Файл: Колоколов А.А. Двигатели внутреннего сгорания изотермического подвижного состава учебник.pdf

вернутое фланцами 3. Выхлопная труба закрывается защитным предохранительным металлическим кожухом 5.

Шаровое соединение показано в разрезе на рис. 93. Оно состоит из фасонной трубы 5, концы которой зажимаются при помощи шаровых уплотнителей 2. Герметичность соединения достигается уплотнительными асбестовыми прокладками 4. Для прочности крепления разъем­ ные фланцы / имеют сферическую внутреннюю поверхность, в которую плотно входят шаровые уплотнители, затягиваемые гайками 3.

Г л а в а IX

ДИЗЕЛИ 4НВД-21 И 4ВД-21/15

§52. Рабочий процесс дизеля 4НВД-21

Дизель 4НВД-21 является модернизацией дизеля 4ДВ-224, по­ этому некоторые детали и узлы их имеют конструктивное сходство (рис. 94 и 95).

В дизеле применена раздельная камера сгорания, часть объема ко­ торой заключена в надпоршневом пространстве, часть — в специальной вихревой камере головки цилиндра.

Процесс смесеобразования в дизеле происходит следующим образом. При ходе поршня вверх воздух сжимается над поршнем в камере сжа­ тия и, перетекая по каналу, заполняет вихревую камеру. По мере при­ ближения поршня к в. м. т. давление в камере сжатия повышается. За 19° поворота кривошипа коленчатого вала до момента прихода порш­ ня в в. м. т. топливный насос через форсунку 5 (см. рис. 95) подает топ­ ливо в вихревую камеру. Впрыснутое навстречу потоку воздуха топ­ ливо самовоспламеняется и частично сгорает в этой камере. Из-за мало­ го объема вихревой камеры и недостатка кислорода не может быть обеспечено сгорание всей дозы топлива. Давление образовавшихся в вихревой камере газов будет в 2—3 раза выше давления в камере сжа­ тия, и несгоревшее топливо выбрасывается с большой скоростью в основную камеру сгорания. Над поршнем образуются вихревые пото­ ки, способствующие хорошему распыливанию топлива и перемеши-

шатунные шейки

132

ванию его с воздухом. Остатки топлива полностью сгорают, повышая давле­ ние над поршнем. Образо­ вавшиеся при сгорании горючей смеси газы, стре­ мясь увеличить свой объем,

ссилой давят на поршень

изаставляют его переме­ щаться вниз.

Надо иметь в виду, что впрыснутое форсункой топ­ ливо воспламеняется не сразу; требуется какое-то время для нагревания ка­ пелек впрыснутого топли­ ва до температуры воспла­ менения. Это время назы­ вается запаздыванием вос­ пламенения. Для обеспече­ ния полного сгорания и получения полной мощ­ ности топливо впрыски­ вается в вихревую камеру дизеля 4НВД-21 с опере­ жением за 19° (по углу по­ ворота кривошипа колен­ чатого вала) до прихода поршня в в. м. т. Более поздний впрыск, топлива вызывает ухудшение его сгорания, перегрев дизеля

кое давление впрыска топлива, нетребовательность к качеству топлива, хорошее смесеобразование, лучшая приспособляемость к пе­ ременным режимам и большая мягкость работы. Однако на распыливание топлива в камере сгорания тратится часть топлива, которое сго­ рает в вихревой камере. Поэтому расход топлива у дизелей данного типа будет несколько больше, чем у дизелей с непосредственным впры­ ском топлива в камеру сжатия.

Вихревая камера дизеля 4НВД-21 располагается в головке цилиндра сбоку от его оси, в результате чего снижается нагрев днища поршня

133

от воздействия струи горячих газов, вылетающих из вихревой камеры.

В целом работа дизеля 4НВД-21 протекает так же, как и работа четырехтактных двигателей с непосредственным впрыском топлива.

§ 53. Устройство дизеля

Дизели 4НВД-21 установлены на 12- и 5-вагонных рефрижератор­ ных секциях в качестве основного силового агрегата. Общая компо­ новка и конструктивное выполнение отдельных узлов и деталей этого дизеля в основном обычные для современных быстроходных дизелей.

Цилиндры дизеля размещены в одном блоке, который устанавли­ вается на картере. Коленчатый вал монтируется в пяти коренных подшипниках, расположенных в перегородках картера. Система смазки — комбинированная: часть деталей смазывается от масляного насоса под давлением, часть — масляным туманом от разбрызгивания. Топливный насос блочного типа соединен с центробежным регулятором числа оборотов. Форсунки применены закрытого типа с бесштифтовым соплом. Система охлаждения — циркуляционная с охлаждением воды в радиаторе. Отбор мощности со стороны маховика осуществляется с по­ мощью эластичной муфты. Система пуска — воздушная или электри­ ческая.

Б л о к ц и л и н д р о в 1 (рис. 96) — литой чугунный, является основной деталью дизеля. В него вставляются четыре расположенные в ряд гильзы 5, которые изготовлены из чугуна повышенной твердости. Наружные поверхности гильз во время работы дизеля охлаждаются водой. Уплотнение водяной полости 4 в местах запрессовки гильз до­ стигается в верхней части притиркой бурта гильзы к гнезду в блоке, в нижней—двумя уплотнительными резиновыми кольцами 2, уложен­ ными в канавки. Полость каждого цилиндра уплотнена медной про­ кладкой 6.

Разъем нижней полости блока цилиндров с картером проходит по оси коленчатого вала. Во фланце 14 сделаны отверстия для шпилек 12, которыми блок крепится к картеру.

Для повышения прочности и жесткости внутри блока имеются ребра и перегородки. Через все перегородки блока параллельно оси колен­ чатого вала проходит сквозное отверстие, закрытое крышкой 3, для размещения подшипников распределительного вала.

На верхней плоскости блока размещены шпильки 7 для крепления четырех головок цилиндров и отверстия 8 для прохода охлаждающей воды из блока в головки. На боковых продольных стенках верхней ча­ сти блока установлены крышки 9, которыми закрываются люки для доступа к деталям механизма газораспределения, а на продольных стен­ ках нижней части блока —• крышки 13 люков для осмотра подшипников коленчатого вала и площадка для установки топливного насоса с на­ правляющими отверстиями 10.

По торцам со стороны четвертого цилиндра блок закрывается спе­ циальной уплотнительной крышкой а со стороны первого цилиндра

134