Глава 3 ПРИВОДЫ МЕХАНИЗМА ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ И
НАСОСОВ ДИЗЕЛЕЙ ТИПА Д49
1. Механизм газораспределения дизелей типа Д49
В определенные моменты поворота коленчатого вала механизм
газораспределения открывает и закрывает впускные и выпускные клапаны для
газообмена в цилиндре дизеля и приводит в действие топливные насосы
высокого давления.
Механизм (рис. 30) имеет один распределительный вал на оба ряда
цилиндров, а клапаны и топливные насосы каждой пары цилиндров обоих
рядов приводятся одним комплектом кулачковых шайб. Усилие от шайб
распределительного вала на впускные и выпускные клапаны передается через
штанги, опорами которых являются шаровые гнезда в рычагах. К
преимуществам такой схемы следует отнести меньшее количество деталей и
подшипников и, следовательно, меньшие потери на трение, меньшие силы
инерции в приводе клапанов. Механизмы всех модификаций дизелей типа Д49
аналогичны.
Базовой деталью механизма является лоток (рис. 31), устанавливаемый на
блоке цилиндров. В лотке в разъемных алюминиевых подшипниках 8 вращается
распределительный вал 9. Первый подшипник от фланца б упорный, в лотке
он зафиксирован штифтом 7.
Остальные подшипники опорные. Усилие от кулачковых шайб передается
клапанам крышки цилиндра через впускные 3 и выпускные 4 рычаги и штанги
10 к 11. Внутри ролика 15, вращающегося на оси 16, установлены две
втулки плавающего типа, что уменьшает взаимное относительное
проскальзывание ролика, втулки и оси и, следовательно, уменьшает износ
поверхностей трения. Кроме того, увеличивается количество масляных
клиньев (зазоров между деталями, заполненных маслом), уменьшающих
взаимный перекос образующих контактирующих поверхностей кулачковых шайб
и роликов. Это выравнивает давление по длине линии контакта и повышает
работоспособность пары шайба — ролик. Рычаг качается на оси 13. Для
уменьшения износа ось цементирована, а внутри рычага установлена
бронзовая втулка. Усилие от рычага лотка передается к рычагу крышки
цилиндра через составные штанги 10 и 11. Конструкция штанги позволяет
изменять ее длину и таким образом регулировать тепловой зазор в рычажном
механизме.
Масло из системы дизеля по трубе через редукционный
клапан 6 поступает в центральный канал к лотка на смазку механизма. Из
канала к масло по каналам е поступает на смазку подшипников
распределительного вала, по каналам л — на смазку толкателей топливных
насосов, по каналу г — на смазку привода распределительного вала и
вентилятора охлаждения тягового генератора (на дизель-генераторах 1-9ДГ,
1А-9ДГ,
1-26ДГ и 2-9ДГ), по зазору между болтами 14 и лотком, канавкам м, каналу
н в осях 13, каналам в рычагах 3 и 4 — на смазку всех трущихся
поверхностей деталей механизма привода клапанов. По каналам в штангах 10
и 11 масло поступает на смазку деталей крышки цилиндра и в
гидротолкатели. Стекает масло из лотка через окна а в крышке цилиндра и
далее в картер дизеля. Количество масла, поступающего в лоток,
регулируется редукционным клапаном 6. Площадь проходного сечения
редукционного клапана и, следовательно, количество поступающего в канал
к лотка масла регулируется автоматически. Клапан 6 перемещается под
действием усилия пружины и давления масла на клапан. Просочившееся через
клапан масло стекает в лоток по каналу д.
Распределительный вал (рис. 32) приводится во вращение от коленчатого
вала через зубчатую втулку 7 привода распределительного вала. Втулка 7,
кольца 5 и 6 образуют опорноупорную, а втулки 11 —опорные шейки вала 8.
Втулки 11, впускные 2, выпускные 3 и топливные 4 кулачковые шайбы
состоят из двух половин, закрепленных на валу гайками 1. Шпонки 9 не
являются силовым элементом, а только фиксируют положение шайб на валу.
Усилие передается силами трения за счет обжатия шайб на валу с помощью
конусных поверхностей гаек и шайб. Вал 8 изготовлен из легированной
стали, термообработан, втулки И — из легированной стали и для повышения
износостойкости азотированы. Рабочие профили шайб и роликов
цементированы и закалены, что обеспечивает их высокую контактную
прочность. Для повышения контактной прочности пары шайба — ролик рабочая
поверхность роликов выполняется бомбиниро-ванной (бочкообразной).
Распределительный вал и весь механизм
допускают смену кулачковых шайб без выемки вала из
лотка. Работы проводятся через окна лотка.
Половины шайб, втулок 11 и подшипников 10 вала
маркированы одним порядковым номером. Замена их производится только
комплектно. При установке на вал шайб и втулок после затяжки гаек
необходимо контролировать зазор в стыке (не менее 0,03 мм). Зазор
является непременным условием обеспечения требуемого усилия затяжкц
втулок и шайб на валу.
Рис. 30. Схема газораспределения:
1 — штангн к впускным клапанам; 2 — сторона привода насосов; 3 — сторона
привода распределительного вала; 4 — штаиги к выпускным клапанам; 5 —
топливный насос
Рис 31. Лоток с механизмом газораспределения:
1, 2 — корпус лотка, 3,4 — рычаги 5 — втулка приводная, 6 — клапан
редукционный, 7 — штифт, 8 — упорный подшипник 9 — вал
распределительный, 10, 11 — штанги, 13 — ось рычага, 14 — болт, 15 —
ролик рычага, 16 — ось ролика; а — окно, б — фланец лотка;
в, г, д, е, к, л, н — каналы, и — полость, м — канавка
Приводы механизмов предназначены для приведения во
вращение от коленчатого вала различных механизмов дизелей с необходимой
частотой вращения. Все устройства приводов представляют собой
специальные зубчатые передачи, монтируемые на подшипниках качения в
самостоятельных корпусах, которые установлены на торцах блока цилиндров.
Для уменьшения габаритов приводов в осевом направлении в них
использованы цилиндрические прямозубые шестерни, изготовленные из
легированной стали с цементацией и закалкой рабочих поверхностей зубьев.
Впадины зубьев после закалки не обрабатывают, что значительно повышает
их усталостную прочность на изгиб. Выполнение приводов в виде
самостоятельных зубчатых передач позволяет проводить их ремонт с
необходимыми проверками и регулировками вне дизеля, причем один узел
может быть заменен другим без пригоночных операций.
Приводы распределительного вала восьми-, двенадцати- и
шестнадцатицилиндровых модификаций дизелей смонтированы на торце блока
цилиндров со стороны фланца отбора мощности. От них, кроме
распределительного вала, приводятся в действие регулятор частоты
вращения, предельный выключатель и тахометры измерения частоты вращения
вала дизеля.
На дизель-генераторах с передачей
переменно-постоянного тока привод распределительного вала выполняет
дополнительные функции: приводит во вращение вспомогательные
электрические машины, стартер-генератор, возбудитель и вентилятор
тягового генератора.
Приводы насосов восьми-, двенадцати- и шестнадцатицилиндровых
модификаций смонтированы на противоположном отбору мощности торце блока
и служат для приведения в действие насосов масла, воды и топлива. В
отдельных модификациях возможен отбор мощности для вспомогательных нужд
тепловоза от центрального вала привода.
На двадцатицилиндровой модификации дизеля установлен один привод,
обеспечивающий вращение распределительного вала, водяных и масляных
насосов, регулятора частоты вращения, предельного выключателя и
тахометра. На дизелях 8ЧН 26/26 приводы выполняют также роль механизма
уравновешивания сил инерции второго порядка, для чего к зубчатым колесам
прикреплены противовесы.