Система пуска двигателя В-31
Двигатель В-31 представляет собой усовершенствованный двигатель В-2 и устанавливается на трактор ДЭТ-250М2(гусеничный трактор промышленного назначения), выпускаемый Челябинским тракторным заводом. Основные характеристики двигателя В-31:
Тип – четырехтактный V-образный дизель с углом развала цилиндров 60 градусов.
Номинальная мощность – 330 л.с. при 1500 об/мин.
Диаметр цилиндра – 150мм.
Рабочий объем – 38,88 л.
Ход поршня – левый ряд (с главным шатуном) 180мм.
правый ряд (с прицепным шатуном) 186,7мм.
Степень сжатия – 15
Трактор ДЭТ-250М2 оснащен трансмиссией с электрическим приводом, поэтому основное назначение дизеля- приводить силовой генератор, вырабатывающий электрический ток, передающийся на тяговые электродвигатели. Пускается дизель либо силовым генератором, либо системой пуска сжатым воздухом. При пуске дизеля силовым генератором, последний работает подобно автомобильному электростартеру, питаясь от аккумуляторных батарей (при этом для переключения батарей с напряжения 24В на напряжение 48В служат два контактора ТКС-411ДОД).
Система пуска двигателя сжатым воздухом.
Запуск двигателя сжатым воздухом на тракторе является вспомогательным, на случай, если по каким-либо причинам не может быть использован основной способ запуска - с помощью силового генератора. Система воздухопуска состоит из баллона со сжатым воздухом, вентиля баллона, перепускного крана с манометром, воздухораспределителя, пусковых клапанов и трубопроводов. Воздушный баллон и кран установлены в кабине трактора, воздухораспределитель- в развале блоков цилиндров двигателя, пусковые клапаны установлены в головках блоков двигателя против каждого цилиндра.
Воздухораспределитель предназначен для распределения сжатого воздуха, поступающего из баллона, по цилиндрам двигателя в соответствии с принятым порядком их работы. В корпусе распределителя имеются 12 каналов. Воздухораспределитель установлен на корпусе привода топливного насоса и крепится к нему шпильками и штифтом.
Пусковые клапаны предназначены для отключения полостей цилиндров от системы воздушного запуска при работе двигателя. Каждый пусковой клапан имеет корпус, внутри которого размещен собственно клапан. На корпус клапана надет поворотный угольник трубопровода, по которому сжатый воздух из воздухораспределителя поступает к пусковому клапану. Пусковые клапаны, по одному на каждый цилиндр, ввернуты в резьбовые втулки, которые, в свою очередь, ввернуты в отверстия головок цилиндров, выходящие в камеры сгорания.
Система воздушного запуска работает следующим образом. При вывернутом вентиле баллона и открытом перепускном кране сжатый воздух из баллона подается в полость воздухораспределителя. Так как при любом положении коленчатого вала золотниковое окно в распределительном диске совпадает, по крайней мере, с одним из каналов в корпусе воздухораспределителя, сжатый воздух, пройдя через этот канал, поступит по трубопроводу к одному из пусковых клапанов и далее, через отверстие в его корпусе- во внутреннюю полость клапана. Под действием сжатого воздуха пусковой клапан открывается, и воздух поступает в цилиндр, поршень которого находится в такте расширения. Вследствии этого происходит перемещение поршней; коленчатый вал и распределительный диск начинают вращаться. Золотниковое окно в распределительном диске, последовательно совмещаясь с каналами в корпусе воздухораспределителя, будет поочередно пропускать сжатый воздух через пусковые клапаны в цилиндры в соответствии с порядком их работы, поэтому будет продолжаться вращение коленчатого вала. При этом каждый пусковой клапан будет открыт пока золотниковое окно в распределительном диске совпадает с соответствующим каналом в корпусе распределителя, и в полость клапана поступает сжатый воздух. Как только в цилиндр будет подано топливо и двигатель запустится, подача сжатого воздуха должна быть прекращена закрытием перепускного крана и завертыванием вентиля баллона. При работе двигателя все пусковые клапаны закрыты: во время такта впуска, когда в цилиндрах создается разрежение, клапаны удерживаются в закрытом состоянии только под действием пружин, а во время остальных тактов - под действием пружин и давления в цилиндрах.
Предпусковой подогреватель.
Запуск двигателя при низких температурах наружного воздуха сильно затрудняется. Охлажденное загустевшее масло увеличивает сопротивление проворачиванию коленчатого вала и связанных с ним механизмов, а при больших морозах делает запуск практически невозможным. Холодные рубашки цилиндров интенсивно охлаждают сжимаемый поршнем воздух, затрудняя или даже полностью исключая возможность самовоспламенения впрыскиваемого через форсунку топлива. Главной задачей предпускового подогревателя является обеспечение нормального запуска двигателя при низких температурах окружающего воздуха. Кроме того, при работе двигателя в условиях особо низких температур подогреватель обеспечивает подогрев топлива и топливной трассы, а при неработающем двигателе обогревает кабину трактора и поддерживает положительную температуру охлаждающей жидкости, масла и топлива. В систему предпускового подогревателя входят: котел с горелкой; редуктор, радиатор и электроподогреватель в переднем топливном баке; полости для охлаждающей жидкости в рубашках блоков, головках цилиндров, верхней и нижней половинах картера, крышке фильтра грубой очистки топлива и корпусе щелевого фильтра; радиатор отопителя кабины и обогреваемые трубопроводы: от переднего топливного бака к редуктору подогревателя и фильтру грубой очистки, от масляного бака к масляному насосу двигателя и от электрического маслозакачивающего насоса к масляному насосу двигателя.
Котел подогревателя с горелкой служит для сжигания топлива и разогрева охлаждающей жидкости и масла. Котел установлен внутри масляного бака и крепиться к нему фланцем. Образованная наружной и внутренней обечайками полость котла заполнена охлаждающей жидкостью. Для увеличения поверхности нагрева к внутренней обечайке приварены ребра, которые поддерживают жаровую трубу. Для равномерного обтекания всей поверхности котла полость для охлаждающей жидкости разделена двумя горизонтальными отбуртовками на верхнюю и нижнюю половины. В верхней части котла приварен паросборник с выходным патрубком, а в нижней части - сливной сборник с входным патрубком. К наружному фланцу котла крепится горелка. В горелке установлена свеча накаливания для розжига котла и форсунка для впрыска и распыливания топлива. Для аварийного розжига котла факелом в горелке имеется специальное отверстие, закрываемое резьбовой пробкой.
Свеча накаливания состоит из центрального электрода, закрепленного в изоляторе, корпуса, нагревательной спирали и предохранительного изолятора.
Редуктор предпускового подогревателя. В редукторе объединены узлы: насос охлаждающей жидкости, топливный насос(плунжерный) с регулятором подачи топлива, вентилятор, электродвигатель и устройство ручного привода.
Работает предпусковой подогреватель следующим образом. Топливо к насосу редуктора подогревателя подается из переднего топливного бака. До начала работы котла подогревателя необходимо подогреть топливо, находящиеся в переднем топливном баке и в трубопроводе от переднего топливного бака к редуктору подогревателя. Для этого на 5-10 мин включается электрический подогреватель, находящийся в переднем баке. Затем включается свеча накаливания в горелке и электродвигатель в редукторе подогревателя. Электродвигатель редуктора приводит в действие связанные с ним механизмы: вентилятор, нагнетающий воздух в горелку, топливный насос, подающий топливо в форсунку горелки, и насос охлаждающей жидкости. Мелкораспыленное форсункой топливо смешивается в горелке с потоком нагнетаемого вентилятором воздуха и воспламеняется раскаленной спиралью свечи накаливания. Распространяясь по всей горелке, пламя проходит жаровую трубу, достигает днища котла и, пройдя по кольцевому пространству между жаровой трубой и стенкой котла, выходит наружу через патрубок горелки. При этом пламя обогревает внутреннюю стенку и ребра водяной полости котла подогревателя. Устойчивое горение с незначительным дымлением и небольшим факелом пламени на выходе достигается путем изменения количества подаваемого в горелку топлива. После нескольких минут горения свеча выключается. Нагреваемая в котле охлаждающая жидкость под действием насоса редуктора циркулирует по основному контуру:из верхнего патрубка котла жидкость подается в рубашки и головки цилиндров двигателя и параллельно-в радиаторы; из них жидкость поступает в водяной насос двигателя, возвращается к насосу редуктора и снова возвращается в котел подогревателя. Одновременно нагретая охлаждающая жидкость циркулирует и по вспомогательным контурам, обогревая верхнюю и нижнюю половины картера двигателя, радиатор в переднем топливном баке, фильтр грубой очистки топлива, щелевой масляный фильтр, радиатор отопителя кабины, а также трубопроводы. От наружной стенки котла подогревателя разогревается масло в масляном баке двигателя. Подогреватель обеспечивает повышение температуры охлаждающей жидкости на 2-3С в минуту. Таким образом, при температуре окружающего воздуха минус 30-40С через 30-50 мин работы подогревателя температура охлаждающей жидкости достигает 70-90С, а температура масла 40-50С. Обогрев верхней и нижней половин картера двигателя позволяет прокачать масло маслозакачивающим насосом к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала; нагрев стенок цилиндров облегчает самовоспламенение топлива. Этим создаются условия для запуска двигателя и готовность его работы под загрузкой.
Используемая литература:
1) Двигатели Д-130 и Д-160. А.А.Лазарев, М.А.Ефимов. (1974)
2) Трактор Т-170М.01, его модификации и комплектации. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. АО «ЧТЗ» (1995).
3) Т-170.01 Каталог деталей и сборочных единиц. «Внешторгиздат».
4) Дизель- электрический трактор ДЭТ-250. (1985)
5) ДЭТ-250М2 Каталог деталей и сборочных единиц. «Внешторгиздат».