Глава II ДИЗЕЛЬ

11.1. Особенности конструкции, компоновка и основная техническая характеристика дизель-генератора 1А-9ДГ

До 1982 г. на тепловозы 2ТЭ116 устанавливали дизель-генераторы 1А-9ДГ с дизелями 1А-5Д49. С 1982 г. на эти тепловозы устанавливают модернизированные дизель-генераторы 1А-9ДГ-2 (исполнение 2) с дизелями 1А-5Д49-2, на которых применены следующие усовершенствованные узлы:

блок цилиндров с плоским стыком подвесок; стальной коленчатый вал с противовесами на каждой щеке; шатунный механизм с увеличенной жесткостью нижней головки; поршни с повышенной газоплотностью; усовершенствованная система маслоснабжения с двумя насосами масла; защита дизеля от разноса при работе на масле с перекрытием подачи воздуха на вход в ресивер дизеля и др.

Конструктивное исполнение модернизированных узлов дизель-генераторов 1А-9ДГ-2 и основное отличие их от узлов ранее выпускавшихся дизель-генераторов 1А-9ДГ будут рассмотрены ниже.

Дизель-генератор 1А-9ДГ-2 состоит из дизеля 1А-5Д49-2 и синхронного генератора, установленных на общей поддизельной раме и соединенных муфтой пластинчатого типа. Дизель является одной из модификаций мощностного ряда тепловозных дизелей типа 16ЧН 26/26, разработанных тепловозостроительным заводом им. Куйбышева (г. Коломна). Диапазон мощностей этих дизелей от 590 до 4415 кВт (800 — 6000 л. с.). Дизель-генератор обладает рядом достоинств. Он удобен в обслуживании и ремонте, его сборка и разборка производятся агрегатами (узлами), что обеспечивает взаимозаменяемость. Надежность и износостойкость деталей дизелей повышены благодаря применению высококачественных материалов для изготовления, рациональным современным методам химико-термической обработки, поверхностному упрочнению и качественным покрытиям.

Дизель четырехтактный, У-образный, 16-цилиндровый, с газотурбинным наддувом и охладителем наддувочного воздуха. Общий вид и разрезы дизель-генератора представлены на рис. 4, 5, 6, 7.

Рис. 5. Дизель-генератор 1А-9ДГ-2. Поперечный разрез:

1 — втулка   цилиндра;   2 - поршень;   3 - крышка    цилиндра;    4 - лоток;   5 — объединенный регулятор;   б —топливный   насос;   7 - выпускной   коллектор;   8 - блок   цилиндров;   9 — шатунный механизм; 10 — охладитель масла

Рис. 6. Дизель-генератор 1А-9ДГ-2. Продольный разрез:

1 — муфта; 2 — привод распределительного вала; 3 — валопровод вспомогательных агрегатов; 4 — механизм управления топливными насосами; 5 — форсунки; 6 — выпускные трубы; 7 — турбокомпрессор; 8 — охладитель наддувочного воздуха; 9 — водяной насос; 10 — фильтр грубой очистки масла; 11 — масляный насос; 12 — привод насосов; 13 — демпфер; 14 — рама

Рама под дизель и генератор сварная. В поддон заливается масло в количестве 1000 л. Блок цилиндров сварно-литой, подшипники коленчатого вала подвесного типа. Коленчатый вал стальной, азотированный. Для уменьшения напряжений, возникающих вследствие крутильных колебаний в системе: привод вспомогательных агрегатов — коленчатый вал дизеля — ротор генератора, на переднем конце коленчатого вала установлен комбинированный антивибратор, состоящий из маятникового антивибратора и силиконового демпфера вязкого трения.

Шатунный механизм состоит из главных и прицепных шатунов. Прицепной шатун болтами крепится к пальцу, установленному в проушинах главного шатуна. Поршень составной. Головка крепится к тронку шпильками. В отверстия тронка установлен палец плавающего типа, застопоренный от осевого перемещения кольцами. Поршни ох­лаждаются маслом, поступающим из масляной системы дизеля через шатуны.

В крышке расположены два впускных и два выпускных клапана, форсунка и индикаторный кран. На крышке установлены рычаги привода клапанов. Крышка нижней плоскостью опирается на блок и крепится к нему четырьмя шпильками, ввернутыми в плиту блока цилиндров. Втулка цилиндра подвешена и прикреплена к крышке цилиндра шпильками. Стык между крышкой и втулкой (газовый стык) уплотняется стальной омедненной прокладкой. На втулку напрессована рубаш­ка, которая образует полость для прохода охлаждающей воды.

Рис. 7. Дизель-генератор 1А-9ДГ. Поперечный разрез:

1 — втулка   цилиндра;   2 — поршень;    3 — крышка    цилиндра;    4 — лоток;   5 — объединенный регулятор; 6 — топливный насос; 7 — выпускной коллектор; 8 — блок цилиндров; 9 — шатунный механизм; 10 — охладитель масла

Лоток с распределительным валом расположен на верхней части блока. На лотке установлены топливные насосы. Распределительный вал один на оба ряда цилиндров приводится во вращение от коленчатого вала шестеренчатой передачей, имеющейся на заднем торце блока цилиндров, которая одновременно является приводом объединенного регулятора, механического тахометра, предельного выключателя, возбудителя, стартер-генератора и вентилятора охлаждения генератора.

Топливная система высокого давления состоит из 16 индивидуальных насосов золотникового типа и 16 форсунок закрытого типа. Топливо от насосов подается к форсункам по форсуночным трубкам.

Топливоподкачивающая система состоит из топливоподкачивающего насоса, фильтра грубой очистки, фильтров тонкой очистки и подпорного клапана, обеспечивающего необходимое давление топлива, поступающего к топливным насосам. Предельный выключатель в случае повышения частоты вращения коленчатого вала выше допустимой посредством рычажной передачи выключает подачу топлива в цилиндры дизеля и одновременно подает импульс механизму воздушной заслонки, перекрывающей поступление воздуха из воздушной улитки турбокомпрессора в охладитель наддувочного воздуха и ресивер дизеля.

Масляная система состоит из двух насосов масла, работающих последовательно, фильтра тонкой очистки, теплообменника, фильтра грубой очистки, центробежных фильтров и маслопрокачивающего насоса. Все агрегаты и трубопроводы масляной системы, кроме фильтра тонкой очистки, расположены на дизеле. Система охлаждения дизеля водяная, принудительная, двухконтурная, замкнутого типа. Циркуляция воды в системе обеспечивается центробежными насосами.

Картер дизеля вентилируется отсосом газов на всасывание в турбокомпрессор. Разрежение в картере регулируется автоматически.

В целях предотвращения скопления масла в ресивере наддувочного воздуха на дизеле имеется система удаления масла из ресивера в емкость, расположенную с левой стороны в раме. Для контроля за работой этой системы на раме предусмотрен специальный штуцер.

На переднем торце дизеля установлены привод насосов, турбокомпрессор, охладитель наддувочного воздуха, реле давления масла, автомат системы вентиляции картера. От привода насосов приводятся во вращение два насоса масла, два насоса воды, топливоподкачивающий насос. С левой стороны дизеля расположены фильтр масла грубой очистки, центробежные фильтры, теплообменник масла, объединенный регулятор с встроенной в него защитой дизеля от падения давления масла в масляной системе, пусковой сервомотор, привод механического тахометра и тахометр, с правой стороны дизеля — фильтр тонкой очистки топлива, предельный выключатель и маслоотделительный бачок системы вентиляции картера.

С переднего торца дизеля от привода насосов имеется возможность отбирать мощность на привод вспомогательных нужд тепловоза.

Пуск дизеля осуществляется через привод распределительного вала стартер-генератором, расположенным на тяговом генераторе. В генераторном режиме стартер-генератор питает цепи управления тепловоза и производит подзарядку аккумуляторных батарей.

На тяговом генераторе также расположен возбудитель тягового генератора, получающий вращение от привода распределительного вала. Стартер-генератор и возбудитель соединены с приводом распределительного вала двойными резиновыми пальцевыми муфтами.

В системе тепловоза предусмотрена защита дизеля от перегрева воды и масла.

На переднем торце дизеля установлено реле давления масла Д-250Б, которое через электросхему тепловоза обеспечивает дополнительную защиту (остановку дизеля) при падении давления масла на входе в дизель ниже 0,059 МПа (0,6 кгс/см²). Дизель имеет защиту от повышения давления в картере.

Дизели 1А-5Д49-2 имеют до 90% узлов и деталей, унифицированных с другими тепловозными дизелями мощностного ряда Д49.