Топливная система.
Топливная система предназначена для подачи очищенного топлива к топливным насосам высокого давления дизеля.
Топливо заправляют через одну из двух заливных горловин бака.
Для предпусковой прокачки системы и подачи топлива к топливным насосам дизеля вовремя пуска дизеля служит топливоподкачивающий агрегат (8).
После пуска дизеля топливоподкачивающий агрегат отключается, и подача топлива осуществляется топливоподкачивающим насосом (24), установленным на дизеле.
Топливная система: 1 – топливный бак(6300кг); 2 – топливозаборник; 3 – технологическое окно; 4 – топливомерная трубка; 5 – заливная горловина; 6 – топливомерная рейка; 7 – клапан аварийного питания; 8 – топливоподкачивающий агрегат; 9 – кран; 10 – трубопровод слива топлива от капелюшников форсунок; 11 – фильтр тонкой очистки топлива; 12 – трубопровод слива «грязного» топлива»; 13 – ТНВД; 14 – топливный коллектор; 15 – топливная форсунка; 16 – подпорный клапан (1,1 – 1,3 атм.); 17, 22 – невозвратные клапана; 18, 23 – фильтр грубой очистки; 19 – манометры; 20 – топливо подогреватель; 21 – предохранительный клапан (3 – 3,5 атм.); 24 – механический топливный насос низкого давления (помпа).
Топливоподкачивающий агрегат (8) засасывает топливо из бака (1) через всасывающую трубу заборного устройства (2) и фильтр грубой очистки (23), далее подает под давлением по нагнетательной трубе через невозвратный клапан (22), фильтр тонкой очистки (11), в топливные коллектора (14) к топливным насосам высокого давления (13) дизеля.
Избыток топлива через перепускной клапан (16) и подогреватель топлива (20) сливается в заборное устройство бака для топлива.
(1) Топливный бак. (8) Топливоподкачивающий (18; 23) (11) ФТО (14)Топливный коллектор
агрегат ФГО
Топливные насосы высокого давления (13) дизеля подают топливо к форсункам (15).
Через форсунки происходит впрыск топлива в цилиндры дизеля. Топливо, просочившееся из полости высокого давления форсунок, сливается по трубам (10) в топливный бак.
Для обеспечения давления топлива, необходимо для нормальной работы дизель-генератора, на нагнетательном трубопроводе после топливоподкачивающего агрегата установлен предохранительный клапан (21), отрегулированный на давление 3,0 - 3,5 кГс/см2, а в конце труб подвода топлива к топливным насосам дизеля имеется перепускной клапан (16), открывающийся при давлении 1,1 - 1,3 кГс/см2
При подготовке к пуску дизеля, после длительной стоянки, при работающем топливоподкачивающем агрегате из трубопровода удаляют воздух (отворачиванием) болтов выпуска воздуха на фильтре тонкой очистки (11), и топливном коллекторе (14).
Вентиль (9) открывают для слива топлива из трубопровода дизеля перед снятием топливной аппаратуры. Грязное топливо с полок дизеля и плиты топливоподкачивающего агрегата сливается по трубе (12) из тепловоза.
После пуска дизеля топливоподкачивающий агрегат отключается и в работу вступает топливоподкачивающий насос (24), установленный на дизеле. Топливо в этом случае проходит через фильтр грубой очистки 18 и нагнетается через невозвратный клапан (17) к фильтру тонкой очистки (11). Трубопровод к топливоподкачивающему агрегату (8) перекрывается невозвратным клапаном (22). Давление топлива в нагнетательном трубопроводе регулируется предохранительным клапаном (21).
В случае отказа топливоподкачивающего насоса дизеля топливоподкачивающий агрегат используется как аварийный. Включается агрегат с помощью тумблера на правой ВВК «Прокачка топлива».
В случае отказа и топливоподкачивающего агрегата подача топлива к дизелю будет осуществляться за счет разрежения, создаваемого плунжерными парами топливных насосов высокого давления дизеля. Топливо при этом будет поступать к дизелю через трубу с аварийным невозвратным клапаном (7), минуя фильтр грубой очистки и топливоподкачивающий агрегат.
Топливные насосы высокого давления.
ТНВД обеспечивает подачу топлива под высоким давлением к топливным форсункам в строго определенный момент времени, изменение количества подаваемого топлива.
Насосы устанавливают в специальные расточки лотка дизеля и крепят к нему четырьмя шпильками.
Толкатели насосов одноименных цилиндров правого и левого рядов приводятся в действие одной и той же кулачковой шайбой распределительного вала. Насос и толкатель объединены между собой.
Топливный насос высокого давления: 1- корпус толкателя; 2 – толкатель; 3 – регулировочные прокладки; 4 – пружина; 5 – зубчатый сектор; 6- зубчатая рейка; 7 – плунжер; 8 – штуцер подвода топлива; 9 – седло нагнетательного клапана; 10 – нажимной штуцернагнетательный клапан; 11 – гильза плунжера; 12 - тарелка; 13 – корпус ТНВД.
При вращении коленчатого вала дизеля, вращение передается через шестерни привода на кулачковый распределительный вал. При этом кулачок распределительного вала надавливает на ролик толкателя, усилие от толкателя(2) передается на плунжер (7). Плунжер перемещается, сжимая возвращающую пружину(4). Когда ролик толкателя окажется на «затылочной» части кулачковой шайбы плунжер с толкателем будут перемещаться в обратном направлении. Т.о. плунжер совершает возвратно-поступательное движение внутри гильзы (11).
В гильзе имеются два отверстия служащие для подвода и отсечки топлива. Головка плунжера имеет две отсечные кромки - верхнюю и нижнюю. На гильзе установлена шестерня (5), в пазы которой входит ведущий поводок плунжера. В зацеплении с шестерней находится рейка (6), посредством которой механизм управления топливными насосами поворачивает плунжер. Спиральные отсечные кромки плунжера расположены таким образом, что при движении рейки в корпус насоса подача топлива уменьшается, а при выдвижении - увеличивается.
Если рейки находятся на подаче топлива то, при движении плунжера (под действием пружины) к лотку в над плунжерном пространстве создается разряжение, и топливо будет всасываться из топливного коллектора через штуцер (8). При движении плунжера от лотка (под действием толкателя), лишнее топливо выдавливается обратно в топливный коллектор. Когда плунжер верхней кромкой перекроет впускные отверстия в над плунжерном пространстве создастся большое давление, при этом нагнетательный клапан, сжимая пружину, отойдет от своего седла (9). Топливо через нажимной штуцер (10) и трубку высокого давления будет поступать к топливной форсунке. Подача топлива прекратится, когда нижняя (отсечная) кромка плунжера совместится с впускным отверстием гильзы. При этом над плунжерное пространство сообщится через осевую проточку и отсечную кромку с топливным коллектором, давление упадет, и нагнетательный клапан под действием пружины сядет на свое седло.
При повороте плунжера меняется расстояние между торцевой и спиральной отсечной кромками плунжера, а значит, меняется его рабочий ход, т.е. количество подаваемого топлива.
1 – корпус насоса; 2 – тарелка нижняя; 3 – венец зубчатый; 4 – пружина; 5 – тарелка верхняя; 6 – болт; 7 – корпус нагнетательного клапана; 8 – клапан; 9 – кольцо уплотнительное; 10, 30 – фланцы; 11 – штуцер; 12 – гайки; 13 – шайбы; 14 – шпильки; 15 – втулка плунжера; 16 – плун-жер; 17 – кольцо уплотнительное; 18 - пружина; 19 – фиксатор; 20 – винт; 21 – прокладки регулировочные; 22 – корпус толкателя; 23 – ось ро-лика; 24 – винт стопорный; 25 – втулка; 26 – ролик; 27 – крышка; 28 – рейка; 29 – колпак; Г – отверстие для слива масла; Д – полость высокого давления; Е – отверстие для подвода и отвода топлива; Ж – кромки отсечные; И – отверстие для подвода масла к толкателю; L – размер ус-тановочный; Л – отверстие дренажное; М – полость низкого давления; Н – размер; П – поверхность маркировки толщины прокладок; Р – торец рейки.
Топливная форсунка.
Форсунки предназначены для впрыска топлива под давлением 320 атм. в цилиндры в распыленном виде с обеспечением равномерного его распределения по всему объему камеры сгорания.
Топливная форсунка:
1- штуцер подачи топлива; 2- штуцер отвода просочившегося топлива; 3- регулировочный штуцер; 4- тарелка пружины; 5;8- уплотнительные кольца; 6- пружина; 7- корпус; 9- толкатель; 10- колпак; 11- корпус распылителя; 12- сопловой наконечник; 13- игла распылителя; 14- щелевой фильтр.
В стальном корпусе 7 форсунки размещены сопловой наконечник распылителя 12 имеющий отверстия малого диаметра, корпус распылителя 11 и игла 13. Игла и корпус представляют собой прецизионную пару, сопряжение которой по цилиндрической направляющей и конической запорной поверхностям выполнено с высокой степенью точности. Игла 13 прижата к посадочному гнезду с помощью пружины 6 через толкатель 9. Затяжка пружины осуществляется регулировочным винтом. Затяжкой пружины устанавливается давление топлива, соответствующее моменту начала подъема иглы, 32+0,5 МПа (320+5 кГсм2).
Топливо подводится от ТНВД к штуцеру корпуса форсунки и через него поступает к щелевому фильтру 14. Фильтр представляет собой стержень, на наружной поверхности которого профрезерованы канавки, поочередно не доходящее до одного из торцов. Топливо из одной канавки в соседнюю может попасть только через зазор между стержнем фильтра и отверстием, в которое он установлен. Этот зазор для форсунок устанавливается от 0,02 до 0,1мм. Пройдя фильтр, топливо по каналу а поступает в полость корпуса распылителя к игле. Начальное усилие подъема иглы пропорционально площади кольцевого пояска на игле. При отрыве иглы топливо действует уже на всю площадь иглы и усилие на нее резко возрастает, приводя к стремительному подъему иглы.
Поступив в канал соплового наконечника, топливо через его отверстия впрыскивается в цилиндр. После впрыскивания давление топлива резко падает и игла садится на седло под действием пружины.
Просочившееся топливо через зазоры деталей форсунки, отводится через штуцер 2 регулировочного винта.
1 – наконечник распылителя сопловой; 2 – корпус распылителя; 3 – игла распылителя; 4 – колпак; 5 – кольцо уплотнительное между корпусом форсунки и колпаком; 6 – штанга форсунки; 7 – корпус форсунки; 8 – пружина; 9 – кольцо уплотнительное между форсункой и крышкой цилиндра; 10 – тарелка; 11 – винт регулировочный; 12, 14 – прокладки медные; 13 – гайка; 15 – штуцер; 16 – корпус фильтра; 17 – стержень.
Топливоподкачивающий насос.
1, 13 – втулки бронзографитовые; 2 – шестерня ведущая; 3 – корпус; 4 – кронштейн; 5,8,12 – штуцеры; 6,14 – прокладки; 7 – втулка; 9 – шарикоподшипник; 10,19 – кольца стопорные; 11 – валик; 15 – шестерня ведомая; 16 – гайка; 17 - шайба стопорная; 18 – фланец; 20 – кольцо проставочное; 21 – кольцо; 22 – штифт; 23 – шпонка; 24 – вал ведущий; 25,27 – штуцеры; 26 – крышка; 28 – манжеты; А – полость всасывания; Б – резьбовое отверстие; В – полость для отвода утечек топлива и масла; Г – полость между манжетами; Д – контрольное отверстие.
Насос топливоподкачивающий предназначен для забора топлива из расходного бака и подачи его к топливным насосам высокого давления. Насос топливоподкачивающий шестеренного типа, установлен на приводе насосов и приводится от него во вращение через промежуточный шлицевой валик 11.
Ведущий вал 24 и цапфы ведомой шестерни 15 вращаются в бронзографитовых втулках 1,13, установленных в крышке 26 и кронштейне 4. Ведущий вал имеет выносной шариковый подшипник 9. Ведущая шестерня 2 установлена на валу на шпонке 23. Вал уплотнен в кронштейне тремя манжетами 28, развернутыми в разные стороны и обеспечивающими уплотнение от просачивания топлива и масла: двумя - со стороны насосной части и одной - со стороны привода. Между манжетами установлено проставочное кольцо 20, а стопорные кольца 19 предохраняют манжеты от перемещения. В полости В установлен штуцер 12 для отвода утечек топлива и масла с уплотнений. Ведущий вал 24 для повышения износостойкости под кромками манжет имеет керамическое покрытие.
Топливо, просочившееся через зазоры между втулками 1, 13 и валами шестерен, отводится в топливную систему через штуцер 5. Смазка бронзографитовых втулок и манжет со стороны насоса обеспечивается топливом. Манжета со стороны привода смазывается маслом. Выносной шарикоподшипник 9, шлицевой валик 11 и шлицы ступицы привода насосов смазываются маслом, подводимым через штуцер 8 из масляной магистрали дизеля.