Дизели локомотивов

Дизель 10Д100 и 2Д100

«Дизель 10Д100 и 2Д100
4-12-2015 22 775 0

Дизель 10Д100 – двухтактный, однорядный со встречно движущимися поршнями, непосредственным впрыскиванием топлива, прямоточной продувкой. Блок

Дизель 10Д100 – двухтактный, однорядный со встречно движущимися поршнями, непосредственным впрыскиванием топлива, прямоточной продувкой. Блок цилиндров установлен на поддизельной раме. В верхней части блок закрыт крышкой со смотровыми люками и маслооотлителями с обеих сторон дизеля. Блок является остовом, где размещены и смонтированы все механизмы и узлы, обеспечивающие работу дизеля. В передней части блока расположен механизм управления от которого считаются номера цилиндров. Стороны дизеля (левая и правая) определяются, если смотреть на наго со стороны генератора.


Оглавление:
Воздух через воздушные фильтры с правой и левой стороны тепловоза поступает к всасывающим патрубкам турбокомпрессоров. Сжатие в первой степени нагнетания, он поступает в расположенные по обе стороны верхней части дизеля воздушные трубопроводы.

Для осмотра поршневых колец, очистки ресивера и продувочных окон втулок цилиндра в воздушном ресивере предусмотрены крышки, три из которых имеют предохранительные клапаны, срабатывающие при повышении давления свыше 0.15 МПа. Поршневые кольца нижнего поршня осматривают, очищают от нагара коллекторы и выпускные окна втулок цилиндров и выпускных коллекторов через круглые юбки с крышками, установленными на асбостальных прокладках.

Дизели 10Д100 и 2Д100 принадлежат к одному типоразмеру и имеют примерно 80% аналогичных по конструкции деталей и узлов. Двигатели типа Д100 представляют собой вертикальные двухтактные десятицилиндровые дизели с противоположно движущимися поршнями и прямоточной щелевой продувкой.

Двигатели отличаются системой воздухоснабжения. Дизель 10Д100 имеет комбинированную двухступенчатую систему наддува, включаю­щую два параллельно работающих турбокомпрессора в качестве пер­вой ступени и приводной центробежный компрессор в качестве вто­рой ступени. Подаваемый в двигатель воздух охлаждается в водо­воздушном холодильнике. У дизеля 2Д100 для подачи воздуха служит приводной роторный компрессор и воздух не охлаждается. Мощность дизеля 10Д100 составляет 2200 кВт (3000 л. с.), 2Д100 — 1470 кВт (2000 л. с.). Увеличение мощности в 1,5 раза достигнуто путем повы­шения давления воздуха в ресивере с 0,13 до 0,21—0,22 МПа и при­менения охлаждения воздуха, что позволило увеличить цикловую подачу топлива.

Поперечный разред дизеля 10Д100

1 — поддизельная рама; 2, 14 — крышки коренных подшипников; 3, 15 — нижний и верхний коленчатые валы; 4, 18 — нижний и верхний шатуны; 5 — вертикальный лист блока; 6, 21 — нижний и верхний поршни; 7 — выпускной коллектор; 8 — выпускная коробка; 9 — форсунка дизеля 10Д100; 10 — топливный насос; 11 — толкатель; 12 — воздушный ресивер; 13 — кулачковый вал топливных насосов; 16 — крышка блока; 17, 25 — верхний и нижний масляные коллекторы; 19, 26 — опоры коленчатых валов; 20 — блок цилиндров; 22 — коллектор горячей воды; 23 — втулка цилиндра; 24 — рубашка втулки; 27 — люк с предохранительным клапаном; 28 — поддон.

Остовом дизеля 10Д100 (рис. 1) служит сварной блок цилиндров 20, образованный горизонтальными и вертикальными листами. К вертикальным листам блока приварены опоры 19 верхнего и 26 нижнего коленчатых валов. С боков опоры приварены также к высту­пам верхних и нижних горизонтальных плит блока. Каждая опора имеет свою крышку, которая тщательно пригнана к опоре и крепится к ней шпильками или болтами. В опорах размещены подшипники верхнего 15 и нижнего 3 коленчатых валов.

Сверху блок закрыт крышкой 16, которая имеет герметично закры­вающиеся люки, предназначенные для осмотра шатунно-кривошип­ного механизма верхнего коленчатого вала. В нижней части блока с обеих его сторон расположены смотровые люки 27. На люках одной из сторон установлены предохранительные клапаны, которые срабатывают в случае повышения давления в картере свыше 0,05 МПа. Блок установлен на сварную поддизельную раму 1, которая служит также опорой для генератора.

Внизу поддизельной рамы размещен поддон 28, являющийся маслосборником и емкостью для дизельного масла. В нижней полести поддона проходит канал, по которому масло подается к масля­ному насосу двигателя.

Б блоке вертикально установлено десять втулок 23, в каждой из ко­торых размещено по два поршня — верхний 21 и нижний 6. В верх­ней части втулка своими фланцами крепится к горизонтальному листу блока. В средней части на втулку напрессована рубашка 24. В зазоре между втулкой и рубашкой циркулирует вода для охлаждения втулки. С двух сторон в отверстиях рубашки и втулки установлены две фор­сунки 9 для подачи топлива в цилиндр и индикаторный кран.

В верхней полости блока помещены с обеих сторон кулачковые валы 13 топливных насосов. Под кулачковыми валами расположены тол­катели 11 топливных насосов, которые приводят в действие топлив­ные насосы 10. Толкатели установлены в горизонтальных листах бло­ка. Полость между этими листами служит ресивером 12 для воздуха, поступающего к верхним продувочным окнам втулки цилиндра. Эта полость должна быть герметичной, чтобы предотвращать утечки над­дувочного воздуха, находящегося под избыточным давлением, в ат­мосферу и кривошипную камеру (картер) верхнего коленчатого вала. Герметичность должна обеспечиваться в местах посадки в блок втулки с рубашкой и толкателя топливных насосов. Воздух в ресивер 12 поступает от агрегатов воздухоснабжения.

В нижней части на втулке размещена выпускная коробка 8. С двух сторон к выпускным коробкам цилиндров присоединены правый и левый выпускные коллекторы 7. Продукты сгорания удаляются из ци­линдра через выпускные окна во втулке по каналам коробки в выпуск­ные коллекторы. Выпускные коробки и коллекторы охлаждаются во­дой. Вода поступает к нижней полости охлаждения выпускных кол­лекторов, перетекает в выпускные коробки, из них — в верхнюю полость выпускного коллектора, а затем по переходным патрубкам поступает в полость охлаждения втулки и из верхней ее части по патрубкам направляется в коллектор горячей воды 22.

Масло для смазки шатунно-кривошипного механизма и других трущихся деталей, а также для охлаждения поршней подводится по верхнему 17-й нижнему 25 масляным коллекторам. Поверхности трения поршня с втулкой смазываются маслом, вытекающим из за­зоров в подшипниках и из поршня после его охлаждения.

Рис. 2 - Кинематическая схема шатунно-кривошипного механизма дизеля 10д100
Кинематическая схема шатунно-кривошипного механизма дизеля 10д100
1— шестерня привода кулачковых валов топливных насосов; 2, 16 — коленчатые валы; 3, 19 — коренные опорные подшипники; 4, 18 — коренные опорно-упорные подшипники; 5, 17 — конические шестерни; 6 — торсионный вал привода компрессора второй ступени; 7 — коническая шестерня вертикальной передачи; 8 — роликовый подшипник; 9 — шариковый под¬шипник; 10 — верхний вал вертикальной передачи; 11 — муфта; 12 - торсионный вал; 13 — нижний вал вертикальной передачи; 14 — генератор; 15 — муфта; 20 — антивибратор; 21 — шестерня с пружинными элементами; 22 — карданный вал; 23, 26 — шатуны; 24, 25 — поршни

Кинематическая схема шатунно-кривошипного механизма дизеля 10Д100 показана на рис. 2. Верхний 2 и нижний 16 коленчатые валы связаны между собой вертикальной передачей, которая обеспечивает синхронизацию вращения коленчатых валов. Верхний вал при своем вращении отстает от нижнего на угол 12°, принимая за начало отсчета угла внутренние мертвые точки кривошипов. Вертикальная передача состоит из верхнего 10, нижнего 13 и торсионного 12 валов. Торсионный вал на своих концах имеет шлицы, которыми он зацепляется с одной стороны с нижним валом вертикальной передачи, а с другой — с муфтой, закрепленной на верхнем валу. Верхний и нижний валы вертикальной передачи вращаются в роликовых 8 и шариковых 9 под¬шипниках. Шариковые подшипники являются опорно-упорными. На концах верхнего и нижнего валов вертикальной передачи посажены конические шестерни 7 со спиральными зубьями. Эти шестерни входят в зацепление с большими коническими шестернями 5 и 17, посаженными на верхнем и нижнем коленчатых валах.

Рис. 3 - Схема вертикальной передачи дизеля 2Д100
Схема вертикальной передачи дизеля 2д100

1 - верхний коленчатый вал; 2 - верхний вертикальный вал; 3 - упругая муфта; 4 - нижний вертикальный вал; 5 - нижний коленчатый вал.

Вертикальная передача дизеля 2Д100 (рис. 3) состоит из верхне­го 2 и нижнего 4 вертикальных валов, на концах которых закреплены малые конические шестерни. Валы 2 и 4 соединены между собой упру­гой муфтой 3. Остальные элементы конструкции вертикальной пере­дачи подобны этому узлу на двигателе 10Д100.

Верхний и нижний коленчатые валы (см. рис. 2) вращаются в коренных подшипниках, расположенных в опорах блока. Каждый вал имеет 11 опорных подшипников и один опорно-упорный. Опорно­упорные подшипники 4 и 18 расположены между шатунной шейкой последнего цилиндра и коническими шестернями вертикальной передачи.

Нижний коленчатый вал через полужесткую муфту 15 соединен с якорем генератора 14. Работа газов в цилиндрах через шатунно-кривошипные механизмы передается верхнему и нижнему коленчатым валам, суммируется на нижнем валу 16 и эффективная мощность пере­дается генератору. На переднем конце нижнего коленчатого вала по­сажены маятниковый антивибратор 20 и шестерня 21 с пружинными элементами между венцом и ступицей. Антивибратор дизеля 10Д100 предназначен для изменения частот собственных колебаний и уменьшения амплиту­ды крутильных колебаний валопровода на рабочих режимах. От ше­стерни 21 приводятся в действие масляный и водяные насосы и регу­лятор частоты вращения двигателя. Через кардан 22 от нижнего вала часть мощности отбирается для вспомогательных устройств теп­ловоза.

На переднем конце верхнего коленчатого вала посажена шестер­ня 1 с косыми зубьями. От этой шестерни приводятся во вращение кулачковые валы топливных насосов. На другом конце через шлице­вое соединение верхний коленчатый вал зацеплен с торсионным валом 6 привода компрессора второй ступени наддува. Кривошипы коленчато­го вала расположены между собой так, что обеспечивается работа ци­линдров в порядке 1—6—10—2—4—9—5—3—7—8.

Рис. 4 - Кинематическая схема редуктора привода компрессора дизеля 10Д100
Кинематическая схема редуктора привода компрессора дизеля 10д100

1 - верхний коленчатый вал; 2 - торсионный вал; 3, 8, 14 - роликовые подшипники сферические; 4 - шестерня с пружинными элементами; 5 - шариковый подшипник; 6 - карданный вал; 7, 11, 13 - шестерни; 9 - центробежный компрессор; 10 - опорный подшипник; 12 - опорно-упорный подшипник.

Через торсионный вал 2 (рис. 4) вращение от верхнего коленчатого вала 1 передается шестерне 4, которая содержит упругие пружинные элементы. Шестерня с пружинными элементами предназначена для смягчения ударных нагрузок, передаваемых от коленчатого вала в процессах пуска двигателя и переходных режимов. При передаче постоянного вращающего момента упругая шестерня работает как жесткая система. В случае резкого изменения передаваемого вращающего момента удар смягчается пружинными пакетами, смонтированными между ступицей и зубчатым венцом шестерни. От шестерни 4 получает вращение промежуточный вал с расположенными на нем шестернями 7 и 13 и далее вал с шестерней 11 и колесом центробежного компрессора 9. Двухступенчатый редуктор повышает частоту вращения от верхнего коленчатого вала к валу центробежного компрессора в отношении 1 : 10. Через карданный вал 6 приводится в действие вентилятор охлаждения генератора.

Рис. 5 - Кинематическая схема роторного компрессора дизеля 2Д100
Кинематическая схема роторного компрессора дизеля 2д100

1 - верхний коленчатый вал; 2 - опорный коренной подшипник; 3 - шестерня с пружинными элементами; 4 - роторный компрессор; 5 - шестерня.

У дизеля 2Д100 роторный компрессор 4 (рис. 5) получает вращение от верхнего коленчатого вала 1 через косозубые шестерни 3 и 5. Упругие пружинные элементы шестерни 3 смягчают ударные нагрузки, которые могут передаваться от коленчатого вала при пуске двигателя и на переходных режимах.

Рис. 6 - Кинематическая схема привода топливных насосов дизелей 10Д100 и 2Д100
Кинематическая схема привода топливных насосов дизелей 10Д100 и 2Д100
1, 2, 4 — шестерни; 3 — предельный регулятор; 5 — опорный подшипник; 6 — кулачковый вал топливных насосов; 7 — кулачок; 8 — толкатель; 9 — топливный насос; 10 — пружина толкателя; 11 ~ опорно-упорный подшипник; 12 — верхний коленчатый вал.

Два кулачковых вала топливных насосов (рис. 6) приводятся во вращение от шестерни 1 через промежуточные шестерни 2 и шестерни 4, расположенные на кулачковых валах. Шестерня 1 закреплена на верхнем коленчатом валу 12. Шестерни , 2, 4 имеют косые зубья. На каждом кулачковом валу имеется 10 кулачков 7 в соответствии с числом цилиндров двигателя. Шейки кулачкового вала опираются на 10 опорных подшипников 5, крайний подшипник 11 — опорно-упорный. При вращении кулачок нажимает на ролик толкателя топливных насосов. От толкателя приводится в движение плунжер топливного насоса, благодаря чему обеспечивается подача топлива в цилиндр. Пружина 10 толкателя своим давлением обеспечивает постоянное прилегание ролика к кулачку, т. е. безотрывное движение ролика по кулачку при действии сил инерции поступательно движущихся масс толкателя. На конце одного из кулачковых валов размещается регулятор предельной частоты вращения 3, предназначенный для остановки дизеля при повышении частоты вращения коленчатого вала свыше 930—960 об/мин. Регулятор воздействует через механизм управления на подачу топлива и прекращает ее, защищая дизель от аварийного режима работы.

Рис. 7 - Кинематическая схема привода маслянного насоса, водяных насосов регулятора частоты вращения и тахометра
Кинематическая схема привода маслянного насоса, водяных насосов регулятора частоты вращения и тахометра
1 — масляный насос; 2 — муфта зубчатая; 3 — вал; 4, 7 — шестерни винтовые; 5, 11, 12 — шестерни; 6 — муфта шлицевая; 8 — регулятор частоты вращения; 9 — шестерня с пружинными элементами; 10 — коленчатый вал; 13—водяной насос системы охлаждения масла и наддувочного воздуха; 14—водяной насос системы охлаждения двигателя; 15 — карданный вал/

От переднего конца нижнего коленчатого вала 10 (рис. 7) приводятся в действие масляный насос 1, регулятор частоты вращения 8, тахометр, водяной насос 13 системы охлаждения масла двигателя и наддувочного воздуха и водяной насос 14 системы охлаждения двигателя. Все приводы осуществляются от шестерни 9. Ведущий вал масляного насоса 1 получает вращение от вала 3 через зубчатую муфту 2. На валу 3 размещаются винтовая шестерня, с которой входит в зацепление винтовая шестерня 4. От вала шестерни 4 через шлицевую муфту 6 вращение передается валу, на котором расположена винтовая шестерня 7 привода тахометра и коническая шестерня привода регулятора. Шестерни 11 и 12 закреплены на валах водяных насосов 13 и 14. Водяные насосы вместе с этими шестернями представляют собой единые комплектные узлы.

Дизель-генератор 10Д100ДГ в составе дизеля типа 10Д100

дизель 10Д100
1, 17 — валы отбора мощности; 2 - масляный насос; 3 — объединенный регулятор; 4 — выпускной патрубок; 5 — тахометр; 6 — компенсатор; 7 — турбокомпрессор; 8 — маслоотделитель; 9 -- блок; 10 — крышка блока; 11 — трубопровод воздушный; 12 — топливный насос; 13 — форсунка; 14 — верхний шатун; 15 —верхний коленчатый вал; 16 — вертикальная передача; 18 — центробежный нагнетатель II ступени; 19 — воздухоохладитель; 20 валоповоротный механизм; 21 — генератор; 22 — муфта привода генератора; 23 — нижний коленчатый вал; 24 — нижний шатун; 25 — рама дизель-генератора; 26 — антивибратор; 27—привод масляного насоса и регулятора; 28, 29 — смотровые люки; 30 — трубопровод масла; 31 — коренной подшипник верхнего коленчатого вала; 32 — распределительные валы; 33 — поршень верхнего коленчатого вала; 34 — втулка цилиндра; 35 — водяной патрубок; 36 — поршень нижний; 37 — коренной подшипник нижнего коленчатого вала.

Дизель 10Д100 устройство

дизель 10д100 фото
1 - выпускной патрубок; 2 - тахометр; 3 - компенсатор; 4 - турбокомпрессор; 5 - маслоотделитель; 6 - крышка блока; 7 - трубопровод воздушный; 8 - блок дизеля 10Д100; 9 - топливный насос высокого давления; 10 - форсунка; 11 - верхний коленчатый вал; 12 - верхний шатун; 13 - вертикальная передача; 14 - воздухоохладитель; 15 - воздуходувка; 16 - тяговый генератор; 17 - нижний коленчатый вал; 18 - нижний шатун; 19 - сетка; 20 - поршень; 21 - втулка цилиндра; 22 - объединенный регулятор дизеля; 23 - антивибратор; 24 - масляный насос.

Дизель 10Д100 характеристики
10д100
Дизель 10Д100 на платформе
Основные данные
Страна постройки Украина

Заводы завод им. Малышева

Технические данные
Обозначение по ГОСТ 4393-82 10ДН 20,7/2х25,4

Марка 10Д100

Тактность 2

Расположение цилиндров однорядное вертикальное

Число цилиндров 10

Диаметр цилиндра, мм 207

Частота вращение коленчатого вала, об/мин 850

Порядок работы цилиндров 1-6-10-2-4-9-5-3-7-8

Порядок нумерации цилиндров со стороны, противоположной генератору

Рабочий объем цилиндров, л 170.9

Степень сжатия действительная 13.7

Средняя скорость поршня, м/с 7.2

Длина, мм 6015

Ширина, мм 2610

Высота от оси нижнего коленчатого вала, мм 2255

Вас заинтересуют так же следующие новости

Больше интересного

Комментарии (0)
Добавить комментарий
Прокомментировать
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
ИЛИ ЧЕРЕЗ СОЦ. СЕТЬ