Система регулирования разрежения

Система регулирования разрежения предназначена для поддержания на всех режимах разрежения в картере в заданных пределах,

Принцип действия заключается в использовании давления масла, пропорционального величине разрежения в картере, для управления заслонкой, изменяющей сечение канала отсоса картерных газов.

 

Система состоит из датчика разрежения и управляемой заслонки, соединенных трубопроводом:

а) датчик разрежения (рисунок 44) установлен на приливе заднего корпуса привода насосов со стороны ряда А. Он является чувствительным элементом системы и преобразует разрежение в картере в пропорциональное ему давление масла.

Датчик состоит из литых алюминиевых корпуса 12 и крышки 10, скрепленных шпильками. Между ними зажата мембрана 11 с наклеенными с обеих сторон и скрепленными вместе дисками 4 и 6 из алюминиевого сплава. На диск 4 наклеена уплотнительная прокладка 8. Мембрана поджата к соплу 5 пружиной 7, стабилизирующей ее начальное положение.

В корпус ввернут дроссель 2, в котором собран пакет из чередующихся 25 штук диафрагм 16 (с отверстием 1,5 мм + 0,25 мм) и 26 штук проставочных колец 15. Отверстие каждой последующей диафрагмы расположено диаметрально противоположно отверстию предыдущей диафрагмы. В пакете первой и последней деталью является проставочное кольцо. С одной стороны пакет упирается во втулку 17, а с другой - поджимается упором 14;

б) заслонка управляемая (рисунок 45) является исполнительным органом системы регулирования разрежения. Пропорционально давлению масла, создаваемому в системе датчиком разрежения, она изменяет сечение канала отсоса газов.

Заслонка установлена на маслоотделителе. Ее устройство следующее:

В чугунном литом корпусе 21 закреплена винтами 9 и 14 в прорези валика 10 овальная заслонка 12. Валик поворачивается в двухрядных радиально-сферических подшипниках 11 и 18.

На наружном конце валика надета шкала 7 и закреплен клеммным соединением рычаг 16 таким образом, что при упоре его в штифт 28, деление "0" шкалы 7 должно находиться против риски Д (заслонка полностью открыта, т.е. расположена вдоль корпуса). В отверстие рычага вставлена ось 29 обеспечивающая соединение этого рычага с раздвижной тягой 6 через сферический подшипник 31. Левый конец тяги упирается в шток 3 крепления двух мембран 26. Длина тяги отрегулирована так, что при упоре рычага 16 в штифт 28 шток 3 сдвинут влево до упора в корпус 25. Растяжение пружины 5 обратной связи регулируется винтом 2, ввернутым в корпус 21. При регулировании винт вращается в отверстии втулки 20, не скручивая пружину.

Осевое смещение валика 10, равное 0-0,2 мм, обеспечивается за счет шлифовки кольца 13 (на предприятии-изготовителе). Снизу установлена крышка 17. Механизм закрыт кожухом 4.

В камеру В подается масло под давлением от датчика разрежения. Величина этого давления определяется величиной разрежения в картере;

в) система регулирования разрежения в картере работает следующим образом.

При работе дизеля масло от крана, установленного в масляной системе перед датчиком разрежения, через корпус 1 (рисунок 44) поступает к дросселю 2. Проходя последовательно дроссельные отверстия в диафрагмах 16 и камеры между ними, образованные проставочными кольцами 15, оно теряет напор и выходит из дросселя в полость А, канал в корпусе 12 и к отверстию сопла 5 с малой скоростью. Мембрана 11 прокладкой 8 прижимается к соплу 5, кроме усилия пружины 7, также и разрежением в картере, действующим на площадь мембраны. Это создает подпор масла в сопле и во всем трубопроводе после дросселя. Величина подпора пропорциональна разрежению в картере. Зависимость давления подпора от разрежения определяется соотношением площадей мембраны 11 и отверстия сопла 5.

Таким образом, давление масла (пропорциональное разрежению) через угольник 13 по трубопроводу поступает к корпусу 23 (рисунок 45) управляемой заслонки. Воздействуя на мембраны 26, оно перемещает тягу 6 вправо и, преодолевая натяг пружины 5 обратной связи, поворачивает рычаг 16, валик 10 и заслонку 12 против хода часовой стрелки, в сторону перекрытия канала отсоса картерных газов. При этом отсос газов замедляется, рост разрежения в картере ограничивается. Величины разрежения, при которых заслонка начинает прикрывать канал и полностью его перекрывает, определяются регулируемой величиной преднатяга пружины и ее жесткостью.

При уменьшении разрежения в картере плотность прилегания прокладки 8 (рисунок 44) мембраны датчика разрежения снижается, следовательно, пропуск масла через сопло увеличивается, и во всем масляном тракте после дросселя 2 подпор уменьшается. Усилие воздействия масла на мембраны 26 (рисунок 45) ослабевает и под действием пружины 5 заслонка 12 поворачивается по ходу часовой стрелки, на открытие канала отсоса картерных газов. Разрежение в картере возрастает до заданной величины.

 

Защита дизеля.

Выключатель предельный

Выключатель предельный предназначен для автоматической остановки дизель-генератора путем перестановки реек топливных насосов в положение нулевой подачи, и подачи гидравлического импульса на срабатывание воздушной захлопки в следующих случаях:

а) при повышении частоты вращения коленчатого вала дизеля выше допустимой 18,70-19,35 с^-1 (1120-1160 об/мин);

б) при аварийной остановке дизеля;

в) при ручной остановке дизеля.

Предельный выключатель астатического типа. Он установлен на приводе распределительного вала дизеля.

В корпусе 12 предельного выключателя размещено:

а) автомат выключения, состоящий из корпуса 18, стакана 17, пружин 15 и 16, прокладки 53, вала 51, шестерни 34, кулачка 50 и рукоятки 49;

б) выключатель, состоящий из штока 46, пружины 41, крышки 44 и кнопки 43;

в) чувствительный элемент, состоящий из груза 22, упора 3, пружины 9, крышки 25, регулировочных прокладок 24.

Вал 21 вращается в роликовых подшипниках 6, установленных в обойме 10, зафиксированной штифтом 11 и крышке 30.

Груз 22 с пружиной 9 и крышкой 25 установлен на валу 21 и, благодаря упору 3, вращается вместе с валом, который приводится во вращение шлицевым валом 8 от шестерни в приводе распределительного вала.

На валу 27 в плоскости вращения груза установлен рычаг 32, который под действием пружины 38 входит в зацепление со стаканом 17, который посредством втулки 19 может оказывать воздействие на механизм управления топливными насосами.

При повышении частоты вращения выше предельно допустимой под действием центробежных сил, груз, преодолевая усилие пружины 9, перемещается в радиальном направлении и нажимает на рычаг 32, выводя его из зацепления со стаканом. Стакан под действием пружины 15 и 16 резко поднимается вверх и, воздействуя на механизм управления топливными насосами, устанавливает рейки насосов в положение нулевой подачи. Одновременно с этим канавка Л на стакане сообщает полость трубы подвода масла от аккумулятора с полостью сервомотора механизма воздушной захлопки: от аккумулятора подается гидравлический импульс на мембранный пакет сервомотора. Воздушная захлопка срабатывает.

В аварийных случаях, при нажатии в кабине машиниста кнопки остановки, электрический вентиль 35, при замыкании электрической цепи сообщает через штуцер 45 полость К перед поршнем штока 46 с воздушной системой управления, что приводит к выключению подачи топлива в цилиндры дизеля.

При ручной остановке дизели предельным выключателем необходимо нажать на кнопку 43. При этом шток 46 выводит рычаг 32 из зацепления со стаканом.

Для возврата предельного выключателя в рабочее состояние рукоятку 49 необходимо переместить вверх. Вал 51 с кулачком 50 повернет шестерню 34 и опустит стакан 17 вниз. Под действием пружины 38 и упора 31 рычаг 32 входит в окно И стакана: предельный выключатель подготовлен к работе.

Смазка подшипников предельного выключателя осуществляется от привода распределительного вала через отверстия Ж. Масло сливается через отверстие Е в привод распределительного вала.

 

Захлопка воздушная

Захлопка воздушная предназначена для автоматической остановки дизель-генератора перекрытием наддувочного воздуха перед охладителем при увеличении коленчатым валом допустимых пределов частоты вращения (при разносе).

Принцип действия захлопки - использование для автоматического перекрытия наддувочного воздуха импульса в виде давления масла, подаваемого на исполнительный механизм при срабатывании предельного выключателя. При этом, с целью уменьшения возникавшего помпажа турбокомпрессора воздух из полости улитки выпускается наружу через автоматически открывавшуюся заслонку 8 (рисунок 55) при посадке захлопки 3 на кольцо 23 седла 22.

Остановка дизель-генератора может быть произведена и вручную нажатием на кнопку:

а) предельного выключателя (при этом автоматически срабатывает воздушная захлопка);

б) кнопку 4 (рисунок 47) независимо от предельного выключателя;

в) аварийной остановки дизель-генератора в кабине машиниста (с автоматическим срабатыванием предельного выключателя и воздушной захлопки).

Перед пуском дизель-генератора необходимо взвести сначала механизм предельного выключателя, а затем - воздушной захлопки.

Устройство воздушной захлопки следующее.

К торцу патрубка воздушной улитки 2 прикреплено седло 11, с вставленным в паз типа "ласточник хвост" резиновым кольцом 10.

К приливу улитки крепится крышка 13 с встроенным механизмом воздушной захлопки.

В крышку вставлены втулки 48 с подшипниками 34 и сальниками 37. Осевой натяг сальника, равный 0,2-0,5 мм, обеспечен подшлифовкой кольца 40. В подшипниках - ось 44, не шлицах которой установлен рычаг 52. К концу рычага с помощью шарнира крепится захлопка 12.

Шарнир состоит из двух заведенных в сквозные прямоугольные пазы проушины захлопки и рычага сухарей 74, разжимаемых пружинами 73. При взведенном положении механизма захлопка опирается на три амортизатора 84, ввернутых в резьбовые отверстия (М10-7Н) крышки 13. Осевое перемещение рычага 52, равное 0,1-0,3 мм. обеспечено обработкой торцов колец 26.

На левом конце оси 44 установлены: рычаг 50, на шлицах полумуфта 46 ж рычаг 43. Рычаг 50 отцентрирован относительно заслонки 82 кольцом 41. Осевое перемещение рычага 50, равное 0,2-0,4 мм, обеспечено кольцом 47.

Рычаг 50 состоит из планки 76 сварной конструкции, к которой крепится основание 75, на конце ввернут винт 78. К заслонке 82 рычаг поджимается пружиной 7, зацепленной за ось 6 и уголок 8.

За ось 42 рычага 43 зацеплена пружина 5, прижимающая захлопку 12 к амортизаторам 84, когда механизм захлопки взведен, и к кольцу 10, когда механизм в нерабочем состоянии.

На правом конце оси 44 установлены на шлицах полумуфта 32, застопоренная от перемещения влево кольцом 31. С полумуфтой 32 связана кулачками полумуфта 30, в

которую упирается втулка 26, являющаяся направлявшей для пружины 27. Пружина левым усом входит в отверстие полумуфты 30, а правым - в отверстие стопора 25. Втулка 26 стопорится кольцом 28. На полумуфту 30 одета втулка 24, застопоренная на полумуфте кольцами 29, Винтом 23 обеспечивается сцепление втулки 24 с полумуфтой 30, Рукоятка 22 ввернута во втулку 24 и в рабочем положении механизма фиксируется стопором 51.

Рычаг 50 через винт 78 воздействует на заслонку 82 антипомпажного клапанного устройства: во втулку 80 направляющей 83 вставлен шток 79, упирающийся сферической частью в упомянутую заслонку. Шток вместе с заслонкой поджимается пружиной 81 к посадочной опорной поверхности - резиновому кольцу 77, установленному аналогично кольцу 10. Винт 78 относительно заслонки 82 отрегулирован так, чтобы при упоре захлопки 12 в амортизаторы 84 и угле Ю, равном 85°30' ± 10' (см. разрез Т-Т), винт должен касаться заслонки. В этом положении открытие заслонки не допускается.

На крышке 13 сверху закреплена плита 55 с мембранным и кнопочным устройствами и стойкой 63 для оси 70 защелки 64. Эти устройства представляют из себя следующее.

Мембранный пакет состоит из штока 57 с надетыми на него двумя мембранами 56 и накладки 69, скрепленных зашплинтованной гайкой 53. Накладка 69 установлена на шток 57 внутренней фаской со стороны мембран.

В отверстие штока 57 вставлен шток 61, который упирается в мембраны 59 (2 штуки), являющиеся опорной поверхностью кнопки 4. Кнопка выступает из крышки 60, закрепленной вместе с корпусом 62 на плите 55.

Гайка 68 мембранного пакета соприкасается с защелкой 64.

Возврат защелки осуществляется с помощью пружины 58 и штока 54 с зашплинтованной гайкой 53. Зазор Н₁, равный 1,0 - 1,5 мм, обеспечивается установкой прокладок 65, 66, 67 при нажатии на кнопку 4 до упора.

В корпус 62 ввернут дроссель 3, состоящий из штуцера 20 с вложенным в его отверстие дросселем 16 и надетым на него поворотным корпусом 18, закрепленным гайкой 15. Дроссель 16 - это цилиндрическое тело с нарезанными на нем канавками, образующими полости. Канавки между собой соединены продольным пазом.

Для взвода захлопки рукоятку 22 необходимо расстопорить, повернуть до западания защелки 64 под упором Я и возвратить на стопор 51. При этом винт 23 упрется в поверхность Э паза полумуфты 30 и начнет поворачивать ее по ходу часовой стрелки. Полумуфта 30 кулачками повернет полумуфту 32, соединенную шлицами с осью 44. Вместе с осью повернется рычаг 52 с захлопкой 12 до упора захлопки в амортизаторы 84. Захлопка прижмется к амортизаторам пружиной 5 за счет поворота рычага 43 вместе с осью 44. Одновременно кулачок А₁ полумуфты 46, сцепляясь с кулачком Б₁ рычага 50, поворачивает его, и винт 78 отходит от заслонки 82. Под действием пружины 81 заслонка прижимается к кольцу 77, обеспечивая герметизацию внутренней волости воздушной улитки.

При нормальной работе дизель-генератора масло из патрубка 18 (см. рисунок 55) (после фильтра) по трубе 19 поступает через дроссель 20 в мембранную полость Г захлопки. заполняет ее и, не создавая в ней рабочего давления, сливается по трубе 5 через угольник 11 и отверстие Б стакана 12 в полость В предельного выключателя 16 и откуда - в привод распределительного вала. При прохождении по этому тракту масло вытесняет воздух из всех полостей и труб.

Одновременно из патрубка 18 масло по трубе 17 через угольник 10 попадает в канавку А стакана 12 предельного выключателя 16.

Таким образом, при взведенных механизмах предельного выключателя и воздушной захлопки и нормальной работе дизель-генератора: отверстие Б и канавка А разобщены, причем отверстие Б сообщено со сливом; механизм воздушной захлопки 2 во взведенном состоянии удерживается защелкой 21; заслонка 8 пружиной 7 и давлением наддува прижата к кольцу 9, герметизируя полость улитки 1 турбокомпрессора, наддувочный воздух из улитки через отверстие седла 22 проходит в охладитель наддувочного воздуха и далее - в ресивер дизеля.

При аварийном повышении частоты вращения коленчатого вала дизель-генератора груз 15 предельного выключателя 16 под действием центробежной силы, перемещаясь в радиальном направлении, воздействует на рычаг 14 и выводит его из зацепления со стаканом 12. Под действием пружины 13 стакан перемещается вверх, выводит рейки топливных насосов в положение прекращения подачи топлива и соединяет канавкой А напорную трубу 17 со сливной 5, При этом масло под давлением попадая в трубу 5, создает "обратную волну", способствующую быстрому наращиванию давления в мембранной полости Г. Усилие давления масла в полости Г перемешает мембранный пакет 4 влево, он нажимает на защелку 21, которая выходит из зацепления с упором Я полумуфты 30 (см. рисунок 47). Под действием пружины 27 полумуфта 30 поворачивается против хода часовой стрелки и, сцепляясь кулачками с полумуфтой 32, поворачивает ее вместе с осью 44, рычаг 52 с захлопкой 12 также поворачивается вместе с осью. Перед посадкой захлопки 12 на кольцо 10 седла 11 полумуфта 30 разобщается с полумуфтой 32, а рычаг 52 с захлопкой 12 продолжают поворачиваться под действием пружины 5 и потока наддувочного воздуха до посадки захлопки на кольцо 10.

При этом полумуфта 46, сцепляясь с рычагом 50, поворачивает его таким образом, что он винтом 78 нажимает на заслонку 82; заслонка перемещается влево, выпуская наружу находящийся в полости улитки 2 воздух, уменьшая помпаж компрессора.

Закрыв отверстие седла 11, захлопка превращает доступ воздуха в дизель, дизель-генератор плавно снижает частоту вращения и останавливается.