IV.3. Воздухоочиститель

Для очистки воздуха, поступающего в дизель, в машинном отделении тепловоза на стенках кузова установлены два воздухоочистителя, двухступенчатые, непрерывного действия, характеризующиеся следующими параметрами: эффективность очистки воздуха не менее 98,5 %, аэродинамическое сопротивление 800 Па (80 мм вод. ст.), разрежение перед турбокомпрессором 1400 Па (140 мм вод. ст.), размеры частиц, пропускаемых воздухоочистителями, не превышают 1 мкм (наиболее вредными, ускоряющими износ поршневых колец и внутренних поверхностей втулок цилиндров дизеля, являются частицы размером 5—20 мкм). Воздух очищается в секциях воздухоочистителей, состоящих из набора сеток. Эффект пылеулавливания увеличивается после промасливания кассет в результате возрастания сцепления частиц пыли с проволочками сеток. Набор сеток в кассетах сетчатого типа образуют извилистые каналы, по которым движется очищаемый воздух. Вследствие большой инерционности частиц пыли они летят прямолинейно и, сталкиваясь с промасленными проволочками, смачиваются маслом и поглощаются масляной пленкой, т.е. происходит процесс улавливания пыли. Основной недостаток сетчатых кассет — малая пылеемкость. Увеличение пылеемкости достигается применением гофрированных сеток и укладкой их так, чтобы размеры отверстий сужались в направлении потока очищаемого воздуха, а также периодическим смачиванием кассет первой ступени в масляной ванне корпуса.

Воздухоочиститель (рис. 69) состоит из корпуса 4, сваренного из уголков и обшитого листовым металлом, нижняя часть которого образует масляную ванну. На стороне, обращенной к стенке кузова, имеется проем забора воздуха снаружи. В верхней части предусмотрен съемный лист 10 для демонтажа и монтажа колеса воздухоочистителя. К этому листу приварены кронштейн с ушком для установки упора 11 и платик для крепления к нему тремя болтами привода 13 колеса. На торцовых стенках установлены жалюзи, открываемые при переходе на забор воздуха из машинного отделения при неблагоприятных метеорологических условиях. Для исключения работы дизеля с закрытыми жалюзи привод их сконструирован так, что при закрытии жалюзи забора воздуха снаружи тепловоза, находящихся в проеме боковой стенки кузова, открываются сблокированные с ними жалюзи забора воздуха из машинного помещения. Для заправки воздухоочистителя маслом на торцовой стенке корпуса предусмотрена заправочная горловина 8, закрываемая колпачком с прокладкой. Уровень масла контролируют по горизонтальным рискам верхнего и нижнего уровней. В нижней части корпуса установлен кран для слива отстоя и съемный фланец 1 лючка для очистки загрязнений корпуса воздухоочистителя. В корпусе воздухоочистителя размещены две ступени фильтрующих элементов. Первая ступень — это четыре секторообразные кассеты, набранные из проволочных сеток, заключенные в металлические рамки, помещенные в круглом сварном каркасе колеса и закрепленные четырьмя болтами с планками 12. На ободе колеса приварена зубчатая лента, через которую передается усилие на поворот колеса, вращающегося на втулке 15. Для свободного поворота колеса и регулировки положения его внут­ри корпуса предусмотрены прокладки 16 и болты 19, зашплинтованные проволокой.

Вторая ступень состоит из двух неподвижных сетчатых кассет. Была выпущена большая партия тепловозов, оборудованных неподвижными кассетами с пенополиуретановыми элементами из материала с объемной массой 38—40 кг/м³, обработанного в растворе щелочи. Преимущество кассет с пенополиуретановыми элементами по сравнению с сетчатыми заключается в том, что при запылении пенополиуретана эффективность очистки не уменьшается, а необходимость их промывки вызывается увеличением аэродинамического сопротивления [50—70 Па (5—7 мм вод.ст.) на 100 г попавшей пыли]. Основной недостаток — малый срок службы пенополиуретана. Неподвижные кассеты крепят скобами 21 и прижимают гайками-барашками 20. Для удобства извлечения внутренней неподвижной кассеты на торцовых стенках кассет приварены зацепы.

Для поворота колеса воздухоочистителя используется пневматичес­кий привод (рис. 70), состоящий из корпуса 2, закрытого с двух сторон крышками 1 и 3, и поршня. Крышка 3 имеет направляющую для штока поршня. Поршень собран из диска 10, нажимной втулки 12, резиновой манжеты 11, закрепленных на штоке 8 гайкой 13. На конце штока укреплен упор 6, прижимаемый пружиной 7 к зубчатой ленте колеса. Положение штока от поворота вокруг своей оси фиксируется винтом 4. Воздух к приводу подводится со стороны крышки 1 от воздухопровода управления и обслуживания при включении тормозного компрессора и одновременным включением электропневматического вентиля управления воздухоочистителем. При этом цилиндр привода разобщается с атмосферой электропневматическим вентилем, сжатый воздух поступает в цилиндр и перемещает поршень, упор которого, упираясь в зубья колеса воздухоочистителя, поворачивает колесо на 70—80 мм по окружности. При отключении тормозного компрессора отключается и электропневматический вентиль управления воздухоочистителем, воздух из цилиндра привода через электропневматический вентиль уходит в атмосферу, пружина 9 возвращает поршень в исходное положение. При холостом ходе поршня колесо удерживается от проворачивания в обратном направлении упором, прижатым пружиной к зубчатому венцу колеса. При проворачивании колеса загрязненные кассеты сеток погружаются в масляную ванну, промываются в ней (покрываются свежей масляной пленкой) и поднимаются вверх.

Воздух к турбокомпрессору дизеля проходит через жалюзи воздухоочистителей в проеме стенки кузова, попадает на подвижные сетчатые кассеты, очищается от пыли и далее — через неподвижные кассеты, где воздух дополнительно очищается от пыли и частиц масла, захваченных воздухом с подвижных кассет. При заборе воздуха из машинного отделения воздух очищается только в неподвижных кассетах. Переход на забор воздуха из машинного помещения и обратно на забор воздуха снаружи тепловоза осуществляется изнутри тепловоза ручным приводом жалюзи, сблокированными вилками.

В эксплуатации необходимо следить за уровнем масла в корпусе воздухоочистителя. Повышение уровня происходит в результате попадания атмосферных осадков в воздухоочиститель и вызывает повышенный унос масла. К повышенному уносу масла приводит также увеличение частоты вращения колеса с кассетами более 2 об/ч.

Загрязнение кассет воздухоочистителя дизеля приводит к увеличению аэродинамического сопротивления, что вызывает уменьшение наддува дизеля, ухудшение процесса сгорания топлива в цилиндрах и как следствие, снижение мощности дизель-генератора.