ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Подшипники коленчатого вала

12 3 4

Рама (картер) дизеля ПД1М

Основным связывающим звеном всех сборочных единиц и деталей является жесткая чугунная литая рама дизеля коробчатого типа. Внутри рамы имеются поперечные перегородки с постелями для вкладышей подшипников, которые служат опорой коленчатого вала. На раму установлен цельнолитой чугунный блок цилиндров, также рама служит для установки на ней дизеля и генератора, соединенных муфтой, кроме того, на раме также крепят отдельные сборочные единицы вспомогательного оборудования. Поддизельные рамы, обладая достаточной жесткостью, вместе с блоком дизеля обеспечивают нормальную работу шатунно-кривошипного механизма.

Рама (картер) дизеля ПД1М представляет собой цельную отливку из серого чугуна, служащую основанием для блока дизеля и станины генератора, а также для коленчатого вала, корпуса распределительного и кулачкового вала, корпуса привода масляного насоса. Блок дизеля и станина генератора прикреплены к раме с помощью сшивных шпилек и анкерных болтов и фиксированы на раме двумя контрольными штифтами. На уширенной части поверхности 7 рамы со стороны генератора прикреплен также на шпильках корпус привода распределительного и кулачкового валов. Передняя обработанная поверхность 15 служит для крепления на ней корпусов валоповоротного диска и привода масляного насоса. С обеих сторон на раме для осмотра шатунно-кривошипного механизма имеются люки 2, закрываемые крышками (по одной крышке на три люка) на паронитовых прокладках. Чтобы давление внутри рамы дизеля не поднималось выше атмосферного, ее внутренняя полость сообщается с всасывающей полостью турбокомпрессора через сапун, установленный на крышке корпуса привода распределительных валов.

Рама по длине разделена семью перегородками 13, служащими основаниями для коренных подшипников коленчатого вала. Опоры четвертого и седьмого подшипников уширены, так как они несут значительно большую нагрузку, чем остальные. Полости между перегородками сообщаются между собой через отверстия. Нижняя часть рамы имеет уклон от краев к середине и служит маслосборником. Каналом 14 маслосборник соединен с полостью масляного насоса. На входе в канал установлена фильтрующая сетка. Сверху маслосборник закрыт шестью металлическими сетками. Масло в раму заливается через горловину, ввернутую сверху в прилив рамы с левой передней стороны. Масло сливают через трубу, ввернутую в отверстие 12. С правой стороны рамы через окна в перегородках проходит маслоподводящая труба 3, от которой через штуцера и масляные трубки масло под давлением подводится для смазывания коренных подшипников коленчатого вала, подшипников распределительного и кулачкового валов, а также подводится к рычагам толкателей и пальцу промежуточной шестерни привода распределительных валов. Механический обработанный задний торец блока имеет кольцевую центрирующую проточку для фиксации станины тягового генератора. К поверхности 6 прикрепляют разъемный корпус уплотнения коленчатого вала, предохраняющего полость генератора от попадания в нее масла из рамы дизеля. Принцип устройства уплотнения заключается в использовании разности давлений в картере рамы и в полости генератора. Создаваемый вентилятором генератора подпор воздуха в полости не дает маслу проникнуть через уплотнение.

Рама дизеля ПД1М крепится жестко на раме тепловоза с помощью шпилек. Для разгрузки шпилек от срезывающих усилий к настильному листу рамы приварены упоры, удерживающие раму от продольных и поперечных перемещений.

К наиболее серьезным повреждениям, появляющимся в поддизельной раме, относятся: трещины, ступенчатость постелей коренных подшипников.

Трещины чаще всего встречаются в зонах максимальных нагрузок и концентрации напряжений. В раме дизеля трещины наблюдаются в местах переходов вертикальных ребер к постелям коренных подшипников и боковых стенок к лапам крепления. Трещины отыскивают методами цветной или магнитной дефектоскопии.

Ступенчатость постелей коренных подшипников возникает в результате остаточной деформации как самого блока , так и крышек подшипников. При этом постели подшипников несколько смещаются и деформируются, их несущие части из-за различия в величинах деформаций по опорам располагаются как бы на разных уровнях – ступенями, соосность постелей нарушается.

Ступенчатость постелей коренных подшипников поддизельной рамы определяют с помощью технологического вала или оптическим способом.

При ревизии блока и картера дизеля должны быть проверены надежность крепления блока с рамой дизеля и картера с рамой тепловоза. Осдабшие гайки и болты закрепляются, ослабшие призонные болты заменяются. Допускается оставлять без замены до двух оборванных шпилек крепления картера дизеля ( со стороны генератора) и одну оборванную анкерную шпильку.

При ревизии картера следует убедиться, нет ли трещин в местах перехода поперечных перегородок с продольными стенками и вертикальных ребер с постелями подшипников и в местах перехода от боковых стенок к лапам крепления и верхних углах смотрового люка картера у второй и четвертой опоры.

Картерные люки ремонтируются. Вновь устанавливаемые сетки картера должны соответствовать чертежу. Допускается уменьшение площади живого сечения сеток картера не более, чем на 25%, а сетки всасывающего канала масляного насоса не более, чем на 5%.

Блок цилиндров

Блок цилиндров служит базой для размещения цилиндро-поршневой группы и большинства других сборочных единиц и агрегатов дизеля. Он воспринимает усилия от давления газов на поршни в цилиндрах и силы инерции деталей шатунно-кривошипного механизма, совершающих возвратно-поступательное и вращательное движения. Поэтому прочность и жесткость блока должны быть достаточно высокими, поскольку деформация блока во время работы дизеля в значительной степени влияет на надежность деталей шатунно-кривошипного механизма.

Блок цилиндров дизеля ПД1М отлит из серого чугуна. По длине блок разделен пятью перегородками 15 на гнезда для установки цилиндровых втулок. Внизу поперечные перегородки имеют окна для подвода охлаждающей воды. На бурты верхнего пояса опираются цилиндровые втулки. Нижний пояс блока служит для направления втулок в блоке и является опорной поверхностью для их резиновых уплотнительных колец. Для увеличения жесткости поперечные перегородки и стенки блока снабжены вертикальными и горизонтальными ребрами. Цилиндровые втулки не имеют специальных водяных рубашек охлаждения. Они охлаждаются водой, циркулирующей в полости блока. Уплотнение верхней части водяной полости достигается тщательной подгонкой кольцевой плоскости бурта цилиндровой втулки к бурту 23 верхнего пояса блока, а нижней части – тремя резиновыми кольцами на нижнем поясе втулок.

С правой стороны отсек цилиндров отделен продольной перегородкой. За ней размещается распределительный вал, рычаги толкателей и штанги привода клапанов. Распределительный вал уложен в бронзовых подшипниках, залитых баббитом и запрессованных в отверстия перегородок блока. Масло к подшипникам поступает из картера по трубкам, а затем по вертикальным и горизонтальным каналам в блоке. Отсек распределительного вала имеет люки, закрытые двумя крышками и уплотненные паронитовыми прокладками. К приливам 12 с левой стороны прикреплен корпус топливного насоса, а к приливам 18 – фильтр для топлива. В нижней части блока имеется отверстие 17 для слива воды. Другое такое же отверстие является контрольным. Открывая его, проверяют, вся ли вода слита. Вдоль левой стороны блока проходит узкий продольный канал 13 для воды, сообщающийся с отверстиями во фланцах 10 и 22.

К фланцу 6 с отверстием прикреплен нагнетательный патрубок водяного насоса, корпус которого прикреплен к фланцу 7. К фланцу 10 подсоединен всасывающий патрубок насоса. Фланец 22 имеет плато 21 для крепления патрубка подвода воды от охлаждающего устройства. Пройдя по продольному каналу в блоке во всасывающую полость насоса через отверстие 10 вода нагнетается через отверстие во фланце 6 и далее в охлаждающие полости цилиндров.

Для перепуска воды из водяного пространства охлаждения цилиндров в охлаждающие полости крышек, вокруг каждого цилиндра верхней полости блока проделано по шесть малых отверстий 3 и два больших отверстия 2. Перепускные отверстия уплотнены водотеплостойкими резиновыми кольцами.

На верхней плоскости блока с правой стороны имеются двенадцать отверстий 1 для прохода штанг привода рабочих клапанов. По этим же отверстиям стекает масло из коробки привода клапанов в картер. В соединениях между крышкой и блоком установлены уплотнительные резиновые кольца.

Наиболее серьезными повреждениями блока дизеля могут быть трещины, искажение формы расточек в блоке под втулки цилиндров, кавитационные разрушения и коррозия поверхности блока, охлаждаемой водой.

У блока дизеля трещины возникают в посадочных гнездах втулок цилиндров. Трещины в блоке дизелей выявляют методами неразрушающего контроля (цветной и магнитопорошковой дефектоскопией).

Искажение формы расточек под втулки цилиндров у блока дизеля происходит в основном в верхней части в плоскости, перпендикулярной оси коленчатого вала. Устраняют искажение формы расточек под втулки цилиндров наращиванием отдельных участков электроискровым способом.

При производстве ТР-3 необходимо произвести осмотр вставных колец блока дизеля, которые могут быть установлены при капитальном ремонте. Кольца, имеющие ослабления, трещины, овальность выпрессовываются и заменяются. Постановка колец производится с применением эпоксидных смол. Герметичность блока после запрессовки втулки проверяется опрессовкой водой с температурой 50-60°С давлением 0,30-0,35 МПа (3-3,5кгс/см²) в течение 20 мин. Течь воды в соединениях не допускается.

Кавитационные разрушения стенок блока и втулок цилиндров дизеля наблюдаются в зауженных сечениях охлаждающей поверхности блока. Свищи от коррозии в блоке устраняются путем заварки или постановки гужонов или накладок. Разрешается устранение свищей в блоке с применением эластомера ГЭН-150(В) или эпоксидных смол.

Допускается оставлять дефекты некоррозионного характера на посадочном гнезде блока при сохранении ширины притирочного пояска не менее 2 мм.

Втулки цилиндров

Втулки цилиндров дизеля служат в качестве направляющих для перемещения поршней. Они образуют рабочий объем цилиндров, в котором происходит преобразование химической энергии топлива в механическую энергию для вращения коленчатого вала дизеля. В связи с высокой температурной напряженностью они требуют охлаждения, а возвратно-поступательные перемещения поршня с большой скоростью предъявляют высокие требования к чистоте обработки внутренней поверхности и качеству масла. Для отвода тепла, выделенного при сгорании топлива, от стенок цилиндров они омываются водой, циркулирующей между блоком дизеля и охлаждающими секциями радиаторов.

У дизеля ПД1М охлаждающая вода циркулирует непосредственно между втулками и корпуса блока, и поэтому специальных рубашек втулки не имеют.

Цилиндровые втулки отливают из специального антифрикционного легированного чугуна. Их внутренняя поверхность для снижения потерь на трение обрабатывается хонингованием.

Втулка цилиндров дизеля ПД1М выполнена с некоторым утолщением от середины к верху, так как в верхней части давление газов значительно больше, чем в нижней.

Водяное пространство между втулкой цилиндра и блоком уплотнено в верхней части тщательной обработкой сопрягаемых опорных поверхностейАбурта втулки и блока, а в нижней части – тремя резиновыми кольцами, установленными в канавках 2 втулки. Плотность газового стыка между втулкой цилиндра и цилиндровой крышкой обеспечивается тщательной притиркой по поверхности Б.

Перед демонтажем втулки из блока спускают воду из системы охлаждения, снимают клапанную коробку, цилиндровую крышку и вынимают поршень с шатуном. Втулку извлекают из блока при помощи приспособления и мостового крана.

Характерные неисправности втулок цилиндров: износ рабочей поверхности, вызывающий изменение ее цилиндрической формы; трещины, потеря герметичности водяного и газового стыков, коррозия стенок. Измеряется износ рабочей поверхности цилиндровых втулок. Втулки имеющие задиры, глубокие риски, наволакивание металла на рабочей поверхности, трещины в любом месте, коррозию стенки более 50% толщины, заменяют, а имеющие износ по Iпоясу , превышающий допустимое значение, восстанавливают местным хромированием. Наработок в верхней части втулок от работы поршневых колец более 0,15 мм зачищается до плавного перехода. Цилиндровые втулки, имеющие глубокие риски, подплавление металла на рабочей поверхности цилиндра и трещины независимо от размера и места расположения, подлежат замене. Допускается оставлять без замены втулки, если риски и мелкие задиры на рабочей поверхности цилиндра глубиной не более 0,5 мм и общей площадью не более 50 мм².

Внутреннюю поверхность втулки цилиндра измеряют индикаторным нутромером. Размер и характер износа, а также степень деформации рабочей поверхности втулки и цилиндра определяют перед выемкой ее из блока и после установки в блок.

Втулки первого и шестого цилиндров, имеющие износ в верхней части (Iпояс) 0,35 мм, на очередном текущем ремонте ТР-3 или ТР-2 разрешается менять местами с втулками других цилиндров данного дизеля, имеющими наименьший износ. Для продления срока службы разрешается втулки, имеющие износ не более 0,5 мм и овальность более 0,2 мм, поворачивать на 90º по отношению к оси коленчатого вала. При этом на втулку наносят новую риску.

Перед окончательным монтажом втулки цилиндра в блок производится ее «прикидка» без резиновых колец, а окончательный монтаж – с помощью приспособления.

Герметичность водяных стыков между втулками цилиндров и блоком проверяют опрессовкой горячей водой при температуре 50 - 60ºС давлением 0,30 – 0,35 МПа в течение 20 мин. Течь воды по нижнему пояску В устраняется заменой резиновых колец. Нарушение герметичности водяного стыка между блоком и втулкой по пояску А и газового стыка между втулкой и цилиндровой крышкой по поверхности Б устраняют шабровкой контактных поверхностей втулки с последующей их притиркой с помощью приспособлений, представляющих собой кольца соответствующей формы. Качество прилегания контактирующих поверхностей проверяют по краске. Прилегание должно быть непрерывным по всей окружности с шириной притирочного пояска не менее 2 мм. Для обеспечения герметичности по стыку А разрешается на посадочную поверхность бурта втулки наносить клей-эластомер ГЭН-150(В) или эпоксидную смолу на блок.

Коленчатый вал

Коленчатый вал дизеля работает в очень сложных и тяжелых условиях. Он испытывает значительные усилия от давления газов, передающиеся шатунно-поршневым механизмом, от сил инерции поступательно движущихся масс, а также усилия и моменты, возникающие вследствие крутильных колебаний.

Коленчатый вал дизеля ПД1М откован из стали 40. Кривошипы шатунных шеек повернуты один относительно другого на 120°. При этом получается, что каждые два кривошипа одинаково направлены. Коренные шейки четвертого и седьмого коренных подшипников шире остальных. Четвертая шейка воспринимает инерционные силы от движущихся масс двух цилиндров – третьего и четвертого. Седьмая же шейка воспринимает часть массы якоря генератора и является еще и упорной. Она заканчивается буртом, удерживающим коленчатый вал от осевых смещений.

Для подвода масла от коренных шеек к шатунным выполнены наклонные каналы 9 с вставленными в них трубками. На заднем конце вала имеется фланец 7 для присоединения якоря генератора. Два отверстия во фланце с резьбой служат для рассоединения коленчатого вала и якоря генератора отжимными болтами. Между фланцем отбора мощности и седьмой коренной шейкой установлена разъемная шестерня 8 со спиральными зубьями, передающая вращение распределительному валу, валам топливного и водяного насосов.

На переднем конце вала болтами прикреплен валоповоротный диск 1, имеющий по наружной цилиндрической поверхности двенадцать глухих отверстий, куда вставляют монтажный лом при повороте коленчатого вала вручную. Внешний торец диска 1 имеет два выштампованных ушка 2 со сменными кулачками, служащими водилом поводка вала масляного насоса и шкива привода редуктора вентилятора охлаждающего устройства.

К неисправностям коленчатого вала относятся износ шеек и трещины.

При текущем ремонте проверяют микрометражом овальность только наиболее изнашиваемых коренных шеек. В случае нагрева и местного прогиба какой-либо шейки вследствие аварийного выхода из строя вкладышей подшипника (расплавление баббита, проворот или разрушение вкладышей) дополнительно измеряют индикаторным приспособлением биение коренных шеек вала.

Овальность шеек коленчатого вала в эксплуатации ограничивается 0,15 мм, допустимое биение – 0,25 мм.

Цилиндрическую форму шеек коленчатого вала восстанавливают при заводском ремонте станочной обработкой шеек (шлифованием с последующей полировкой) под ремонтный размер. При этом размеры отдельных коренных и отдельных шатунных шеек одного вала не должны отличаться между собой более чем на одну ремонтную градацию (0,5 мм). Это позволяет иметь меньшее число вкладышей различных градаций на одном дизеле.

Прогиб какой-либо шейки стального коленчатого вала устраняют термической или механической плавкой, т. е. укорачиванием волокон выпуклой стороны шейки вала или удлинением сжатых волокон вогнутой стороны.

Допускается ручная опиловка шеек коленчатого вала для устранения забоин и других дефектов.

При ремонте коленчатого вала допускается:

- оставлять на поверхности каждой шатунной или коренной шейки до двух забоин общей площадью 200 мм². Площадь одной из забоин не должна превышать 120 мм², а глубина 2 мм. Острые кромки и края забоин должны быть заовалены и заполированы так, чтобы обеспечивался плавный переход от наиболее глубокого места к цилиндрической поверхности шейки;

- оставлять на шатунных и коренных шейках линейные неметаллические включения (волосовины) без выхода на галтели: не более 7 шт. на одной шейке длиной до 8 мм при условии, что они не расположены цепочкой более 3 шт. в одной линии и расположены под углом не более 45º к оси вала;

- оставлять на шатунных и коренных шейках групповые неметаллические включения диаметром 0,5-1,5 мм в количестве одной группы до 15 точек в группе, расположенных на площади не менее 6 см².

При ремонте коленчатого вала запрещается:

- устанавливать на дизель коленчатый вал, на одной из шеек которого имеется групповое расположение цепочкой точечных неметаллических включений длиной свыше 40 мм, а также если на нем имеются неметаллические включения более, чем на трех смежных шейках;

- производить какие-либо сварочные работы на коленчатом валу без разрешения Департамента локомотивного хозяйства.

Подшипники коленчатого вала

Вкладыши коренных подшипников бывают толстостенные и тонкостенные. Толстостенные вкладыши постепенно уступили место в современных быстроходных дизелях тонкостенным. Тонкостенные вкладыши, имеющие меньшие размеры и массу, более экономичны для серийного производства и позволяют обеспечить взаимозаменяемость при сборке и ремонт без пришабровки и пригонки. Благодаря постановке тонкостенных вкладышей в постели подшипника с некоторым натягом достигается необходимая плотность их прилегания к шейке вала, что плохо обеспечивается при толстостенных вкладышах.

Коренные подшипники дизеля ПД1М состоят из двух одинаковых бронзовых канавочных вкладышей 2, крышки 3, установленной на шпильках 4 на раме дизеля, и трубки, подводящей масло к отверстию а подшипника. Вкладыши установлены с натягом 0,26 мм, удерживающим их от проворачивания. От осевого смещения вкладыши фиксируются выступами д, входящими в пазы постелей рамы и крышек. По толщине вкладыши изготовляют по десяти градационным размерам. Толщина вкладыша нулевого градационного размера 7,5 мм, а десятого 10 мм. Толщина баббитовой заливки вкладышей 0,75 мм.

Вкладыши подшипников отличаются по ширине. У четвертого она равна 179 мм, у седьмого – 208 мм, а у остальных – 146 мм. Вкладыши седьмого подшипника д имеют бурты, которые ограничивают перемещение вала в подшипнике. Рабочие поверхности буртов также залиты баббитом. Плотная посадка крышки в опоре разгружает шпильки 4 от срезывающих и изгибающих усилий.

Проверяется в специальном приспособлении величина натяга и прилегание каждого вкладыша по постели. Проверяется, нет ли трещин и выкрашивания баббитовой заливки. Вкладыши, имеющие натяг, выходящий за пределы допускаемых размеров, наклеп на поверхности стыков, выкрашивание баббитовой заливки более 20% поверхности, трещины в теле, износ баббита по толщине 0,25 мм и риски шириной более 3 мм, заменяются.

Медные трубки подвода смазки к подшипникам коленчатого вала отжигаются, внутренние полости трубок промываются в осветленном керосине. Уменьшение проходного сечения трубок более чем на 30% не допускается.

Шатунно-поршневая группа

Шатунно-поршневая группа представляет группу деталей кинематической пары – поршень-шатун, играющей важную роль в рабочем процессе дизеля. Деталями этой группы являются: поршень, уплотнительные и маслосъемные кольца поршня, палец, соединяющий поршень с шатуном, шатун и подшипники верхней и нижней головок шатуна.

Поршни дизеля представляют цельную отливку из алюминиевого сплава (силумина). Коэффициент теплопроводности силумина в 4,25 раза больше, а плотность в 2,75 раза меньше, чем у чугуна.

Использование материала с высокой теплопроводностью позволило не применять специальное охлаждение поршня. Благодаря большому заряду свежего воздуха, подаваемого в цилиндры дизеля, головки поршней сверху хорошо охлаждаются воздухом, а снизу они охлаждаются брызгами масла при работе дизеля.

Головка поршня выполнена толстостенной с плавным переходом к цилиндрической поверхности. Торец имеет вогнутую поверхность с четырьмя вырезами для размещения головок клапанов при нахождении поршня в верхнем положении. Вогнутая форма поверхности днища способствует лучшему смешиванию распыленного топлива с воздухом и лучшему его сгоранию.

На головке и юбке поршня проточены канавки для размещения четырех уплотнительных и трех маслосъемных ( одно маслосъемное кльцо расположено в верхней

части поршня, а два – в нижней) колец. В канавках под маслосъемные кольца просверлены отверстия для стекания масла, снятого со стенок цилиндра кольцами.

В бобышках поршня расположен палец, удерживаемый от осевых перемещений заглушками, установленными в отверстиях с натягом. Палец смазывается от головки шатуна, а затем масло стекает в картер через прорезы в заглушках и по каналам в юбке поршня.

Поршневые пальцы служат для соединения верхних головок шатунов с поршнями. Они изготовлены из высоколегированных хромоникелевых сталей. Наружная поверхность пальцев цементируется (науглероживается) на глубину 1,2 – 1,5 мм, шлифуется и полируется. По способу закрепления в поршне пальцы выполняют неподвижными и плавающими.

Пальцы плавающего типа имеют также осевой зазор в соединении с поршнем. Пальцы смазывают через головки шатунов. У дизеля внутри пальца вставлена втулка, развальцованная по концам. Таким образом, между телом пальца и втулкой образуется камера, куда по четырем отверстиям в середине пальца масло поступает из кольцевой канавки втулки головки шатуна. Из камеры масло вытекает на поверхность пальца по восьми отверстиям, расположенным по его концам.

Для обеспечения надежного уплотнения поршня в цилиндре на поршнях устанавливают уплотнительные кольца. Для регулирования подачи масла к трущимся поверхностям втулки цилиндра установлены маслосъемные кольца. Весь комплект колец служит для уплотнения надпоршневого пространства и ограничения потерь масла «на угар». От конструктивно технологических особенностей поршневых колец, а также от состояния их в эксплуатации экономичность дизелей по расходу масла может меняться в 5 – 10 раз. Поэтому к качеству изготовления поршневых колец, материалу и качеству пригонки по канавкам поршней предъявляют высокие требования.

Кольца ставят в канавки поршней с определенным зазором. Постановка кольца с малым зазором может привести к заеданию кольца в канавке и ухудшению его уплотнительных свойств. Постановка кольца с увеличенным зазором повышает насосное действие колец, заключающееся в том, что кольцо, имея зазор по высоте, при работе поршня попеременно прижимается то книзу, то к верху канавки. При этом масло периодически перекачивается от одной канавки к другой. С одной стороны, это насосное действие колец благоприятствует работе цилиндро-поршневой группы, так как обеспечивает подачу масла к верхнему поясу цилиндровой втулки, но, с другой, - приводит к увеличению расхода масла и нагарообразованию.

Трапециевидная форма канавок поршня усиливает перемычку между соседними канавками и уменьшает нагар в канавках за счет самоочистки. Форма второй пары уплотнительных колец поршней дизеля прямоугольная с коническим скосом. Эти кольца обеспечивают повышенное давление за счет узкой цилиндрической поверхности и хороший контакт со стенками цилиндров. Маслосъемные кольца должны иметь узкую опорную поверхность и большую упругость для создания высокого давления на стенку. Их форма должна обеспечивать скребковое действие, чтобы регулировать количество масла, оставляемого на стенках цилиндра. Наиболее эффективны кольца коробчатого типа. Коробчатые кольца с двойной скребковой поверхностью устанавливаются на поршнях дизелей. У этих колец по периметру канавки профрезированы двенадцать радиальных сквозных пазов. Таким образом, кольцо состоит как бы из двух частей – верхней и нижней, соединенных узкими перегородками, которые остаются после фрезеровки сквозных отверстий. Как верхняя, так и нижняя часть кольца имеют конусный срез в одну сторону. Такая конструкция дает возможность маслосъемному кольцу при движении поршня вверх скользить по маслу, при движении вниз острыми кромками соскабливать масло со стенок цилиндров.

Кольца поршней дизеля изготовлены из высокопрочного легированного чугуна. Трапециевидные кольца поршней покрыты пористым хромом, что повышает срок службы колец в 3 – 4 раза и уменьшает износ цилиндровых втулок. Пара колец прямоугольного сечения с коническим скосом для улучшения приработки покрыта тонким слоем полуды.

Шатуныпередают усилия, действующие на поршни, шатунным шейкам коленчатого вала дизеля. Они испытывают большие динамические усилия. Изготовлены шатуны из высококачественной легированной стали штамповкой. Шатун представляет собой фасонный стержень двутаврового сечения с верхней и нижней головками. Нижняя головка разъемная. Крышка шатуна 5 крепится к стержню шатунными болтами 7 из хромоникелевой стали. В средней части болты имеют пояски для центровки шатуна и крышки. Поверхность болтов должна быть полированной без каких-либо концентраторов напряжений. Головки болтов круглые с лысками для удержания от проворачивания при затяжке.

В верхнюю головку шатуна запрессована втулка 2, служащая подшипником для поршневого пальца. У дизеля втулка 2 целиком бронзовая. У внутренней втулки по всей поверхности прорезаны наклонные канавки, служащие для равномерного распределения масла по поверхности пальца. Втулки головок в средней части имеют кольцевую канавку и отверстия для подвода масла.

Шатунный подшипник нижней головки шатуна состоит из двух бронзовых вкладышей, залитых слоем баббита толщиной 0,5 – 0,7 мм. Около стыков вкладышей с одной и другой стороны выфрезерованы холодильники для создания масляного клина. Вкладыш, устанавливаемый в расточку корпуса шатуна, является наиболее нагруженным и называется рабочим бесканавочным вкладышем. Его внутренняя поверхность не имеет канавки

Вкладыш, располагающийся в крышке шатуна имеет кольцевую канавку и называется нерабочим канавочным вкладышем. В центре канавки просверлено отверстие.

Шатунные подшипники дизеля состоят из двух взаимозаменяемых бронзовых вкладышей, удерживаемых от осевого смещения буртами. От проворачивания вкладыши фиксируются штифтом 8, устанавливаемым в отверстие нижней половинки подшипника. Отверстие в верхнем вкладыше служит для прохода смазки к шейке вала.

Поршни с шатунами из вынимаются и разбираются. Поршни после очистки должны иметь белую матовую поверхность. Очищать поршни стальными скребками и шаберами запрещается.

Наиболее характерные повреждения поршня: износ ручьев под поршневые кольца, направляющей части поршня, отверстий под поршневой палец, излом перемычек между ручьями.

Трещины в ручьях и перемычках между ними в бобышках поршня допускается устранять газовой сваркой или аргонно-дуговой. Наплавлять направляющую часть поршня запрещается. Износ первых двух ручьев для компрессионных колец трапецеидальной формы определяют по утопанию нового порщневого кольца в ручье с помощью индикаторного приспособления. Износ прямоугольных ручьев определяют по зазору между ручьем и новым кольцом, измеренному с помощью щупа. Разработанные ручьи поршня протачиваются под ремонтный размер. Допускается устанавливать на дизеле поршни, имеющие риски на напрвляющей части глубиной до 1 мм, общей площадью не более 50 мм². Общее количество натиров длиной не более 25 мм не должно быть более 5 шт.

Трещины и раковины в кольцах не допускается. Измеряется зазор в стыке кольца, зазор между ручьем и кольцом, износ маслосрезывающей кромки. Разрешается доводить высоту кромок маслосрезывающих колец до чертежного размера проточкой на станке при условии, если упругость кольца после этого будет в допускаемых пределах.

Трапецеидальные кольца заменяются независимо от состояния.

Неисправностями шатуна являются трещины, овальность и конусность отверстия нижней головки щатуна. Овальность нижней головки щатуна измеряется только при затянутых шатунных болтах по меткам. Шатун, имеющий овальность отверстия нижней головки (против чертежного размера) более 0,2 мм, заменяется.

Измеряется щупом зазор между поршневым пальцем и втулкой верхней головки шатуна. Втулка, имеющая предельный износ или ослабление в посадке, заменяется. Разрешается восстанавливать втулки путем омеднения или методом осадки. В случае заклинивания или задира поршня в цилиндре, разрушения вкладышей шатунного подшипника измеряется величина скручивания и непараллельности осей отверстий нижней и верхней головок шатуна. Шатуны, имеющие скручивание или непараллельность осей отверстий, разрешается править горячим способом.

Шатунные болты проверяются дефектоскопом. Болты, имеющие трещины в любой части, а также изъяны в резьбовой части (срыв ниток, вытянутость, неправильный профиль, дробленность, заусенцы, риски), заменяются. Производить сварочные работы на болтах или проточку болтов до размеров менее чертежных запрещается.

Поршневые пальцы, имеющие овальность более допускаемых размеров, восстанавливаются до чертежного размера хромированием или методом осадки. Чистота и размеры обработанной поверхности поршневого пальца должны соответствовать чертежу на новый палец. Поверхность пальца должна быть отполирована; граненость и следы шлифовки не допускаются. Разрешается оставлять волосовины на цементированном слое поршневого пальца.

При комплектовании шатунно-поршневой группы для уравновешивания вращающихся масс детали подбирают с таким расчетом, чтобы масса поршней на один дизель отличалась не более 200 г, а комплекта поршня с шатуном – не более 450 г. Массу поршня подгоняют путем снятия металла с его нижней торцевой поверхности. Массу комплекта регулируют подбором шатуна необходимой массы или снятия металла в местах, указанных на чертеже.

При сборке деталей шатунно-поршневой группы должны соблюдаться следующие требования:

а) детали должны быть тщательно промыты в эмульсии с применением ПАВ и продуты сжатым воздухом. Допускается окунание в керосин. Проверяется чистота отверстия в шатуне, маслоотводящих отверстий в поршне;

б) заглушки поршневого пальца не должны выступать над поверхностью поршня, овальность направляющей части поршня до и после запрессовки заглушек не должна изменяться более, чем на 0,08 мм;

в) проверить линейную величину камеры сжатия. Такая проверка производиться при каждой выемке поршня из цилиндра на плановых ремонтах тепловоза или смене поршня, шатуна, цилиндровой крышки или втулки при неплановом ремонте. Линейная величина камеры сжатия должна быть в пределах допускаемых размеров, при этом разномерность этой величины на одном дизеле допускается не более 0,6 мм. Регулировка линейной величины камеры сжатия производится за счет съема металла с торца цилиндровой крышки;

г) поршневые кольца устанавливаются на поршне при помощи приспособления, ограничивающего развод замка. Замки колец должны быть смещены на 120° друг относительно друга, при этом замки двух верхних колец не должны располагаться со стороны впускных клапанов; кольца должны свободно поворачиваться в ручьях поршня. Между ручьем поршня и кольцом должен быть зазор в пределах допускаемых размеров;

д) поршни в сборе с шатуном перед опусканием в цилиндр дизеля продуть сжатым воздухом, поршень и поршневые кольца смазать тонким слоем дизельного масла;

е) при ремонте деталей шатунно-поршневой группы запрещается менять местами поршни по цилиндрам на одном дизеле.

Крышка цилиндра

Крышки служат для размещения впускных и выпускных клапанов, топливной форсунки и вместе с втулкой цилиндра и головкой поршня образуют рабочий объем цилиндра. Каждый цилиндр дизеля имеет индивидуальную крышку. При работе дизеля крышка испытывает высокое давление газов и большие температурные напряжения, возникающие вследствие неравномерного нагревания и разной толщины отдельных частей крышки. Для снижения температуры и температурных напряжений внутренние полости крышки охлаждаются водой.

Крышки цилиндров отливают из высокопрочного чугуна. В них имеются каналы для поступления воздуха к впускным клапанам, для выхода отработавших газов от выпускных клапанов, полости для охлаждения днища крышки и газовыпускного тракта.

Крышка цилиндра дизеля ПД1М имеет вид восьмигранной коробки с обработанными верхними и нижними плоскостями и двумя боковыми гранями. Снизу на днище крышки имеется кольцевой бурт, которым крышка уплотнена на втулке цилиндра. Для увеличения охлаждающей поверхности днища в зоне выпускных клапанов расстояние между отверстиями для них выполнены несколько большими, чем между отверстиями для впускных клапанов. Отверстия под клапаны имеют обработанные посадочные места. Для направления клапанов в отверстия крышки запресованны чугунные втулки: длинные – для выпускных и короткие – для впускных клапанов. Сквозные отверстия в крышке служат для прохода штанг 11,12 толкателей. В центре крышки запрессована стальная втулка для установки форсунки. По наружному контуру крышки имеется восемь отверстий для прохода шпилек для крепления крышки к блоку дизеля 1. Четыре шпильки служат для крепления клапанной коробки 6 и ее крышки. Внутри крышки проходит канал, идущий от ее днища к отверстию в приливе на боковой поверхности крышки. В прилив ввернут индикаторный кран.

Крышка охлаждается водой, поступающей от блока дизеля через шесть малых и два больших отверстия. Для распределения потока охлаждающей воды в отверстие, находящееся со стороны воздушного канала, запрессована чугунная втулка с диаметром проходного сечения 35 мм, а в отверстие со стороны выпускного канала – с диаметром 13 мм. Таким образом, основной поток воды поступает со стороны наименее нагретой части крышки. Омывая дно и стенки крышки, вода поднимается вверх, равномерно охлаждая крышку, и через отверстие попадает в вертикальный патрубок водяного коллектора.

Преждевременный ремонт крышек вызывается появлением трещин и потерей герметичности между крышкой и блоком из-за повреждения резиновых втулок. Эти повреждения возникают из-за нарушения теплового режима дизеля или правил крепления крышки на блоке.

Перед снятием крышки с дизеля для определения объема ремонта измеряют линейный размер камеры сжатия при помощи приспособления, а зазор между плоскостью Б крышки и блоком щупом. Приспособление устанавливают через форсуночное отверстие цилиндровой крышки (предварительно форсунка снимается)при положении поршня в нижней мертвой точке. Раздвинув крылья I приспособления, проворачивают коленчатый вал до тех пор, пока поршень не пройдет верхнюю мертвую точку. По толщине свинцовых кубиков 7, измеренных микрометром, определяют линейный размер камеры сжатия. В процессе ремонта линейный размер камеры сжатия регулируют торцовкой поверхности А крышки (если она меньше нормы) или уменьшением высоты уплотнительного бурта 12 крышки (если она больше нормы).

Зазор между крышкой и блоком увеличивают проточкой поверхности Б крышки, а уменьшают за счет уменьшения высоты уплотнительного бурта 12. Бурт крышки пришабривается по плите до обязательного устранения поперечных рисок. Прилегание бурта должно быть по окружности непрерывным, а по ширине не менее 2 мм. Крупные изъяны на бурте устраняются наплавкой, или сваркой в соответствии с Инструкцией по сварочным и наплавочным работам при ремонте тепловозов, электровозов и дизель-поездов с последующей обработкой на станке. Биение бурта относительно отверстия в цилиндровой крышке для распылителя форсунки должно быть не более 0,6 мм. Высота бурта должна быть 4,9-5,9 мм. Шпильки крепления клапанной коробки и водяного патрубка, имеющие трещины и срыв ниток, заменяются. Измеряется углубление посадочных мест клапанов цилиндровой крышки. Величину углубления следует определять по выступающему стержню эталонного клапана (впускного или выпускного) относительно верхней плоскости крышки.

Впускные и выпускные клапаны проверяются с помощью дефектоскопа; трещины не допускаются. Местные выгорания, раковины, забоины, поперечные риски на притирочной фаске тарелки клапана устранить проточкой на станке и притиркой. Притирочные пояски на тарелке клапана и в гнезде крышки должна быть непрерывными шириной не менее 2 мм независимо от их расположения на посадочных поверхностях. Допускается оставлять на притирочных поверхностях гнезда крышки и клапана круговые риски, расположенные не более чем на 60% длины окружности, неглубокие раковины или поперечные риски, находящиеся вне притирочного пояса. Качество притирки клапанов проверяется на «карандаш» или на «керосин»; в течение 10 мин пропуск керосина через клапаны не допускается. Величина углубления тарелок клапанов относительно цилиндровой крышки подлежит обязательной проверке. При углублении тарелок клапанов более допускаемой величины клапан заменяется или сторцевывается дно цилиндровой крышки на станке.

Направляющие клапанов заменяются на новые, если зазор между клапаном и нижней частью направляющей превышает допускаемый размер. Направляющие клапанов должны запрессовываться в крышку с натягом 0,008—0,05 мм. Проверяется состояние пружин. Высота пружин должна быть в пределах допускаемых размеров.

Перед постановкой крышки на дизель в нее устанавливается форсунка и измеряется величина выхода носка распылителя. Величина выхода носка регулируется постановкой не более двух медных прокладок или заменой гильзы крышки. Прокладки, устанавливаемые под форсунки, отжигаются. Крышки должны устанавливаться на дизеле на резиновых кольцах чертежного размера. Крепление цилиндровых крышек производится в соответствии с технологическими инструкциями завода-изготовителя дизеля.

Клапанные коробки, рычаги толкателей штанг снимаются и разбираются, детали очищаются, масляные каналы в рычагах и штангах промываются осветленным керосином под давлением и продуваются сжатым воздухом. Смазочные трубки ремонтируются. Самоподжимные сальники, имеющие кожаные манжеты с оборванными краями или дающие излом при перегибе на 180°, должны быть заменены.

Втулки рычагов рабочих клапанов и толкателей штанг заменяются при ослаблении их в посадке, если они достигли предельного износа. Втулки разрешается восстанавливать омеднением или методом осадки. Оси рычагов клапанов и толкателей штанг шлифуются, если выработка в местах работы рычагов или самоподжимных сальников превышает 0,10 мм. Шлифованные поверхности осей полируются; граненность и следы шлифовки не допускаются.

Валики роликов и рычагов толкателей заменяются при достижении предельного зазора между валиком и его роликом. Диаметр ролика разрешается уменьшить не более чем на 2 мм. Смещение осей роликов толкателей относительно осей кулачков распределительного вала допускается не более 2 мм. Перекос между роликом и кулачком допускается не более 0,03 мм на длине образующей кулачка. Высота пружины должна быть в пределах допуска.

Масляные жиклеры, нижняя и верхняя головки штанг, пяты рычагов рабочих клапанов и толкателей, ударники ремонтируются или заменяются новыми в зависимости от состояния этих деталей. Бронзовый боек рычагов рабочих клапанов заменяется, если зазор между бойком и ударником менее допускаемого размера.

Погнутые рычаги и штанги разрешается править; рычаги имеющие трещины, восстанавливаются газосваркой.

Собранная клапанная коробка впрессовывается. При давлении 0,03 МПа (0,3 кгс/см²) и температуре масла не менее 45°С утечка масла в отдельных местах по самоподвижным сальникам допускается не более 30 капель в 1 мин. После запуска дизеля регулируется подача масла жиклерами, для чего жиклеры заворачиваются до упора, затем отворачиваются на 1+0,5 оборота и направляется паз жиклера в сторону клапана.

12 3 4