Главная страница Случайная лекция Мы поможем в написании ваших работ! Порталы: БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика Мы поможем в написании ваших работ! |
ЧЕМ ОХЛАЖДАТЬ НАДДУВОЧНЫЙ ВОЗДУХ?
Почему надо охлаждать наддувочный воздух, говорилось выше. Значит, без теплообменника -воздухоохладителя не обойтись. На мощных дизелях, таких, как 10Д100, 11Д45, Д49, Д70 и др., наддувочный воздух охлаждается водой. Водовоздушные теплообменники различаются по конструкции и эффективности теплопередачи. Но принцип действия их схож. Рассмотрим принципиальную схему охлаждения наддувочного воздуха на примере дизеля 11Д45А (рис. 106). Рис. 105. Схема охлаждения масла с трубчатым водомасляным теплообменником Водяной насос заставляет воду циркулировать внутри трубок воздухоохладителя, расположенных в шахматном порядке. Снаружи оребренные пучки трубок омываются потоком горячего наддувочного воздуха давлением 0,147 - 0,196 МПа (1,5—2 кгс/см2), поступающего от турбонагнетателя (I ступень наддува). Наддувочный воздух отдает часть своего тепла воде. Затем охлажденный наддувочный воздух поступает в центробежный приводной нагнетатель (II ступень наддува), в котором давление воздуха дополнительно повышается еще на 0,029—0,049 МПа (0,3—0,5 кгс/см2). Далее сжатый воздух направляется в цилиндры дизеля. А что с водой? Вода, охлаждающая наддувочный воздух, в свою очередь охлаждается атмосферным воздухом в водяных секциях, которые установлены в общем холодильнике тепловоза. Нетрудно догадаться, что при таком способе охлаждения наддувочного воздуха несколько увеличивается общая масса тепловоза. Поэтому конструкторы заинтересованы в компактном, относительно легком и в то же время эффективном охладителе наддувочного воздуха. Это тем более важно, что тепловозостроители увеличивают мощность тепловозов в одной секции. Рис. 106. Схема охлаждения наддувочного воздуха дизеля 11Д45А Как же упростить задачу и избавиться от водовоздушного холодильника больших размеров? Рис. 107. Схема второго контура водяной системы тепловоза Таким образом, на тепловозах 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В, ТЭП60, ТЭП70, 2ТЭ116 имеется также наряду с первым контуром второй отдельный контур. В первом контуре вода отводит тепло от деталей дизеля, а во втором контуре —от наддувочного воздуха и горячего масла (если тепловоз оборудован водомасляным теплообменником). СХЕМА ВНУТРЕННЕЙ МАСЛЯНОЙ СИСТЕМЫ ДИЗЕЛЯ В дизеле тепловоза очень много трущихся деталей, совершающих как вращательное, так и поступательное движение. Любопытно, что на преодоление сил трения в современном форсированном дизеле затрачивается примерно пятая часть развиваемой в цилиндрах мощности. Трение называется жидкостным (рис. 108), если между трущимися поверхностями имеется слой смазки, которая не позволяет микроскопическим неровностям деталей задевать друг за друга. Рис. 108. Схема жидкостного трения Если слой смазки недостаточен, то он не в состоянии полностью отделить соприкасающиеся поверхности. В этом случае в местах наибольшего сближения их масляная пленка разрывается, и трение становится полусухим. Полусухое трение появляется, например, между шейками коленчатого вала и подшипниками при пуске дизеля, так как при неподвижном состоянии вала масло выдавливается из подшипников. Все трущиеся детали дизеля смазываются во время работы непрерывно. Подача смазки к каждому узлу производится по трубкам, ответвляющимся от основного маслопровода, называемого масляным коллектором. Масло подается к местам трения под давлением в несколько атмосфер. Масляный насос приводится от коленчатого вала через систему зубчатых колес. Рис. 109. Схема циркуляции масла внутри дизеля Охлажденное масло подается одновременно в нижний масляный коллектор, расположенный в отсеке нижнего коленчатого вала, и в верхний масляный коллектор, размещенный в отсеке верхнего коленчатого вала. Это сделано для того, чтобы равномернее распределить масло между подшипниками верхнего и нижнего коленчатых валов, а также для того, чтобы улучшить охлаждение верхних поршней. От нижнего коллектора дизеля оно подается по трубкам к коренным подшипникам нижнего вала. Отсюда по внутренним каналам вала масло проходит к шатунным подшипникам коленчатого вала. Часть масла поступает к подшипникам верхних головок шатунов и на охлаждение поршней. Для этого внутри стержня каждого шатуна сделаны сквозные каналы (сверления) от одной головки шатуна до другой. Поступающее из шатуна масло омывает внутреннюю полость поршня, проходя со скоростью до 1 м/с по каналам, сделанным в головке поршня. Смазав детали нижнего шатунно-кривошипного механизма и охладив головки поршней, масло, как уже знает читатель, стекает в поддон, откуда снова засасывается насосом. СХЕМА ВНЕШНЕЙ МАСЛЯНОЙ СИСТЕМЫ ДИЗЕЛЯ Ознакомимся с этой схемой (рис. 110) на примере дизеля 10Д100. Горячее масло из поддона (ванны) нагнетается под давлением 0,3—0,6 МПа (3—6 кгс/см2) шестеренным насосом в водомасляный теплообменник. Схема работы масляного насоса ясна из рис. 111. Подача (производительность) его составляет 120 м3/ч при частоте вращения коленчатого вала дизеля 850 об/мин. Рис. 110. Схема внешней масляной системы дизеля Охлажденное в теплообменнике масло возвращается в дизель и по внутренней масляной системе поступает ко всем трущимся поверхностям деталей, а также к поршням дизеля для их охлаждения. Масло, прошедшее через дизель, стекает в поддон. Для очистки масла применяются фильтры (о том, как устроены и работают фильтры, мы узнаем в гл. 10). По пути из теплообменника в дизель масло проходит через фильтр грубой очистки. Это основной контур внешней масляной системы. Часть горячего масла (5—6% всей подачи) после насоса отводится не к теплообменнику, а к фильтру тонкой очистки. Очищенное в этом фильтре масло возвращается, как это видно из рисунка, в поддон дизеля. Рис. 111. Схема работы масляного шестеренного насоса Есть и дополнительные контуры. Перед пуском дизеля в его масляную систему в течение 90 с (предварительно) нагнетают масло. Почему 90 с? 90 с — время, достаточное для того, чтобы масло дошло до всех трущихся деталей (подшипников и т. п.). Это не только уменьшает их износ, но и облегчает начало вращения (раскрутку) коленчатого вала. При прокачивании масло циркулирует по маршруту: поддон дизеля — маслопрокачивающий насос — невозвратный клапан — фильтр грубой очистки — внутренняя масляная система дизеля — поддон дизеля. Во внешней масляной системе имеется еще контур циркуляции для очистки масла в центробежном фильтре: поддон дизеля — масляный насос центробежного фильтра— разгрузочный (перепускной) клапан— центробежный фильтр — поддон дизеля. Если давление масла после насоса превысит допустимое, разгрузочный клапан откроется и пропустит часть масла в основной контур. На тепловозах имеются также дополнительные контуры, которые обеспечивают подачу масла к вспомогательным механизмам тепловозов: в гидропривод вентилятора холодильника, в передний и задний распределительные редукторы. Масло из них сливается в поддон дизеля. Если по какой-либо причине давление масла, идущего к дизелю, сильно упадет, или масло перегреется, или, что еще хуже, подача его внезапно прекратится, аварии не произойдет, так как масляная система оборудована автоматическими устройствами (реле), которые остановят дизель. Кроме того, за работой системы неотступно следят измерительные приборы.
Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 508; Нарушение авторских прав Мы поможем в написании ваших работ! |