Втулки цилиндров дизеля 10д100 (4 видео)

Внутренняя поверхность втулки (рис. 18), отлитой из чугуна, хонингована, а затем для предохранения от коррозии и улучшения приработки поршневых колец фосфатирована. Втулка опирается на лапы, расположенные в ее верхней части, и крепится к листу блока дизеля. Верхняя часть втулки, имеющая продувочные окна А, расположена внутри продувочного ресивера и уплотнена в нем резиновыми кольцами 3. Продувочные окна А (16 окон) расположены равномерно по окружности втулки и направлены так, что продувочный воздух, поступающий в цилиндр, получает вращательное движение, что способствует улучшению процесса смесеобразования. Средняя часть втулки имеет продольные ребра, придающие ей жесткость, и три отверстия: два В для адаптеров 2 форсунок и одно для адаптера индикаторного крана. На среднюю часть посажена рубашка 7, опирающаяся на упорное кольцо 8 и уплотненная резиновыми кольцами 5 в верхней и 6 в нижней частях. Рубашка 7 образует совместно со средней частью втулки полость, через которую циркулирует охлаждающая вода. Вода поступает через отверстие Г, а отводится через отверстие Б. Стальная рубашка напрессована на втулку цилиндра с натягом 0,02 — 0,05 мм для того, чтобы в процессе работы дизеля она воспринимала нагрузки, вызываемые давлением газов в цилиндре дизеля, разгружая втулку.

В рубашке также имеются три отверстия для адаптеров форсунок и индикаторного крана.

Следует отметить, что втулка цилиндра и рубашка испытывают большие усилия, так как в них возникают высокие циклические напряжения от давления газов при работе дизеля. При этом еще нужно учесть, что во внутренней полости между рубашкой и цилиндровой втулкой циркулирует вода, обладающая коррозионным действием. Таким образом, рубашка цилиндра, особенно в месте расположения адаптерных отверстий, являющихся местом концентрации напряжений, подвергается циклически повторяющимся, переменным нагрузкам и одновременно коррозионному воздействию охлаждающей воды. Опытами было установлено, что при этих условиях усталостная прочность рубашки резко падает и в зоне адаптерных отверстий возникают трещины.

Чтобы повысить усталостную прочность рубашек, применяется обкатка роликами внутренней поверхности в средней ее части, дробеструйное упрочнение зоны адаптерных отверстий, а для уменьшения коррозионного воздействия воды зону вокруг адаптерных отверстий покрывают бакелитом (трехслойное покрытие). В эксплуатации и при ремонтах необходимо следить за качеством бакелитового покрытия и в случае нарушения восстанавливать его. На коррозионное воздействие заметное влияние оказывает и качество охлаждающей воды, которая должна содержать антикоррозионные присадки.

На дизелях последних выпусков устанавливают цилиндровые втулки улучшенной конструкции, отличающиеся от ранее выпускаемых следующим: бонки под адаптерное отверстие усилены дополнительными ребрами и приливами;

в адаптере индикаторного крана увеличена поверхность охлаждения в зоне резинового кольца;

пояс уплотнения рубашки с втулкой цилиндра вместо натяга имеет зазор 0,08 — 0,16;

рубашка цилиндра при запрессовке на втулку устанавливается на клею ГЭН-150.

Все эти изменения привели к повышению предела выносливости в зоне адаптерного отверстия, улучшению охлаждения адаптера и резинового уплотнения его, уменьшению задирообразования на зеркале втулки, повышению надежности уплотнения между втулкой и рубашкой цилиндра.

В нижней части втулки имеются выпускные окна Д, находящиеся на диаметрально противоположных сторонах, по пяти окон на каждой стороне. Отработавшие газы отводятся через окна Д в выпускную коробку 1. Между втулкой и выпускной коробкой поставлены уплотнительные кольца 9, 10 и 11. Во внутренней полости выпускной коробки также циркулирует вода, одновременно охлаждающая (через стенку выпускной коробки) и нижнюю часть втулки. При работе дизеля внутренняя поверхность втулки смазывается масляным туманом, образующимся при разбрызгивании масла вращающимися частями дизеля.

Рис. 18 Втулка цилиндра
1 — выпускная коробка, 2 — адаптер форсунки, 3, 5, 6 9, 10, 11 — уплотнительные кольца, 4 — втулка цилиндра; 7 — рубашка охлаждения втулки, 8 — упорное кольцо, А — продувочные окна, Б — отверстие для отвода охлаждающей воды, В —отверстие адаптера форсунки, Г — отверстие для подвода охлаждающей воды, Д — выпускные окна

Видео:Дизель 10Д100 | Цилиндровая втулка и принцип работы ДВССкачать

Втулки цилиндров блока

Втулки цилиндров дизеля служат в качестве направляющих для перемещения поршней. Они образуют ра бочий 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 цилиндровых втулок дизелей 10Д100 и 2А-5Д49 (рис. 56, а, б) полость охлаждения создается рубашками, надетыми на втулку и уплотненными на ней резиновыми кольцами. Полости между втулками и рубашками сообщаются с водяными коллекторами. Благодаря уплотнениям блок цилиндров защищен от попадания воды, поэтому такие блоки называют сухими.

У дизеля ПД1М охлаждающая вода циркулирует непосредственно между втулками и корпусом блока и поэтому специальных рубашек втулки не имеют (рис. 56, в).

Цилиндровые втулки отливают из специального антифрикционного легированного чугуна. Их внутренняя поверхность для снижения потерь на трение обрабатывается хонинговани-ем и затем подвергается фосфатиро-ванию. По конструкции втулки дизе

Рис. 56. Втулки цилиндров дизелей 10Д100 (а), 2А-5Д49 (б), ПД1М (в):

1 — втулка; 2 — резиновые уплотннтельные кольца; 3 — рубашка охлаждения цилиндров; 4 — стопорное кольцо; 5 — медное уплотннтельное кольцо; 6 — втулка для перетока воды из крышки в охлаждающую полость цнлнидра; а — отверстия для отвода воды; б — отверстия для адаптера; в — отверстие для отвода воды; г — канавки для уплотнительных колец; д — опорный бурт; е — центрирующие пояса; ж — монтажное отверстиелей 10Д100, типов Д49, ПД1М имеют каждая свои особенности.

Читайте также: 01249 форсунка цилиндра 1 n30

Втулки дизелей 10Д100 разгружены от растягивающих усилий и поэтому каждая из них крепится к блоку дизеля всего четырьмя шпильками, для чего в верхней части втулки име

I — втулка нажимная; 2 — гайки; 3 — шпилька; 4 — фланец; 5 — корпус; в — кольцо резиновое; 7 — кольцо медноеется прямоугольный бурт. Средняя часть втулки, наиболее нагруженная в тепловом отношении, закрыта стальной водяной рубашкой 3 охлаждения. Для увеличения жесткости и площади поверхности охлаждения втулки ее средняя часть выполнена с продольными или продольно-поперечными ребрами. Рубашка на втулке фиксирована стопорным кольцом 4. Уплотнение водяной полости осуществлено четырьмя резиновыми кольцами 2. Вода подводится к полости охлаждения через два отверстия в снизу рубашки, а отводится сверху через одно отверстие а. В средней части во втулке и рубашке имеются три отверстия б для установки двух форсунок и индикаторного крана. Форсунки и кран вставлены в адаптеры (рис. 57), ввернутые во втулку ц уплотненные в рубашке с помощью резинового кольца 6.

В верхней части втулки по всему периметру выполнено шестнадцатьвпускных окон, а в нижней — по пять окон слева и справа выпускных. Верхние впускные продувочные окна соединены с левым и правым воздушными коллекторами, а нижние через выпускные коробки сообщаются с выпускными коллекторами. На наружных поверхностях втулки и рубашки выполнены канавки для установки резиновых уплотнительных колец. Верхние уплотнительные кольца предохраняют от просачивания масла в корпус блока, а нижние — от пропуска газов в картер дизеля.

Втулка цилиндра дизеля Д49 подвесного типа — подвешена на шпильках к крышке цилиндра (см. рис. 56, б). Жесткой связи втулки с блоком дизеля нет, в результате чего газовый стык выведен из силовой схемы блока дизеля и разгружен от осевых усилий давления сгорания. Стык между втулкой и крышкой цилиндра уплотнен стальным омедненным кольцом 5. Водяная рубашка сверху уплотнена резиновыми кольцами 2 на втулке, аснизу также кольцами во втулке из нержавеющей стали, запрессованной в блок дизеля. Для перетока воды в крышку сверху в отверстия запрессованы втулки 6, покрытые теплоизолирующим слоем и уплотненные парони-товыми прокладками и резиновыми кольцами. Отверстия ж в нижней части втулки служат для крепления приспособления, удерживающего поршень во втулке цилиндра при подъеме и опускании цилиндрового комплекта.

Втулка цилиндров дизеля ПД1М (см. рис. 56, в) выполнена с некоторым утолщением от середины к верху, так как в верхней части давление газов значительно больше, чем в нижней. Втулка буртом д притирается к блоку цилиндров, а поясами е центрируется в нем. Внизу втулка уплотняется в блоке тремя резиновыми кольцами, установленными в ручьях г. Кольцевой паз в торце бурта втулки служит для установки крышки цилиндра.

Глава VIII. КОЛЕНЧАТЫЕ ВАЛЫ И ИХ ПОДШИПНИКИ

Видео:Устройство дизеля Д 49Скачать

Втулки цилиндров дизеля 10д100

4. Конструкция основных сборочных единиц дизеля 10Д100 тепловоза 2ТЭ10М, 3ТЭ10М

Втулка цилиндра дизеля 10Д100 тепловоза 2ТЭ10М, 3ТЭ10М

Внутренняя поверхность втулки 4 (рис. 13), отлитой из чугуна, хонингована, а затем для предохранения от коррозии и улучшения приработки поршневых колец фосфатирована. Втулка опирается на лапы, расположенные в ее верхней части, и крепится к листу блока дизеля. Верхняя часть втулки, имеющая продувочные окна А, расположена внутри продувочного ресивера и уплотнена в нем резиновыми кольцами 3 и 5. Продувочные окна Л (16 окон) расположены равномерно по окружности втулки и направлены так, что продувочный воздух, поступающий в цилиндр, получает вращательное вихревое движение, что способствует улучшению процесса смесеобразования. Средняя часть втулки с наружной стороны имеет продольные ребра, придающие ей жесткость, и три отверстия — два В для адаптеров 2 форсунок и одно для адаптера индикаторного крана. На среднюю часть посажена рубашка 7, уплотненная резиновыми кольцами 6 в верхней и 8 в нижней частях. Рубашка 7 образует совместно со средней частью втулки полость, через которую циркулирует охлаждающая вода. Вода поступает через отверстие Г, а отводится через отверстие Б. Стальная рубашка напрессована на втулку цилиндра с натягом 0,02—0,05 мм для того, чтобы в процессе работы дизеля она воспринимала нагрузки, вызываемые давлением газов в цилиндре дизеля, разгружая втулку. В рубашке также имеются три отверстия для адаптеров форсунок и индикаторного крана.

Втулка цилиндра и рубашка испытывают большие усилия, так как в них возникают высокие циклические напряжения от давления газов при работе дизеля. При этом необходимо еще учесть, что во внутренней полости между рубашкой и цилиндровой втулкой циркулирует вода, обладающая коррозионным действием. Таким образом, рубашка цилиндра особенно в месте расположения адаптерных отверстий, являющихся местом концентрации напряжений, подвергается циклически повторяющимся переменным нагрузкам и одновременно коррозионному воздействию охлаждающей воды. Опытами было установлено, что при этих условиях усталостная прочность рубашки резко падает и в зоне адаптерных отверстий возникают трещины.

Читайте также: Бмв 3 литра бензин 2010г цилиндров

Чтобы повысить усталостную прочность, внутреннюю и наружную поверхности рубашки в средней ее части обкатывают роликами. Такую же обработку выполняют на цилиндрических поверхностях и сопрягаемых радиусах отверстий в рубашке под адаптеры. Для уменьшения коррозионного воздействия воды зону вокруг адаптерных отверстий покрывают специальным составом (трехслойное покрытие). В эксплуатации и при ремонтах необходимо следить за качеством покрытия и в случае нарушения восстанавливать его. На коррозионное воздействие основное влияние оказывает качество охлаждающей воды, которая должна содержать антикоррозионные присадки и приготавливаться строго в соответствии с руководством по эксплуатации.

На дизелях последних выпусков устанавливают цилиндровые втулки улучшенной конструкции, отличающиеся от ранее выпускаемых следующим: бонки под адаптерные отверстия усилены дополнительными ребрами и приливами; в адаптере индикаторного крана увеличена поверхность охлаждения
в зоне резинового кольца; нижний пояс уплотнения рубашки с втулкой цилиндра вместо натяга имеет зазор 0,14—0,216 мм; рубашка цилиндра при запрессовке на втулку установлена на клее ГЭН-1,50.

Все эти изменения привели к повышению предела выносливости в зоне адаптерного отверстия, улучшению охлаждения адэптера и резинового уплотнения его, уменьшению задирообразования на зеркале втулки, повышению надежности уплотнения между втулкой и рубашкой цилиндра.

В нижней части втулки имеются выпускные окна Д, находящиеся на диаметрально противоположных сторонах (по пять окон на каждой стороне). Отработавшие газы отводятся через окна Д в выпускную коробку 1. Между втулкой и выпускной коробкой поставлены уплотнительные кольца 9, 10,и 11. Во внутренней полости выпускной коробки также циркулирует вода, одновременно охлаждающая (через стенку выпускной коробки) и нижнюю часть втулки. При работе дизеля внутренняя поверхность втулки смазывается масляным туманом, образующимся при разбрызгивании масла вращающимися частями дизеля.

Нарушение герметичности. В практике эксплуатации тепловозных дизелей 10Д100 отмечены случаи потери герметичности и, как следствие, попадание воды в масло системы смазывания дизеля через: места подвода охлаждающей жидкости от выпускного коллектора к втулкам цилиндров из-за неправильной установки переходников Д 100.21. 116сб-1, а также из-за применения уплотнительных колец, изготавливаемых заводами резинотехнических изделий из резины низкого качества;

уплотнение между втулкой и рубашкой из-за некачественного состояния резиновых уплотнительных колец либо неправильного их монтажа (резиновые кольца при монтаже скручены); уплотнение между корпусами адаптеров и рубашкой втулки цилиндра.

Рис. 13. Втулка цилиндра в сборе

Рис. 14. Установка переходника воды:
1—патрубок переходной; 2—фланец, 3—кольцо уплотнения; 4—прокладка; 5—болт, 6—гайка; 7—шайба; в—проволока; А—втулка цилиндра; Б—выпускной коллектор

Дизели 10Д100 первых выпусков имели адаптерный узел с наружным уплотнительным кольцом, которое работало вполне удовлетворительно, хотя обладало и недостатком — сила затяжки резинового кольца не ограничивалась и при затяжке его сверх допустимых для резины норм происходила деформация кольца, интенсивное старение резины с последующим образованием течи.

Чтобы повысить герметичность водяной системы дизеля по местам подвода охлаждающей жидкости к втулке цилиндров, введено улучшенное уплотнение (рис. 14), которое в отличие от ранее применявшегося менее чувствительно к несносности переходных патрубков с отверстиями для подвода воды в рубашках втулок цилиндров. Это достигается тем, что в новой конструкции вместо жесткого крепления патрубка к фланцу коллектора введено гибкое (телескопическое) соединение, позволяющее выставлять патрубок сооснос отверстием в рубашке, а соединение рубашки с переходным патрубком представляет собой бронзовый сферический наконечник, прижимаемый фланцем к конической поверхности рубашки втулки.

В уплотнении между рубашкой и втулкой цилиндров изменено качество применяемой резины. Для резины 9831 допускаемая температура деталей, соприкасающихся с ней, должна быть не выше 130 “С. Учитывая, что в месте соединения рубашки с втулкой над выпускными окнами рубашка может иметь и более высокую температуру, все резиновые кольца уплотнения между рубашкой и втулкой изготавливают из более температуростойкой резины ИРП-1287, допускающей работу с соприкасающимися деталями, имеющими температуру до 200 °С. В эксплуатации при перепрессовке рубашек необходимо следить за качеством сборки резиновых колец, нельзя допускать их скручнвания в канавках, что приводит к течам.

Разработана конструкция и ведутся работы по внедрению нового адаптерного уплотнения (рис. 15), которое выполнено с наружным уплотнительным кольцом. Но в отличие от адаптеров, ранее выпускавшихся с наружным кольцом, оно имеет ряд совершенствований: фланец выполнен из теплостойкого пластика — пресс-материала АГ-4С вместо стали (температура в месте контакта с резиной снижена примерно на 35—40 °С); ограничена сила затяжки резинового уплотнительного кольца, что повышает срок службы резины; резиновое уплотнительное кольцо выполнено из теплостойкой резины ИРП-1287. Эти мероприятия обеспечат надежную работу адаптерного уплотнительного узла.

Предупреждение задиров поршней и цилиндровых втулок. Цилиндровая мощность дизеля 10Д100 в полтора раза больше, чем дизеля 2Д100. Вследствие этого силы, действующие на детали цилиндро-порщневой группы, и их температурное состояние выше, чем у дизеля 2Д100. Эти обстоятельства накладывают более жесткие требования к качеству регулировки дизеля 10Д 100, его ремонту и обслуживанию, качеству деталей, устанавливаемых на дизель в процессе эксплуатации и ремонта. Если эти факторы не соблюдаются, в условиях эксплуатации могут возникнуть неисправности деталей цилиндро-поршневой группы и в первую очередь задиры поршней и втулок.

Поршни, имеющие повреждения оловянного (кадмиевого) покрытия иа юбке и третьей перемычке, необходимо заново покрыть слоем олова (кадмия) толщиной 0,02—0,03 мм гальваническим способом, предварительно зачистив и заполировав мес-

Читайте также: Что растачивают в блоке цилиндров

Рис. 15. Адаптер с наружным уплотнительным кольцом

1 — адаптер форсунки, 2 — фланец нажимной, 3 — кольцо уплотнительное, 4 — прокладка

та повреждений. Следует помнить, что поршни без оловянного (кадмиевого) покрытия не могут обеспечить надежной работы дизеля.

Очистка наружной поверхности юбки поршня и перемычек между канавками колец косточковой крошкой недопустима, так как при таком способе слой оловянного покрытия разрыхляется или вовсе снимается и теряет сцепление с чугунной основой поршня. Наружную поверхность поршня очищают волосяными щетками после его проварки в ванне. При установке на двигатель поршней контролируют шероховатость обработки поверхности юбки. Поршни с видимыми кольцевыми рисками от механической обработки на двигатель не ставят.

У компрессионных поршневых колец проверяют по всей окружности высоту выступания бронзового пояска. Если бронзовый поясок не выступает над поверхностью, кольцо бракуют. Хромированные кольца бронзовых поясков не имеют, и пригодность их к постановке определяется отсутствием поперечных видимых рисок.

Чтобы предупредить появление задиров поршней и цилиндровых втулок, необходимо не допускать обезличенного ремонта деталей цилиндро-поршневой группы. До плановой выемки поршней при первом ТР-2 пробег тепловоза равен примерно 200 тыс. км. При этом пробеге детали цилиндро-поршневой группы имеют наилучшую взаимную приработку. Поэтому поршни, их вставки, поршневые пальцы и шатуны, пригодные для дальнейшей эксплуатации, после очистки и ремонта должны устанавливаться в те же цилиндры и на те же места, где они работали раньше. Втулки цилиндров следует ставить в блок на прежние места.

При демонтаже втулок цилиндров во время ремонта прежде всего необходимо контрольно установить их без уплотнительных резиновых колец. Втулка должна свободно устанавливаться в блок под действием собственного веса. А если она не устанавливается на место, то это свидетельствует о нарушении геометрии сопрягаемых поверхностей. Поэтому необходимо проверить диаметры втулки, блока и выпускной коробки по посадочным местам и соосность установки выпускной коробки и выпускного коллектора относительно расточек в блоке. Установка втулки с усилием не допускается.

Если необходимо подтянуть болт крепления выпускных коллекторов и выпускных коробок при демонтаже втулки, эту операцию выполняют до проверки ее установки. Когда затяжку болтов крепления выпускных коробок и коллекторов контролируют в цилиндрах, втулки которых не подлежат демонтажу, следует замерить диаметр нижней части зеркала втулки до и после затяжки болтов. При этом изменение размеров зеркала в одних и тех же местах не должно быть более 0,02 мм, что и свидетельствует
об отсутствии деформации втулки.

Чтобы не допустить повреждения боковых поверхностей поршня инструментом, снимающим нагар при очистке выпускных и продувочных окон на техническом обслуживании и текущем ремонте, поршни должны находиться в наружных мертвых точках При этом принимают меры, предупреждающие попадание нагара внутрь цилиндра. При текущих ремонтах после очистки окон от нагара рекомендуется кромки окон втулок цилиндров со стороны зеркала полировать войлочным кругом. При установке в двигатель ранее работавших втулок осматривают состояние зеркала. При незначительных рисках и натирах поврежденные места полируют войлочным кругом Не следует выпускать из ремонтов двигатели с втулками, имеющими износ более 0,5 мм и овальность свыше 0,3 мм. Кольца на поршень надевают только приспособлением, обеспечивающим развод замка не более 55 мм. Если на двигателе заменен поршень или втулка, производится его обкатка согласно Правилам деповского ремонта тепловозов типа ТЭ10.

При реостатных испытаниях тщательно проверяют регулировку дизеля При этом температура выпускных газов не должна превышать 400 °С при температуре окружающего воздуха + 20 °С и не более 430 °С при +40 °С.

Поршневые кольца и поршни осматривают через лючки выпускного коллектора: после реостатных испытаний двигателя при текущих ремонтах; после обкатки двигателя; на первом техническом обслуживании после очередного текущего ремонта либо после замены поршня или втулки.

Нижние поршни, на которых при осмотре через лючки выявлено повреждение юбки или третьей перемычки (местное отсутствие оловянного покрытия, отслаивание его от чугунной основы, грубые риски и забоины), снимают с двигателя, зачищают места повреждений и вновь покрывают оловом, а затем устанавливают на свои места Поршни, у которых компрессионные кольца имеют неудовлетворительную приработку или повреждение, также подлежат выемке для замены колец.

Наряду с изложенным одной из важнейших причин возникновения задиров поршней и втулок является нарушение температурного состояния деталей цилиндропоршневой группы, особенно перегрев втулки цилиндра в зоне расположения перемычек вьдоускных окон, что приводит к деформации втулки (над перемычками), выгоранию слоя смазки В связи с этим необходимо не допускать: температуры выпускных газов- свыше допустимой, перегрева охлаждающей воды свыше 92—95 °С, масла — свыше 85 °С; работы дизеля под нагрузкой при температуре воды и масла ниже -1-40 °С, резкой остановки дизеля (кроме аварийных случаев), так как в этом случае происходит быстрый рост температуры воды (до кипячения) Перед остановкой необходимо проработать на холостом ходу, пока температура воды и масла снизится до 50—60 °С Правильная регулировка дизеля, исправное состояние топливной аппаратуры, обеспечение нормальных температур охлаждающей воды в сочетании с перечисленными рекомендациями по ремонту являются определяющими факторами по обеспечению надежной работы деталей цилиндро-поршневой группы