Дизель-генератор ПДГ-1М: компоновка, работа, технические характеристики

Компоновка, принцип работы и основная
техническая характеристика дизель - генератора ПДГ-1М.
Дизель – генератор ПДГ-1М представляет собой энергоблок, состоящий из дизеля ПД1М (обозначение по стандарту
6ЧН31,8/33) и тягового генератора ГП-300БУ2.
Дизель ПД1М – четырёхтактный, шестицилиндровый, вертикальный, с однорядным расположением цилиндров,
непосредственным впрыском топлива, газотурбинным наддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха.
Основой конструкции дизеля является литая чугунная рама – картер, в поперечных перегородках которой расположены
постели коренных подшипников коленчатого вала. Нижняя часть картера образует масляную ванну. Один из торцов
рамы снабжён фланцем, к которому болтами крепится остов тягового генератора.
Чугунный литой блок цилиндров устанавливается на верхнюю плоскость картера и крепится к нему стяжными
шпильками. В расточки блока вставлены чугунные втулки цилиндров.
Полость для охлаждающей воды между втулками и внутренними стенками блока уплотняется в нижней части втулки
резиновыми кольцами, а в верхней – за счёт притирки и обжатия контактирующих поверхностей втулки и блока.
Коленчатый вал стальной, кованый, без противовесов. Фланец коленчатого вала жёстко соединяется с фланцем якоря
тягового генератора. Вкладыши подшипников вала бронзовые с баббитовым антифрикционным слоем.
Шатуны стальные, штампованные, со стержнем двутаврового сечения. В верхнюю головку шатуна запрессована
бронзовая втулка. Нижняя головка шатуна имеет прямой плоский разъём, крышку, закреплённую четырьмя болтами.
Поршни – из алюминиевого сплава с повышенным содержанием кремния, литые, неохлаждаемые. Четыре
компрессионных хромированных кольца и одно маслосъёмное расположены в верхней части поршня, два маслосъёмных
– в нижней. Поршневой палец – полый, плавающего типа, с цементированной рабочей поверхностью и радиальными
сверлениями для подвода масла в зоны трения; от осевых перемещений удерживается заглушками, запрессованными в
бобышки поршня.
Чугунные четырёх клапанные крышки цилиндров устанавливаются опорным поясом на притёртую торцовую
поверхность втулок цилиндров без прокладок и крепятся к блоку восемью анкерными шпильками. Усилие затяжки
шпилек регламентировано.
Топливный насос высокого давления – блочный, с регулируемой цикловой подачей топлива. На корпусе насоса
установлен всережимный центробежный изодромный регулятор частоты вращения.
Наддув одноступенчатый, осуществляется турбокомпрессором. Наддувочный воздух охлаждается в водовоздушном
теплообменнике. Выпускные коллекторы составные, неохлаждаемые, с термоизоляцией.
Дизель оборудован шестерённым насосом масла и центробежным водяным насосом.
Запуск дизеля – электрический, с помощью тягового генератора.
Рабочий цикл дизеля ПД1М соответствует классической схеме газораспределения четырёхтактного дизеля, но имеет
увеличенную до 1480 зону перекрытия впускных и выпускных клапанов.
На базе ДГУ ПДГ-1М выполнена ДГУ 1-ПДГ4Д в составе дизеля 1-ПД4Д (обозначение по стандарту 6ЧН31,8/33) и
тягового генератора ГП-321У2 (или ГПТ84/44-8У2).
На базе ДГУ ПДГ-1М выполнена ДГУ 1-ПДГ4Д в составе дизеля 1-ПД4Д (обозначение по стандарту 6ЧН31,8/33) и
тягового генератора ГП-321У2 (или ГПТ84/44-8У2).
Основные конструктивные отличия дизеля 1-ПД4Д (в сравнении с ПД1М):
 поршни с вытеснителями в центральной части днища (для формирования камеры сгорания типа «Гессельман»);
 три компрессионных кольца в головочной части каждого поршня;
 в пустотелых шатунных шейках коленчатого вала сформированы камеры-накопители масла;
 зона перекрытия впускных и выпускных клапанов уменьшена до 1000;
 рычаги привода впускных клапанов трёхплечие, без установки дополнительной возвратной пружины;
 нерегулируемые дроссели взамен жиклёров масла на рычагах привода клапанов;
 валоповоротное устройство шестерённого типа;
 установлен масляный насос повышенной производительности;
 привод насоса масла и двух водяных насосов (первого и второго контуров) осуществляется от общего
раздаточного редуктора;
 на приводе регулятора частоты вращения коленчатого вала установлен шлицевой валик взамен шестерённой
передачи;
 отсутствует насос центробежного фильтра.
Наименование параметра
Число цилиндров
Диаметр цилиндра, мм
Ход поршня, мм
Рабочий объём всех цилиндров, л
Порядок работы цилиндров (вспышек)
Порядок нумерации цилиндров
Направление вращения коленчатого вала
Эффективная мощность дизеля при 750 об/мин
коленчатого вала, кВт (л.с)
Максимальное давление сгорания, кгс/см2
Разность давлений сгорания по цилиндрам, кгс/см2
Температура выпускных газов по цилиндрам (при
нормальных атмосферных условиях), 0С, не более
Разность температур выпускных газов по отдельным
цилиндрам, 0С, не более
Степень сжатия действительная
Рабочий диапазон скоростей вращения коленчатого
вала, об/мин
Удельный расход топлива при полной мощности,
г/кВтхч (г/л.с.хч)
Расход топлива при минимальной частоте вращения
на холостом ходу, кг/ч
Масса дизеля (сухая), кг
ПД1М
1-ПД4Д
шесть
318
330
157,2
1-3-5-6-4-2
со стороны масляного насоса к генератору
против часовой стрелки, если смотреть со стороны тягового
генератора (левое)
882 (1200)
993 (1350)
70
90
±2
470
30
11,7…12,5
300±10…750-11+7,5
224 (165+8,25)
197,2 (145+7,3)
6,5
-
17000
-
Картер (фундаментная рама) дизеля ПД1М.
Назначение: служит основанием для коленчатого вала, блока цилиндров, станины тягового генератора, корпуса привода
кулачковых валов, корпуса привода масляного насоса, а также связывает дизель с главной рамой тепловоза.
Конструкция: представляет собой цельную отливку из серого чугуна. В картере расположены семь поперечных
перегородок, которые, утолщаясь в средней части, образуют постели для установки нижних вкладышей коренных
подшипников коленчатого вала. Крышки коренных подшипников крепятся к картеру шпильками. Верхняя обработанная
поверхность картера предназначена для установки на ней блока цилиндров и корпуса привода кулачковых валов. Блок
цилиндров крепится анкерными шпильками, проходящими через отверстия, выполненные в специальных приливах
(колоннах) картера в плоскости поперечных перегородок, и сшивными шпильками, для которых в боковых стенках
картера предусмотрены сквозные отверстия. Центрированию блока при монтаже способствуют два контрольных
штифта, под которые на левой боковой стенке картера выполнены отверстия. Для размещения гаек анкерных шпилек
под колоннами предусмотрены окна.
Корпус привода кулачковых валов
прикрепляется к уширенной части
картера.
Слева, в верхней части поперечных
перегородок, между колоннами для
прохода анкерных шпилек и боковой
стенкой
картера
имеются
специальные окна для установки на
хомутах
масляной
магистрали.
Магистраль представляет собой
трубу с фланцем на переднем торце
и пробковой заглушкой – на заднем
(со стороны установки тягового
генератора). В магистраль ввёрнуты
штуцера для присоединения трубок
отвода
масла
к
коренным
подшипникам коленчатого вала, к
подшипникам
кулачкового
газораспределительного
вала,
к
рычагам
толкателей
и
оси
промежуточной шестерни привода
кулачковых валов.
Нижняя часть картера представляет собой маслосборник, в который при работе дизеля стекает масло. Над
маслосборником установлено шесть стальных каркасных сеток, являющихся своеобразными грубыми фильтрами, а
также успокоителями масла. Для направления масла в сторону всасывающей полости маслонасоса дизеля дно
маслосборника имеет уклон от краёв к середине и канал, расположенный в средней части. У входа в канал установлена
на двух шпильках сетка.
В передней части картер имеет обработанный фланец, к которому шпильками прикреплена плита, являющаяся, по сути,
торцовой стенкой картера. За плитой размещается поворотный диск коленчатого вала. Изнутри к плите прилита полость,
разделённая перегородкой на две части. В полость через отверстия в перегородке вставлены пластинчатые щелевые
фильтры масла. Дополнительный прилив в нижней части плиты, так называемый масляный карман, стыкуется с каналом
маслосборника картера. Через карман осуществляется забор масла насосом.
С уширенной (задней) стороны картер имеет два обработанных фланца: меньший – на поперечной перегородке и
больший с центрирующей проточкой - на внешнем торце картера. К меньшему фланцу крепится двенадцатью болтами и
фиксируется двумя установочными штифтами разъёмный корпус уплотнения коленчатого вала. К большему (внешнему)
фланцу крепится десятью шпильками и фиксируется двумя штифтами станина тягового генератора.
Уплотнение коленчатого вала предназначено для предотвращения проникновения масла из дизеля в полость тягового
генератора. Уплотнение выполнено в виде лабиринта между коленчатым валом и корпусом уплотнения. Т.к. в полости
картера во время работы дизеля создаётся разряжение (путём отсасывания картерных газов турбокомпрессором), то
воздух из атмосферы через люки, обработанные в боковых стенках картера и забранные перфорированными крышками,
по трубкам и каналам лабиринта поступает в картер и своим встречным движением препятствует появлению масла в
полости генератора.
К боковым стенкам с обеих сторон картера прилиты две продольные лапы для установки дизель - генератора на главную
раму тепловоза. Каждая лапа имеет восемь отверстий для прохода шпилек. Для разгрузки шпилек от срезывающих
усилий против выступов лап к
настильному листу главной рамы
тепловоза
приваривают
упоры,
удерживающие картер от продольного
сдвига. От поперечного сдвига картер
удерживают упоры, располагающиеся
напротив площадок, обработанных на
лапах.
Над лапами с каждой стороны картера
между поперечными перегородками
имеется по шесть люков, через которые
производится монтаж и демонтаж, а
также
осмотр,
подшипников
коленчатого вала. Каждые три люка
закрываются одной общей крышкой.
Крышка
крепится
четырьмя
шпильками, ввёрнутыми в стенку
картера, и уплотняется паронитовой
прокладкой. Для заправки картера маслом служит горловина, прилитая к основанию центробежного очистителя масла.
Очиститель прифланцован к правой боковой стенке картера. Замер масла осуществляют щупом. Для слива масла с
картера в донной части имеется резьбовое отверстие для подсоединения трубы слива. Фланец, обработанный на правой
боковой стенке картера выше отверстия масломерного щупа, служит для присоединения патрубка сброса масла с
картера блочного топливного насоса.
Блок цилиндров ПД1М
Служит для размещения в нем цилиндровых гильз, распределительного вала и крепления на нем насоса высокого
давления, водяного насоса и крышек цилиндров.
Отлит из серого чугуна
По длине разделен перегородками на шесть отсеков (гнезд) для установки цилиндровых втулок. Внизу поперечные
перегородки имеют окна для подвода охлаждающей воды На бурты верхнего пояса опираются цилиндровые втулки.
Нижний пояс блока служит для направления втулок в блоке и является опорной поверхностью для их уплотнительных
резиновых
колец.
Для
увеличения
жесткости поперечные перегородки и
стенки блока снабжены вертикальными и
горизонтальными ребрами. Цилиндровые
втулки не имеют специальных водяных
рубашек охлаждения. Они охлаждаются
водой, циркулирующей в полости блока. В
верхней части уплотнение тщательной
подгонкой кольцевой плоскости. Нижняя
часть тремя резиновыми кольцами на
нижнем поясе втулки. С правой стороны
отсек цилиндров отделен перегородкой. За
ней размещается распределительный вал,
рычаги толкателей и штанги привода
клапанов.
Распределительный
вал
уложен
в
бронзовых
подшипниках,
залитых
баббитом и запрессованных в отверстия
перегородок блока. Масло к подшипникам
поступает из картера по трубкам, а затем по
вертикальным и горизонтальным каналам в
блоке.
Отсек распределительного вала
имеет люки. Закрытые двумя крышками,
уплотнение паранитом.
К приливам с левой стороны прикреплен корпус топливного насоса, фильтр топлива к приливам.
В нижней части блока имеется отверстие для слива воды, другое отверстии является контрольным, открывая его
проверяют вся ли слита вода.
Вдоль левой стороны блока проходит узкий продольный канал для воды, сообщающийся с отверстиями во фланцах.
К фланцу с отверстием прикрепляется нагнетательный патрубок водяного насоса, корпус которого прикреплен к
фланцу. К фланцу на блоке прикреплен всасывающий патрубок насоса.
В торцевой части фланец с плато для крепления фланца подвода воды от охлаждающего устройства.
Пройдя по продольному каналу в блоке во всасывающую полость насоса через отверстие вода нагнетается через
отверстие (квадратное) в блоке и
далее в охлаждающие полости
цилиндров.
Для перепуска воды из водяного
пространства
цилиндров
в
охлаждающие полости крышек
вокруг каждого цилиндра в
верхней полости блока проделано
по 6 малых отверстий и по 2
больших отверстия.
Перепускные
отверстия
уплотнены
водотеплостойкими
резиновыми кольцами.
На верхней полости блока с
правой стороны имеются 12
отверстий для прохода штанг
привода рабочих клапанов. По
этим - же отверстиям стекает
масло
из
коробки
привода
клапанов в картер.
Картер и блок цилиндров дизеля
1-ПД4Д.
Из-за высокой степени унификации дизеля 1-ПД4Д с дизелем ПД1М картер и блок цилиндров первого конструктивно не
отличаются от аналогичных элементов второго.
Особенностью конструкции картера является:
 отсутствие со стороны переднего торца плиты, на которой монтируется привод насоса масла. Вместо неё
прифланцован корпус раздаточного редуктора, осуществляющего отбор мощности с коленчатого вала дизеля
на привод вспомогательных механизмов тепловоза и насосов воды и масла дизеля;
 в корпусе раздаточного редуктора отсутствует полость для размещения фильтров грубой очистки масла.
Указанные фильтры смонтированы в индивидуальном корпусе и установлены вне конструкции дизеля;

крышки смотровых люков выполнены штампованными из стали и установлены через резиновые прокладки на
каждый люк индивидуально.
Особенностью конструкции блока является:
 заглушенное состояние водяного канала, расположенного вдоль правой боковой стенки блока. Это связано с
установкой на тепловозе водомасляного теплообменника взамен масловоздушных секций и, как следствие,
изменение подвода охлаждающей воды в дизель. На фланцы канала (на передней торцевой стенке под входной
патрубок и на боковой стенке под всасывающий патрубок водяного насоса) установлены через паронитовые
прокладки глухие крышки;
 крышки смотровых люков отсека газораспределительного вала штампованные из стали и установлены через
резиновые прокладки на каждый люк индивидуально.
Втулки цилиндров дизеля ПД1М.
Назначение:
1. служат в качестве направляющих для перемещения поршней;
2. образуют совместно с поршнями и крышками цилиндров рабочий объём, в котором осуществляется рабочий
цикл дизеля.
Конструкция: втулка (гильза) цилиндра отлита из модифицированного чугуна. От середины до верхнего торца втулка
выполнена с некоторым утолщением стенки, т.к. в объёме этой части втулки давление газов при сгорании топлива имеет
большую величину, нежели чем при расширении газов до полного объёма цилиндра. Снаружи, в верхней части, втулка
имеет бурт, которым она опирается на упорный бурт расточки гнезда блока. Контактные поверхности буртов втулки и
блока тщательно притёрты друг к другу для исключения пропуска охлаждающей воды из полости блока наружу.
Уплотняющих прокладок под бурт втулки не ставят. Два кольцевых пояса на поверхности втулки (под опорным буртом
и у нижнего торца) центрируют постановку её в гнездо блока цилиндров. Контрольная риска на верхнем торце втулки,
совпадающая с продольной осью блока, фиксирует первоначальное их взаимное положение.
В три кольцевые канавки, расположенные в нижней части втулки, устанавливаются резиновые кольца. Эти кольца при
монтаже втулки в гнездо блока плотно прижимаются к стенкам нижнего пояса гнезда, препятствуя проникновению
охлаждающей воды в картер дизеля. Одновременно такое уплотнение не мешает температурному удлинению втулки.
На верхнем торце втулки проточен кольцевой паз для бурта цилиндровой крышки. Плотное прилегание между буртом
крышки и пазом втулки достигается за счёт качественной притирки этих поверхностей (так называемый «газовый
стык»). Прокладки в этом месте не ставят. Внутренняя поверхность втулки (зеркало цилиндра) хонингуется.
Поршни дизеля ПД1М.
Назначение: каждый из шести поршней:
1. совместно с втулкой и крышкой цилиндра обеспечивает требуемую форму камеры сгорания и герметичность
внутрицилиндрового пространства;
2. передаёт силу давления газов на шатун, преобразуя тепловую энергию в механическую.
Конструкция:
поршень
отлит
из
специального
алюминиевого
сплава.
Головка поршня выполнена толстостенной
с плавным переходом от верхней части к
стенкам. Обращённая к цилиндровой
крышке поверхность головки выполнена
вогнутой, что способствует равномерному
смешиванию воздуха с распыленным
топливом и, как следствие, улучшает
условия его сгорания. По краям вогнутой
поверхности головки имеются четыре
выемки под тарелки рабочих клапанов,
открытых при нахождении поршня в ВМТ.
Два глухих резьбовых отверстия с
диагональным расположением между выемками служат для крепления приспособления, используемого при выемкепостановке поршня с шатуном в цилиндровую втулку. Головка поршня на длине 170 мм проточена на конус, вершина
которого направлена в сторону камеры сгорания. Такая форма головки исключает возможность заклинивания поршня
при нагревании во время работы, т.к. верхняя часть головки нагревается сильнее, а, следовательно, и расширяется
больше. Внутри поршень имеет два прилива (бобышки), в которых соосно расточены сквозные отверстия под установку
поршневого пальца. Снаружи с двух сторон поршня в отверстиях сделаны выточки, в которые вставляются с натягом
заглушки, удерживающие палец от чрезмерного осевого перемещения во время работы поршня. Заглушки изготовлены
из того же сплава, что и поршень. Их наружная поверхность выполнена выпуклой (по радиусу цилиндра юбки поршня),
что не даёт им возможности поворачиваться вокруг своей оси. В центре каждой заглушки имеется отверстие с резьбой
для винта приспособления, при помощи которого выпрессовывается заглушка. По упорному пояску заглушек снизу
сделаны прорези, соединённые с отверстиями сливных каналов, засверленных наклонно в бобышках. Через прорези и
каналы сливается масло, поступающее к заглушкам после смазывания поршневого пальца.
Снаружи вокруг отверстий под палец на юбке поршня имеются прямоугольные углубления - «холодильники».
Необходимость в этих углублениях объясняется тем, что при сильном нагревании юбка принимает овальную форму,
причём длинная ось овала располагается по оси поршневого пальца, т.к. основная масса металла сосредоточена в этих
местах. Если не делать «холодильников», то неизбежно произойдёт защемление поршня в местах наибольшего
расширения юбки, т.е. по оси пальца. Снаружи поршня в головочной части выполнено пять кольцевых канавок (ручьи),
в которые установлены четыре уплотнительных и одно маслосъёмное кольца. В юбочной части – две кольцевые канавки
под установку маслосъёмных колец. У пятой и седьмой канавок (считая от головки поршня) сняты фаски нижних
кромок. В канавках под маслосъёмные кольца просверлены радиальные сквозные отверстия, а на фасках – наклонные
сквозные отверстия, через которые внутрь поршня стекает масло, снимаемое маслосъёмными кольцами со стенок
цилиндровой втулки.
Поршневые кольца.
Комплект чугунных уплотнительных колец включает два вида таких колец: в первую и вторую канавки устанавливают
хромированные кольца трапецеидального сечения, в третью и четвёртую – кольца прямоугольного сечения. Применение
колец трапецеидального сечения позволяет устранить явление залегания колец в канавках поршня. При конусных
торцевых поверхностях кольцо работает как клин. Во время боковых и радиальных перемещений трапецеидального
кольца в канавке зазор между кольцом и канавкой изменяется. Образующиеся там отложения выжимаются прежде, чем
они успевают затвердеть и обеспечить неподвижность кольца (исключить его перекладку при работе).
Цилиндрическая поверхность колец прямоугольного сечения выполнена с конусом в 1 030' на высоте 3,5 мм для
быстрейшей приработки их к зеркалу цилиндровой втулки. С этой же целью кольца покрывают слоем полуды толщиной
не более 0,01 мм. Торцевые поверхности колец тщательно шлифуют. Для предотвращения неправильной постановки
таких колец на верхней торцевой плоскости каждого электрографом делается надпись «Верх». При установке кольца в
канавку поршня надпись обращают в сторону камеры сгорания.
Комплект маслосъёмных колец включает три кольца коробчатого типа (с двумя скребковыми поверхностями).
На цилиндрической поверхности таких колец посередине проточена кольцевая канавка, в которой профрезерованы
двенадцать радиальных сквозных пазов. Таким образом, кольцо состоит как бы из двух частей – верхней и нижней,
соединённых узкими перегородками, остающимися после фрезеровки сквозных отверстий. Как верхняя, так и нижняя
части кольца имеют конусный срез в одну сторону. Это даёт возможность кольцу при движении поршня вверх скользить
по плёнке масла, а при движении поршня вниз – острыми кромками соскабливать масло со стенок цилиндровой втулки.
При установке колец на поршень необходимо учитывать это обстоятельство и ставить кольца вершинами конусов в
направлении камеры сгорания. Для лучшей приработки кольца покрывают слоем полуды толщиной не более 0,01 мм.
Поршневой палец
непосредственно соединяет поршень с шатуном. Палец плавающего типа, стальной, полый, с цементированной и
полированной наружной поверхностью. Во внутреннюю полость пальца вставляется тонкостенная стальная трубка –
кожух. Наружный диаметр трубки меньше диаметра полости пальца. Концы кожуха плотно развальцовываются. Таким
образом, между кожухом и пальцем образуется кольцевое пространство (камера) для масла.
В средней части пальца просверлены четыре радиальных отверстия. Через эти отверстия масло поступает из зазора
между пальцем и втулкой верхней головки шатуна в кольцевое пространство между кожухом и внутренней
поверхностью пальца. По краям пальца имеются ещё восемь отверстий, которые сообщаются с кольцевым
пространством внутри пальца и служат для выхода масла на трущиеся поверхности пальца в бобышках поршня.
Шатуны дизеля ПД1М.
Назначение: соединяют поршни с кривошипами коленчатого вала, передавая последним энергию движения от поршня.
Во время работы совершают сложные движения (сочетание поступательного и качательного движений).
Конструкция: шатуны штампуют из качественной легированной стали. Каждый шатун состоит из стержня двутаврового
сечения и двух головок – верхней (поршневой) и нижней
(кривошипной). По стержню шатуна выполнено утолщение, внутри
которого просверлен канал для прохода масла в направлении от нижней
головки к верхней. В расточку верхней головки шатуна запрессована
бронзовая втулка, являющаяся подшипником поршневого пальца.
Втулка имеет снаружи и внутри по одной кольцевой канавке,
соединённых друг с другом четырьмя сверлениями. Наружная канавка
совпадает с отверстием канала в стержне шатуна. Нижняя головка
шатуна разъёмная, имеет крышку и через шатунный подшипник связана
с кривошипом вала. Крышка изготовлена из той же стали, что и шатун и
крепится к нему четырьмя болтами, стопорящимися от проворачивания
штифтами. Штифты запрессованы в полки приливов шатуна рядом с
отверстиями под болты. При постановке болтов штифты входят в
выточки на нижних торцах головок болтов. Точная установка крышки
относительно шатуна обеспечивается двумя контрольными штифтами,
запрессованными в крышку. Боковые выступы на крышке
предназначены для нанесения по ним ударов молотком при снятии
крышки. Шатунный подшипник состоит из двух тонкостенных
взаимозаменяемых полуцилиндрических половин (вкладышей), изготовленных из бронзы с заливкой по внутренней
поверхности баббитом марки БК2. Около стыков во вкладышах отфрезерованы «холодильники». В средней части
вкладыши имеют сквозное отверстие, которое у нижнего вкладыша служит для фиксации в расточке крышки шатуна с
помощью штифта, а у верхнего вкладыша – совпадает с отверстием канала в стержне шатуна и служит для прохода
масла. Вкладыши имеют торцевые бурты, удерживающие их от осевых перемещений. Плотная посадка вкладышей в
постель шатуна и расточку его крышки обеспечивается торцевым натягом по вкладышам (для одного вкладыша – 0,11 –
0,13 мм, браковочный – менее 0,07 мм). Зазор «на масло» (между шейкой вала и нижним вкладышем) в подшипниках
должен быть в пределах 0,1 – 0,2 мм, браковочный – более 0,25 мм. Вкладыши шатунных подшипников изготавливают
по десяти ремонтным градациям. Толщина вкладыша нулевого градационного размера 7,5 мм.
Коленчатый вал дизеля ПД1М.
Назначение вала аналогичное валам дизеля 10Д100.
Конструкция: стальной кованый вал имеет шесть кривошипов, расположенных парами в трёх плоскостях,
сориентированных под углом 1200 друг к другу, шесть шатунных и семь коренных шеек. Шатунные шейки первого и
шестого, второго и пятого, третьего и четвёртого кривошипов лежат в одной плоскости и в одном направлении.
Коренными шейками через подшипники вал опирается на постели поперечных перегородок картера дизеля. Четвёртая
и седьмая коренные шейки вала выполнены более широкими.
Это объясняется тем, что четвёртая шейка воспринимает инерционные силы от вращающихся масс кривошипов,
шатунов и поршней двух цилиндров - от третьего и четвёртого, а седьмая шейка является опорно-упорной и, кроме того,
воспринимает часть веса якоря тягового генератора. Чтобы предохранить вал от перемещения в осевом направлении, по
краю седьмой коренной шейки имеется кольцевой бурт.
Шатунные шейки вала – полые (Ø отверстий 90 мм) для уменьшения веса вала. Для подачи масла на поверхность
шатунных шеек от коренных через щёки вала просверлены сквозные каналы – от одной коренной к одной смежной
шатунной. В каналы вставлены и развальцованы по краям стальные трубки (т.к. каналы проходят через полости в
шатунных шейках). От четвёртой коренной шейки канал не сверлится, но есть глухое отверстие глубиной 60 мм под
установку технологического штифта для заведения или извлечения (выбуксовки) нижнего вкладыша четвёртого
коренного подшипника. За упорным буртом седьмой коренной шейки вала с помощью бугелей (разъёмных арок)
монтируется разъёмная косозубая шестерня, передающая вращение через привод кулачковым валам и водяному насосу
дизеля. Косыми зубья шестерни выполнены для обеспечения плавного зацепления и уменьшения удельного давления на
рабочих поверхностях зубьев. Взаимное центрирование половин шестерни обеспечивается двумя штифтами на их
торцах. Половинки каждого бугеля стянуты двумя болтами.
За шестерней на хвостовике вала имеется конический с кольцевой проточкой маслоотбойный бурт, который вместе с
корпусом лабиринтного с воздушным
подпором уплотнения препятствует
попаданию
масла
в
тяговый
генератор (см. тему «Картер дизеля
ПД1М»). За маслоотбойным буртом
вал оканчивается большим фланцем,
служащим для крепления к нему
фланца якоря генератора. Соосность
сопрягаемых фланцев обеспечивается
наличием на внешней торцевой
поверхности
фланца
вала
центрирующего бурта, а на фланце
якоря генератора – соответствующей
выточки. Во фланце коленчатого вала
по кольцу просверлено двенадцать
сквозных отверстий. В отверстия
запрессованы стальные втулки с
упорными буртами. Безбуртовые
концы втулок входят в расточки
резьбовых отверстий фланца якоря
генератора. Через втулки свободно проходят стяжные болты. Головки болтов после затяжки шплинтуют попарно
проволокой. Передний хвостовик вала имеет малый фланец, к которому шестью болтами (из них два призонные)
прикрепляют валоповоротный диск. На его цилиндрической поверхности просверлены двенадцать глухих отверстий.
Попеременно в эти отверстия вставляют монтажный лом, для пробуксовки вала вручную. Здесь же нанесены метки
«ВМТ» для всех цилиндров, а также риски, по которым проверяют углы опережения подачи топлива в цилиндры. На
внешнем торце диска отштампованы два выступа, в отверстия которых устанавливаются сменные стальные с
цементированными головками кулачки. Посредством кулачков через поводок осуществляется отбор мощности на
привод главного масляного насоса и вспомогательные агрегаты тепловоза. В центре диска имеется выточка для
центровки вала отбора мощности с осью коленчатого вала.
Коренные подшипники
Семь коренных подшипников скольжения вала по способу восприятия нагрузки подразделяются на опорные (6 шт.) и
опорно-упорный. Каждый подшипник состоит из двух взаимозаменяемых вкладышей, изготовленных из бронзы с
заливкой поверхностей трения баббитом БК2. Вкладыши по местам установки стопорятся от осевого перемещения и
проворачивания отбуртованными снаружи выступами, которые входят в соответствующие пазы, выфрезерованные на
стыках постелей перегородок картера и расточек крышек подшипников. Дополнительно от проворачивания вкладыши
фиксируются путём обеспечения торцового натяга в пределах (для одного вкладыша суммарно на оба торца) - 0,11 - 0,26
мм, браковочный – менее 0,1 мм. Посредине внутренней поверхности вкладышей имеется полукольцевая проточка,
сообщающаяся через отверстие с маслоподводящим каналом в крышках коренных подшипников (для вкладыша,
установленного в постель поперечной перегородки картера, отверстие не востребовано). Проточка во вкладышах
необходима для непрерывного поступления масла от коренных к шатунным подшипникам через каналы вала. К
крышкам коренных подшипников масло через индивидуальные маслопроводы транспортируется от внутренней
магистрали дизеля. У стыков вкладышей отфрезерованы «холодильники», назначение которых – увеличить циркуляцию
масла через подшипник для его охлаждения. Зазор «на масло» между шейкой вала и верхним вкладышем коренного
подшипника устанавливается в пределах 0,12 - 0,25 мм, браковочный – более 0,3 мм. Вкладыши коренных подшипников
отличаются на опорах по ширине: вкладыши четвёртого подшипника имеют ширину 197 мм, седьмого – 208 мм,
остальных – 146 мм. У опорно-упорного подшипника вкладыши по бокам имеют бурты, залитые баббитом БК2.
Вкладыши изготавливают по десяти ремонтным градациям; вкладыш нулевого градационного размера имеет толщину
7,5 мм, десятого – 10 мм.
Крышки коренных подшипников – стальные, штампованные, каждая по торцам пригоняется к посадочному месту.
Плотная бесштифтовая постановка крышки в опоре разгружает крепящие шпильки от срезывающих и изгибающих
усилий. В верхней части боковых сторон крышек просверлены резьбовые отверстия, по одному с каждой стороны,
служащие для монтажа и демонтажа крышек.
Крышки цилиндров дизеля ПД1М.
Назначение:
 совместно с поршнем ограничивает внутрицилиндровый объём (полный и камеры сгорания);
 размещает в себе клапанный механизм газораспределения, топливную форсунку и индикаторный вентиль.
При работе дизеля крышка испытывает высокое давление газов со стороны камеры сгорания и большие температурные
напряжения, возникающие вследствие неравномерного нагревания и разной толщины отдельных частей крышки.
Конструкция: крышка цилиндра отлита из чугуна и представляет собой плоскую полую удлинённой восьмигранной
формы коробку. Горизонтальные привалочные плоскости – верхняя и нижняя, а также две боковые грани, образующие
фланцы, механически обработаны. Внутренний объём крышки разделён на три полости: воздушную – для сообщения
камеры сгорания цилиндра с воздушным ресивером дизеля через два впускных клапана; газовую – для сообщения
камеры сгорания цилиндра с выпускным коллектором через два выпускных клапана; водяную (полость охлаждения) –
куда перепускается охлаждающая вода из блока цилиндров дизеля через
восемь отверстий, расположенных равномерно, по окружности, на нижней
привалочной плоскости. Герметичность стыка крышки с втулкой цилиндра
(газовый стык) обеспечивается кольцевым буртом на нижней привалочной
плоскости. Торец бурта тщательно обработан (притирается по плите). На
плоскости, опоясанной буртом, имеются пять расточек: одна центральная
служит для выхода «носика» корпуса распылителя топливной форсунки;
четыре других образуют посадочные места («сёдла»), к которым
притираются по конусу тарелки впускных и выпускных клапанов.
Расстояние между расточками для выпускных клапанов несколько больше,
чем для впускных. Это вызвано необходимостью увеличить водяную
полость между выпускными клапанами для лучшего охлаждения крышки
водой. Имеется также отверстие газового канала, просверленного через
толщу коробки крышки с выходом на верхнюю плоскость у торцевой грани.
По месту выхода канала устанавливается и крепится шпильками
индикаторный вентиль.
На верхней плоскости крышки соосно с пятью расточками нижней плоскости имеются отверстия для запрессовки: в
центральное – стальной гильзы под установку топливной
форсунки; в два над воздушной полостью – коротких
направляющих втулок под стержни впускных клапанов; в
два над газовой полостью – длинных направляющих
втулок под стержни выпускных клапанов. Направляющие
втулки отливают из антифрикционного чугуна. Снаружи
они имеют бурты, служащие упорами для пружин
клапанов. Топливная форсунка крепится шпильками через
нажимной фланец и уплотняется по постановке медным
кольцом.
По периметру крышки на равных расстояниях
расположены восемь сквозных отверстий, через которые
проходят шпильки крепления крышки к блоку цилиндров.
Дополнительно на верхней плоскости крышки засверлены
четыре резьбовых отверстия под шпильки крепления
клапанной коробки. Два сквозных отверстия в крышке со
стороны впускных клапанов служат для свободного (с
кольцевым зазором) прохода через них штанг толкателей
привода рабочих клапанов. Верхняя плоскость крышки имеет углубление с наклоном в сторону этих отверстий. Масло,
попадающее в углубление с рычагов и бойковой части привода клапанов, стекает к отверстиям, а через них в отсек
газораспределительного вала и далее в картер дизеля. В отверстиях для прохода штанг толкателей со стороны нижней
плоскости крышки сделаны проточки, куда вставляются проставки (втулки). Выступающие торцы проставок
уплотняются маслостойкими резиновыми кольцами. Водоперепускные отверстия крышки также уплотняются
резиновыми кольцами. Для регулирования скорости потока воды в два отверстия, расположенные друг против друга,
вставлены чугунные втулки-дроссели, а именно: со стороны воздушной полости крышки – втулка с внутренним
диаметром 35 мм, со стороны газовой полости – втулка с внутренним диаметром 13 мм. Таким образом, основной поток
воды поступает со стороны впускных клапанов, где крышка менее нагрета. Омывая днище и стенки крышки, вода
поднимается вверх, охлаждает стенки бобышек с запрессованными направляющими втулками стержней клапанов и
гильзой форсунки, а затем через отверстие в верхней плоскости крышки со стороны выпускных клапанов и патрубок
(переходник), отводится в коллектор горячей воды. На торцевых гранях и верхней плоскости крышки имеются
резьбовые отверстия, закрытые пробками. После отливки крышки через них из полости охлаждения удаляют
формовочную смесь, а при проведении ремонтов – выполняют очистку полости от шлама и накипи.
Индикаторный вентиль крышки конструктивно идентичен используемому на дизеле 10Д100.
Линейная величина камеры сжатия цилиндра, измеряемая по свинцовой выжимке, подгоняется под размер 3,5 - 4,5 мм.
При её величине более 4,7 мм – уменьшают высоту кольцевого бурта на нижней плоскости крышки; при величине менее
3,3 мм – протачивают (заглубляют) днище цилиндровой крышки.
Дизель ПД1М
ВМТ
23 0±
1,5 0
740
740
Закрытие выпускных
клапанов
В
Р
АЩЕН
Открытие впускных
клапанов
И
Е
Открытие выпускных
клапанов
660
410
НМТ
Закрытие впускных
клапанов
Дизель 1- ПД4Д
ВМТ
23 0±
500
500
1,5 0
Закрытие выпускных
клапанов
В
Р
АЩ ЕН
Открытие впускных
клапанов
И
Е
Открытие выпускных
клапанов
Закрытие впускных
клапанов
660
НМТ
410
Фазы газораспределения:
- расширение газов
- впуск наддувочного воздуха, продувка цилиндра
- выпуск газов
- сжатие воздушного заряда
Диаграмма газораспределения дизеля ПД1М.
При движении поршня в цилиндре от НМТ к ВМТ если в цилиндре находится заряд свежего воздуха, происходит его
сжатие и нагрев. Не доходя 23º до ВМТ происходит впрыск топлива в цилиндр, самовозгорание, повышение
температуры внутри цилиндра и резкому возрастанию в нем давления. В результате этого поршень начнет перемещаться
из ВМТ к НМТ, совершая рабочий ход, и не доходя 66º до НМТ открываются выпускные клапана и начинается процесс
выброса из цилиндра отработанных газов. Поршень в это время доходит до НМТ, изменяет направление своего
движения и в момент когда коленчатый вал не дойдет до ВМТ на угол 74º , открываются впускные клапана и начинается
процесс продувки цилиндра свежим воздухом. В это время поршень доходит до ВМТ и изменяет направление своего
движения. И как только коленчатый вал повернется на 74º от ВМТ выпускные клапана закрываются и начинается
процесс наполнения цилиндра свежим воздухом. При этом поршень продолжает перемещается к НМТ, изменяет
направление движения и когда коленчатый вал повернется от этой точки на 41º впускные клапана закрываются. А
поршень перемещаясь к ВМТ начинает сжимать воздух, оказавшийся в цилиндре. Не доходя 23º до ВМТ происходит
впрыск и весь цикл повторяется сначала.
Рабочие клапаны дизеля ПД1М.
Назначение: в соответствии с заданной последовательностью разграничивают фазы газораспределения в цилиндрах
дизеля.
В каждой цилиндровой крышке устанавливается по четыре клапана, из которых два впускных служат для впуска
продувочного воздуха, а два выпускных – для выпуска отработанных газов из внутрицилиндрового пространства.
Конструкция: впускные клапаны изготовлены из высококачественной, а выпускные – из жаростойкой сталей
штамповкой. Каждый клапан состоит из круглого стержня, совмещённого одним из торцов с диском. Диск носит
название тарелки клапана. По окружности диска под углом 45 0 выполнена фаска, служащая притирочным (посадочным)
поясом тарелки клапана. Седлом для тарелки клапана служит коническая расточка отверстия в днище крышки
цилиндра. Плотность прилегания пояса тарелки клапана к седлу обеспечивается взаимной притиркой. Для пальцев
притирочного приспособления с торца тарелки имеется два глухих отверстия. Качество притирки клапанов проверяется
на «карандаш» или на «керосин» (в течение 10 мин. пропуск керосина через притирочный пояс тарелки клапана,
опущенного на седло под действием только собственной массы, не допускается (выписка из ЦТ-519, утверждённых
03.11.1997 г., глава 9, пункт 9.2.4)).
Сопряжение тарелки и стержня клапана выполнено галтелью. Поверхность стержня клапана обработана и полирована.
Хвостовик стержня проточен и имеет три кольцевые канавки, необходимые для зацепления замочного сухаря.
Имея одинаковую конструкцию, размеры тарельчатой части, впускные и выпускные клапаны различаются длинами
стержней: у выпускных стержни длиннее на 101 мм.
Установка клапанов и механизм их закрытия.
- момент начала подачи топлива в цилиндр
Стержневая
часть
клапанов при установке их
в цилиндровую крышку
проходит
через
направляющие
втулки.
Втулки под выпускные
клапаны длиннее втулок
под впускные и имеют
снаружи два ступенчато
расположенных кольцевых
бурта, служащих опорами
возвратных
пружин
клапанов.
Каждый
клапан
прижимается (закрывается) к седлу двумя пружинами, опирающимися вверху
на тарелку, закреплённую замочным сухарём на стержне клапана. Меньшая по
диаметру пружина надевается на хвостовик тарелки и размещается внутри
пружины большего диаметра. Опорная тарелка пружин имеет по внешнему
диаметру отбуртовку, центрирующую постановку большей пружины.
Разъёмный замочный сухарь состоит из двух одинаковых половинок. По внутреннему диаметру половинки имеют три
трапецеидальных выступа, заходящих в канавки на хвостовике стержня клапана. По наружному диаметру половинки
сухаря проточены на конус и вставляются в отверстие хвостовика тарелки клапана, имеющее такой же конус расточки.
Коническое сопряжение обеспечивает обжатие половинок сухаря, когда тарелка подпирается усилием пружин.
Нижним упором клапанных пружин служат: для большей пружины впускного клапана – верхняя плоскость
цилиндровой крышки вокруг бурта направляющей втулки, а для меньшей пружины – верхний торец самого бурта
направляющей втулки; для пружин выпускного клапана – поверхности ступенчато расположенных буртов
направляющей втулки (см. описание выше).
Клапанные пружины навиты из хромованадиевой оцинкованной (для защиты от коррозии) проволоки. Пружина
большего диаметра имеет восемь, а пружина меньшего диаметра – десять витков. Направление навивки пружин разное,
что также предупреждает заскакивание витков внутренней пружины между витками наружной.
На замочный сухарь устанавливается фибровое кольцо, которое препятствует обильному просачиванию масла в камеру
сгорания цилиндра по стержню клапана. В канавку, проточенную в отверстии хвостовика тарелки клапанных пружин
выше фибрового кольца, вставляется пружинное кольцо, удерживающее первое от выпадения. На выступающий торец
хвостовика стержня клапана надевается цилиндрический колпачок, верхняя плоскость которого цементируется и
шлифуется. Колпачок увеличивает площадь контакта клапана с бойковой частью ударника рычага привода.
Привод рабочих клапанов дизеля ПД1М.
Впускные и выпускные клапаны одного цилиндра
дизеля приводятся в действие (открываются и
удерживаются в открытом положении какое-то
время) от кулачков газораспределительного вала
через специальный рычажный механизм, состоящий
из рычагов привода клапанов, штанг и рычагов
толкателей.
Рычаги привода клапанов.
Назначение: через ударники нажимают на рабочие
клапаны, осуществляя их открытие.
Конструкция: разделяются на рычаг впуска и рычаг
выпуска. Каждый рычаг управляет открытием двух
одноимённых клапанов. Изготавливаются литьём из
стали с последующей механической обработкой.
Рычаг
выпуска
трёхплечий.
Два
плеча,
расположенные по одну сторону от корпуса рычага,
сориентированы в одной плоскости и имеют
одинаковую длину. На концах этих плеч выполнены
головки
с
резьбовыми
отверстиями
для
вворачивания ударников. Дополнением головок служат щёки, имеющие вертикальные прорези и горизонтальные
сквозные отверстия (по типу клеммных зажимов). Через отверстия пропущены стяжные болты, гайки которых
стопорятся от самоотворачивания отгибными шайбами. Стяжными болтами защемляют ударники после вворачивания
их в резьбовые отверстия головок плеч. В плечах рычага просверлены каналы, подводящие масло к головкам от
подшипников рычага. Со стороны головок в каналы ввёрнуты пробки. Для выхода масла возле головок в плечах
просверлены наклонные каналы, имеющие резьбовую нарезку под вворачивание жиклёров масла. Жиклёр представляет
собой винт с профрезерованным вдоль стержня пазом. Для вворачивания жиклёр имеет по торцу шлиц под отвёртку.
Назначение жиклёра – осуществлять дросселирование и прицельную подачу масла в ударники. После регулирования
направления подачи жиклёры контрятся гайками.
Третье плечо рычага прилито к корпусу с противоположной стороны и оканчивается круглой головкой, в которой
просверлено сквозное резьбовое отверстие под толкатель. Внутри в отверстии профрезерован вертикальный несквозной
паз, сообщающийся каналом в плече с кольцевой полостью, образованной между корпусом рычага и его осью.
В качестве подшипников рычага служат бронзовые втулки, запрессованные в осевую расточку его корпуса.
Внутренние торцы втулок не соприкасаются между собой, формируя обозначенную выше полость под масло. Втулки
имеют по три радиальных отверстия и по два внутренних продольных несквозных паза, служащие для поступления
масла к поверхности трения втулок с осью рычага и (через отверстия) в каналы плеч с ударниками. Чтобы масло не
выдавливалось через зазоры между втулками и осью рычага наружу, в расточку корпуса рычага по краям установлены
самоподжимные сальники.
По другой технологии втулки выполняют с наружной широкой кольцевой канавкой и односторонним продольным
несквозным пазом, профрезерованным от канавки до внутреннего торца втулки. Канавка расположена так, чтобы после
запрессовки втулки в корпус рычага, было обеспечено совпадение её с каналами в плечах (плече) рычага. При этом
наружные торцы втулок устанавливаются заподлицо с торцами корпуса рычага, а самоподжимные сальники не ставятся.
Для перетока масла в зону трения втулки с осью служат четыре сквозных радиальных отверстия, просверленные по
центру канавки. Рычаги с такими подшипниками имеют в плечах, воздействующих на рабочие клапаны,
нерегулируемые по направлению подачи масла жиклёры, которые в этом варианте представляют собой калиброванные
втулки-ввёртыши.
Рычаг впуска четырёхплечий и, в основном, имеет такую же конструкцию, как и рычаг выпуска. Разница состоит в том,
что его плечи короче и диаметр расточки корпуса под ось
меньше. Кроме того, этот рычаг в сторону штанги привода
имеет дополнительное плечо. На конце плеча сделана
цилиндрическая выточка, в которую запрессована
сферически вогнутая пята. В пяту через головку упирается
пружина, поджатая с противоположной стороны фланцем к
приливу клапанной коробки. Пружина своим действием
ускоряет во избежание запаздывания закрытие впускных
клапанов. Для подвода масла к пяте в плече просверлен
канал от внутренней кольцевой полости рычага. По центру
пяты сделано отверстие, связанное с каналом.
На дизелях более поздней постройки дополнительное
плечо рычага впуска не используется и пружина,
взаимодействующая с ним, отсутствует.
Клапанная коробка служит местом установки рычагов
впуска и выпуска, не допускает разбрызгивания масла по
блоку дизеля и частично заглушает шум от работы
клапанного механизма. Она отлита из чугуна и не имеет днища. Сверху коробка закрывается крышкой. Привалочным
фланцем коробка устанавливается на верхнюю плоскость цилиндровой крышки и крепится к ней четырьмя длинными
шпильками, проходящими через отверстия вертикальных колонок, прилитых внутри неё. Этими же шпильками
прикрепляется и крышка самой коробки. Между коробкой и её крышкой, а также между коробкой и крышкой цилиндра
ставятся паронитовые прокладки.
Внутри на торцевых стенках коробки имеются два развитых прилива, в одном из которых расточены сквозные, а в
другом – глухие отверстия под установку осей рычагов (отверстия в приливах располагаются друг против друга, в два
яруса со смещением, для расположения в верхнем ярусе рычага выпуска, а в нижнем – рычага впуска). Отверстия в
приливах имеют горизонтальные прорези со стяжными болтами. При креплении осей рычагов болты проходят через
выемки на осях, удерживая их от смещения и проворачивания. После установки осей в сквозные отверстия прилива
снаружи ставят заглушки на пасте «Герметик». На левой боковой стенке коробки (со стороны штанг рычагов) у верхней
плоскости имеется прилив усиленный снизу рёбрами. В центре прилива расточено сквозное отверстие для прохода
фланца пружины рычага впуска. К приливу фланец крепится двумя шпильками с гайками. Снаружи на правой боковой
стенке коробки по углам имеется два прилива со сквозными отверстиями, уплотнёнными резиновыми втулками. Через
одно из них проходит нагнетательная трубка подачи топлива к форсунке, а через другое выходит контрольная сливная
трубка от форсунки. Ударник рычагов состоит собственно из ударника, изготовленного из стали, бронзового бойка и
проволочного замка. Снизу ударник имеет головку с шаровой полированной поверхностью, упирающуюся в шаровое
углубление бойка. Для удержания бойка на ударнике в канавку бойка вставлен проволочный замок (кольцо). По оси
ударник имеет несквозную цилиндрическую расточку, от которой отведены два наклонных канала в направлении к
шаровой головке. В расточку жиклёром плеча рычага забрасывается масло и по каналам сливается к бойку. По осевому
отверстию в бойке масло поступает далее для смазывания рабочей поверхности колпачка соответствующего клапана. По
наружной резьбе ударник вворачивается и защемляется в головке плеча рычага так, чтобы верхняя кромка резьбовой
нарезки утопала относительно верхней поверхности рычага на 2 – 3 мм. При этом на холодном дизеле регулируется
зазор (тепловой зазор) между бойком и колпачком клапана в пределах 0,5 ± 0,05 мм путём ввёртывания или
вывёртывания в рычаг как ударника, так и толкателя. Разность в зазорах одноимённых клапанов должна быть не более
0,05 мм. Толкатель рычагов стальной, цилиндрический, с наружной резьбой, имеет по верхнему торцу шлиц под
отвёртку. С противоположной стороны торец толкателя сферически выпуклый для сопряжения с головкой штанги. В
осевом направлении толкатель имеет несквозной канал, переходящий в два радиальных отверстия. По месту выхода
отверстий снаружи проточена кольцевая замкнутая канавка. Канал, отверстия и канавка служат для подачи масла в
соответствующий рычаг привода клапанов. После ввертывания в головку плеча рычага толкатель стопорится гайкой.
Штанги.
Назначение: передают поступательное движение от рычагов толкателей на рычаги привода клапанов.
Конструкция: представляют собой стальные трубы, в которые с обеих сторон запрессованы хвостовики упорных
головок: сверху – сферически вогнутой, снизу – сферически выпуклой. Головки цементированы и закалены. Нижней
головкой штанга упирается в пяту плеча рычага толкателя, а верхней – в толкатель. Как в нижней, так и в верхней
головках по центру имеются каналы для прохода масла.
Штанги привода рычагов выпуска длиннее штанг привода рычагов впуска.
Рычаги толкателей.
Назначение: служат для преобразования вращательного движения газораспределительного вала в качательное, с
последующей передачей его на штанги.
Монтируются парами на специальных кронштейнах, которые крепятся в нижней части поперечных перегородок блока
цилиндров дизеля со стороны смотровых люков (со стороны отсека газораспределительного вала). Каждый кронштейн
крепится к фланцам перегородок на четырёх болтах.
Конструкция: кронштейн представляет собой стальную штампованную стойку с двумя выступами на концах и одним
посредине. В выступах установлена ось, представляющая собой полый стальной стержень, шлифованный по наружному
диаметру. Для закрепления оси от смещения и проворачивания через прорези в выступах кронштейна пропущены
стяжные болты, которые частично заходят в полуцилиндрические выемки оси. Сквозной осевой канал, просверленный в
оси, по торцам заглушен пробками и служит распределителем масла между рычагами толкателей. Для заполнения
канала служит радиальное отверстие в центре оси, связанное со штуцером, ввёрнутым в средний выступ кронштейна. К
штуцеру масло подводится по трубке от внутреннего масляного коллектора дизеля. Два других радиальных отверстия
просверлены в оси на участках, ограниченных средним и крайними выступами кронштейна. На эти части оси посажены
качающиеся рычаги толкателей.
Рычаг толкателя – одноплечая жёсткая штампованная из стали конструкция. В одном конце рычага расточено
цилиндрическое гнездо, куда запрессована бронзовая втулка-подшипник. Втулка имеет наружную и внутреннюю
замкнутые канавки, связанные друг с другом радиальными отверстиями. Этот конец рычага надевается на ось. Второй
конец рычага имеет вильчатую головку, в нижней части которой на бронзовой оси вращается ролик, а в верхней части
расположен прилив, куда после механической обработки запрессована опорная пята для штанги.
Бронзовая ось в вилке головки защемлена от смещения и проворачивания стяжным болтом, пропущенным через
отверстие щеки с прорезью. В оси просверлены два радиальных отверстия и сквозной осевой канал, который с торцов
заглушен пробками (технологические заглушки, позволяющие, при необходимости, прочистить этот канал). Одно из
радиальных отверстий – приёмное – расположено против щеки вилки головки. В него поступает масло, подводимое от
втулки-подшипника через канал в плече рычага и полость под опорной пятой прилива. Второе радиальное отверстие
находится в оси под серединой ролика и обеспечивает подачу масла из канала в зону трения скольжения
(диаметральный зазор между осью и роликом: допускаемый – 0,04 – 0,18 мм, браковочный – более 0,2 мм).
Ролик рычага толкателя – стальной, цементированный, с широкой рабочей поверхностью (48 мм) для уменьшения
удельного давления на кулачок газораспределительного вала (с целью
уменьшения скорости износа поверхностей). При вращении вала
ролик, обегая соответствующий кулачок, копирует его шаблонную
поверхность, задавая величину и продолжительность отклонения
плеча рычага толкателя.
Опорная пята в приливе рычага имеет по центру отверстие перепуска
масла в штангу и далее к рычагам привода рабочих клапанов.
Газораспределительный вал.
Назначение: исходя из тактности и порядка работы цилиндров
дизеля, устанавливает последовательность и продолжительность фаз
газораспределения в цилиндрах.
Конструкция:
газораспределительный
вал
изготовлен
из
легированной стали, составным из трёх частей. Каждая часть имеет
опорные шейки и кулачки (по четыре кулачка), изготовленные за одно
целое с валом. Каждый кулачок через рычажную систему открывает
два одноимённых клапана. Для каждого цилиндра, считая со стороны
генератора, первым на валу является кулачок привода выпускных клапанов, а вторым – кулачок привода впускных
клапанов. На собранном валу кулачки по отношению друг к другу расположены (повёрнуты) в соответствии с фазами
газораспределения и порядком работы цилиндров дизеля. Рабочая поверхность кулачков впуска и выпуска выполнена
по шаблонам и подвергнута цементации.
Части вала соединены по фланцам призонными шпильками с корончатыми гайками (по восемь шпилек на соединение).
Конец одной части вала во фланцевом соединении своим цилиндрическим выступом плотно входит в такую же выточку
другой части, что обеспечивает центровку их осей и увеличивает прочность соединения. Составная конструкция вала
даёт возможность заменить вышедшую из строя часть, не меняя всего вала, например при выкрашивании металла с
поверхности какого-либо кулачка.
На коническом участке хвостовика вала на призматической шпонке монтируется приводная шестерня, удерживаемая
от смещения гайкой, застопоренной отгибной шайбой. Шестерня по окружности имеет 120 косых зубьев и посредством
привода связана с коленчатым валом дизеля. Удлинённая часть ступицы шестерни оканчивается кольцевым буртом,
ограничивающим во взаимодействии с упорными полукольцами осевые перемещения вала (при передаче вращения
косозубыми шестернями в зацеплении происходит разложение вращающей силы на составляющие: касательную и
осевую; первая вызывает упругий изгиб, а вторая осевой сдвиг вала). Со стороны посадочной поверхности шестерни
через ступицу в направлении бурта просверлен наклонный канал до пересечения со сквозным горизонтальным каналом
в бурте. По каналам подводится масло на торцевые поверхности бурта ступицы, уменьшая трение о полукольца.
Перед конической частью хвостовика вала выполнена галтельная кольцевая проточка, по центру которой вал
просверлен радиальным отверстием насквозь (как вариант, встречаются валы с несколькими радиальными отверстиями
малого диаметра, просверленными до оси вала).
От этого отверстия до торца хвостовика вала проходит внутренний осевой канал, на длине которого хвостовик вала
просверлен ещё двумя радиальными несквозными отверстиями. Одно отверстие расположено против сверления в
ступице шестерни, другое – на опорной цилиндрической части хвостовика вала. С торца в осевой канал вала ввёрнута
пробка.
В сборе газораспределительный вал имеет восемь опорных шеек (места соединения отдельных частей вала также
являются его опорами) и лежит на семи опорных и одном приставном подшипниках. Диаметр первой опорной шейки
вала наибольший (отсчёт шеек ведётся от переднего торца дизеля), благодаря чему вал может быть вставлен, либо вынут
из блока дизеля со стороны переднего торца после спрессовки с вала шестерни привода.
Подшипники вала.
Семь опорных подшипников вала запрессованы в расточки поперечных перегородок и торцевые стенки блока дизеля,
восьмой приставной – запрессован в крышку, которая болтами прикреплена к гнезду, расточенному в корпусе и крышке
механизма привода кулачковых газораспределительного и вала топливного насоса дизеля.
Все подшипники представляют собой втулки, изготовленные из бронзы с заливкой внутренней поверхности баббитом
БК-2. В средней части по наружной поверхности втулки каждого подшипника, за исключением восьмого, проточена
кольцевая канавка для масла (у втулки седьмого подшипника – шире остальных). Из этой канавки по трём радиальным
отверстиям через стенку втулки (у втулки седьмого подшипника – через два радиальных отверстия) масло подаётся на
соответствующую шейку вала. Снизу и сверху во втулках по внутреннему диаметру сделаны холодильники. Подвод
масла к этим подшипникам осуществляется по индивидуальным трубкам от внутреннего масляного коллектора дизеля.
Из подшипников через зазоры (допускаемая величина при измерении щупом – 0,08 – 0,28 мм, браковочная – более 0,3
мм) масло сливается в картер дизеля.
Втулка восьмого подшипника по внутреннему диаметру имеет кольцевую канавку для распределения масла по зоне
трения. Подвод масла осуществляется от седьмого опорного подшипника по радиальным отверстиям в галтельной
проточке и опорной части хвостовика вала через связующий их осевой внутренний канал. Слив масла из приставного
подшипника производится в корпус механизма привода кулачковых валов дизеля и далее в картер.
От седьмого опорного подшипника дополнительно через штуцеры, ввёрнутые в блок дизеля, часть масла отводится:

по трубопроводу на правую сторону дизеля для смазывания подшипников промежуточного приводного и
кулачкового вала топливного насоса, его толкателей, а также привода РЧО дизеля;

через тройник трубопровода к фильтру масла и далее к подшипникам ротора турбокомпрессора;

к датчику давления масла (приёмник датчика находится на ПУ тепловоза – электроманометр «Масло дизеля»).
Упорные полукольца вала расположены в гнезде, расточенном в корпусе и крышке механизма привода кулачковых
газораспределительного и вала топливного насоса дизеля. Два полукольца перед буртом ступицы шестерни привода
охватывают вал, а два за буртом – ступицу шестерни привода. От проворачивания они удерживаются штифтами.
Полукольца изготовлены из бронзы, их боковые поверхности, обращённые к бурту ступицы шестерни, залиты слоем
баббита БК-2 (осевой разбег вала, измеряемый индикатором: допускаемый – 0,15 – 0,55 мм, браковочный – более 0,6
мм). Подвод масла к полукольцам – из внутреннего осевого по радиальному каналам в хвостовике вала, затем через
наклонный канал в ступице и горизонтальный в бурте ступицы шестерни на торцевые поверхности бурта; слив масла –
по наклонному каналу гнезда корпуса механизма привода кулачковых валов дизеля в корпус и далее в картер дизеля.
Привод газораспределительного вала.
Назначение: служит для передачи вращения от коленчатого вала дизеля к кулачковому газораспределительному валу, а
также к промежуточному валу привода кулачкового вала топливного насоса дизеля, синхронизируя работу обоих
кулачковых валов. Дополнительно приводит в действие водяной насос дизеля.
Конструкция: представляет собой шестерённый редуктор, смонтированный в чугунном корпусе с отъёмной крышкой.
Корпус привода крепится к картеру и блоку цилиндров дизеля в концевой части со стороны тягового генератора.
Крышка посажена на верхнюю плоскость корпуса и, в свою очередь, крепится к корпусу четырнадцатью болтами, из
которых четыре ввёртываются непосредственно в корпус, а десять болтов проходят сквозь отверстия корпуса и крепят
крышку совместно с корпусом к картеру дизеля. Крышка центрируется по корпусу двумя цилиндрическими штифтами,
а корпус по картеру двумя коническими штифтами.
На месте стыка корпуса с крышкой расточены гнёзда, в которые со стороны блока цилиндров дизеля проходят
хвостовики газораспределительного и вала привода топливного насоса, а со стороны тягового генератора –
устанавливаются фланцевые крышки-опоры приставных подшипников валов. С правой стороны блока цилиндров к
фланцу корпуса и крышки механизма привода крепится болтами корпус опорного подшипника промежуточного вала
привода топливного насоса.
Внутри корпуса механизма размещаются две большие косозубые шестерни, посаженные на конические хвостовики
валов (газораспределительного и промежуточного), а также шестерня, соединяющая их между собой и с разъёмной
шестерней коленчатого вала. Зацепление между шестернями осуществляется по меткам взаимного положения.
Соединительная шестерня носит название промежуточной или паразитной. Она монтируется на оси, установленной в
отверстия кронштейнов, прилитых в нижней части корпуса привода. Ось жёстко фиксируется от смещения и
проворачивания по отверстиям стяжными болтами, пропущенными через прорези в кронштейнах (защемление по типу
клеммного зажима). В оси просверлены осевой канал и четыре радиальных отверстия, отстоящие друг от друга на
определённом расстоянии. Осевой канал по торцам заглушен пробками. В ступицу промежуточной шестерни с обеих
сторон запрессованы бронзовые буртовые втулки, так что между внутренними торцами втулок и осью образуется
кольцевая полость. Рабочие поверхности втулок и торцы буртов залиты баббитом БК2. В каждой втулке прорезаны по
две канавки, по которым подводится масло в зоны трения буртов втулок со стальными упорными кольцами,
насаженными на ось между шестерней и кронштейнами. Подбором толщины колец регулируют осевой разбег шестерни
(при измерении щупом: допускаемый – 0,04 – 0,18 мм, браковочный – более 0,2 мм). Через ступицу, диск и венец
промежуточной шестерни в радиальном направлении просверлен сквозной канал для разбрызгивания масла при работе
всего механизма.
Подвод масла к промежуточной шестерне осуществляется из внутреннего масляного коллектора дизеля по трубке и
штуцеру, ввёрнутому в отверстие кронштейна её оси со стороны тягового генератора. Через крайнее радиальное
отверстие в оси масло поступает в осевой канал, откуда по трём другим отверстиям – на смазывание втулок
промежуточной шестерни и в кольцевую полость её ступицы. Из полости масло по сквозному радиальному каналу,
выходящему на зубчатый венец шестерни во впадинах между зубьями, подводится, по мере вращения, в зону
зацепления её с большими шестернями и разъёмной на коленчатом валу.
Большие шестерни имеют по 120 зубьев, промежуточная и разъёмная на коленчатом валу – по 60. Таким образом,
газораспределительный вал и кулачковый топливного насоса дизеля вращаются с частотой в два раза меньшей частоты
вращения коленчатого вала.
Для измерения последней пользуются переносным тахометром, валик которого прижимают к торцу промежуточного
вала привода топливного насоса со стороны приставного подшипника. Предварительно из фланцевой крышки-опоры
подшипника выворачивают пробку. Показания тахометра увеличивают в два раза.
С шестерней привода промежуточного вала топливного насоса дизеля входит в зацепление шестерня вала водяного
насоса.
Узел ограничения осевого разбега промежуточного вала привода топливного насоса устроен по аналогии с узлом
газораспределительного вала.
С правой стороны дизеля на крышке механизма привода имеется прилив с тремя расточенными гнёздами. Возле гнёзд
обработаны фланцы для крепления: станины водяного насоса дизеля, предохранительного клапана и маслоотделителя
системы вентиляции картера дизеля.
Со стороны тягового генератора на стенке корпуса механизма привода обработаны два фланца с отверстиями под
крепление труб слива масла с подшипников ротора турбокомпрессора.
Система выпуска газов дизеля ПД1М.
Отработавшие газы через выпускные клапаны поступают в выпускную полость цилиндровых крышек, оттуда в два
выпускных коллектора, установленных вдоль левой стороны дизеля. Выпускные коллекторы служат для подвода газов к
ТК. Нижний коллектор отводит газы от 1,4 и 5 цилиндров, верхний от 2,3 и 6 цилиндров. Оба выпускных коллектора
выполнены составными с телескопическим соединением для обеспечения их линейного расширения при нагреве.
Каждый выпускной коллектор состоит из 3х разъемных патрубков, имеющих на свободных концах кольцевые проточки
под уплотнительные кольца. Кольца выполнены по типу поршневых (из жаростойкого чугуна) и служат для
предотвращения утечки газов и обеспечения линейного расширения каждого патрубка.
Коллекторы изолированы сухой термоизоляцией
состоящей из минеральной ваты, асбеста и глины.
Внутри термоизоляция армирована проволочным
каркасом,
снаружи
защищена
тонкостенным
стальным кожухом. Во всех патрубках коллекторов
предусмотрены резьбовые отверстия под термопары
для замера t выпускных газов по цилиндрам.
Отработав в ТК газы попадают в выпускное
устройство. Оно состоит из литого чугунного
патрубка, заделки не допускающей утечки тепла в
зимнее время из машинного отделения, сетки и
кожуха, которые защищают машинное отделение от
атмосферных осадков. При установке патрубка на ТК
между ними устанавливают асбестовую прокладку.
Кроме того на тепловозах ТЭМ-2 с номера №1952
устанавливают
искрогаситель.
Его
корпус
устанавливают на люке крыше над ТК. К верхней
крыше
корпуса
закрепляют
направляющие
устройства. На выпускном фланце ТК устанавливают
выпускной патрубок , который имеет козырек, под
него
укладывают
заделку.
Сверху
корпус
искрогасителя закрыт сеткой. Верхний патрубок заканчивается соплом с диффузором. Между соплом и диффузором
остаются щели для засасывания воздуха из атмосферы за счет разряжения внутри. Не сгоревшие частицы проходя через
сопло и диффузор смешиваются со свежим воздухом для догорания, затем центробежной силой отжимаются к
внутренней поверхности корпуса и вращаясь в нем догорают, а выпускные газы через направляющее устройство
выбрасываются в атмосферу.
Система наддува дизеля ПД1М.
Обеспечивает очистку воздуха, его предварительное сжатие, охлаждение и подачу в цилиндры.
Включает в себя: фильтр непрерывного действия, турбокомпрессор, воздухоохладитель и воздушный ресивер.
ФНД фильтр непрерывного действия: состоит из стального корпуса, в верхней части которого имеется окно для забора
воздуха из атмосферы, на противоположной стенке выполнено окно для подачи воздуха к турбокомпрессору. Против
этого окна в корпусе касетник для установки в него прямоугольных фильтрующих кассет, состоящих из нескольких
слоев стальных сеток с ячейками разной величины. В средней части корпуса закреплена ось, вокруг которой вращается
очистительное колесо. На ободе колеса приварено лента храповика. Зубья ленты контактируют с толкателем
пневмопривода, в нем цилиндр с двумя крышками, внутри цилиндра размещен поршень со штоком и возвращающая
пружина. В передней крышке пневмоцилиндра отверстие с резьбой, в которое вворачивают штуцер подвода воздуха к
поршню от регулятора 3РД. На конце штока шарнирно крепится толкатель. Обеспечивающий поворот колеса при
поступлении воздуха в пневмоцилиндр. На колесе крепят кассеты первой очистки. При вращении колеса эти кассеты по
очередно попадают в масляную ванну нижней части корпуса ФНД. Кассеты колеса в этом масле очищаются от
налипшей пыли и очищенными вновь подаются к заборному окну. Устройство кассет колеса аналогично с кассетами
второй ступени, отличаются только формой, забор воздуха в фильтр может производится как с капота, так и изнутри
капота. Входное окно оборудовано жалюзи, а в боковых стенках корпуса имеются люки с крышками. Крышками люков
сблокированы с жалюзи. При открытых жалюзи крышки должны закрывать лючки и наоборот. При открытых лючках
воздух будет проходить только через кассеты второй ступени очистки. Уровень масла в корпусе контролируется
масломерным стеклом с рисками. В нижней части корпуса отверстие для выпуска масла и отстоя и отверстие для
очистки дна корпуса. Корпус с всасывающим отверстием турбокомпрессора соединяется рукавом. Сбоку у корпуса,
горловина для заливки масла в ФНД.
Система наддува дизеля ПД1М.
Газотурбинная система наддува дизеля включает турбокомпрессор типа ТК-30Н, воздухоочиститель непрерывного
действия, воздухоохладитель, воздушный ресивер. Атмосферный воздух через воздухоочиститель засасывается
турбокомпрессором, сжимается и подаётся под давлением в воздухоохладитель, расположенный на участке между
турбокомпрессором и ресивером, охлаждается и через ресивер подводится к цилиндрам дизеля.
Особенности конструкции турбокомпрессора ТК-30Н.
Разница типоразмера – основное конструктивное отличие турбокомпрессора ТК-30Н в сравнении с ТК-34Н-04С.
Диаметр колеса воздушного компрессора у ТК-30Н равен 300 мм, площадь проходного сечения соплового аппарата: для
модификации ТК-30Н-17 составляет 106 – 107 см2, для модификации ТК-30Н-26 – 108 – 110 см2.
Как следствие, геометрические размеры проточных частей турбины и воздушного компрессора, рабочие параметры
турбокомпрессоров разнятся.
Кроме указанных, прочие отличия следующие:


корпусы газоприёмный и выпускной отливаются из чугуна;
колесо воздушного компрессора фиксируется на полувале ротора штифтом, запрессованным радиально в
ступицу и полувал за диском колеса; поверх штифта на ступицу напрессовано кольцо, блокирующее
смещение штифта;
 лопатки колеса газовой турбины могут привариваться к окружности его диска;
 подача в уплотнения ротора воздуха под избыточным давлением осуществляется из улитки корпуса
компрессора по каналам в самом корпусе (в уплотнение со стороны опорно-упорного подшипника) и по
сопрягаемым каналам в выпускном и газоприёмном корпусах (в уплотнение со стороны опорного
подшипника);
 дренаж воздуха (газа), поступающего (прорвавшегося) в уплотнение со стороны опорного подшипника,
осуществляется на всасывание компрессора по радиальным сверлениям в полувалах, через их внутренние
полости и осевое отверстие диска колеса турбины.
Сравнительные характеристики турбокомпрессоров типа ТК:
Параметры
ТК-34Н-04С ТК-30Н-17
Подача компрессора в режиме полной
3
2±0,1
мощности дизеля, кг/с
Степень повышения давления воздуха
в компрессоре при нормальных
1,8*
1,9
атмосферных условиях на полной
мощности дизеля
Длительно допустимая частота вращения
18000
18200
ротора, об/мин
Температура выпускных газов перед колесом
600
турбины, не более, 0С
Примечание: * - соответствует давлению наддува, замеренному на выходе из турбокомпрессора, равному 0,77 кгс/см 2.
Особенности конструкции воздухоочистителя дизеля.
Характерным отличием воздухоочистителя дизеля ПД1М в сравнении с аналогичным дизеля 10Д100 является
отсутствие внутри его корпуса второй (сухой) ступени очистки воздуха и возможность регулирования частоты вращения
колеса первой ступени очистки. Вторая ступень очистки воздуха на всасывании турбокомпрессора, представляющая
неподвижную прямоугольную сетчатую кассету, установлена в воздуховоде между очистителем и компрессором
агрегата. Пневмопривод колеса первой ступени очистки располагается с внешней стороны фронтальной стенки корпуса
очистителя и посредством рычажно-тягового механизма приводит в действие ползун с упором (собачкой),
поворачивающим колесо. Ползун охватывает обод колеса, а упор прижимается к храповому венцу обода усилием
пружины скручивания. Подача воздуха в пневмопривод осуществляется регулятором работы компрессора тепловоза –
3РД. Изменение частоты вращения колеса достигается за счёт перестановки вилки тяги ползуна в одно из двух
отверстий рычага валика привода. При соединении вилки тяги с отверстием рычага ближе к его оси, ход (линейное
перемещение) упора ползуна и, соответственно, частота вращения колеса уменьшаются (один оборот за 7 – 24 часа).
Переход на быстрое вращение колеса (один оборот за 3,5 – 12 часов), путём перестановки вилки тяги ползуна в
удалённое от оси отверстие рычага, рекомендуется делать только при высокой запылённости воздуха (50 мг/м3 и более).
Кроме того, в конструкции очистителя:
 количество сеток в наборе кассет колеса первой ступени очистки составляет шестнадцать штук;
 корпус очистителя выполнен с односторонним скосом в сторону отстойника масла; слив масла из
отстойника производится сбоку через гибкий шланг;
 предусмотрено устройство перелива масла из корпуса очистителя во внешнюю съёмную ёмкость
вместительностью ≈ 3 – 4 литра, когда уровень его повышается из-за отложений в масло пыли,
вымываемой с кассет колеса (устройство представляет собой наклонную трубку, закреплённую внутри
корпуса так, чтобы горловина перелива располагалась ниже оси вращения колеса на 160 мм);
 выход очищенного воздуха осуществляется через проём фронтальной стенки корпуса;
 для перехода на забор воздуха из дизельного помещения предусмотрены две боковые дверцы и одна
верхняя створка корпуса очистителя; механизм блокирования внешнего забора воздуха при переключении
на внутренний забор отсутствует; очистка воздуха осуществляется только второй ступенью.
Для возвращения масла (влаги), унесённого с воздухом из очистителя в воздуховод всасывания турбокомпрессора
обратно в корпус очистителя, между последним и воздуховодом имеется трубка со штуцерным подсоединением.
Для снижения уровня шума перед воздухоочистителем дизеля установлен экранный глушитель шума – заслонка.
Топливная система тепловоза ТЭМ-2.
Топливная система дизеля предназначена для бесперебойной подачи очищенного топлива к топливным насосам
высокого давления и состоят из следующих элементов: топливного бака, топливных насосов высокого давления,
форсунок, регулятора числа оборотов, трубопроводов, фильтров грубой и тонкой очистки топлива,
топливоподкачивающего насоса, топливо подогревателя, предохранительных и невозвратных клапанов, вентилей и
манометров. Дизель имеет два фильтра грубой очистки 13 и двухсекционный фильтр тонкой очистки 7, перед которым
установлен разгрузочный клапан 5, защищающий топливоподкачивающий насос 4 от перегрузки. Избыточное топливо
из коллектора 8 через клапан 6, отрегулированный на давление 0,25 МПа, отводится в топливо подогреватель 1 а из него
в топливный бак 11. При работе топливо подогревателя вентиль 27 должен быть закрыт. При работе летом горячая вода
не проходит через подогреватель, и топливе проходит по нему, не подогреваясь. При аварийной системе питание дизеля
топливом кран 26 открывают, и топливо через обратный шариковый клапан 10 подается благодаря разрежению к
плунжерам топливных насосов высокого давления. Просочившееся топливо из форсунок стекает в капельницы, а затем в
сливную коробку, куда также стекает топливо из топливных насосов, и оттуда в топливный бак. Выпуск воздуха из
системы осуществляется через кран 28. Топливный бак представляет собой сваренный из стальных листов резервуар,
усиленный внутри перегородками, которые дают возможность гасить энергию колебаний топлива, возникающих при
резких изменениях скорости движения тепловоза. С обеих сторон бака имеются заправочные горловины с
фильтрующими сетками. Под днищем баков расположен отстойник, в котором скапливаются тяжелые осадки топлива.
Для слива топлива внизу отстойника служит кран 12. На верхней поверхности бака имеются одна или две
вентиляционные трубы, позволяющие избежать изменений давления в баке при заправке и при расходовании топлива.
При ремонте топливный бак очищают от грязи и шлама без съемки с тепловоза. Заварку трещин производят обязательно
при слитом топливе, открытых пробках и промытом и пропаренном баке с применением всех мер противопожарной
безопасности.
1-
топлиподкачивающий насос; 2-вентиль; 3-топливоподогреватель; 4-пробка выпуска воздуха; 5-фильтра грубой очистки;
6-разгрузочный клапан;7-регулирующий клапан; 8-фильтр тонкой очистки топлива; 9-топливный бак; 10- обратный
шариковый клапан; 11-аварийный кран; 12-заборное устройство; 13-топливный насос высокого давления;14заправочная горловина; 15-отверстия для промывки топливного бака; 16-топливомер; 17-топливный коллектор; 18-кран
выпуска воздуха. (Цифры в кружочках обозначают номера, выбитые на бирках кранов и вентиля)
Топливоподкачивающий насос подает топливо из бака к насосам высокого давления, обеспечивая надежное
заполнение над плунжерного их пространства. Обычно на дизелях применяют один насос шестеренного типа с
приводом от электродвигателя, смонтированного на общей плите с насосом. Такие насосы имеют постоянные
независимо от дизеля частоту вращения приводного вала и подачу. При независимом приводе насоса обеспечивается
одинаковое давление, как в режиме холостого хода, так и в режиме полной мощности.
Фильтр грубой очистки топлива
Для очистки сетчатого фильтра грубой очистки сливают топливо
через пробку 10, отворачивают стяжной болт и снимают колпак 5
и секции 4 и 6. Очистку фильтрующих элементов ведут в такой
последовательности: мойка в растворе, промывка в воде,
продувка воздухом и сушка. Загрязнения, прилипшие к сетке и
застрявшие в ее ячейках, лучше всего удалять в моечной
установке, где раствор подается как с внутренней (через
вращающееся сопло), так и с внешней стороны по всей длине
секции. Давление раствора 2-3 кгс/см2. Пробоины и разрывы
сеток (до 15 % полезной площади) устраняют припаиванием
латок. Негодную уплотняющую прокладку 3 колпака заменяют;
секции можно использовать многократно.
1 – заглушка; 2 – корпус; 3 – прокладка; 4 – наружная
секция; 5 – колпак; 6 – внутренняя секция; 7 – пружина
коническая; 8 – прокладка; 9 – стяжной болт; 10 – пробка
Топливоподогреватель
Топливоподогреватель предназначен для подогрева топлива в холодное время года. Он представляет собой
цилиндрический резервуар, в плоские торцы которого вварены стальные трубки. С обеих сторон резервуар закрыт
крышками 3,8 со штуцерами 1,10 для подвода и отвода горячей воды. Кроме того, в корпус подогревателя вварены
штуцера 6, 7 для подвода и отвода топлива.
При ремонте в объеме ТР-3 топливоподогреватель снимают, разбирают и очищают от накипи; негодные трубки
заменяют. Водяную полость подогревателя опрессовывают давлением 0,5 МПа (5 кгс/см2), а топливную – 0,8 МПа в
течение 5 мин. Течь не допускается
– Общий вид (а) и устройство (б) топливоподогревателя: 1,10 – штуцеры для подвода и отвода горячей воды; 2 – корпус;
3, 8 – крышки; 4 – болт для крепления крышки; 5 – прокладка; 6, 7 – штуцеры для топлива; 9 – стальные трубки; 11 –
кронштейн для крепления
Топливная аппаратура дизелей ПД-1М, ПД-4Д.
На дизелях в составе топливной аппаратуры высокого давления работают шесть секций ТНВД, шесть топливных
форсунок и шесть не взаимозаменяемых трубок высокого давления. Секции ТНВД размещены на блоке привода их в
действие который представляет собой съемную с дизеля корпус – картер.
Секция ТНВД.
Конструкция: состоит: из литого чугунного корпуса имеющего ряд наружных
приливов. Корпус в осевом направлении имеет сквозную расточку. Внутрь расточки
установлены: насосный элемент, поворотная втулка с зубчатой нарезкой, тарелка
проушины с фиксацией в корпусе стопорным кольцом, возвратная пружина
плунжера, нажимная замочная тарелка, направляющий стакан зафиксированный
стопорным кольцом, нагнетательный клапан с проушиной.
В наружном приливе корпуса (приливе средней части) расточено сквозное отверстие, внутрь которого запрессованы две
латунные втулки. Во втулках как направляющих перемешается зубчатая регулировочная рейка, шаг которой
ограничивается стопорным винтом. Хвостовик винта входит в продольную фрезеровку рейки, одновременно блокируя
ее осевой проворот. Рейка по наружному Ø имеет деления позволяющие произвести регулировку ее выхода из корпуса
секции. При помощи подпружиненного зацепа связана с рычагом тяговой системой управления дизеля.
На поверхности корпуса ближе к опорному приливу корпуса устанавливается съемная крышка, за которой
располагается сквозной оловянистой формы проем позволяющий визуально по совмещению контрольных рисок
определить момент начала подачи топлива секцией. В верхней части корпуса в боковом приливе нарезана резьба для
ввертывания полого болта ввязывающего патрубок топливного коллектора с корпусом ТНВД,
Насосный элемент. – плунжер + гильза по предназначению идентичны элементу ТНВД дизеля 10Д100. Разница в
конструкции плунжера выражена лишь способом передачи поворота плунжера от регулировочной рейки. Для этого на
хвостовике плунжера симметрично расположены два выступа.
Поворотная втулка. Представляет собой цилиндрическую гильзу, по наружному Ø которой в виде сектора имеется
зубчатая передача. Хвостовик гильзы профрезирован, причем ширина паза фрезеровки позволяет свободно завести
выступы плунжера. Таким образом охватывая выступы плунжера подобно вилки, гильза не блокируя возвратно
поступательные его движения обеспечивает осевой поворот для изменения цикловой подачи топлива.
Тарелка пружины представляет собой опорную буртовую шайбу, которая одновременно ограничивает осевое смещение
поворотной втулки.
Замочная тарелка имеющая прорезь охватывает хвостовик плунжера за его диском и тем самым зажимает возвратную
пружину для передачи усилия от нее на плунжер.
Направляющий стакан исключает коробление возвратной пружины и не допускает трения ее витков о стенки корпуса
ТНВД. Днище стакана просверлены из насосного элемента топлива в полость блока привода.
Нагнетательный клапан предназначен для разобщения полости трубки высокого давления от под плунжерной при
движении плунжера в всасывании топлива. Клапан уплотнен по расточке корпуса ТНВД резиновым кольцом и
прижимают к торцу гильзы насосного элемента резьбовой пробкой – штуцером.
По производительности секции ТНВД разделяют на три группы: при вращении кулачкового вала привода со V =
135об/мин, за 400 нагнетательных ходов плунжера и 13 делений на регулировочной рейке – 1гр -80+20гр; 2гр –
100+20гр; 3гр – 120+20гр.
Максимальная производительность секций ТНВД (не зависит от группы) при 370±5 оборотах в минуту кулачкового вала
привода за 400 ходов плунжера и 20 делений на регулировочной рейке должно составлять 585+8гр.
Топливные форсунки дизеля ПД-1М.
Конструкция:1. корпус с ввернутым в него штуцерами подвода топлива и слива просочившегося топлива.
2. распылитель в сборе
3. гайка накидная
4. штанга
5. узел регулирования затяжки
6. щелевой фильтр
Корпус изготавливают литьем из стали с последующей механической обработкой. В нем расточены сквозной осевой
канал; присоединяющийся радиальной и наклонной продольной, по которому через штуцер в корпус и из него проходит
топливо.
Торец корпуса обработан тщательно для привалке к нему распылителя в сборе.
Распылитель в сборе, представляет собой игольчатый клапан, совмещающий одновременно функции соплового
наконечника. Для этого на торце распылителя выполнен осевой прилив (носик), в котором по окружности на равном
расстоянии друг от друга просверлено 9 отверстий Ø 0,35мм, с противоположной стороны на торце корпуса расточена
замкнутая кольцевая канавка. По этой канавке проходит распределение топлива поступающего из наклонного
продольного канала корпуса. Для дальнейшего подвода топлива под заплечик запорной иглы в корпусе распылителя
просверлены три канала. Запорная игла притерта запирающим конусом и корпусу распылителя, при этом торец ее
стержня утоплен относительно торца корпуса распылителя на 0,6±0,05мм. (ход иглы).
Гайка накидная, предназначена для установки в нее распылителя в сборе с последующим закреплением на торце
корпуса форсунки. При постановке форсунки в крышку цилиндра под бурт гайки накидной устанавливают уплотнение
газового стыка – медное кольцо.
Штанга стержневой элемент связан между запорной иглой и узлом регулирования рабочего давления форсунки. Имеет
на стержне опорный диск.
Узел регулирования затяжки пружины: включает в себя резьбовую пробку, регулировав с контргайкой болт,
центрирующею тарелку (нажимную). Резьбовая пробка вворачивающаяся в корпус форсунки, регулирующий болт с
контргайкой обеспечивает нажатие (затяжку) пружины форсунки до рабочей величины по давлению топлива
275+5кг/см. нажимная тарелка передает усилие от регулировочного болта пружины, центрируя это усилие с помощью
встроенного в нее термообработанного шарика.
Щелевой фильтр запрессован во внутрь штуцера подачи топлива. Выполнен в виде чуть изогнутого стержня на
поверхности которого профрезерованы с чередованием направления выхода шесть пазов, доходящих до торцов стержня
на 15мм.
Фильтрация топлива обеспечивается перетоком топлива из паза в
паз по кольцевому зазору в пределах 0,02 -0,03мм.
1 – регулировочный болт; 2 – контргайка; 3 – пробка корпуса; 4, 14
– верхняя и нижняя тарелки пружины; 5 – пружина; 6 – корпус; 7 –
отводящий штуцер; 8 – подводящий штуцер; 9 – щелевой фильтр;
10 – штанга; 11 – распылитель; 12 – гайка форсунки; 13 –
уплотнительное кольцо; 15 – игла распылителя
Топливные форсунки дизеля ПД- 4Д.
Конструктивные отличия заключаются в следующих элементах:
1. изменен диаметр распыливающих отверстий до Ø0,4мм;
2. изменен наружный профиль запорной иглы.
3. узел регулирования затяжки пружины представлен
регулировочными болтами имеющим два резьбовых участка
4. большего Ø для ввертывания его в корпус форсунки
5. меньшего Ø для навертывания на него штуцера
обеспечивающего фиксацию болта после регулировки давления
впрыска топлива.
Нажимная центрирующая тарелка отсутствует. Пробка,
вворачиваемая в корпус, выполнена как заглушка (она глухая.)
Привод секций ТНВД дизеля ПД1М.
Взаимосвязан с колен валом дизеля через шестеренчатую передачу и промежуточный вал. Шестеренчатая передача
размещается в редукторе привода кулачковых валов дизеля и по своему строению копирует привод кулачкового вала
газораспределения. Промежуточный вал получает вращение от шестерни редуктора закручивает кулачковый вал
привода секций ТНВД, который навешивается на шпильках с правой стороны к блоку дизеля.
Кулачковый вал привода топливных насосов.
Откован из стали и термообработан. Вал имеет шесть кулачков, расположенных под углом 60° к друг другу в
соответствии с порядком работы цилиндров и три опорные шейки. Средняя опорная шейка по окружности имеет
замкнутую кольцевую канавку. По концам вала обработаны фланцы к которым с одной стороны шестью шпильками
присоединяются корпус предельного регулятора число оборотов, с другой стороны шестью шпильками промежуточный
вал привода. По всей длине вал имеет осевой канал заглушенный по фланцу крепления РЧО пробкой. Для подвода
смазки к предельному регулятору и приводу РЧО на этом же фланце засверлены два отверстия, косыми каналами
связанные с осевым каналом вала.
Промежуточный приводной вал.
Представляет собой цилиндрическую стальную трубу, один конец которой обработан на конус; на него надета через
шпонку шестерня привода закрепленная корончатой гайкой. Вал устанавливается в двух подшипниках; широком
опорном и приставном (по аналогии с приводом вала газораспределения). Подача смазки к подшипникам производится
от трубопровода отводящего масло от этой опорной шейки газораспределительного вала. Благодаря системы каналов
смазка также подводится к паре упорных полуколец. Одновременно со смазкой подшипников по осевому каналу вала
масло направляется в осевой канал кулачкового вала привода секций ТНВД. Снаружи привод закрыт составным
телескопическим кожухом имеющим по стыку резиновое уплотнение. Такая конструкция кожуха позволяет
демонтировать блок ТНВД в сборе отсоединив кулачковый вал привода от пром вала не снимая последнего с дизеля.
Толкатель привода ТНВД.
Устанавливается внутри блока топливных насосов поверх каждого кулачкового вала привода. Помимо преобразования
виде давления, позволяет регулировать момент начала подачи топлива секцией ТНВД (за счет изменения длинны
резьбового штока).
Конструкция:
1. корпус
2. ролик с осью
3. манжеты
4. резьбовой шток с контргайкой.
Корпус представляет собой стальной полированный цилиндр, внутри которого имеется поперечная перегородка. В
перегородке имеется прилив внутри которого засверлено резьбовое отверстие. Оно предназначено для посадки на него
манжет и вворачивание резьбового штока. В перегородке просверлены сквозные отверстия назначение которых
ликвидировать поршневой эффект при возвратно поступательном движении корпуса. Внутри цилиндра корпуса под
перегородкой устанавливается ролик на бронзовой оси. По наружной поверхности цилиндра засверлено коническое
радиальное отверстие – служит для вывешивания толкателя при помощи головки – при отключении секции ТНВД;
Профрезеровано почти полуцилиндрическая канавка внутри которой засверлен радиальный канал – предназначены для
подачи масла, как на наружную поверхность корпуса, так и каналу в ось ролика; Профрезерован вертикальный паз –
служит для фиксации от осевого проворота оси ролика.
Ролик с осью. Представляет собой сочетание цилиндрической каленной термообработанной шайбы и оси – подшипника.
Обегая поверхность кулачка вала, ролик копирует его профиль вызывая линейное перемещение толкателя с различными
ускорениями. Бронзовая ось устанавливается свободно в соосные расточки корпуса. Таким образом что происходит
взаимное утапливание ее торцевого упора в канавку вертикальной фрезеровки корпуса. Это исключает как осевой
проворот, так и осевой проворот толкателя в сборе. Ось выполняется с системой каналов по которым смазка поступает
внутрь ее и под ролик.
Манжеты представляют собой две стальные штампованные чашки установленные одна внутрь другой, между чашками
образуется лабиринтное уплотнение. Уплотнение исключение попадание ДТ просочившегося из насосного элемента
секции ТНВД. В масляную полость блока.
Резьбовой шток. Стержень цельного сечения имеющий по мимо резьбового, участок шестигранного профиля,
позволяющего вращать его ключом.
Регулирование дизелей.
Регуляторы.
Под эксплуатационным регулированием дизелей следует понимать, управляемый процесс изменения его скоростных и
мощностных характеристик.
Регулятор Д50.36СБ тепловоза ТЭМ-2, ТЭМ-18Д
На данных дизелях устанавливаются регулятор скорости вращения коленчатых валов центробежного типа, не прямого
действия с силовой обратной связью, изодромный, всережимный, Д-50, 36СБ1.
Регулятор числа оборотов дизеля ПД1М.
Служит для поддержания на определенной позиции контроллера
постоянных по величине оборотов коленчатого вала дизеля вне
зависимости от нагрузки на него. Кроме того с помощью регулятора
при наборе позиций происходит увеличение оборотов коленчатого
вала и с помощью регулятора происходит остановка дизеля.
Состоит: из 3 частей; собственно регулятора, серводвигателя и
механизма остановки дизеля.
Собственный регулятор: состоит из 3 корпусов – нижнего,
верхнего и среднего, связанных между собой болтами. Все они
литые чугунные. Нижний корпус имеет прямоугольный фланец с
помощью которого регулятор крепится на верхней плоскости
картера ТНВД. Внутри нижнего корпуса размещают приводной вал.
На нижнем конце которого напрессовывается и фиксируется
корончатой гайкой и шпонкой коническая шестерня привода.
Верхний конец приводного вала имеет шлицы, на которые своей
шлицевой частью одевается втулка-шестерня. Приводной вал
вращается в шариковом подшипнике, свободная полость нижнего
корпуса заполняется маслом.
В корпусе средней части имеется 3 вертикальных и один
горизонтальный колодец. В центральном вертикальном колодце
находится золотниковый механизм. В двух остальных поршни с
пружинами. Эти колодцы называют аккумуляторами. Они
обеспечивают постоянство давления масла в регуляторе вне
зависимости от частоты вращения приводного вала. Давление масла
внутри регулятора обеспечивает шестеренчатый масляный насос,
ведущей шестерней которого является втулка –шестерня. В
горизонтальном колодце располагается буферное устройство.
Состоящее из поршня и двух пружин. Которые действуют на него с
обеих сторон. Поршень делит полость буфера на две части – правую и левую.
Золотниковый механизм: состоит из золотника, золотниковой втулки и буксы. Золотниковая втулка впрессована
внутрь чугунной буксы. На цилиндрической части золотниковой втулки и буксы имеются отверстия совпадающие друг
с другом. Отверстия в буксе выходят в кольцевые проточки наружной поверхности буксы. Эти проточки совпадают с
каналами просверленными внутри среднего корпуса. Эти каналы соединяют полость золотниковой втулки с
аккумулятором, с ванной и с полостями буферного устройства. Кроме того каналом средней части соединяют полости
буферного устройства между собой через игольчатый клапан, а так же левую полость буфера с серводвигателем. В
нижней части золотниковая втулка имеет шлицы для соединений со шлицами втулки шестерни.
Золотник входит внутрь золотниковой втулки и имеет два пояска – внизу рабочий, сверху – компенсационный. Верхние
части буксы и золотника находятся в верхней части регулятора. На верхней конец буксы крепится траверса. Траверса по
краям имеет рычажки, качающиеся на подшипниках. Вертикальными плечами этих рычажков являются грузики, а
горизонтальными плечами – лапки. На верхнем конце золотника монтируют подшипник и тарелку всережимной
пружины. Лапки рычажков траверсы буксы удерживают золотник, упираясь в его подшипник в подвешенном
состоянии. Сверху на тарелку золотника опирается всережимная пружина. Верхний конец которой входит в зубчатую
втулку. Зубчатая втулка входит в зацепление с зубчатым сектором, укрепленным на приводном валике регулятора.
Все пустоты средней и нижней частей заполняют авиационным маслом, уровень которого контролируют по
масломерному стеклу с риской. Сверху верхняя часть закрывается крышкой. Крышка имеет горловину для заправки
регулятора маслом.
Серводвигатель: служит для взаимодействия РЧО с системой управления дизеля.
Имеет чугунный литой корпус. Сверху закрытый цилиндрическим колпаком. Внутри корпуса и колпак находится
поршень и пружина. Пружина сверху давит на поршень. Поршень имеет шток с вилкой для соединения штока с
механизмом управления дизеля. В корпусе серводвигателя имеется канал, сообщающийся с левой полостью буфера, с
ванной и с механизмом выключения.
Механизм выключения: служит для отключения РЧО с целью остановки дизеля. Имеет чугунный литой корпус с
двумя каналами наклонными и горизонтальными соединенных вместе. В месте соединения этих каналов располагается
плунжер, способный сообщать или разобщать эти каналы между собой. На плунжер воздействует толкатель связанный с
якорем электромагнита, укрепленного на корпусе. В электросхеме он обозначается БМ или ЭТ. При подаче питания на
его катушку плунжер разобщает наклонный и горизонтальный каналы. При снятии напряжения с катушки плунжер под
действием пружины сообщает каналы между собой. Наклонный канал сообщается с полостью над поршнем
серводвигателя, горизонтальный с полостью под поршнем.
Электропневматический серводвигатель.
Позволяет устанавливать величину нажатия на всережимную пружину ОРД ступенчато. Располагается вне конструкции
ОРД на блоке картера ТНВД.
Состоит: из 3 частей электромагнитной, пневматической и механической.
Электромагнитная часть включает в себя 4
электропневматических вентиля, получающих
питание от контроллера машиниста при наборе
позиций.
Пневматическая часть: состоит из литого
чугунного корпуса, имеющего 4 цилиндрика,
привалочные
поверхности
для
электропневматических вентилей, приливы для
главного рычага и отверстия для крепления
привода к картеру ТНВД. В цилиндриках корпуса
располагаются поршни со штоками и возвратные
пружины. На верхних концах штоков имеются
головки, на которые опираются ролики
вспомогательных рычагов главного рычага.
Снизу корпус пневматической части закрывается
крышкой.
Величина
хода
поршенька
определяется между днищем расточки корпуса и
торцом ступенчатой втулки, посаженной на шток
поршенька.
Это расстояние должно быть равно 10мм и
устанавливается
подбором
толщиной
регулировочных прокладок, между ступенчатой втулкой и штоком поршенька.
Механическая часть: главный рычаг состоящий из двух полос шарнирно крепится на приливе корпуса. Он с
регулировочной тягой и системой передающих рычагов составляет механическую часть привода. Главный рычаг через
пружину и вилку соединяется с регулировочной тягой. Тяга состоит из двух стержней. Связанных между собой муфтой.
С помощью муфты можно изменять длину тяги и тем самым регулировать величину оборотов коленчатого вала дизеля.
Эта тяга через рычажный механизм соединяется с приводным валом зубчатого сектора РЧО.
При подаче напряжения на пневмовентили штоки соответствующих поршней пневматической части приподнимают
главный рычаг и он через регулировочную тягу и систему рычагов повернет приводной вал сектора по часовой стрелке.
Сжатие всережимной пружины увеличится. При сбросе позиций главный рычаг опускается, а зубчатый сектор
поворачиваясь против часовой стрелки ослабит сжатие всережимной пружины.
Работа РЧО при запуске.
Перед запуском дизеля подается питание на катушку блок магнита и тот своим толкателем , воздействует на плунжер и
разобщает наклонный и горизонтальный каналы механизма выключения. В момент начало запуска золотник регулятора
находится в крайнем нижнем положении. Верхней кромкой своего рабочего пояска обеспечивая открытие отверстия в
золотниковой втулке, ведущего в правую полость буфера. В результате поршень буфера начинает перемещаться влево
выдавливая находящееся в левой полости буфера масло под силовой поршень серводвигателя. Поршень через свой шток
и механизм управления дизелем сдвинет рейки секций ТНВД на подачу топлива в цилиндры. Дизель запускается,
обороты его вала возрастают, букса начинает вращаться быстрее и ее грузики под действием центробежных сил
начинают расходиться, своими лапками приподнимая золотник. Золотник своим рабочим пояском перекроет отверстие в
золотниковой втулке, ведущие в правую полость буфера. Подача масла в эту полость прекратится, поршень и буфера, и
силовой останавливаются. После этого поршень буфера под действием более сжатой левой пружины перемещается
вправо на место, выдавливая масло из правой полости буфера в левую через игольчатый клапан.
Работа РЧО при наборе (сбросе) позиций.
При наборе позиций подается питание на катушки соответствующих ВТ. Главный рычаг электро пневопривода РЧО
приподнимаясь, через регулировочную тягу и рычажный механизм поворачивает зубчатый сектор по часовой стрелке.
Всережимная пружина сжимаясь нарушает равновесие между центробежными силами, действующими на грузики и
сжатие пружины и грузики начинают сходиться, своими лапками опуская золотник вниз и он верхней кромкой своего
рабочего пояска открывает отверстие в золотниковой втулке, ведущее в правую полость буфера и в полость под
компенсационный поясок.
Поршень буфера и поршень серводвигателя перемещается: первый – влево, второй вверх. Подача топлива в цилиндры
увеличивается, обороты возрастают, грузики начинают расходиться и как только они займут вертикальное положение
рабочий поясок перекрывает отверстие в золотниковой втулке и подача масла в правую полость буфера прекращается.
Силовой поршень останавливается масло в новом положении, а поршень буфера возвращается в среднее положение,
выдавливая масло из правой полости буфера в левую через игольчатый клапан.
При сбросе позиций снимается питание с определенных ВТ, главный рычаг электро - пневмовентиля привода
опускается, всережимная пружина разжимается, грузики расходятся золотник приподнимается и нижней кромкой
рабочего пояска открывает отверстие золотниковой втулки. Открывая доступ масла из правой полости буфера в ванну.
Силовой поршень опускаясь выдавливает масло в левую полость буфера и полость над компенсационным пояском.
Опускание силового поршня ведет к уменьшению подачи топлива и оборотов коленчатого вала. Грузики начинают
сходится, золотник опускается и перекрывает отверстие в золотниковой втулке. Силовой поршень останавливается в
новом положении, а буферный поршень перемещается влево на место. Выдавливая масло из левой полости в правую
через игольчатый клапан.
Поддержание определенного числа оборотов дизеля на определенной позиции вне зависимости от нагрузки на
дизель.
Если на определенной позиции при устостоявщих оборотах нагрузка на дизель будет увеличиваться, то в первый
момент времени подача топлива в цилиндры останется прежней и из-за его нехватки обороты дизеля понижаются,
траверса буксы начинает вращаться медленнее и равновесие центробежных сил и нажатие пружин нарушается, грузики
сходятся а золотник опускаясь верхней кромкой рабочего пояска открывает отверстие в золотниковой втулке, ведущее в
правую полость буфера. Масло из аккумулятора поступая в правую полость буфера сдвигает поршень буфера влево, он
перемещаясь сдвигает поршень буфера влево, он перемещаясь сжимает левую пружину. Выдавливая масло под поршень
серводвигателя. Этот поршень поднимаясь своим штоком через механизм управления дизелем увеличит подачу топлива
в цилиндры. Обороты дизеля начинают восстанавливаться а грузики занимают прежнее вертикальное положение,
перекрывая рабочим золотником пояска отверстие в золотниковой втулке.
Поршень буфера останавливается и останавливается поршень серводвигателя. Как только давление масла в левой и
правой полости буфера уравняется, поршень буфера под действием сжатой пружины перемещается в среднее
положение. Выдавливая часть масла из правой полости буфера в левую через игольчатый клапан.
При уменьшении нагрузки на дизель в первый момент величина подачи топлива в цилиндры остается прежней и из за
его излишка. Обороты дизеля возрастают. Из-за нарушения равновесия между центробежными силами. Действующими
на грузики и давлением пружины, грузики начинают расходиться своими лапками приподнимают золотник. Золотник
нижней кромкой рабочего пояска откроет отверстие золотниковой втулки. Открыв доступ масла из правой полости
буфера в ванну. И силовой поршень под действием своей пружины опускается вниз и выдавливает масло в левую
полость буфера. А оно в свою очередь начинает перемещать вправо поршень буфера. При опускании силового поршня
вниз величина подачи топлива в цилиндры уменьшается и обороты дизеля уменьшаются до прежней величины. Грузики
принимают вертикальное положение а золотник перекрывает отверстие в золотниковой втулке. И поршень
серводвигателя и поршень буфера останавливаются Как только давление масла в правой и левой полостях буфера
уравняется поршень буфера под действием правой сжатой пружины возвращается на свое среднее положение,
перепуская масло из левой полости буфера в правую через игольчатый клапан.
Остановка дизеля.
Обесточивают катушку ЭТ. Плунжер отключающего устройства под действием своей пружины поднимается, сообщая
между собой наклонный и горизонтальный каналы и полости над и под силовым поршнем серводвигателя. Под
действием своей пружины силовой поршень опускается вниз до предела, выдавливая масло из полости под поршнем в
полость над поршнем и оттуда в ванну. Рейки топливных насосов устанавливаются на нулевую подачу и дизель глохнет.
Предельный регулятор дизелей ПД-1М, ПД-4Д.
Предельный регулятор в блоке – картера ТНВД с приводом от кулачкового вала блока.
Регулятор центробежного типа имеет следующую конструкцию. В сквозную цилиндрическую расточку стального
корпуса установлен стержень хвостовик которого имеет резьбу. Стержень по корпусу зафиксирован коническим
штифтом; на хвостовик стержня надеты цилиндрические в виде втулок грузы, внутрь которых вставлены спиральные
пружины, затянутые гайками по передней резьбовой частей стержня. Грузы внутри корпуса имеют ограничитель хода
которые также удерживают их от поворота вокруг своей оси, внутренние хвостовики грузов имеют отфрезерованные
пазы в которые заведены плечи рычагов синхронизации. Рычаги синхронизации поворачиваются внутри корпуса
свободно на жестких осях. Сцепление рычагов друг с другом и с грузами обеспечивает одинаковый выход последних
даже если пружин будет различной. Регулятор прикреплен к фланцу кулачкового вала ТНВД шестью призонными
болтами совместно с шестерней привода РЧО. Смазка трущихся частей поверхностей регулятора производится маслом
поступающим по двум косым каналам из осевого канала кулачкового вала. Регулятор настраивается изменением
затяжки его пружины, таким образом чтобы выход грузов из корпуса происходил когда скорость вращения коленчатого
вала дизеля превысит 850 – 870об/мин.
Для передачи усилия от регулятора на прекращение подачи топлива секциями ТНВД в блоке – картере и выносном
корпусе механизма привода РЧО смонтирована система выключения; состоящая из пары зубчатых секторов, короткого
валика выключений, рукоятки взвода и длинного нагруженного пружиной вала выключения. Последний связан с
шестью стопорами блокирования хода толкателей привода секций ТНВД.
Привод РЧО.
Осуществляется от кулачкового вала привода ТНВД, через промежуточный двухступенчатый повышающий редуктор,
смонтированный в выем ном из блока – картера ТНВД корпусе и включающий два типа шестеренных передач –
цилиндрическую и коническую. Смазка привода осуществляется разбрызгиванием масла подводимым к ведущей
шестерни из корпуса предельника. Регулировка зазоров зацепления шестерен: цилиндрической передачи – установкой
набора механических прокладок под фланец вые много корпуса; конической передачи – подбором толщины
ограничительных шайб регулирующих осевой разбег вала шестерни регулятора привода.
Масляная система тепловоза ТЭМ-2.
Общая емкость масляной системы 430кг, из них примерно 350кг находится в поддизельной раме. Система замкнутого
типа с принудительной циркуляцией масла, условно разделяется на 4 взаимосвязанных контура:
1. Главный контур (контур смазки дизеля)
2. Контур маслопрокачивающего агрегата
3. Контур ФТО
4. Контур фильтра центробежного фильтра.
Главный контур.
Предназначен для подачи масла в дизель и также для охлаждения масла в системе. Включает в себя маслосборник
поддизельной рамы, главный масляный насос и его привод, масловоздушные радиаторные секции, связывающие
трубопроводы, запорную и клапанную арматуру.
Циркуляция
масла в контуре.
ГМН
отрегулирован на
давление
открытия
5,3кг/см,
забирает масло
из картера подает
его по трубе к
верхнему
коллектору
масляных
секций.
В
секциях
охлаждается
и
поступает
из
нижней
части
секций
по
трубопроводу к
ФГОМ в
масляный
коллектор дизеля
из
которого
поступает
к
коренным
подшипникам кол вала. От них смазка к шатунным подшипникам, шатунам и поршневому пальцу.
Для смазывания подшипников распределительного вала от коллектора к трубкам – рычагам толкателей по трубкам и
каналам в рычагах и штангах толкателей на смазывание рычагов механизма газораспределения.
От масляного коллектора масло также поступает к шестерням привода распределительного вала и по трубкам на
смазывание ТК
Часть масла от трубы к ФТОМ 15-20% и в картер
Перед пуском дизеля масло прокачивающий насос из картера по нагнетательной трубе подается к трущимся деталям
дизеля. Не возвратный клапан не пропускает масло в масло прокачивающий насос при работе дизеля
Производительность насоса при номинальной скорости вращения шестерен и t масла на входе в насос не более 70ºС
составляет 24м³/час.
Составляющие контура:
ГМН состоит из корпуса который представляет отливку из чугуна с цилиндрическими расточками для ведущего и
ведомого зубчатых колес. Торцы корпуса закрыты с обеих сторон крышками –
верхней и нижней.
Под
верхнею
крышку
подложено
уплотнительная
лакотканевая
прокладка.
В
цилиндрические
расточки крышек
запрессованы
бронзовые втулки,
служащие
опорами
цапф
зубчатых
колес.
Зубчатые колеса –
насосный элемент изготовлены из легированной стали и имеют по окружности 11 косых зубьев. Колеса
изготавливаются за одно целое с цапфами, при чем одна из цапф ведущего колеса выполнена удлиненной с нарезными
по хвостовику шлицами. Через шлицы этого колеса получает вращение от вала привода по средством шлицевой втулки.
Нижняя крышка насоса имеет встроенный предохранительный клапан поршневого типа обеспечивающий перепуск
избыточного давления масла из напорного патрубка насоса во всасывающий по внутреннему каналу в крышке. Клапан
отрегулирован на давление открытия 5,3кг/см². Производительность насоса при номинальной скорости вращения
шестерен и t масла на входе в насос не более 70ºС составляет 24м³/час.
Привод масляного насоса ТЭМ-2.
Служит для приведения в действие основного масляного насоса и кроме того на
него устанавливают шкив привода вспомогательных машин.
Передний конец вала расточен на конус на эту часть вала напрессовывается
шкив ременной передачи и фиксируется шпонкой и гайкой, навернутой на
резьбовую часть вала. На противоположный конец вала напрессовывают
коническую шестерню, ступица которой опирается на бронзовую втулку,
впрессованную в отверстие корпуса. Вторая опорная бронзовая опорная
бронзовая втулка вала впрессовывается в крышку, болтами закрепленную на
корпусе. Вертикальный вал изготавливается заодно с конической шестерней,
входящей зацеплении с шестерней горизонтального вала. Вертикальный вал
вращается в бронзовой втулке, запрессованной внутрь корпуса. От
проворачивания втулка фиксируется болтом и стопорится гайкой навернутой на
резьбовую часть вертикального вала. Нижний конец вертикального вала
выполнена со шлицами, для соединения через муфту с валом ведущей шестерни
масляного насоса. Масло для смазки привода подводится через штуцер,
ввернутый в корпус. Из него масло поступает по каналам для смазывания
трущихся частей вала и бронзовых втулок. Смазав их, самотеком масло сливается на смазку муфты и шестерен насоса.
Щелевой фильтр ТЭМ-2.
Щелевой фильтр грубой очистки масла, состоит из корпуса, к которому с помощью трех стоек с гайками прикреплен
фильтрующий элемент, набранный из нескольких сот рабочих пластин толщиной 0,3 мм. Между пластинами
установлены прокладки, толщина которых (0,15 мм) определяет величину щели. В щели между рабочими пластинами
входят концы элементов щетки, надетых на стержень, неподвижно закрепленный между корпусом и нижней шайбой.
Элементы щеток образуют подобие гребенки; толщина их равна 0,1 мм.
При вращении валика рукояткой вместе с ним поворачиваются рабочие пластины фильтра с прокладками. При этом
неподвижные элементы щеток счищают грязь, застрявшую на гранях между пластинами фильтра.
Фильтр вставляют в корпус привода масляного насоса так, что нижней уплотнительной частью корпуса он входит в
цилиндрическое отверстие перегородки корпуса привода, отделяющей
полость
неочищенного
масла
от
полости, куда масло проходит после
очистки его в фильтрах. Масло,
поступившее
под
давлением
из
холодильника в первую полость,
проходит в щели между рабочими
пластинами и по каналам, образованным
вырезами пластин, идет внутрь корпуса,
откуда через окна поступает в масляную
магистраль дизеля.
Для очистки фильтра необходимо
демонтировать секции из корпуса
фильтра, ослабить гайки на стойке,
установить секции в моечную машину и
промыть их раствором для удаления
смолистых отложений. Окончательную очистку производят на специальном стенде, затем секции продувают и
высушивают; у очищенных секций рукоятка должна проворачиваться легко, от небольшого усилия. В случае поломки
пластин и сильного загрязнения внутренней полости и тугого вращения сердечника секцию перебирают, негодные
пластины заменяют.
Масляная система тепловоза ТЭМ18Д с ДГУ 1-ПДГ4Д.
Циркуляция масла по системе: масло из картера
дизеля через сетку по каналу, отлитому в
маслосборнике картера, «карман» в корпусе
привода
насосов
дизеля
поступает
во
всасывающую полость корпуса насоса и
нагнетается им по напорному трубопроводу в
полнопоточный фильтр грубой очистки (ФГОМ), а
далее поток масла по трубопроводам параллельно
поступает в полнопоточный фильтр тонкой
очистки (ФТОМ) и центробежный фильтр (ЦФ);
отфильтрованное масло из ЦФ сливается в картер
дизеля, а из ФТОМ по трубопроводу подводится к
регулятору температуры (РТП); от РТП: при
температуре масла более 75 0С – по трубопроводу
поступает в водомасляный теплообменник и далее
к внутренней масляной магистрали (коллектору)
дизеля; при температуре масла от 65 0С до 75 0С –
поток масла разделяется на части: одна часть (объём части зависит от температуры масла) – направляется по
трубопроводу
во
внутреннюю
масляную
магистраль
дизеля,
минуя
теплообменник,
другая
часть – по трубопроводу перепускается в теплообменник; при температуре масла менее 65 0С – весь поток масла по
трубопроводу направляется во внутреннюю масляную магистраль дизеля, минуя теплообменник; из магистрали масло
через подсоединённые маслопроводы распределяется в 21 направление (по аналогии с дизелем ПД1М, за исключением
подвода масла к редуктору привода ГМН).
Для поддержания заданного уровня давления масла в системе установлен регулирующий клапан (за РТП на напорном
трубопроводе, обводящем теплообменник), оттарированный на давление открытия 3 кгс/см 2. При превышении
указанной величины давления клапан перепускает часть масла на слив в картер дизеля.
Температура масла на выходе из дизеля контролируется по показаниям электротермометра на ПУ, рабочая – 70-80 0С,
предельно допустимая – 85 0С (световая сигнализация перегрева включается при достижении температуры масла 84 0С).
Давление масла в системе контролируется:
 по показаниям двустрелочного манометра «Давление масла до и после ФТОМ» (перепад не более 1,8
кгс/см2);
 по показаниям электроманометра на ПУ, подключенного к седьмой опоре кулачкового
газораспределительного вала (при частоте вращения, соответствующей полной мощности ДГУ и
температуре масла на выходе из дизеля не более 75 0С – не менее 2,5 кгс/см2; при минимальной
частоте вращения и температуре масла на выходе из дизеля не более 75 0С – не более 2 кгс/см2);
 датчиком-реле давления, установленным на входе масла во внутреннюю магистраль дизеля (при
давлении масла ниже 1,5+0,1 кгс/см2 реле останавливает дизель). Маслопрокачивающий агрегат,
подключенный в систему для предпусковой прокачки дизеля маслом с целью уменьшения износа
трущихся деталей, забирает масло из картера дизеля и нагнетает по трубопроводу через невозвратный
клапан в трубопровод за ФГОМ и далее по системе во внутреннюю магистраль дизеля. Для
предохранения от перегрузки электродвигателя агрегата (при работе на холодном масле) установлен
разгрузочный клапан, оттарированный на давление открытия 2,6 кгс/см2. Клапан перепускает масло
из нагнетательного трубопровода во всасывающий при превышении указанной величины давления.
Из застойных зон трубопроводов до и после ФТОМ слив масла в картер дизеля осуществляется по трубопроводам
через маховичковые вентили.
Заправка системы (дизеля) маслом производится через заливочную горловину с фильтром, встроенную в основание
корпуса ЦФ. Слив масла из картера дизеля – при открытии вентиля на внешнем трубопроводе.
Составляющие масляной системы.
Главный масляный насос.
Установленный на дизеле масляный насос шестерёнчатого типа, односекционный, нереверсивный.
Насос представляет собой корпус с двумя цилиндрическими расточками для рабочих шестерён. Корпус закрыт планкой
и крышкой, положение которых относительно корпуса зафиксировано штифтами. В планку и крышку запрессованы
бронзовые втулки, служащие опорами шестерён. Втулки под ведущую (нижнюю) шестерню дополнительно
застопорены винтами. Стыки корпуса насоса с планкой и крышкой уплотняются лакотканевыми прокладками.
Косозубые рабочие шестерни выполнены за одно целое с цапфами. Одна из цапф ведущей шестерни удлинена и имеет
шлицы под установку соединительной втулки-муфты, передающей крутящий момент от привода насосу. Цапфы
шестерён смазываются маслом, поступающим из нагнетательной полости насоса. В шлицевой узел соединения привода
с насосом масло подводится из сквозного осевого канала ведущей шестерни.
Для поддержания заданного рабочего давления масла нагнетательная полость насоса снабжена демпфирующим
устройством, размещённым в приливе крышки. Устройство состоит из клапана, поршня, пружины, втулки, стержня,
крышки, пробки и гайки. Втулка нагружена усилием пружины и вставлена в поршень, который в свою очередь помещён
в цилиндрическую часть клапана. Стержень служит для вращения пробки во время регулировки жёсткости пружины и
пропущен через центральное отверстие крышки устройства. Пробка наружной резьбой ввинчена в резьбовое отверстие
крышки. Крышка прифланцована к приливу крышки насоса, крепится шпильками и уплотняется по постановке
паранитовой прокладкой. По окончании процесса регулировки жёсткости пружины стержень контрится корончатой
гайкой и опломбировывается.
При повышении давления масла в нагнетательной полости насоса поршень, сжимая пружину, перемещается вместе с
клапаном и втулкой до упора в торец стержня. В дальнейшем с увеличением давления масла до 5,5+0,5 кгс/см2
перемещаются только клапан и втулка, сообщая нагнетательную полость насоса с всасывающей. При этом
обеспечивается перепуск масла.
При уменьшении давления масла в нагнетательной полости усилие пружины возвращает втулку и клапан в исходное
положение. Втулка упирается в поршень и двигает его вслед за клапаном, так как сейчас перед поршнем находится
масло, происходит замедление движения всего клапанного механизма, вследствие чего посадка клапана на седло
осуществляется без резкого удара.
По постановке на корпус привода насос центрируется при помощи втулки сопряжения, которая шпильками притянута
к планке, охватывая шлицевой узел передачи вращения.
Привод насосов.
Привод насосов предназначен для передачи вращения от коленчатого вала дизеля рабочим колёсам водяных насосов и
ведущей шестерне главного масляного насоса. Кроме того, встроенный в привод валоповоротный механизм позволяет
осуществить вращение коленчатого вала дизеля (и соответственно кулачковых валов) при осмотрах, ремонтах и
регулировках ДГУ.
Привод насосов установлен на переднем торце картера дизеля и представляет собой зубчатую передачу из прямозубых
шестерён, размещённых в корпусе, состоящем из двух частей: корпуса переднего и корпуса заднего. Корпуса соединены
между собой болтами и зафиксированы призонными болтами. Стыки корпусов уплотнены паранитовой прокладкой.
На полый вал (ступицу) в средней части привода установлена раздаточная шестерня, которая приводится во вращение
от коленчатого вала дизеля посредством шлицевого вала. Через промежуточную раздаточная шестерня передаёт
вращение шестерням привода рабочих колёс водяных насосов дизеля и непосредственно шестерне привода главного
масляного насоса. Соединение последнего со ступицей приводной шестерни осуществляется шлицевым валиком и
втулкой-муфтой. Соединение валов водяных насосов со ступицами своих приводных шестерён обеспечивается
короткими шлицевыми валиками.
Полый вал, промежуточная и приводные шестерни вращаются в подшипниках качения, установленных в расточках
корпусов привода. Осевое перемещение наружных колец подшипников ограничивается стопорными кольцами.
Полый вал за подшипником переднего корпуса уплотняется по наружному диаметру маслоотбойником, а по
внутреннему – заглушкой с резиновыми кольцами. Одновременно заглушка является упором пружины,
ограничивающей осевое перемещение шлицевого вала.
Масло к трущимся деталям привода насосов поступает из масляной магистрали дизеля (её начала) и далее по системе
внутренних каналов в корпусах привода распределяется на смазывание шестерён. Смазывание подшипников
осуществляется масляным туманом, создаваемым от разбрызгивания масла вращающимися шестернями привода.
Короткие шлицевые валики смазываются маслом, подводимым из магистрали дизеля по каналам в заднем корпусе и
отверстиям, расположенным в проставках ступиц шестерён за валиками.
К основному шлицевому валу масло поступает из полости первой
коренной шейки коленчатого вала.
В корпусе привода насосов имеется масляный «карман», через который
масло из картера дизеля подводится во всасывающую полость корпуса
главного масляного насоса.
На внешний конический хвостовик полого вала напрессована
полумуфта для отбора мощности от дизеля на собственные нужды
тепловоза.
Полнопоточный фильтр грубой очистки масла.
Установленный на кронштейне привода насосов фильтр (типа
ФМ22.000-11) предназначен для отсева из масла дизеля частиц, размер
которых превышает 0,14 мм. Фильтр имеет две параллельно работающих
секции общей пропускной способностью 48 м3/ч.
На рисунке обозначены: 1 – пробка; 2 – гайка; 3 – опора; 4 – пружина; 5 – элемент фильтрующий; 6 – стержень; 7 –
пакет фильтрующий; 8 – цапфа; 9 – корпус фильтра; 10, 11 – кольца уплотнительные (резина); 12 – головка; 13 – пробка;
14 – бонка; 15 – гайка.
Конструктивно фильтр состоит из двух цилиндрических корпусов-резервуаров, соединённых с головкой (основанием),
и двух фильтрующих пакетов. Каждый корпус по фланцу крепится к головке двумя болтами. Для уплотнения стыка
используются резиновые кольца, закладываемые в проточки фланцев корпусов. В днище каждого корпуса ввёрнут
штуцерный кран, предназначенный для слива отстоя, и строго по центру вварена бонка со сквозным отверстием.
Головка фильтра представляет собой фасонную отливку из чугуна. Внутри отливки сформированы полости для приёма
нефильтрованного и отведения отфильтрованного масла. С внешней стороны головка имеет два обработанных фланца
для соединения с трубопроводами масляной системы и кронштейн крепления фильтра. Для выпуска воздуха из полости
нефильтрованного масла установлена пробка.
Фильтрующие пакеты – сетчатые, дисковые, наборные. Каждый пакет состоит из стержня, фильтрующих элементов в
количестве 70-76 штук и опоры. Стержень представляет собой каркасную стойку, собранную из стальных параллельно
расположенных полос. Полосы по краям вставлены в две втулки, образуя щелевой барабан. Верхняя втулка имеет по
внешнему диаметру кольцевую проточку, в которую вставлено резиновое уплотнительное кольцо. Нижняя втулка
дополнена резьбовым стержнем. После установки набора фильтрующих элементов на барабан стойки его нижней
втулкой вставляют в опору. Последняя выполнена в виде тарелки и предназначена не только для удержания стойки с
фильтрующими элементами в вертикальном положении, но и для обеспечения нажатия на набор этих элементов.
Закрепляется опора гайкой на резьбовом стержне нижней втулки барабана. В собранном виде фильтрующий пакет
вставляется в корпус фильтра и удерживается в нём гайкой через бонку. Резиновое кольцо на стержне фильтрующего
пакета служит для уплотнения между собой полостей нефильтрованного и отфильтрованного масла при монтаже
корпуса в сборе к головке фильтра.
Фильтрация масла осуществляется при его прохождении через фильтрующие элементы пакетов. Посторонние частицы
оседают на сетках элементов, а отфильтрованное масло по пазам (щелям) в стержне проходит в соответствующую
полость головки фильтра. Максимально допустимый перепад давления масла в фильтре на любом режиме работы
дизеля допускается не более 1,5 кгс/см2.
Полнопоточный фильтр тонкой очистки масла.
Используется один блок фильтра, конструкция которого аналогична устанавливаемым на тепловозах 2М62, ДМ62,
2ТЭ116, ТЭМ7 и ряд других.
На рисунках обозначены: 1, 2 – фланцы; 3 – пробка; 4, 6 –
элементы
фильтрующие;
5 – основание для корпусов; 7 – корпус; 8, 30 – гайки; 9 –
болт полый; 10 – труба; 11, 20, 24 – кольца стопорные; 12,
14, 19, 23 – шайбы; 13, 18 – пружины; 15, 22, 26 – кольца
уплотнительные; 16 – корпус перепускного клапана; 17 –
клапан;
21
–
опора;
25
–
стакан;
27, 29 – заглушки; 28, 31 – прокладки.
Блок фильтра состоит из следующих основных частей: основания для корпусов фильтрующих секций; четырёх
корпусов фильтрующих секций и фильтрующих элементов типа «Нарва-6». Основание для корпусов фильтрующих
секций литое из чугуна в виде коробки. Внутренней наклонной продольной перегородкой она разделена на две полости:
нефильтрованного (верхняя, приёмная) и отфильтрованного (нижняя, отводящая) масел. В перегородку ввёрнуты четыре
опорных стакана для установки фильтрующих элементов. Верхняя плоскость основания является привалочным фланцем
корпусов фильтрующих секций. Крепление корпусов к основанию обеспечено шпильками, а уплотнение по постановке
– резиновыми кольцами. Корпусы фильтрующих секций представляют собой стальные ёмкие колпаки, в днища которых
встроены перепускные клапаны тарельчатого типа, предохраняющие фильтрующие элементы от разрушения при
увеличении перепада давления масла между полостями основания более 1,8 кгс/см2. Узел клапана состоит из корпуса,
пружины, шайбы, стопорного кольца и собственно клапана. Поступление масла к тарелке клапана осуществляется через
окна в корпусе узла. Клапанная сборка навинчивается на гайку, вваренную в днище корпуса фильтрующей секции.
Фильтрующие элементы парами устанавливаются под каждый корпус, нижний элемент при этом опирается на стакан.
Между элементами устанавливается разделительная опора – стальная с широким наружным буртом втулка, уплотняемая
резиновыми кольцами. Верхний элемент нагружается через шайбу пружиной, которая с противоположной стороны
упирается в застопоренную на корпусе перепускного клапана шайбу. Таким образом, обеспечивается герметичность, как
между элементами, так и секции в целом. Основанием фильтрующего элемента является центральная стальная
перфорированная труба, служащая каркасом для фильтрующей шторы и обеспечивающая отвод отфильтрованного
масла из элемента. Фильтрующая штора в форме цилиндра изготовлена из листовых пористых материалов с
расположением складок в двух направлениях: поперёк и вдоль образующей, что увеличивает фильтрующую
поверхность. От механических повреждений штору защищает наружная картонная обечайка с отверстиями по всей
поверхности. Торцовые стальные крышки скрепляют детали фильтрующего элемента между собой. Засорившиеся
фильтрующие элементы заменяются новыми и промывке не подлежат. Выпуск воздуха из фильтра при заполнении его
маслом и в процессе работы осуществляется через полые болты с дросселирующими отверстиями и трубопровод,
соединённый через ниппель с напорным трубопроводом масляной системы тепловоза. Полые болты вворачиваются в
гайки корпусов фильтрующих секций и уплотняются медными отожжёнными шайбами. Контроль наличия масла в
фильтре перед разборкой осуществляется через пробку, установленную в основании для корпусов фильтрующих секций.
Регулятор температуры типа РТП-65-75.
Регулятор позволяет автоматически поддерживать в масляной системе тепловоза рабочую температуру масла, ускоряет
прогрев его при подготовке дизеля к постановке под нагрузку. Регулятор состоит из корпуса, крышки, узла клапанов и
датчика температуры ТД6М с твёрдым наполнителем.
Корпус представляет фасонную пустотелую отливку из чугуна, имеющую три
фланца для подстыковки трубопроводов системы и один для монтажа крышки.
Фланцы подстыковки трубопроводов обозначены буквами: Д – масло от
дизеля, П – перепуск масла в дизель без охлаждения, Х – подача масла в
теплообменник (холодильник) для охлаждения. Крышка служит для установки
шпильки аварийного отжима клапана, обеспечивающего подачу масла в
теплообменник. Крышка уплотнена по постановке прокладкой. Узел клапанов
закреплён между корпусом и крышкой регулятора. Он состоит из двух
тарельчатого типа клапанов, нагруженных пружинами, гильзы, жёстко
соединённой с клапаном перепуска масла в теплообменник, деталей
крепления. Принцип действия регулятора температуры основан на
перемещении клапанов в зависимости от изменения объёма наполнителя
термочувствительного элемента датчика температуры ТД6М пропорционально
температуре масла дизеля. Автоматическое поддержание заданной температуры производится по способу перепуска.
Соотношение количества масла в линиях перепуска и теплообменника (холодильника) определяется его температурой.
При повышении температуры масла на выходе из дизеля более 65 0С клапан регулятора, связанный с гильзой,
перемещается датчиком температуры за счёт увеличения объёма наполнителя. Это изменяет гидравлическое
сопротивление в линиях перепуска и теплообменника (холодильника). Количество масла, поступающего через
теплообменник (холодильник) в дизель, увеличивается, а в линии перепуска уменьшается, вплоть до полного
прекращения перепуска масла (при достижении температуры 75 0С). Соотношение объёмов масла, проходящего в
линии, изменяется до тех пор, пока регулируемая температура не примет заданного значения (65 0С). При понижении
температуры масла на выходе из дизеля, объём наполнителя термочувствительного элемента датчика температуры
уменьшается. При этом усилием возвратной пружины клапан, связанный с гильзой, перемещается в положение, при
котором гидравлическое сопротивление в линии перепуска уменьшается, а в линии теплообменника (холодильника)
увеличивается.
Система охлаждения
Охлаждение дизеля и надувочного воздуха тепловоза ТЭМ-2 водяное, принудительное. Система охлаждения двух
контурная, раздельная, циркуляция воды в каждом контуре осуществляется индивидуальным центробежным насосом.
Система водяного охлаждения дизеля – 1 контур
Состоит: водяной полости дизеля, водяного насоса, установленного на дизеле, секций холодильника (12 секций длинной
1356мм расположенных в один ряд), расширительного бака и трубопроводов с арматурой. Расширительный бак
обеспечивает постоянную подпитку системы водой через трубопровод с вентилем. На выходе воды из дизеля на
трубопроводе установлены датчик электротермометра, указатель которого расположен на пульте управления и датчик
реле. На трубопроводе идущем от двигателя и шахте холодильника, установлен кран для взятия пробы воды.
Циркуляция воды в системе обеспечивается насосом, навешенном на дизеле. Из шахты холодильника вода по
трубопроводу поступает в дизель к патрубку, установленному на торце дизеля, проходит по каналу внутри блока
цилиндров и попадает к водяному насосу, который нагнетает ее в вертикальный канал в задней стенке цилиндрового
блока. Отсюда вода поступает в нижнею часть водяного пространства блока, охлаждая в первую очередь менее нагретые
нижние части втулок цилиндров, затем последовательно омывает более нагретые части, нагреваясь при этом сама. Из
блока цилиндров через 48 водоперепускных отверстий (по 8 отверстиям вокруг каждого цилиндра) вода поступает для
охлаждения крышек цилиндров. В каждой крышке цилиндра она омывает стенки камеры сгорания, выпускные и
впускные патрубки и отнимает от них тепло. Из каждой крышке цилиндра через патрубок – переходник, установленный
на ней со стороны выпуска, вода поступает в водяной коллектор, из которого идет в шахту холодильника.
Для охлаждения турбокомпрессора вода подводится к нему по трубке от нагнетательного полости водяного насоса. Из
турбокомпрессора нагретая вода поступает в полость блока, где смешивается с общим потоком воды, охлаждающей
дизель. Водяной насос системы охлаждения дизеля имеет производительность 90м³/ч при 1780об/мин (при 750об/мин).
Чугунный корпус насоса и станина соединены между собой болтами. В корпусе вращается крыльчатка, насажанная на
шпонке на конце вала и закрепленная глухой гайкой. Вал установлен в станине на двух шарикоподшипниках и
приводится во вращение от шестерни, насажанной на вал со стороны, противоположной крыльчатке. Шестерня входит в
зацепление с шестерней привода вала топливного насоса. Водяная полость со стороны насоса уплотнена набивным
сальником. Сальник поджимается двумя гайками через нажимную сальниковую втулку. Для предотвращения попадания
воды через подшипники в масляную полость насоса служит лабиринтное уплотнение. Со стороны крыльчатки к корпусу
насоса присоединен всасывающий патрубок, который фланцем прикреплен к всасывающему каналу, отлитому в блоке
дизеля. К блоку дизеля насос присоединен также нагнетательным каналом и нижним фланцем. Кроме того фланцем на
станине насос прикреплен к корпусу привода шестерен. При работе дизеля вода из системы через всасывающий
патрубок насоса поступает на лопатки крыльчатки и центробежной силой выталкивается в нагнетательную полость. Для
разгрузки крыльчатки от осевого усилия в диске крыльчатки выполнены два отверстия, через которые вода заполняет
полость между крыльчаткой и корпусом насоса, создавая одинаковое давление с обеих сторон крыльчатки. Из этой же
полости вода поступает на смазку сальникового уплотнения. Смазка шарикоподшипников насоса осуществляется за
счет разбрызгивания смазочного масла приводной шестерней. В верхней части станины насоса имеется отверстие,
закрываемые пробкой, через которое заливают масло во внутреннею полость станины для смазки подшипников при
длительной стоянке двигателя.
Система охлаждения надувочного воздуха.
2 контур состоит: из водяного насоса, воздушного охладителя, установленного на дизеле, охлаждающих секций и
трубопроводов с арматурой. Охладитель состоит из корпуса коробчатой формы, сваренного из тонколистовой стали, в
котором вмонтированы трубчатые секции радиаторного типа.
Охлаждающая вода поступает в охладитель через отверстия в нижней крышке корпуса, поднимается внутри трубок,
охлаждая омывающий трубки воздух, и через отверстия в верхней крышке корпуса отводится из охладителя.
Водяной насос надувочного контура общепромышленного назначения типа 2К – 20/18 центробежный,
одноступенчатый, производительностью 20м³/ч при 2900об/мин. Чугунное рабочее колесо, представляющее собой два
диска, соединенных между собой лопатками, закреплена на валу при помощи шпонки гайки. Вход воды в рабочее
колесо осевой. Вал насоса стальной, опирается на два шарикоподшипника, разнесенных между собой по длине вала и
смонтированных в кронштейне, прикрепленном к корпусу насоса болтами. Шарикоподшипники смазываются буксолом
в количестве 0,2кг на узел и закрываются съемными крышками. Сальник насоса состоит из корпуса, отлитого за одно с
корпусом насоса, нажимной втулки и пропитанной хлопчатобумажной набивки. Перед сальником со стороны рабочего
колеса на валу при помощи кольцевого выступа укреплено уплотнительное кольцо. Слив воды из насоса при
продолжительных остановках дизеля осуществляется через отверстие в нижней части корпуса насоса, закрытое пробкой.
Насос смонтирован в холодильной камере на специальной подставке около редуктора главного вентилятора, от которого
он и получает вращение посредством втулочно пальцевой муфты. Просачивание воды через сальник водяного насоса
дизеля не должно превышать 60 капель в минуту, а для насоса надувочного контура – 20 капель в минуту.
Система охлаждения дизеля и система охлаждения надувочного воздуха имеют один общий расширительный бак,
емкостью 200л, разделенный перегородкой на две неравных половины (150л и 50л, для 1 и 2 контуров), объеденных
трубопроводом с запорным вентилям в нижней части и паровоздушной трубкой в верхней части. Уровень воды в баке
контролируется водяным стеклом с краником. В бак вварены штуцера для соединения с трубопроводами водяной
системы тепловоза и вестовая труба с атмосферным отверстием. Сверху на баке имеется заправочная горловина,
закрытая крышкой.
Циркуляция охлаждающей жидкости в контуре надувочного воздуха, осуществляется следующим образом:
При работе дизеля насос забирает воду из секций холодильника (6секций длинной 1356мм, расположенных в один ряд)
и прокачивает ее под давлением через водовоздушный охладитель, охлаждая надувочный воздух, нагретая вода по
трубопроводу, присоединенному к верхней крышке воздухоохладителя отводится на охлаждение в секции шахты
холодильника. Паровоздушная смесь удаляется через трубки с вентилем в расширительный бак. На трубопроводе,
подводящим воду к воздухоохладителю, установлены датчик электротермометра для контроля температуры воды на
входе в охладитель и датчик реле.
При работе тепловоза контролировать параметры охлаждающей воды:
Рабочая температура воды на выходе из дизеля 70 - 85º, максимально допустимая – не выше + 85º, при которой
произойдет сброс нагрузки с ДГУ,
температура воды охлаждающей надувочный воздух, на входе в воздухоохладитель должна быть не выше 65º при
температуре наружного воздуха +40º
В холодное время года от коллектора горячей воды через трубопровод с вентилем осуществляется циркуляция горячей
воды через секцию отопительно – вентиляционного агрегата (калорифера) и батарею для обогрева ног машиниста.
Водяная система тепловоза ТЭМ18Д с ДГУ 1-ПДГ4Д.
Двухконтурная, открытого типа, постоянно заполненная водой система обеспечивает тепловой баланс дизеля.
Первый (горячий) контур циркуляции: охлаждённая в радиаторных секциях (14 водовоздушных радиаторов длиной
1356 мм каждый) шахты холодильника вода по трубопроводу подводится на всасывание водяного насоса (правый по
дизелю);
под
напором,
создаваемым этим насосом,
вода поступает в трубную
часть
водомасляного
теплообменника, где отбирая
избыточное тепло от масла
дизеля,
повышает
свою
температуру и направляется в
блок дизеля; перед входом
воды в блок дизеля часть
потока
ответвляется
на
охлаждение газоприёмного и
газовыпускного корпусов ТК;
горячая
вода
из
ТК
сбрасывается в блок дизеля,
где смешивается с основной
массой
воды;
после
теплообмена вода из блока
дизеля
перепускается
в
крышки цилиндров, а далее
через патрубки по коллектору
горячей воды и трубопроводу направляется в шахту холодильника для охлаждения. Второй (холодный) контур
циркуляции: охлаждённая в радиаторных секциях (6 водовоздушных радиаторов длиной 1356 мм каждый) шахты
холодильника вода по трубопроводу подводится на всасывание водяного насоса (левый по дизелю); под напором,
создаваемым этим насосом, вода поступает в трубную часть воздухоохладителя, где в один ход отбирает избыточное
тепло от наддувочного воздуха; из воздухоохладителя нагретая вода возвращается в шахту холодильника.
Восполнение потерь воды из-за утечек и испарения в обоих контурах производится из расширительного бака через
подпиточный трубопровод с вентилем, который при работе дизеля должен быть всегда открыт. Паровоздушная
составляющая и избыток воды при расширении вследствие нагрева отводятся из трубопроводов контуров циркуляции в
расширительный бак. Для этого в системе предусмотрены термосифонные трубки с кранами.
При эксплуатации тепловоза в холодное время года системой дополнительно обеспечиваются (после открытия
соответствующих вентилей):
 обогрев кабины машиниста путём циркуляции горячей воды из первого контура через секцию калорифера
и грелку ног машиниста;
 подогрев дизельного топлива путём циркуляции горячей воды из первого контура через трубную часть
топливо подогревателя;
 подогрев воды в бачке умывальника путём циркуляции горячей воды из первого контура через змеевик
бачка;
 перепуск для поддержания заданной температуры: части воды из горячего контура в холодный через
терморегулятор РТП-32-2М; части воды из холодного контура в горячий по трубопроводу межконтурного
сообщения.
Температура воды в контурах контролируется:
 на
выходе
из
дизеля
по
показаниям
электротермометра
на
ПУ:
рабочая – 70-85 0С, предельно допустимая – 90 0С (при превышении указанной величины датчик-реле РТ3
снимает нагрузку с дизеля);
 на входе в воздухоохладитель по показаниям электротермометра на ПУ: не более 65 0С при температуре
окружающего
воздуха
не
более
40 0С.
Заполнение системы водой производится через один из заправочных трубопроводов, имеющих вентили и
соединительные головки. Дозаправка системы может быть произведена доливом воды в расширительный бак
непосредственно через его горловину, либо с использованием ручного насоса.
Составляющие водяной системы.
Водяные насосы.
Нереверсивные,
центробежного
типа
насосы
обеспечивают принудительную циркуляцию воды в
контурах системы. По конструкции оба насоса отличаются
только диаметром рабочего колеса и, как следствие,
производительностью при номинальной частоте вращения
коленчатого вала дизеля (750 об/мин): для первого контура
– 50 м3/ч, для второго контура – 25 м3/ч.
На рисунке обозначены: 1 – вал приводной; 2 – болт; 3 –
пластина замочная; 4 – колесо рабочее; 5 – головка
всасывающая; 6 – пробка; 7 – корпус; 8 – станина; 9 –
прокладка;
10 – втулка-отражатель; 11 – подшипник № 210; 12 –
подшипник № 309; 13, 14 – кольца стопорные; 15 –
отражатель; 16, 17 – фланцы; 18, 20 – обоймы; 19 – кольцо
уплотнительное; 21
– пружина.
Основной
деталью
насоса
является лопастное
рабочее колесо, размещённое внутри корпуса на приводном валу. Фиксация
колеса от проворота по валу осуществляется конусным соединением (без
шпонки) с помощью болта, ввёрнутого в торец вала. Болт стопорится замочной
пластиной. Вал установлен на шарикоподшипниках, которые размещены в
станине. При этом один подшипник посажен непосредственно на вал, а другой –
на хвостовик ступенчатой втулки. Втулка напрессована на вал, имеет внутренние
шлицы и служит для передачи вращения валу от привода насосов. На участке
сопряжения вал-втулка предусмотрены продольный паз (на валу) и радиальное
отверстие (во втулке), обеспечивающие прохождение масла к подшипникам.
Подача масла в насос осуществляется по осевому каналу шлицевого валика
привода (см. описание привода насосов), а слив – через отверстие в торце станины.
Водяная полость корпуса насоса за рабочим колесом уплотняется торцовым уплотнением, состоящим из пары трения –
двух колец-обойм, в которые впрессованы (вклеены) кольца из силицированного графита (сальник Гетца). Одно кольцообойма имеет вырезы, позволяющие вставить его в расточку ступицы рабочего колеса с зацеплением, и вращается
вместе с колесом. Для уплотнения по валу кольцо-обойма дополнено резиновым кольцом. Второе кольцо-обойма
ставится во фланец, прикрепленный болтами к корпусу насоса со стороны станины. По постановке оно также
уплотняется резиновым кольцом. Постоянное прижатие колец из силицированного графита друг к другу обеспечивается
усилием цилиндрической спиральной пружины, установленной между ступицей рабочего колеса и вращающимся
кольцом-обоймой. Для ограничения осевого давления на узел уплотнения в корпусе насоса просверлен канал,
позволяющий подвести воду к тыльной поверхности рабочего колеса. Уплотнение по маслу в станине насоса выполнено
динамическим, состоящим из отражателя, втулки-отражателя с маслосгонной резьбой (обе составляющие уплотнения
ставятся на вал у внутреннего шарикоподшипника) и фланца-лабиринта (крепится болтами к торцу гнезда станины под
шарикоподшипник). Осевой вход воды в полость корпуса и эффективность нагнетания насоса (минимум паразитных
перетоков) обеспечиваются всасывающей головкой, прифланцованной к корпусу насоса. Для удаления скоплений
воздуха (при завоздушивании системы) и слива воды из корпуса насоса (при расхолаживании тепловоза) на последнем
имеются пробки.
Регулятор температуры типа РТП-32-2М.
Принцип работы и конструкция схожи с терморегулятором РТП-65-75. Перепуск воды из холодного контура в горячий
осуществляется, когда температура воды перед воздухоохладителем дизеля станет ниже 32 0С.
Шахта холодильника тепловоза ТЭМ-2
Расположена в передней части локомотива и предназначена
для охлаждения воды и масла дизеля за счет передачи тепла
наружному атмосферному воздуху.
Шахта холодильника образована лобовой частью капота
кузова с дверным проемом, торцевой стенкой. Отделяющей
ее от дизельного помещения, крышевой частью и включает
в себя охлаждающие секции и коллекторы, вентиляторное
колесо с приводной фрикционной передачей, а также
боковые и верхние жалюзи. Коллекторы сварные,
коробчатого сечения. На коллекторах, к которым
присоединены водяные и масляные секции (верхний и
нижний коллекторы правой стороны по ходу тепловоза)
есть глухая перегородка, делящая внутреннею полость на
две части.
Привалочные плоскости коллекторов имеют резьбовые
отверстия для шпилек и сквозные гладкие отверстия для
сообщения внутренней полости коллектора с внутренними полостями охлаждающих секций.
Для крепления коллекторов к кузову холодильной камеры к обечайке каждого коллектора приварены угольники.
К коллекторам расположенным с левой стороны тепловоза, прикреплено 12 охлаждающих секций контура охлаждения
воды дизеля.
К коллекторам расположенным с правой стороны тепловоза – 6 секций контура охлаждения воды надувочного воздуха и
6 секций охлаждения масла дизеля.
Вода и масло подводятся к верхним коллекторам, перетекают в секции, проходят по трубкам секций вниз, сливаются в
нижний коллектор и по трубам магистрали направляются к дизелю.
Снаружи секции холодильника защищены боковыми жалюзи. Так же как и в конструкции тепловоза 2ТЭ10 они
представляют набор створок, закрепленных в рамках сварной конструкции.
Створки поворачиваются вокруг своих осей. В открытом положении створки занимают перпендикулярное положение к
стенке шахты холодильника, в закрытом они перекрывают друг друга, преграждая путь наружному воздуху к секциям.
На створках имеются войлочные прокладки, служащие уплотнением, когда створки закрыты.
Для раздельного регулирования температуры масла и воды надувочного воздуха. Боковые жалюзи правой стороны
тепловоза разделены на две равные части, каждая из которых обслуживает 6 секций. В целях облегчения доступа к
охлаждающим секциям и приводу открытия жалюзи последние выполнены в виде дверей, прикрепленных к кузову
холодильной камеры петлями. Верхние жалюзи укреплены на каркасе диффузора главного вентилятора. Чтобы
посторонние предметы не попали в шахту холодильника и можно было пройти по краю кузова, над верхними жалюзи
установлена решетка. Привод всех жалюзи электропневматический, дистанционный. При подготовке к эксплуатации
тепловоза в условиях зимы на боковые жалюзи навешивают утеплительные брезентовые чехлы – маты.
Вентиляторное колесо.
типа УК-2М шестилопасное с наружным диаметром по конструкции идентично используемому на тепловозах 2ТЭ10М.
Передача мощности к вентилятору шахты холодильника осуществляется от кол вала дизеля через вал привода
масляного насоса. Валопровод к вентилятору состоит из горизонтальных валов, промежуточной опоры, углового
редуктора с фрикционной муфтой, вертикального карданного вала и подпятника вентиляторного колеса.
Угловой редуктор с фрикционной муфтой состоит из чугунного корпуса – картера, в расточках которого на шариковых
подшипниках установлены горизонтальные коаксиальные валы: ведущий цельный и ведомый полый. Вертикальный
выходной вал с напрессованной в горячем состоянии конической шестерней установлен в верхней расточке корпуса на
двух подшипниках: роликовом и шариковом. На полый вал в распор к упорному бурту горячей посадкой устанавливают
ведущею коническую шестерню, входящую в зацепление с ведомой на вертикальном валу. Горизонтальный полый вал
присоединен своим фланцем к фланцу фрикционной муфты шпильками. На ведущем валу закреплены: на шлицах два
ведущих диска с фрикционными накладками (композиционный материал – ферродо); на шпонке – цилиндрическая
шестерня привода водяного насоса контура охлаждения надувочного воздуха. Шестерня входит в зацепление с валом –
шестерней. Установленной на шарикоподшипниках в корпусе. Фрикционные диски имеют возможность перемещаться
на шлицах по валу по мере износа фрикционных накладок. При работе дизеля вращается только ведущий вал, а полый и
вертикальный находятся в покое для приведения их в действие необходимо включить фрикционную муфту. Муфта
позволяет включать и выключать вентилятор холодильника при любой частоте вращения кол вала дизеля. Включить
муфту можно при помощи электропневматического механизма с пульта управления тепловоза или в ручную. Фланец
фрикционной муфты 6 пальцами связан с ведомым (средним) и нажимным чугунным дисками. Которые могут
перемещаться по пальцам в осевом направлении. К пальцам болтами прикреплена стальная штампованная крышка
сцепления, внутри которой установлены 12 спиральных включающих пружин. Прижимающих через асбестовое
изолирующее кольцо диски муфты друг к другу. Асбестовое кольцо. Закрепленное стальной кольцевой пластиной,
предохраняет включающие пружины от перегрева. В прорези крышки сцепления входят 6 рычажков – коромысел
сцепления, удерживаемых винтами. Для включения редуктора служит муфта с упорным шариковым подшипником,
который напрессован на втулку, перемещающуюся в осевом направлении.
При включении муфты освобождаются внутренние плечи рычагов – коромысел, включающие пружины разжимаются,
воздействуя на нажимной диск муфты, прижимают фрикционные диски к ведомому фланцу и фланцу муфты.
За счет появившейся силы трения между дисками и фланцами муфты вращения от ведущего вала передается полому с
конической шестерней. А от нее – вертикальному валу вентилятора.
При включении фрикционной муфты внутренние плечи рычагов коромысел нагружаются усилием, передаваемым на
них муфтой с упорным шариковым подшипником. Наружные плечи этих рычагов переместятся и при помощи винтов
оттянут нажимной диск и сожмут включающие пружины. При этом исчезнет нажатие и не будет сцепления между
фрикционными дисками, вращение полого, а следовательно, и вертикального валов прекратится. Суммарный зазор
между плоскостями фрикционных дисков и плоскостями ведомого (нажимного) диска и фланцем должен быть 0,5 –
0,9мм. Ограничение хода среднего диска производится тремя регулировочными винтами, проходящими через отверстия
нажимного диска. Осевое перемещение ведомого (среднего) диска должно быть 0,9 – 1,4мм. Величина хода (зазора) для
всех 3 винтов не должна отличаться более чем на 0,1мм. Передаточное отношение конической пары редуктора
составляет L_= 1,41, передаваемая мощность 52л/с.
Конический редуктор имеет самостоятельный контур смазки, не связанный с масляной системой дизеля. Смазка
редуктора комбинированная то есть часть узлов смазывается принудительно от насоса, смонтированного внутри
корпуса редуктора на полом валу, другие узлы и детали – посредством разбрызгивания.
Масло из картера редуктора забирается вихревым насосом и подается к подшипникам вертикального вала, а затем
стекает на коническую пару шестерен. Смазка цилиндрической пары привода водяного насоса осуществляется
окунанием шестерни в масляную ванну дополнительного картера, связанного с картером редуктора каналом. Подачу
смазки вихревым насосом контролируют по глазку, установленному на нагнетательной трубе. При включенной
фрикционной муфте вихревой насос масло не подает, так как рабочее колесо насоса, установленное на полом валу в
этом случае не вращается. Редуктор заправляется дизельным маслом М-14В2 в количестве 3,5кг через пробку в картере
и в эксплуатации контролируется масломерным щупом. Шариковый подшипник №314, установленный по стыку
фланцев муфты и полого вала, заполняется консистентной смазкой через пресс – масленку. С 1987г на тепловозах
ТЭМ2, ТЭМ2У устанавливают усовершенствующую конструкцию механизма включения фрикционной муфты, в
котором нажимной диск совмещен с поршнем пневмоцилиндра. При включении муфты воздух поступает в над
поршневую полость пневмоцилиндра через воздухоподводящую муфту из систем автоматики по резинокордному
шлангу. Поршень при этом перемещается и происходит сцепление фрикционных дисков.
Во время эксплуатации тепловоза необходимо обращать внимание на работу муфты вентилятора: при неправильной
регулировки или износе фрикционных дисков происходит проскальзывание их, нагрев снижение частоты вращения
вентилятора и как следствие снижение эффективности охлаждения воды и масла. Воздушные секции радиаторов
тепловоза ТЭ10М и ТЭМ2 унифицированы и представляют собой многотрубные теплообменники. Секция радиатора
состоит из двух пакетов тонкостенных плоско овальных трубок (наружные размеры трубки 2,2×19,5мм, толщина стенки
0,55мм) из латуни Л96. Каждый пакет трубок имеет общие ребра из пластин медной фольги толщиной 0,1мм
(коллективное оребрение). Концы трубок вставлены в отверстия верхней и нижней коробок (трубные коробки) и
приварены к ним медно – фосфористым припоем. Трубки в решетки дна коробки размещены в 8 рядов в шахматном
порядке ( по 9 и десять трубок в ряд). Общее число трубок в секции 76шт, однако рабочими являются 68. Восемь
крайних трубок (по 4 с левой и правой стороны) глухие. Для них нет отверстий в днищах коробок. Упираясь в медные
пластины, прикрепленные к днищам для усиления коробок, глухие трубки служат распорками между ними и
воспринимают нагрузки при температурных деформациях секции. Снимая их с рабочих трубок и предотвращая
нарушение качества их соединений с коробками. Коробки приварены к стальным коллекторам медно цинковым
припоем. Два круглых по краям и одно овальное по центру отверстия в коллекторах служат для прохода воды, а два
отверстия в приливах – для шпилек крепления секций к коллекторам шахты холодильника. Пластины оребрения (ребра)
нанизаны на трубки при сборке секций со средним расположением между ними (шагом оребрения) 2,3мм.
Ребра припаиваются к трубкам методом спекания (предварительно залужение с наружной поверхности трубки
спекаются с ребрами в печи при расплавлении слоя полуды). Расстояние между осями крепежных отверстий (1356 и
686мм) связано с особенностями компоновки охлаждающего устройства. Масловоздушные секции шахты холодильника
тепловоза ТЭМ-2 имеют такие же габаритные размеры, как и водо воздушные, но отличаются размерами, числом и
расположением трубок. Они имеют по 80 плоскоовальных трубок сечением 17,5×4мм, разделенных в 8 рядов по 10
трубок (коридорное). Большее сечении трубок необходимо из-за вязкости масла. Уменьшение пластин оребрения на
масляных секциях (364шт) по сравнению с водяными секциями (422шт) вызвано тем, что тепло к трубкам от масла
передается хуже чем от воды.
САРТ ТЭМ-2.
Для упрощения управления тепловозом и обеспечения наилучших условий работы дизеля предусмотрено
автоматическое регулирование температуры воды и масла. Осуществляет оно при помощи термореле Т-35-01-03,
датчики (термобалоны) которых установлены на трубопроводах водяной и масляной систем. Термореле Т-35-01-03
двухпозиционные без шкальные с фиксированной настройкой пределов. Принцип действия термореле основан на
зависимости давления наполнителя внутри герметично замкнутой термосистемы от температуры контролируемой
среды, которая окружает термобалон. Термореле отрегулированы на следующие пределы:
По воде дизеля:
76° - открытие боковых и верхних жалюзи;
84° - включение вентилятора;
88° - сброс нагрузки.
По маслу дизеля:
67° - открытие боковых и верхних жалюзи;
76° - включение вентилятора;
80° - световой сигнал «перегрев масла»
По воде охлаждения надувочного воздуха:
25° - открытие боковых жалюзи;
55° - включение вентилятора;
Отключение вентилятора и закрытие жалюзи производят при снижении температуры теплоносителей на 3 - 6°.
Включение вентилятора по воде охлаждения надувочного воздуха производится с 6 позиции контроллера машиниста
через ЗК РУ-1.
Угловой редуктор тепловоза ТЭМ-2.
Служит для передачи вращательного момента на вентилятор охлаждения жидкости, в секциях холодильника. Редуктор
имеет чугунный литой корпус, внутри которого на подшипниках качения находятся три вала: Ведущий, пустотелый и
вертикальный.
На ведущем валу на его переднем конце напрессована шестерня привода водяного насоса второго контура. На втором
конце вал имеет шлицы, на которые одевают две шлицевые втулки с приклепанными к ним стальными дисками. К
дискам с обеих сторон приклепывают или приклеивают тормозные ленты. Ведущий вал вставлен внутрь пустотелого с
некоторым зазором. На пустотелый вал напрессовывают коническую шестерню и корпус вихревого масляного насоса.
Коническая шестерня входит в зацепление с конической шестерней вертикального вала, а вихревой насос нагнетает
масло для смазки подшипников вертикального вала. На своем заднем конце полый вал имеет фланец с отверстиями для
шпилек крепления с фланцем фрикционной муфты.
Вертикальный вал вращается в подшипниках запрессованных в горловине корпуса редуктора. В нижней его части
напрессована коническая шестерня, а на его верхнею коническую часть напрессован фланец карданной передачи.
Сверху
горловина
закрывается крышкой. В
ней имеется отверстие,
через которое от фонарика
по трубке поступает масло
для смазки подшипников.
Нижняя
часть
корпуса
является маслосборником,
смазкой – моторное масло,
которое заливают через
горловину
корпуса.
Горловина
закрывается
пробкой со щупом. Щуп
имеет риску. Для осмотра
шестерен в корпусе имеется
окошечко,
закрытое
крышкой.
Фрикционная муфта.
Обеспечивает передачу
вращательного момента от
ведущего вала к полому.
К фланцу пустотелого вала крепится фланец фрикционной муфты. Она может быть двух типов.
Первый тип установлен на тепловозах ранних выпусков, второй на более поздних.
Муфты первых выпусков – пружинные, вторых – поршневые.
Муфты первого выпуска.
Во фланец этой муфты впрессовывают шесть стальных цилиндрических пальцев, на которые своими отверстиями
одеваются два чугунных диска. Диски одеваются так, что между ними, а также между фланцем и первым диском
располагаются стальные диски, укрепленные на ведущем валу. И чугунные и стальные диски, могут смешаться в осевом
направлении.
В торцах стальных пальцев имеются отверстия с резьбой для болтов крепления к ним штампованной стальной крышки.
В внутрь крышки вставляют 12 пружин, одни концы которых упираются во второй чугунный диск, а вторые концы
пружин в крышку. Пружины нажимая на чугунный диск, прижимают друг к другу чугунные и стальные диски. Между
ними возникает сила трения, которая передает вращательный момент от стальных дисков к чугунным, а чугунные –
через стальные, пальцы и фланец муфты на полый вал, он в свою очередь на вертикальный вал. В таком положении
муфта включена.
Для выключения муфты ее крышка имеет 6 двуплечих рычагов, расположенных в окнах крышки. Наружные плечи этих
рычагов болтами соединяются со вторым чугунным диском, а внутренние плечи рычагов, называют лапками, могут
взаимодействовать с упорным подшипником, установленным на муфте рычажной системы, обеспечивающей
перемещение подшипника. При включении муфты подшипник нажимает на лапки рычагов и они своими наружными
плечами отодвигают второй чугунный диск от стального, сжимая пружины. В результате возникают зазоры, сила трения
исчезает, передача вращательного момента прекращается.
Для того чтобы в этих случаях ограничить перемещение первого чугунного диска, во второй вворачивают ограничители
с пружинными шайбами. При включенной муфте зазор между их торцами и первым чугунным диском должен быть в
пределах 1 – 1,2мм.
Муфты последнего выпуска.
К стальным пальцам этой муфты крепят пневмоцилиндр, внутри которого размещается поршень, тыльная поверхность
которого выполняет роль нажимного диска. Для подачи воздуха внутрь цилиндра он имеет штуцер, который вращается
в подшипниках качения, смонтированных в корпусе привода. К корпусу привода крепится крышка с трубкой подвода
воздуха. При подачи напряжения на катушку пневмовентиля он подает воздух в пневмоцилиндр, поршень перемещаясь,
сжимает между собой стальные и чугунный диск и происходит передача вращательного момента.
При снятии питания с катушки, воздух из пневмоцилиндра выходит в АТ, а поршень под действием возвратных пружин,
перемещаясь на прежнее место, разъединяет между собой чугунный и стальные диски. Передача вращательного
момента прекращается.