Система наддува воздуха и выпуска газов

Система наддува воздуха и выпуска газов состоит из турбокомпрессора, охладителя наддувочного воздуха, впускного и выпускного коллекторов и системы вентиляции картера. Воздух, необходимый для сгорания топлива в цилиндрах и очистки их от продуктов сгорания, подается в цилиндры дизеля турбокомпрессором типа ТК18С-02С. Турбокомпрессор через неохлаждаемый переходник соединен шпильками с выпускным коллектором. Своей нижней самоустанавливающейся опорой турбокомпрессор закреплен на кронштейне, который одновременно служит опорой и ддя холодильника наддувочного воздуха. Между турбокомпрессором и холодильником наддувочного воздуха установлено аварийное стоп-устройство системы автоматического управления дизелем, которое состоит из заслонки с электромагнитным приводом и останавливает дизель в случае превышения частоты вращения коленчатого вала независимо от гидравлического стоп-устройства частоты вращения.

Остов, ротор, подшипник, уплотнения и детали, образующие неподвижную проточную часть компрессора, а также турбина относятся к основным частям турбокомпрессора (рис. 40). Остов турбокомпрессора состоит из корпуса компрессора 1, корпуса выпускного 6 и корпуса газоприемного 15. Взаимная центровка корпусов выполнена буртами. Основным отличием конструкции турбокомпрессора ТК-18С-02С от конструкций турбокомпрессора ТК-23С (см. рис. 25) является установка вала ротора в одном центральном опорно-упорном подшипнике - втулке, а не в двух подшипниках по концам вала ротора. Принцип работы этих турбокомпрессоров одинаков.

Выпускной корпус 6 (см. рис. 40) отлит из алюминиевого сплава и охлаждается водой. Газоприемный корпус 15 отлит из жаростойкого чугуна или стали и водой не охлаждается. Ротор турбокомпрессора состоит из вала 9 с колесом, турбины и колеса 27 компрессора. Колесо 27 компрессора отлито из алюминиевого сплава. От проворачивания на валу 9 ротора колесо 27 компрессора фиксируется шлицами. Лабиринтное уплотнение колеса 27 компрессора с тыльной стороны такое же, как и у турбокомпрессора ТК-23С. На вал 9 ротора напрессована упорная пята 19 с закаленной рабочей поверхностью, которая воспринимает осевые усилия, действующие на ротор в направлении от турбины к компрессору, и передает их на упорный торец подшипника 8 Со стороны компрессора на вал 9 установлена пяиа 21, которая воспринимает осевые усилия обратного направления, возникающие на некоторых переходных режимах дизеля. Необходимый зазор между пятой 21 и колесом 27 компрессора устанавливают компенсационной шайбой 22. На вал 9 ротора установлено резиновое кольцо 23, которое предотвращает попадание масла из подшипников в компрессор.

Рис. 40. Турбокомпрессор ТК18С-02С:

1 - корпус компрессора; 2, 23 - кольца резиновые; 3 - вставка фасонная; 4 - диффузор компрессора; 5 - прокладка паронитовая; 6 - корпус выпускной; 7 - корпус подшипника, 8 - подшипник; 9 - вал ротора; 10, 28 - крышки; 11 - экран; 12 - кожух; 13 - венец сопловой; 14 - прокладка ас-бостальиая; 15 - корпус газоприемиый, 16 - кран сливной; 17 - пробка: 18 - разрезное кольцо уплотнительиое; 19, 21-пяты упорные; 20 - штуцер; 22 - шайба компенсационная; 24 - шайба, 25 - гайка; 26 - пластина; 27 - колесо компрессора; 29 - болт

Подшипник 8 выполнен в виде одной бронзовой втулки, которая имеет две опорные и две упорные поверхности и установлена с зазором 0,05-0,11 мм в стальном корпусе 7. В этот зазор нагнетается масло, которое снаружи охлаждает подшипник 8, а масляная пленка в зазоре выполняет роль демпфера колебаний. На наружной поверхности втулки подшипника проточена двухзаходная спиральная канавка, по которой масло распределяется по наружной поверхности подшипника. Втулка подшипника закреплена в корпусе подшипника таким образом, что имеет возможность качаться относительно оси примерно на 10° в обе стороны, перемещаться в осевом направлении на 0,05-0,01 мм и колебаться в радиальном направлении в пределах посадочного пояса. Масло, пройдя упорные поверхности подшипника 8, сливается через штуцер 20. Масляная полость уплотнена двумя стальными крышками 10 и 28. Крышка уплотнения 10 защищена от нагрева со стороны турбинного колеса штампованным стальным экраном 1/, под который подается воздух, пропикающий через лабиринтное уплотнение колеса 27 компрессора. Ротор уплотнен стальными пружинными разрезными кольцами 18, которые установлены в канавках упорных пят ротора.

Венец 13 соплового аппарата отлит из жаростойкой стали, а кожух 12 соплового венца изготовлен из малоуглеродистой стали. Диффузор 4 компрессора и фасонная вставка 3 образуют неподвижную проточную часть компрессора.

Воду из водяной рубашки турбокомпрессора сливают через сливной кран 16, а конденсат воды, масла и топлива из выпускного корпуса турбокомпрессора - через пробку 17.

Для охлаждения наддувочного воздуха, поступающего из турбокомпрессора во впускной коллектор, установлен холодильник трубчатого типа, в котором воздух охлаждается водой автономного водяного контура. Холодильник (см. с. 186) отличается от других аналогичных конструкций тем, что поступающий из турбокомпрессора наддузочный зоздух делится распределителями на три потока, а для увеличения интенсивности охлаждения наддувочного воздуха в холодильнике установлены вытеснители, которые исключают прохождение воздуха по пространству, не занятому трубками. Для увеличения теплоотдающей поверхности медные трубки оребрены методом накатки.

Воздух в цилиндры дизеля поступает через впускной коллектор, состоящий из трубы с вваренными в нее патрубками и хомутов для соединения коллектора с охладителем наддувочного воздуха. Задний торец коллектора наглухо заварен. К коллектору приварен кронштейн, на который болтами крепят топливные фильтры.

Отработавшие газы из цилиндров дизеля через выпускные каналы в цилиндровых крышках направляются в выпускной коллектор, откуда двумя газовыми потоками поступают в турбокомпрессор. Выпускной коллектор (рис. 41) состоит из двух жестко соединенных между собой частей: коллектора 1 для отвода газов из 1-III цилиндров и коллектора 3 для отвода отработавших газов из IV- VI цилиндров. Разделение отработавших газов на два коллектора выполнено для снижения противодавления на выпуске и улучшения очистки и наполнения цилиндров. Для увеличения долговечности выпускного коллектора и уменьшения потерь тепловой энергии отработавших газов в литые алюминиевые коллекторы 1 и 3 вставлены трубы 6, 7, 9 из жаростойкой стали, которые фиксируются стопорными винтами 2. Для компенсации теп-

лового расширения трубы 6,7 и 9 вставлены с большими зазорами по наружному диаметру и по торцам. Воздушный зазор между трубами и внутренними стенками литого коллектора уменьшает потери тепла отработавшими газами. В начале каждого коллектора для создания направленного потока отработавших газов из 1 и IV цилиндров устанавливают алюминиевые вытеснители 8.

Выпускной коллектор охлаждают водой, которая из цилиндровых крышек по патрубку 5 поступает в водяную рубашку коллектора. Из одной части коллектора в другую вода перетекает по медным трубам. Из выпускного коллектора по двум латунным трубкам вода поступает на охлаждение турбокомпрессора, затем через его патрубок попадает в сис-стему охлаждения дизеля. В отверстии 4 в патрубке 5 установлены термопары для измерения температуры воды. В средней части коллектора в отверстия 4 установлены термопары для измерения температур отработавших газов по цилиндрам дизеля.

Система вентиляции картера (рис. 42) понижает давление газов в картере путем отсоса эжектором. При работе дизеля на различных режимах разрежение в картере равно от -100 до -5 мм вод. ст., что предотвращает подтекание масла и выход газов через неплотности соединения. Отработавшие газы из выпускного коллектора по трубке 3 поступают в эжектор 2 и при выходе их в патрубок 1 создают разрежение в трубе отсоса 5, которая соединена с картером дизеля. Газы картера по трубе 5 попадают в сепаратор 6, где отделяется масло, затем проходят в эжектор 2 и через патрубок 1 выбрасываются в выпускную трубу. Масло из сепаратора 6 попадает по трубке 4 в поддон. Заслонкой 7 можно регулировать величину давления разрежения.

⇐ | Регулятор частоты вращения | | Маневровые тепловозы Под редакцией Л. С. НАЗАРОВА | | Смазка и охлаждение узлов дизеля | ⇒