Система топливной подачи ЧМЭЗ

крыльчатого типа установлен на переднем конце дизеля с правой стороны. Насос состоит из корпуса, крышки, крыла, укрепленного на валу, и перегородки. Корпус 1 насоса (рис. 5а) отлит из чугуна заодно с двумя патрубками и двумя ушками. Патрубки заканчиваются фланцами б, используемыми для подсоединения всасывающей и нагнетательной труб, а в ушках а сделаны отверстия под болты. Внутри корпус имеет коническую расточку под подвижное крыло 6.

Рис. 5а  
Ручной Топливоподкачивающий насос

 1 - корпус; 2 - шплинт; 3, 7 - клапаны крыла; 4 - рукоятка; 5 - вал; 6 - крыло;8,14 - клапаны перегородки; 9 - перегородка; 10 - крышка; 11 - втулка;  
12 - гайка; 13, 15 - нагнетательная и всасывающая трубы.

 
Рис. 5б  
Схема работы топливоподкачивающего насоса

Со стороны всасывающего патрубка в корпусе установлена литая латунная фигурная перегородка 9, положение которой относительно корпуса фиксируется цилиндрическим штифтом диаметром 5 мм. В перегородке сделаны два окна г, закрытые двумя пластинчатыми клапанами 8 и 14. Осями поворота клапанов являются шплинты 2, проходящие через отверстия в приливах перегородки 9. Уплотнение перегородки относительно корпуса достигается за счет притирки, а относительно вала 6 - с помощью войлочной прокладки в, установленной в специальном пазу. 

Крыло 6 отлито из латуни и имеет два прямоугольных окна, закрытых пластинчатыми клапанами, аналогичными по конструкции и креплению с клапанами перегородки. Крыло укреплено на стальном валу 5, один конец которого входит в гнездо корпуса, а другой проходит через крышку 10. Литая чугунная крышка 10 соединяется с корпусом четырьмя болтами М8.  
Относительно крышки вал уплотняется сальником из асбестового шнура. Для монтажа сальника в центральном приливе крышки расточено гнездо д. Уложенный в гнездо асбестовый шнур прижимается латунной втулкой 11, положение которой (плотность набивки сальника) регулируется гайкой 12, навернутой на прилив. Под гайку 12 ставят пластмассовое кольцо.  
Крыльчатый насос приводится в действие рукояткой 4, надетой на квадратный хвостовик вала 5 и закрепленной гайкой. В крышке 10 имеется отверстие е с резьбой, закрытое пробкой. Оно используется для заполнения дизельным маслом камеры насоса между перегородкой 9 и крылом 6, что облегчает процесс всасывания топлива в самом начале работы насоса. 

При повороте рукоятки против часовой стрелки (рис. 5б) поворачивается крыло 6, т.е. в камере В создается разрежение. Клапан 14 перегородки автоматически открывается, а клапан 3 крыла закрывается, в результате чего камера В заполняется топливом, поступающим через всасывающую трубу 15. Одновременно другая часть крыла, приближаясь к перегородке 9, увеличивает давление в камере А. При закрытом клапане 8 перегородки открывается клапан 7 крыла, и начинается нагнетание топлива в камеру Б и далее в нагнетательную трубу 13. При обратном ходе крыла разрежение создается в камере А, а нагнетание топлива из камеры В в камеру Б осуществляется через открытый клапан 3 крыла.  
Полный угол поворота рукоятки (и крыла) составляет примерно 120°. Максимальная подача насоса 22,5 л/мин достигается равномерным качанием рукоятки с частотой 55 ходов в минуту.

                                        ТОПЛИВНЫЕ ФИЛЬТРЫ

Упрощенно фильтр состоит из корпуса, закрытого крышкой, внутри которого находится фильтрующий элемент. Фильтр грубой очистки пластинчато-щелевого типа защищает шестеренчатый топливоподающий насос от попадания в него из топливного бака механических частиц размером более 0,1 мм. 

Расположенный в алюминиевом корпусе фильтрующий элемент представляет собой набор стальных рабочих пластин 4 (рис. 6а) толщиной 0,2 мм, между которыми установлены промежуточные пластины (звездочки) 3 толщиной 0,1 мм. Пластины 3 и 4 собраны на стержне 1, на верхнем конце которого укреплена рукоятка 2.

 
Рис.6  
Схема очистки топлива в фильтре грубой (а) и тонкой (б) очистки 

1, 5 - стержни; 2 - рукоятка; 3, 4 - промежуточные и рабочие пластины;  
6 - ножи; 7 - шпилька; 8 - войлочная пластина; 9 - сетчатый каркас

Стержень имеет плоский срез, не допускающий проворота пластин и обеспечивающий правильную их сборку (звездочки 3 располагаются так, что своими выступами не закрывают окна в рабочих пластинах). Топливо проходит через щели между рабочими пластинами, образованные звездочками, и далее через окна а отводится к топливоподкачивающему насосу (на рис. 6а выход чистого топлива показан стрелками). 

Для очистки фильтра поворачивают по часовой стрелке рукоятку 2. Установленные на стержне рабочие пластины 4 и промежуточные 3 поворачиваются относительно неподвижных ножей 6 толщиной 0,1 мм, которые счищают грязь с поверхностей рабочих пластин. Ножи собраны на квадратном стержне 5, ввернутом в крышку фильтра.  
Два одинаковых по конструкции фильтра тонкой очистки установлены на нагнетательном трубопроводе перед топливным коллектором (см. рис. 1). Они обеспечивают качественную очистку топлива перед поступлением его к насосам высокого давления и форсункам, улавливая механические частицы размером до 3 - 5 мкм. 

Каждый фильтр имеет двухсекционный корпус, отлитый из алюминиевого сплава, в котором установлен фильтрующий элемент. Основанием фильтрующего элемента является стальной цилиндрический сетчатый каркас 9 (рис. 6б), на который надевают войлочные пластины 8. Собранный фильтрующий элемент закрепляют на пустотелой шпильке 7, ввернутой в корпус. 

Топливо очищается, проходя через войлочные пластины и сетчатый каркас, а затем по радиальным отверстиям б попадает в пустотелую шпильку и далее по каналам в корпусе и соответствующим трубопроводам отводится в топливный коллектор. Фильтр снабжен переключательной пробкой, позволяющей при необходимости отключить одну из секций. В качестве фильтрующего элемента вместо набора войлочных пластин могут быть использованы бумажные элементы ФЭТО (фильтрующий элемент тонкой очистки).

                             КЛАПАНЫ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ

Обеспечивают нормальный режим работы топливоподкачивающего и ручного насосов, поддерживают постоянное давление в коллекторе и защищают систему от повышенного давления.  
Обратные клапаны, используемые в системе, предназначены для перепуска топлива только в одном направлении. Один из них установлен на всасывающей трубе (см. рис. 1) и не позволяет топливу при неработающем дизеле сливаться в бак, что необходимо для нормальной работы шестеренчатого насоса, имеющего небольшую высоту всасывания (0,5 - 0,8 м). Второй обратный клапан стоит на нагнетательной трубе за ручным насосом и не пропускает топливо к ручному насосу при работающем дизеле.  
Оба клапана одинаковы по конструкции. Внутри литого чугунного корпуса 3 (рис. 7а) имеется перегородка, в которой расточено отверстие, являющееся седлом клапана. К седлу коническим пояском притерт стальной клапан 4, имеющий цилиндрическую форму. На верхнем торце клапана прорезан паз, используемый для притирки клапана к седлу.

 
Рис.7  
Обратный (а) и перепускной (б) клапаны 

1 - пробка; 2, 8 - уплотнительные  кольца; 3 - корпус; 4 - клапан;  
5 - регулировочный винт; 6 - пружина; 7 - шайба; 9 - колпачковая гайка

Клапан устанавливают в корпус через отверстие с резьбой МЗО, закрываемое пробкой 1, под которую ставят медное уплотнительное кольцо 2. Для подсоединения трубопроводов к клапану на выступах корпуса 3 нарезана резьба М42. Форма перегородки в корпусе позволяет поднять клапан только при определенном направлении движения топлива. При изменении этого направления клапан под действием собственного веса садится на свое седло. 

Перепускной клапан установлен на конце коллектора топливных насосов высокого давления(см. рис. 1), а предохранительный - на нагнетательном трубопроводе перед фильтрами тонкой очистки. При повышении давления перед клапаном до заданной величины он открывается и перепускает лишнее топливо через топливоподаватель в бак. Перепускной клапан большую часть рабочего времени открыт, так как топливоподкачивающий насос имеет высокую производительность (2520 л/ч), значительно превышающую потребность дизеля в топливе. Предохранительный клапан обычно закрыт и открывается в случае засорения фильтров тонкой очистки или застывания топлива.  
По конструкции перепускной и предохранительный клапаны не отличаются друг от друга. В цилиндрической расточке стального корпуса 3 (рис. 7б) установлен стальной клапан 4, имеющий форму стакана. На его наружной поверхности большего диаметра проточены пять лабиринтных канавок в шириной 2 мм, обеспечивающих уплотнение клапана в корпусе.

Для исключения противодавления при просачивании топлива между корпусом и клапаном последний имеет два радиальных отверстия б диаметром 4 мм. Своим коническим пояском под углом 45° клапан притерт к седлу в корпусе и прижат к нему пружиной 6.  
Другим концом эта пружина упирается в стальную шайбу 7, надетую на регулировочный винт 5, ввернутый в пробку 1. В свою очередь пробка 1 ввернута в корпус клапана. Между ней и корпусом ставят медное уплотнительное кольцо 2. 

На выступающий конец винта 5 навернута колпачковая гайка 9, фиксирующая его положение после регулировки затяжки пружины. Под гайку кладут уплотнительное медное кольцо 8. С противоположной стороны в корпусе 3 клапана нарезана резьба М26 для соединения с топливным коллектором (или нагнетательным трубопроводом). Для присоединения сливной трубы корпус клапана имеет выступ а с резьбовым отверстием М26.

                              УХОД ЗА ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМОЙ

При приемке тепловоза проверяют наличие топлива в баке по топливомерному стеклу. Если тепловоз находится на смотровой канаве, то при неработающем дизеле удаляют конденсат вместе с механическими примесями из отстойников и грязесборника топливного бака (набирать топливо можно только после обязательного слива отстоя).  
При неработающем дизеле периодически проворачивают на 2 - 3 оборота по часовой стрелке рукоятку фильтра грубой очистки 19 (см. рис. 1), очищая его пластины от грязи. Перед пуском дизеля необходимо убедиться, что все насосы высокого давления включены, проверить свободность хода реек и готовность предельного регулятора к работе, для чего рукоятку вала управления рейками оттягивают на себя до упора и отпускают. При небольшом усилии все рейки должны иметь максимальное перемещение. Если рейка какого-либо насоса не перемещается, то можно попытаться "расходить" ее, предварительно смазав дизельным маслом. Насос с заклиненной рейкой отключают. 

Проверяют положение вентиля 6, который должен быть закрыт. Это следует делать периодически, так как в эксплуатации имели место случаи самопроизвольного открытия вентиля вследствие вибрации, что вызывало перебои в работе дизеля и даже его остановку из-за недостаточного количества топлива в коллекторе. При осмотре тепловоза обращают внимание на отсутствие течи топлива по пробкам топливного бака. 

В связи с отсутствием на тепловозе ЧМЭ3 манометра, показывающего давление в топливном коллекторе, надо перед пуском дизеля после длительной стоянки (например, после ремонта) прокачать топливо ручным насосом 17 и открыв кран 15, убедиться, что в системе нет воздуха (топливо течет сплошной струей). Если удалить попавший в систему воздух полностью не удается, то открывают пробки на крышках фильтров тонкой очистки 11 и корпусах топливных насосов высокого давления 5. 

В том случае, когда из-за неисправности регулятора дизеля или засорения его масляного фильтра рейки топливных насосов в период прокачки масла перед пуском не передвигаются (или передвигаются недостаточно), для ускорения и облегчения пуска дизеля необходимо передвинуть рейки вручную, потянув рукоятку вала управления на себя до отказа. Следует иметь в виду, что эту рукоятку надо отпустить сразу же после пуска дизеля, чтобы предотвратить срабатывание предельного регулятора. 

В процессе работы дизеля (при остановленном тепловозе) периодически контролируют состояние топливной системы. При этом обращают внимание на каплепадение из сливных трубок форсунок, свободность хода реек насосов и отсутствие течи топлива в трубопроводах. Бесцветный выпуск отработавших газов свидетельствует о нормальной работе топливной аппаратуры. 

В заключение стоит привести причины, которые вызывают снижение давления топлива в системе (а следовательно, неустойчивую работу дизеля). Это происходит из-за засорения штуцера, соединяющего всасывающую трубу с топливным баком, а также топливных фильтров грубой и тонкой очистки. Возможны износ сальников топливоподкачивающего насоса 18, а также течь топлива между крышками насоса и его корпусом (эти неисправности можно определить визуально). 

Еще одна вероятная причина нарушения работы топливной системы - заедание перепускного 7 или предохранительного 13 клапана из-за попадания в систему воды или механических примесей. Повышенная дымность выпускных газов указывает на неисправность одной из форсунок. Поочередным отключением топливных насосов высокого давления можно определить, какая из форсунок работает неудовлетворительно. Основными неисправностями форсунки являются: зависание иглы, засорение сопловых отверстий, потеря пропускной способности щелевого фильтра форсунки вследствие попадания металлических частиц из-за излома пружины или нагнетательного клапана топливного насоса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

1. Володин А. И. Локомотивные двигатели внутреннего сгорания.- М.: Транспорт, 1978. - 239 с.

2. Кринецкий И. И. Регулирование двигателей внутреннего сгорания. -М. :Машгиз,1979 - 192 с.

4. Соболь В. Н. Техническая диагностика и улучшение переходных процессов тепловозных дизелей.- НИИинформтяжмаш. Двигатели внутреннего сгорания. - 1973. -  №4. - С.48-55.

5. Тартаковский Э. Д., Бабанский H. H., Бабанин А. Б. Совершенствование технологии технического обслуживания тепловозов // Электрическая и тепловозная тяга. - 1982. - №1. - С.24-26.