Система воздухоснабжения предназначена для подачи в цилиндры дизеля достаточного количества чистого воздуха, необходимого для сжигания впрыснутого топлива, а также для их продувки. На современных тепловозах применяются только дизели с наддувом. Это значит, что в цилиндры подается воздух, предварительно сжатый компрессором. Воздушный заряд цилиндров соответственно возрастает, что дает возможность подать и сжечь в цилиндрах значительно большее количество топлива и получить в результате большую мощность при тех же размерах двигателя. Совокупность устройств, обеспечивающих подачу в цилиндры двигателя требуемого количества воздуха с заданными давлением и температурой, называется системой воздухоснабжения.
Дизель 10Д100. На дизеле 10Д100 применено двухступенчатое сжатие наддувочного воздуха, обычно используемое в двухтактных дизелях. Это вызвано тем, что турбокомпрессоры при пуске дизеля и на холостом ходу практически не работают вследствие недостаточной энергии выпускных газов из-за низкой их температуры. Следовательно, количество воздуха и его давление, создаваемые турбокомпрессорами, не обеспечивают нормальную работу дизеля. В эти периоды воздух в цилиндры поступает от нагнетателя второй ступени, который приводится в действие механическим способом, и подача его от энергии газов не зависит. Как видно из схемы (рис. 106). воздух через жалюзи 9 из окружающей среды или из машинного помещения поступает в воздушные фильтры-воздухоочистители 7, расположенные с правой и левой стороны тепловоза, и далее к всасывающим патрубкам турбокомпрессоров, которые являются первой ступенью сжатия воздуха. Из нагнетателей 6 правого и левого турбокомпрессоров сжатый воздух подается по расположенным с обеих сторон в верхней части дизеля воздуш-
Put-. 106. Принципиальная схема системы воздухоснабжения дизеля ЮДЮО (тепловоз
2ТЭ10В):
1 - дизель; 2 - редуктор повышающий; 3 - нагнетатель второй ступени проводной центробежный; 4 - охладитель наддувочного воздуха; 5 ~ газовые турбины; b - нагнетатели первой ступени; 7 - воздухоочиститель: 8 - дверки для эвбора воздуха из кузова; 9 - жалюзи для забора воздуха из атмосферы; 10 -
стенка кузова ным трубопроводам к агрегату второй ступени наддува - центробежному нагнетателю 3, который приводится во вращение через редуктор от верхнего коленчатого вала дизеля. После дополнительного сжатия в нагнетателе второй ступени воздух подается в охладители 4, установленные по обеим сторонам двигателя, и далее в наддувочные коллекторы (ресиверы), откуда через впускные окна во втулках поступает в цилиндры дизеля. Подача воздуха в цилиндры регулируется как бы автоматически: чем больше нагрузка дизеля, тем больше подается топлива в цилиндры, тем больше тепловой энергии в выпускных газах и выше частота вращения ротора турбокомпрессора, а следовательно, выше давление наддувочного воздуха и больше воздуха подается в цилиндры. Главными агрегатами системы воздухоснабжения дизеля ЮДЮО являются турбокомпрессоры, приводной нагнетатель с редуктором и воздухоохладители.
Дизель ПД1М. Дизель ПДШ, установленный на маневровом тепловозе
ТЭМ2, четырехтактный, и поэтому энергии отработавших газов на всех режимах работы достаточно для привода турбокомпрессора, т. е. для по-
Рис. 107. Принципиальная схема системы воздухоснабжения дизеля ПДШ (тепловоз ТЭМ2):
1 - жалюзи для забора воздуха из атмосферы*. 2 - стенка кузова; 3 - воздухоочиститель непрерывного действия; 4 нагнетатель: 5 - воздухоохладитель; 6 - коллектор наддувочный: 7 - турбина газовая: 8 - клапан выпускной; 9 - форсунка: 10 -- клапан впускной; 11 - цилиндр дизеля: 12 поршень; 13 - шатун; 14 - коленчатый вал: 1-ї трубопровод выпускной; 16' - рукав гибкий; 17 - дверки для забора воздуха из-под капота
Рис. 108. Принципиальная схема системы воздухоснабжения дизеля 2А-5Д49 (тепловоз
ТЭП70):
1 - жалю'>н на кузове; 2 - кассета подвижная; 3 - стенка кузова; 4 - воздухоочиститель; 5 жалюзи внутренние; 6 - кассета неподвижная; 7 - турбокомпрессор: 8 - охладитель наддувочного воздуха: 9 - воздушный ресивер; 10 -- выпускной патрубок; 11 - дизель; 12 - клапан дачи в цилиндры необходимого количества воздуха требуемого давления. Следовательно, в применении двухступенчатого сжатия воздуха с использованием нагнетателя, имеющего механический привод от коленчатого вала, нет необходимости.
Воздух из окружающей среды (рис. 107) через жалюзи 1 (или из кузова через открытые дверки 17) поступает в воздухоочиститель 3 непрерывного действия, расположенный с правой стороны тепловоза, а оттуда через гибкий рукав к всасывающей полости центробежного нагнетателя 4 турбокомпрессора. Сжатый в нагнетателе воздух направляется в воздухоохладитель 5, где его температура понижается. Далее сжатый воздух по впускному (наддувочному) коллектору и впускным патрубкам поступает к впускным клапанам, расположенным в цилиндровых крышках. В период наполнения, когда впускные клапаны 10 открыты, воздух проходит в цилиндры и заполняет пространство, освобождаемое движущимся вниз поршнем. Отработавшие газы удаляются из цилиндра через выпускные клапаны 8 и по выпускному трубопроводу направляются к газовой турбине 7 турбокомпрессора; здесь тепловая энергия отработавших газов преобразуется в механическую энергию вращения ротора турбокомпрессора.
Дизель 2А-5Д49. На боковых стенках с обеих сторон кузова (рис. 108) в средней части его расположены двухступенчатые воздухоочистители 4, предназначенные для фильтрации воздуха, поступающего в дизель. Воздух засасывается из окружающей среды через регулируемые жалюзи 1 или из машинного помещения через жалюзи 5. Пройдя фильтры, воздух поступает в нагнетатель И турбокомпрессора 7. Дизель 2А-5Д49, как и другие тепловозные дизели, снабжен системой газотурбинного наддува с одноступенчатым сжатием воздуха и последующим его охлаждением в трубчатом воздухоохладителе 8. После охлаждения воздух поступает в ресивер 9 блока, проходящий в развале цилиндровых рядов вдоль всего дизеля, а оттуда через впускные клапаны в период наполнения проходит в полости цилиндров.
Нагнетатель турбокомпрессора приводится во вращение от газовой турбины Т. Нагнетатель и газовая турбина смонтированы в одном корпусе и представляют единый агрегат - турбокомпрессор. Отработавшие газы из цилиндров дизеля через открытые в период выпуска клапаны 12 поступают в выпускные патрубки 10, расположенные с наружной стороны дизеля, и далее в газовую турбину, где энергия газов используется для приведения во вращение ротора турбокомпрессора. Из турбины отработавшие газы по выпускному патрубку направляются в глушитель и далее в атмосферу.
⇐ | Система управления дизелем ПД1М | | Тепловозы: Механическое оборудование: Устройство и ремонт | | Оборудование систем воздухоснабжения дизелей | ⇒