сливает топливо в бак через топливоподогреватель.

Чистое топливо от насосов и фор­сунок, просочившееся через неплот­ности между деталями, собирается в сливных коллекторах 4 и 9 и по трубе 2 поступает в бак. Концы сливных труб от форсунок входят в специаль­ные отростки, приваренные к сливно­му коллектору 9. Для контроля за сли­вом топлива в отростках сделаны овальные окна а. При работающем ди­зеле должно наблюдаться каплепадение из каждой сливной трубы (течь топлива не допускается). Загрязнен­ное топливо с тарелки под фильтрами 11 и с верхней плиты отсека распреде­лительного вала сливается по отдель­ному трубопроводу в грязесборник 22.

Перед пуском дизеля после ремон­та или длительной стоянки топливный трубопровод до насосов высокого дав­ления заполняют топливом с по­мощью ручного насоса 17 через обрат­ный клапан 14 и фильтры тонкой очи­стки 11. Насос 17 используется также для удаления воздуха из системы и в случае выхода из строя топливоподкачивающего насоса 18. При удалении воздуха открывают кран 15, располо­женный за насосом 17, и пробки на фильтрах тонкой очистки 11. Парал­лельно насосу поставлена трубка с краном 16 для слива топлива, просо­чившегося через обратный клапан 14. В случае использования ручного насо­са этот кран закрывают. Обратный клапан 14 не пропускает топливо к ручному насосу при работающем ди­зеле.

Топливный бак

Бак (рис. 36), используемый для хранения дизельного топлива, сварен из стальных листов и усилен внутрен­ними стальными перегородками 5, де­лящими его на восемь отсеков. Для облегчения бака и сообщения отсеков между собой в перегородках сделаны вырезы е. Такая конструкция обеспе­чивает достаточную жесткость и прочность бака при его небольшой массе.

Бак подвешивают к главной раме тепловоза при помощи шести закре­пительных плит (см. с. 25), для чего в местах, усиленных перегородками, приваривают бонки 13, в которые вво­рачивают шпильки М24. Кроме того, к баку приварены упорные угольники 15 и прикреплены болтами предохра­нительные захваты 14. Для транспор­тировки бака к его торцовым стенкам приварены четыре подвеса 18.

Бак заправляют топливом под дав­лением через две заливочные горло­вины 8, снабженные фильтрующими сетками д. В эксплуатации горловины закрыты пробками 16. Количество топлива определяют по двум топливо-мерным стеклам 6, расположенным с обеих сторон бака. Для сообщения по­лости бака с атмосферой на нем установлен сапун 9, крышка б которого имеет зазор относительно корпуса г. В корпусе сапуна размещен фильтр в, состоящий из четырех кассет, разде­ленных металлическими прокладка­ми. Кассета представляет собой спи­раль, выполненную из двух стальных лент, прилегающих друг к другу. По­скольку одна лента гладкая, а другая волнистая, то между ними образуются щели для прохода воздуха. Наличие сапуна не допускает понижения дав­ления воздуха в баке при всасывании топлива топливоподкачивающим на­сосом, которое затрудняло бы его ра­боту. Кроме того, исключается воз­можность повышения давления топ­лива в баке сверх атмосферного при экипировке тепловоза. Изготовлен­ный бак испытывают гидравлически давлением 0,02—0,03 МПа (0,2—0,3 кгс/см).

По торцам бака расположены два отстойника 3, в каждом из которых имеются два отверстия, закрытых пробками 1 В одном из них (со сторо­ны топливомерного стекла) установ­лен шариковый клапан 4, с помощью которого периодически сливают от­стой (грязь и воду). Слив отстоя обяза­телен перед набором топлива. Вторую пробку в эксплуатации не отвертыва­ют, а используют только при ремонте для промывки бака. При этом допол­нительно отворачивают четыре проб­ки 17 на боковых стенках бака.

Внутри бака установлены три на­клонных трубы (две всасывающих 10 и 11 и одна сливная 12). Всасывающая труба 10 через обратный клапан и фильтр грубой очистки соединена с топливоподкачивающим насосом, а труба 11 - с ручным насосом. По тру­бе 12 топливо сливается в бак после топливоподогревателя. Трубы 10 и 12 соединены эжекционным устройством 2. Загнутый конец трубы 12, играю­щий роль сопла, входит в воронкооб­разный раструб, приваренный к концу трубы 10. Сливаемое в бак подогретое топливо выбрасывается из трубы 12 непосредственно в раструб трубы 10, в котором при работающем дизеле по­стоянно создается разрежение. Такая конструкция не только облегчает ра­боту топливоподкачивающего насоса, но и обеспечивает достаточно хоро­ший подогрев топлива в холодное вре­мя года.

Для слива чистого топлива к баку присоединяют трубу 2 от сливных кол­лекторов (см. рис. 35). Грязное топливо сливается в грязесборник 7 (см. рис. 36) вместимостью 50 л, вваренный в бак и сообщенный с атмосферой труб­кой а. Для слива из грязесборника предусмотрено отверстие с шарико­вым клапаном, закрытое пробкой.

Топливоподогреватель

Так как бак размещен между те­лежками тепловоза и не защищен от действия низких температур, то нахо­дящееся в нем топливо в холодное время года может застыть. Для про­грева топлива в баке служит топливо-подогреватель (рис. 37), прикреплен­ный к раме дизеля с правой стороны. Топливоподогреватель представляет собой трубчатый теплообменник, в стальной цилиндрический корпус ко­торого вварены трубные решетки 5. В отверстия трубных решеток вставля­ют, развальцовывают и припаивают 123 медные трубки 6, на которые пред­варительно надевают и припаивают три сегментные перегородки 7.

К торцам корпуса 13 прикреплены болтами 2 передняя 9 и задняя 4 крыш­ки, соединенные патрубками 3 и 8 с основным контуром циркуляции воды. В нижней части передней крышки 9 приварен патрубок 11 для крепления сливного крана. Между крышками и корпусом установлены уплотиитель­ные паронитовые прокладки 10. К корпусу топливоподогревателя снизу приварены штуцера 1 и 12 для входа и выхода топлива.

Горячая вода из основного контура через патрубок 3 поступает в крышку 4, проходит по трубкам 6 в крышку 9 и через патрубок 8 отводится к всасы­вающей трубе основного водяного на­соса. Топливо входит в корпус 13 че­рез штуцер 1, омывает трубки 6, отби­рая от них тепло, и далее через штуцер 12 сливается в топливный бак. Путь топлива внутри корпуса удлиняется за счет сегментных перегородок 7, что способствует повышению эффектив­ности теплообмена.