Моделювання робочого процесу чотирьохтактного дизеля (стр. 1 из 13)
1. ОПИС КОНСТРУКЦІЇ ДВИГУНА
1.1 Загальний устрій дизель-генератора 10Д80А
Дизель 10Д80А з тяговим агрегатом встановленні на під дизельній рамі, в котрій масло збирач виконаний без розділення на відділи гарячого і холодного масла, масляна система замкнута на двигуні.
Генератор з самовентиляцією, і стартер-генератор постійного струму котрий використовується для пуску дизеля, розташовані в одному корпусі. Живлення допоміжних агрегатів і збудження синхронного генератора відбувається від бортової мережі 110В.
Тяговий агрегат розроблявся на «Електротяжмаші», за окремим технічним завданням , виданим «Луганськтепловоз».
Турбокомпресор і маслоохолоджувач на верхньому листі блоку зі сторони генератора. Повнопотоковий фільтр масла розташований над редуктором приводу агрегатів зі сторони управління.
1.1.1 Блок
Зварна конструкція, котра складається з прокатних стальних листів і штампованих гарячим і холодним методами деталей.
Конструктивне виконання блоку приведено на рисунку 1.1.Принята конструкція кріплення кришки корінної опори широко застосовується і виконана на відомих двигунах різних типорозмірів.
Як показує аналіз сучасних конструкцій двигунів, для забезпечення надійності «лінії вісі колінчатого валу», при плоскому стику застосовують поперечні зв’язки між кришкою і опорою блоку в безпосередній близькості як до плоского стику, так і до опорної поверхні кришки під головку корінного болта.
Розміщення поперечного зв’язку в безпосередній близькості до плоского стику перешкоджає зведенню опорних поверхонь кришки, а біля опорної поверхні коливанню кришки під час роботи двигуна, обумовлена характером годографа навантаженням на корінну опору.
Рисунок 1.1 Блок дизель-генератора 10Д80А
Для рядного двигуна годограф навантаження характеризується локалізацією сил в вертикальній площині. Тому для рядного двигуна досить установки поперечних зв’язків в безпосередній близькості тільки до плоского стику.
Для рядного двигуна 10Д80А розроблена конструкція корінного підшипникового вузла з плоским стиком з кріпленням кришки 9 до опори 7 двома корінними болтами 1з гайками 5 і двома поперечними болтами 4 для кожної опори. Корінна опора 7 приварюється до вертикального листа 6 і до нижньоопорного листа блока. Між нижньою кромкою вертикального і опорного листів вварена вставка 2, в котрій виконаний отвір 10 для проходу поперечного болта. Болт 4 вкручується в різьбовий отвір 11 кришки 9.Гайки 5 корінних болтів розташовуються в вікнах 12 корінної опори.Затяжка кришки поперечними болтами 4 виконується до кінцевої затяжки корінних болтів. Для попередження руйнування герметичності внутрішньої порожнини блоку і течії масла через отвір 11 під головку болта 4 встановлюється резинове кільце 3.
1.1.2 Піддизельна рама
Рама приведена на рисунку 1.2 представляє собою зварну конструкцію для установки на ній двигуна, генератора, холодильника масла, центробіжного фільтра, маслопрокачуючого агрегату, фільтра грубої очистки масла .
Внутрішня порожнина рами служить маслозбірником. Зверху масляна порожнина рами закривається піногасними сітками 6, положення котрих визначає рівень масла в рамі. Заправка маслом рами відбувається через масло заливну горловину 8, злив масла через отвір 13, контроль рівня масла визначається за допомогою щупа 7.Відбір масла з рами на змащування і охолодження двигуна відбувається через маслозбірник 15, в якому вхідні отвори закриті сітками.
На правій стороні рами встановлюється холодильник масла . а на лівій холодильник, маслопрокачуючий агрегат і корпус фільтра грубої очистки масла 14.На передній стінці 12встановлюється: з лівої сторони відцентровий фільтр, з правої РТПД.В середині рами розташований трубопровід 4, підтримуючий зв'язок між двома послідовно працюючими масляними насосами, на трубопроводі установлюється редукційний 5, і всмоктуючий 3 клапани. Подача масла від другого насоса до фільтру грубого очищення масла здійснюється по трубопроводу 2. На корпусі фільтру грубого очищення масла встановлюється редукційний клапан 13.
Рисунок 1.2Піддизельна рама
Злив масла з редукційних клапанів відбувається в масла 4 через всмоктуючий клапан 3 безпосередньо з масляної порожнини рами.
На передній стінці рами окрім фланців для підєднування трубопроводів, установки відцентрового фільтру і РТПД вварений водяний трубопровід 11 для передачі води від водоповітряного холодильника на холодильник масла.
Для установки дизель-генератора на раму тепловоза на нижній плиті розташовані чотири опорних платика 1, 9. Генераторна частина рами платиками 10 спирається на пружини.
1.1.3 Втулка циліндра
Втулка циліндра складається з втулки і рубашки. Втулка лита з легованого чавуну. На верхньому опорному бурті втулки виконана проточка для газового стику. Герметичність стику досягається роздільним притиранням поверхонь бурту кришки циліндра і втулки. Лита чавунна рубашка напресована на втулку , утворюючи порожнину для циркуляції охолоджуючої води .
Ущільнення водяної порожнини між рубашкою і втулкою по циліндричній поверхні забезпечується трьома гумовими кільцями ущільнювачів3, розміщеними в канавках, а по опорному бурту роздільним притиранням опорних буртів рубашки і втулки.
Отвір і дві шпильки в нижній частині рубашки призначені для кріплення патрубка підведення охолоджуючої води до втулки циліндра.
Нижче за перше кільце ущільнювача виконане сигнальний отвір. Відсутність течі води через сигнальний отвір свідчить про справний стан верхнього кільця ущільнювача .
Вода з рубашечного простору Б перетікає між ребрами втулки і по втулках потрапляє в кришку циліндра. Втулки і прокладки встановлені на герметику.
Ущільнення перетікання води між сорочкою і кришкою циліндра досягається ущільнюючими гумовими кільцями, які встановлюються на втулки.
У нижній частині ущільнення між посадочними поясами втулки циліндра і блоку здійснюється двома ущільнюючими кільцями, а по верхньому посадочному поясу щільним приляганням притертої поверхні торця рубашки до блоку.
1.1.4 Кришка циліндрів і клапани
Кришка циліндрів обмежує зверху робочий простір циліндра дизеля. З її допомогою здійснюється надходження в циліндр заряду свіжого повітря і випуску відпрацьованих газів.
Кришка циліндрів 1 складна відливка з високоміцного чавуну, представляє собою грановану на пів коробку і служить для розміщення в ній двох впускних 2 і двох випускних 15 клапанів з направляючими втулками 3, двох траверс 12 з своїми направляючими 4, сталевого стакана 31 зі вставленою в нього форсункою 32 і індикаторного крана14. Внутрішня частина кришки розділена на три основні порожнини: порожнина для прийому потрапляючого в циліндр повітря (впускний канал), Е порожнина очищення циліндра від відпрацьованих газів (випускний канал) К і порожнина для циркуляції охолоджуючої води Ж , куди вода поступає з гільзи циліндра через одинадцять отворів Д і охолоджує гарячі стінки кришки, далі через отвори поступає до стакана форсунки, охолоджуючи його, відводиться через патрубок 6, закріплений на верхній площині кришки. Фланці впускного і випускного каналів, до якого підходить впускний і випускний колектори розташовані з одної сторони кришки.
На нижній площині кришки проточний циліндровий бурт для ущільнення газового стику з гільзою циліндра 5. Ущільнення газового стику відбувається окремою притиркою торцевої поверхні бурту Г кришки і поверхні опорного торця гільз циліндра.
Кришка циліндра кріпиться до блоку шістьма шпильками, для проходу яких в кришці виконано шість крізних отворів Л.
Отвори, закриті пробками 37 на верхній площині і бокових стінках кришки, передбачені для огляду і очищення водяної порожнини, при виготовленні деталей. Установка пробок проводитьсянаепоксиднійсмолі.
Шість довгих шпильок 34 вкручених у верхню площину кришки, служать для кріплення корпусу важелів приводу клапанів.
Скоба, що спирається на планку призначена для кріплення форсунки в центральному гнізді циліндрової кришки.
Наявністьотворів ввиконанихвкришцівміж клапаннихперемичкахзабезпечуєінтенсивнеохолоджуванняостанніх, а такожсамогоднищакришкиісталевогостаканафорсункизавдякиспрямованостіпотокуохолоджуючоїрідини 30.Сталевийстаканвстановлюєтьсявцентральномугнізді кришки.циліндра,ущільнюєтьсязбокуводяноїпорожнини(вгорі)гумовимикільцями.Стаканпритискаєтьсягайкою 28, під яку лягає проставочне кільце 29. Впускний і випускний клапани дизеля виконані з високоякісної сталі. За формою своєї впускний і випускний клапани виконані однаково. Випускний клапан відрізняється від впускного меншим (на 8мм) діаметром тарілки і наявністю наплавлення із спеціального жаростійкого сплаву на робочій фасці. Робочі фаски клапанів виконані під кутом 450. Кожен клапан утримується в закритому стані пружинами, що мають різний напрям навивки. Пружини внизу упираються в бурт, що направляє клапана, а вгорі у тарілку, зв'язану зі штоком клапана за допомогою розрізного сухаря. На виступаючу над сухарем циліндрову частину штока клапана налягає ковпачок, верхня частина якого цементується і шліфується. Для оберігання ковпачка від випадання в тарілці встановлено стопорне кільце. Тарілки впускних клапанів при закритті впираються в гнізда днища кришки, а тарілки випускних клапанів в сідла, встановлені натягом в кришці циліндра. Сідла утримуються в днищі кришки пружинними кільцями від можливого випадання при ослабленні натягу в процесі роботи дизеля.
Для забезпечення надійної роботи пари шток клапана, штоки клапанів азотуються або хромуються.
Направляючі втулки клапанів виготовлені із спеціального чугуна. Для обмеження попадання масла на шток на верхньому кінці направляючої втулки виконана проточка: для установки ущільнення що складається з само підтискних кілець, виготовлених з фторопласта стопорного і регулювального кільця, скоба, виготовленого з бронзи і зафіксованого за допомогою стопорного кільця.