К остову и кривошипно-шатунному механизму относятся: рама дизеля с подшипниками, блок цилиндров с цилиндровыми втулками, крышки цилиндров, коленчатый вал, шатуны и поршни.
Рама дизеля 1 (рис. 8) служит основанием для монтажа блока цилиндров, коленчатого вала, статора тягового генератора, корпуса привода масляного насоса. С ее помощью дизель прикреплен к раме тепловоза. Рама дизеля представляет собой жесткую корытообразную чугунную отливку, полость которой разделена перегородками на ряд отсеков, предназначенных для размещения кривошипов коленчатого вала.
Рис. 8. Рама дизеля:
1- рама; 2, 27 - фланцы; 3 - колонки; 4- шпилька; 5 -крышка; 6- перегородка поперечная; 7 - маслоотводящнй канал; 8, 17 - вкладыши; 9 - прокладка; 10, 18, 22 - крышки подшипников; /1, 15 - штуцера отвода масла к подшипникам распределительного вала; 12, 14 - штуцера отвода масла к коренным подшипникам; 13 - штуцер отвода масла к рычагам толкателей; 16 - штуцер подвода масла к коренному подшипнику; 19 - маслопровод; 20 - окно; 21 - штуцер отвода масла к пальцу паразитной шестерни; 23 - штуцер отвода масла к седьмой опоре распределительного вала; 24 - вкладыши седьмой опоры (опорно-упорные); 25 - полость распределительных шестерен; 26 - корпус уплотнения коленчатого вала; 28 - трубка; 29, 31, 32 - сеткн; 30 - горловина заправочная; 33 - отверстие; 34 - шпилька крепления крышки коренного подшипника; 35 - щуп
Рис. 9. Коренной подшипник: 1- крышка; 2 - вкладыш; 3 - рама дизеля; 4, 7 - отверстия для подвода смазки к шейке коленчатого вала; 5 - масляный паз; 6 - кольцевая каиавка; в -• выступ; 9 - вкладыш упорный; 10 - упорные бурты
Семь перегородок 6 имеют в верхней части утолщения, служащие постелями для вкладышей коренных подшипников, а в нижней части - отверстия для прохода масла. По бокам постели уширяются, образуя колонки 3 с отверстиями, через которые проходят анкерные шпильки крепления блока цилиндров к раме.
В поперечных перегородках имеются отверстия, в которые монтируют маслопровод 19, представляющий собой трубу с фланцем для крепления ее в расточке корпуса привода масляного насоса. Торец трубы с задней стороны рамы заглушён. В маслопровод ввернуты штуцера для подсоединения трубок подвода масла к трущимся частям дизеля.
Нижняя часть полости рамы (маслосборник) закрыта шестью сетками 31. Для заправки дизеля маслом в раме предусмотрены заправочная горловина 30 и отверстие 33, служащее одновременно для заправки дизеля маслом под давлением и слива масла из полости рамы. Оно сообщается с масло-отводящим каналом 7, а тот в свою очередь с маслосборником и всасывающей полостью масляного насоса. У входа в маслосборник установлена сетка 32 для грубой фильтрации масла. Для замера уровня масла в маслосборнике в боковой стенке картера сделано наклонное отверстие, куда вставляют щуп 35.
Передний обработанный торец рамы является опорной частью корпуса привода масляного насоса, а верхний-опорной частью блока цилиндров. Фланец 27 с задней стороны рамы служит для крепления станины тягового генератора и образует совместно с перегородкой седьмого коренного подшипника полость 25, где размещены распределительные шестерни.
Во избежание утечки масла и попадания его в полость генератора место выхода коленчатого вала из рамы уплотнено разъемным корпусом 26, укрепленным на задней стенке рамы. Уплотнение представляет собой лабиринт, образованный корпусом уплотнения и фасонным буртом коленчатого вала.
Две трубки, вмонтированные в отверстия корпуса 26, служат для подвода в картер дизеля свежего воздуха, который, поступая через лабиринтное уплотнение в картер, одновременно препятствует своим встречным движением протеканию масла в генератор.
С боковых сторон рамы между поперечными перегородками имеется по шесть окон 20, позволяющих обслуживать коренные подшипники и узлы кривошипно-шатуниого механизма. Каждые три окна закрыты общей алюминиевой крышкой 5. Вдоль рамы с обеих сторон прилиты массивные фланцы 2 с отверстиями для установки дизеля на раму тепловоза.
Коренных подшипников семь. Из них шесть опорных и один, седьмой, опорно-упорный.
Коренной подшипник (рис. 9) состоит из крышки 1 и двух взаимозаменяемых вкладышей 2. Подшипники четвертой и седьмой опор отличаются от остальных большей шириной, а седьмой, кроме того, - двумя упорными буртами 10, удерживающими коленчатый вал от осевого смещения.
Вкладыши круглые, благодаря чему могут выниматься без подъема коленчатого вала путем проворачивания вокруг шеек. От осевых смещений они удерживаются отбуртованными выступами 8, которые входят в пазы постелей рамы и крышек подшипников, а от проворачивания - радиальным натягом.
В каждой крышке подшипника имеется вертикальное отверстие 4, а во вкладышах - отверстие 7 и кольцевая канавка 6 для подвода смазки к коренным шейкам коленчатого вала. Для улучшения смазки подшипников у стыков вкладышей выфрезерованы масляные пазы 5.
Рис. 10. Блок цилиндров:
1- блок; 2 - шпилька крепления корпуса привода масляного насоса; 3 - патрубок подвода воды; 4 - приливы со шпильками для крепления фильтра тонкой очистки топлива; 5 - заглушка для очистки канала подвода воды к насосу; 6 - шпилька крепления крышки цилиндров; 7 - отверстие для подсоединения нагнетательной полости водяного иасоса; 8-бурты для замаливания; 9 - канал; 10 - угольник для слива воды из турбокомпрессора; 11- дополнительный фланец для крепления водяного насоса; 12 - штуцер отвода масла к приводу топливного насоса и турбокомпрессору; 13 - крышка смотрового люка; 14 - установочный штифт; 15 - штуцер подвода масла к Подшипнику распределительного вала; 16 - резиновое кольцо; 17 - цилиндровая втулка; 18 - отверстие для подсоединения всасывающей полости водяного насоса; 19 - контрольная пробка; 20 - анкерная шпилька; 21 - приливы со шпильками для крепления топливного насоса; 22 - сшивная шпилька; 23 - слнвиое отверстие; 24 - отверстие для прохода штанг толкателей; 25 - малое отверстие для подвода воды; 26 - подшипник распределительного вала; 27 - продольная перегородка; 28 - седьмой подшипник распределительного вала; 29 - штуцер отвода масла к манометру: 30 - большое отверстие для подвода воды; 31 - поперечная перегородка
Блок цилиндров (рис. 10) служит для установки цилиндровых втулок, механизма привода клапанов, цилиндровых крышек, фильтра тонкой очистки топлива, топливного и водяного насосов.
Блок 1 представляет собой коробчатую чугунную отливку. Продольной перегородкой 27 внутренняя полость блока разделена на два изолированных между собой отсека.
Левый отсек (больший по ширине) состоит из шести гнезд, образуемых поперечными перегородками 31. В гнезда герметично вставлены чугунные цилиндровые втулки 17, наружные поверхности которых образуют с внутренними поверхностями блока пространство для циркуляции охлаждающей воды. Герметичность соединения цилиндровых втулок с блоком обеспечивается в верхней части притиркой опорного бурта втулки к опорному бурту пояса гнезда блока, а в нижней части-тремя резиновыми кольцами 16. Такое соединение обеспечивает свободное расширение втулок при нагреве в осевом и диаметральном направлениях.
Правый отсек (меньший по ширине) имеет пять поперечных перегородок. В этих перегородках, а также в передней и задней стенках блока запрессованы семь баббитовых подшипников 26 распределительного вала.
В правой боковой стенке блока есть шесть смотровых люков, каждые три люка закрыты одной общей алюминиевой крышкой 13. Поперечные перегородки между окнами смотровых люков образуют фланцы, служащие опорами для кронштейнов рычагов толкателей.
Над распределительным валом в верхней плоскости блока просверлены 12 отверстий 24 для прохода штанг толкателей к рычагам привода клапанов. Каждое отверстие имеет выточку под маслоуплотнительное кольцо и втулку, препятствующие попаданию, масла в зазор между крышкой цилиндров и блоком.
На левой боковой стенке блока есть два больших отверстия: круглое 18 и прямоугольное 7. Первое из них предназначено для подсоединения всасывающей полости водяного насоса, второе-нагнетательной. Отверстие 18 через канал, расположенный вдоль наружной стенки, сообщается с патрубком 3 подвода воды из холодильника тепловоза и угольником 10 слива воды из турбокомпрессора, а прямоугольное-через вертикальный канал 9 и отверстия в поперечных перегородках левого отсека с водяным пространством каждого цилиндра.
Для перепуска воды из водяного пространства в охлаждающие полости крышек цилиндров в верхней плоскости блока вокруг каждой цилиндровой втулки выполнены шесть малых отверстий 25 и два больших отверстия 30. В малые перепускные отверстия вставлены водотеплостойкие кольца, а в большие-водоперепускные резиновые втулки, уплотняемые резиновыми кольцами. В нижней части блока водяное пространство сообщается со сливным отверстием 23.
С левой стороны блока, в средней его части, имеются два обработанных прилива 21, в которые ввернуты шпильки для крепления топливного насоса. Два меньших прилива 4 у переднего торца блока служат опорами фильтра тонкой очистки топлива.
Для зачаливания дизеля при транспортировке на переднем и заднем торцах блока выполнены дугообразные бурты 8.
Крышка цилиндра (рис. 11) литая чугунная. В ней размещены форсунка, два впускных и два выпускных клапана и индикаторный кран. Вместе с днищем поршня она определяет форму и объем камеры сгорания.
В (нижней плоскости крышки имеются четыре отверстия с конусными поясками, служащими посадочными седлами клапанов. Два отверстия 10, в которые вставлены впускные клапаны, сообщаются воздушным каналом с наддувочным коллектором 18, а другие два отверстия 13, предназначенные для размещения выпускных клапанов, соединены газоотводящим каналом с выпускным коллектором 22. Сверху в отверстия верхней плиты крышки соосно четырем отверстиям нижней плоскости запрессованы направляющие втулки 14 и 15 для впускных и выпускных клапанов. Для установки форсунки в центре крышки запрессована втулка 3. Форсунка 11 уплотнена во втулке медной прокладкой 2 и закреплена двумя шпильками 9.
Внутри крышки имеется полость, служащая для подвода охлаждающей воды к своду камеры сгорания, стенкам впускных и выпускных каналов и бобышкам, в отверстия которых запрессованы направляющие втулки клапанов и втулки форсунки. Снизу эта полость сообщается восемью отверстиями с полостью охлаждающей воды блока, а сверху - с патрубком отвода воды 21. Водяная полость очищается через отверстие в верхней и боковых стенках крышки, закрываемые пробками 4. Индикаторный кран 6 сообщается с камерой сгорания внутренним каналом, в который запрессована индикаторная трубка 5.
Кольцевой бурт 7 нижней плиты и соответствующая кольцевая выточка втулки цилиндров служат для обеспечения герметичности камеры сгорания. Плотность газового стыка цилиндровой втулки с крышкой достигается за счет раздельной притирки по плите поверхностей бурта и кольцевой выточки втулки.
Два сквозных отверстия 19, расположенных со стороны наддувочного коллектора, предназначены для прохода штанг толкателей. Крышка прикреплена к блоку шпильками, для чего в ней по периметру расточено восемь сквозных отверстий 20.
Коленчатый вал (рис. 12), откованный из качественной углеродистой стали, имеет семь коренных и шесть полых шатунных шеек, которые образуют вместе со щеками шесть кривошипов. Последние расположены попарно в трех плоскостях под углом 120°, причем первый с шестым, второй с пятым, третий с четвертым совпадают по направлению. В каждом кривошипе имеется косое отверстие, в которое вставлена и развальцована трубка для прохода смазки от коренной шейки к шатунной и далее в продольный канал стержня шатуна.
Рис. 11. Крышка цилиндра:
1- крышка цилиндра; 2 - прокладка; 3 - втулка установки форсунки; 4 - пробка; 5 - индикаторная трубка; 6 - индикаторный кран; 7 - кольцевой бурт нижней плиты; « - нажимной фланец крепления форсунки; 9 - шпилька крепления форсунки; 10 - отверстие для впускного клапана; 11 - форсунка; 12 - шпилька крепления корпуса механизма привода клапанов; 13 - отверстие для выпускного клапана; 14 - направляющая втулка для выпускного клапана; 15 - направляющая втулка для впускного клапана; 16 - проставка; 17 - уплотнительное кольцо; 18 - наддувочный коллектор; 19 - отверстие для прохода штанги толкателя; 20 - отверстие для прохода шпильки крепления крышки к блоку; 21 - патрубок отвода воды; 22 - выпускной коллектор
Рис. 12. Коленчатый вал:
1- болт для крепления валоповоротного диска; 2 - кулачки; 3 - валоповоротный диск; 4 - шатунная шейка; 5 - крышка коренного подшипника; 6 - вкладыш; 7 - крышка четвертого подшипника; 8 - вкладыш четвертого коренного подшипника; Я - трубка для прохода смазки; 10 - крышка седьмого коренного подшипника; 11- вкладыш седьмого коренного подшипника; 12 - бугель; 13 - шестерня; 14 - болт бугеля; 15 - фланец; 16 - резьбовое отверстие для отжимного болта; 17 - центрирующая втулка; 18 - болт для крепления якоря генератора; 19 - маслоотбойиый бурт
Четвертая и седьмая коренные шейки при работе двигателя более напряжены и поэтому выполнены длиннее остаяьных. Седьмая шейка заканчивается буртом удерживающим коленчатый вал от осевых смещений. За буртом при помощи бугелей 12 на коленчатом валу установлена разъемная шестерня 13 со спиральным зубом, которая передает вращение распределительному валу, валам топливного и водяного насосов.
На конце вала для соединения с якорем генератора имеется фланец 15 с 12 сквозными отверстиями под болты 18. Два отверстия 16 во фланце выполнены резьбовыми и предназначены для рассоединения коленчатого вала и якоря генератора отжимными болтами. Бурт 19 между фланцем отбора мощности на генератор и шестерней совместно с корпусом уплотнения рамы образует лабиринт, препятствующий попаданию масла в генератор.
На другом конце, со стороны масляного насоса, коленчатый вал образует фланец, к которому посредством болтов 1 прикреплен валоповоротный диск 3. Внешний торец валоповоротного диска имеет два выштампован-ных кулачка 2, служащих водилом поводка вала привода масляного насоса и редуктора вентилятора холодильной камеры тепловоза. Для проворота коленчатого вала вручную на цилиндрической поверхности диска 3 выполнено 12 глухих отверстий, куда вставляют лом.
Поршень (рис. 13) выполнен из специального алюминиевого сплава. Днище поршня подвержено действию высоких температур, в связи с чем для улучшения отвода тепла оно выполнено толстостенным с плавным переходом к внутренним стенкам.
Круглое углубление 1 в центральной части днища с наружной стороны совместно с плоским дном крышки цилиндра образует камеру сгорания. Четыре углубления, выфрезерованных по краям днища, обеспечивают необходимый зазор (3,5 - 4,5 мм) между открытыми клапанами и поршнем, находящимся в в. м. т.
Чтобы избежать заедания поршня при расширении от нагрева, его боковая поверхность выполнена с небольшим конусом, в результате чего зазор между цилиндром и поршнем у днища в холодном состоянии больше, чем у нижней части поршня.
В кольцевых канавках поршня установлены (считая от днища вниз) два компрессионных трапецеидальных хромированных кольца 6, два компрессионных прямоугольных кольца 7 и три маслосъемных кольца 8. В канавках под нижние маслосъемные кольца для стока масла во внутреннюю полость поршня и далее в картер сделаны сквозные горизонтальные отверстия 16. Замкн колец при установке поршня в цилиндр смещают один относительно другого не менее чем на 120°.
Рис. 13. Поршень:
1- углубление для камеры сгорания; 2 -углубление для выпускного клапана; 3 - углубление для впускного клапана; 4 - отверстие для выемки поршня; 5 - поршень; 6, 7 - компрессионные кольца; 8 - маелосъемиые кольца; 9, 10- отверстия для подвода смазки к трущимся Поверхностям в бобышках поршня; 11 - кольцевой канал; 12 - заглушка; 13 - отверстие для выпрессовки заглушки; 14 - трубка пальца; 15 - холодильник; 16 - отверстие для стока масла; 17 - палец
Рис. 14. Шатун:
1- крышка нижней головки; 2 - штифт, фиксирующий крышку; 3 - шатун; 4 - отверстие для транспортировки шатуна; 5 - втулка верхней головки; 6 - кольцевая канавка; 7 - отверстие, соединяющее наружную кольцевую канавку с внутренней; 8 - канал для прохода смазки к верхней головке; 9 - вкладыш; 10 - шатунный болт; 11- штифт, фиксирующий болт; 12 - гайка; 13 - шплинт; 14 - штифт, фиксирующий вкладыш
Поршень с шатуном соединяют при помощи полого стального цементированного и закаленного пальца 17 плавающего типа. Во внутреннюю полость пальца завальцована тонкостенная стальная трубка 14, образующая с его внутренней поверхностью кольцевой канал 11.
В средней части пальца по окружности просверлены четыре отверстия 9, а по краям-восемь отверстий 10, служащих совместно с кольцевым каналом 11 для подвода смавки из верхней головки шатуна к трущимся поверхностям в бобышках поршня. Вокруг отверстий для пальца на поверхности поршня предусмотрены углубления 15 - так называемые холодильники; их назначение - не допустить заклинивания поршня в гильзе цилиндра при перегреве пальца.
Поршень из цилиндра вынимают при помощи приспособления, прикрепляемого болтами к днищу, для чего в последнем имеются два глухих резьбовых отверстия 4. Отверстие 13 в заглушке служит для ее выпрессовки из поршня съемником.
Шатун (рис. 14), изготовленный штамповкой из легированной стали, имеет верхнюю поршневую и нижнюю шатунную головки. Стержень шатуна двутаврового сечения. Такое сечение придает ему жесткость при действии изгибающих моментов. В стержне просверлен канал 8 для прохода смазки от нижней головки к верхней.
В верхней головке запрессована бронзовая втулка 5. На наружной и внутренней поверхностях втулки имеются кольцевые канавки 6, которые сообщаются между собой четырьмя отверстиями 7. Нижняя головка разъемная. Съемная часть - крышка 1- соединена с верхней половиной нижней головки четырьмя болтами 10, стопорящимися от проворачивания штифтами 11. Точность установки крышки относительно верхней половины обеспечивают два штифта 2, впрессованных в крышку.
Шатунный подшипник состоит из двух взаимозаменяемых вкладышей с баббитовой заливкой. В средней части вкладыш имеет отверстие, которое при установке вкладыша в съемную крышку используется для фиксации его штифтом 14, а при установке в верхнюю половину нижней головки - для прохода смазки через канал 8 к верхней головке. Глухое отверстие 4, выполненное в приливе верхней головки шатуна, служит для установки рамы.
Дизели. Общая компоновка и конструктивные особенности | Маневровый тепловоз ТЭМ1 ТЭМ2 | Механизм газораспределения