Spalinowy silnik trakcyjny a. Rodzaje silników spalinowych stosowanych w pojazdach trakcyjnych
Pobieranie 224.84 Kb.
|
Układ rozrządu. Rozrządem nazywa się zespół mechanizmów umożliwiających okresowe napełnianie cylindrów nowym ładunkiem powietrza i opróżnianie ich ze spalin. Silniki dwusuwowe nie mają w zasadzie wyodrębnionego układu rozrządu, ponieważ czynności tego układu spełnia sam tłok, zasłaniając podczas ruchu szczeliny wycięte w ścianach cylindra. Stosuje się jednak bardzo często silniki dwusuwowe, mające zawór wydechowy. W silnikach czterosuwowych trakcyjnych stosowany jest prawie wyłącznie górnozaworowy rozrząd o zaworach grzybkowych. Elementy górnozaworowego rozrządu grzybkowego pokazane są na rysunku 23. W skład rozrządu wchodzą: wal rozrządu 1 z krzywkami 2, zawór 3 i sprężyny 4 oraz elementy przenoszące nacisk krzywek 2 wału rozrządczego 1 na trzonek zaworu 3. Do elementów tych należą: popychacz 5, drążek 6 popychacza i dźwignia zaworowa 7. Wał rozrządczy 
Rys. 23. Elementy górnozaworowego rozrządu grzybkowego ułożyskowany jest w skrzyni korbowej silnika za pomocą łożysk 8. Długie drążki 6 popychaczy 5 przechodzą z boku cylindrów. Dźwignio zaworowe 7 umieszczone są obrotowo na wałku umocowanym na głowicy silnika. Jedna strona dźwigni opiera się na trzonku zaworu 3, a druga na górnej główce drążka 6 popychacza. Wał rozrządczy 1 napędzany jest przez wał korbowy za pośrednictwem koła zębatego 9. Działanie górnozaworowego układu rozrządu z wałem rozrządczym umieszczonym w skrzyni korbowej przedstawiono na rysunku 24. Podczas obrotu wału rozrządczego 1 krzywki 2 wału podchodzą w odpowiednich chwilach pod rolkę 3 popychacza 6. Rolka 3 osadzona jest w popychaczu obrotowo za pomocą sworznia 4. Popychacz 6 przesuwa się w prowadnicy 7, osadzonej w kadłubie silnika. Uniesiony w górę l przez krzywkę 2 popychacz 6 zaopatrzony we wkładkę oporową 5 naciska za pośrednictwem dolnej główki 9 na drążek 8 popychacza, a ten z kolei swoim górnym końcem zaopatrzonym w główkę 20 wywiera nacisk na lewe ramie dźwigni zaworowej 14. Dźwignia 14 osadzona jest wahliwie i za pomocą tulejki 15 na wałku 12, umocowanym na głowicy cylindrów w specjalnym wsporniku 13. Przy podnoszeniu przez drążek 8 popychacza lewego ramienia dźwigni 14 prawe jej ramię zaopatrzone w stopkę 18 opuszcza się i przezwyciężając opór sprężyn zaworowych 23 i 24 przesuwa w dół zawór 20, który otwiera wylot kanału ssawnego lub wydechowego. Gdy tylko krzywka odejdzie spod rolki popychacza, rozprężające się sprężyny zaworowe uniosą zawór do góry, wskutek czego grzybek zaworu osiądzie w swoim gnieździe, przerywając połączenie cylindra z atmosfera.
Rys, 24. Górnozaworowy układ rozrządu z wałem rozrządczym umieszczonym w skrzyni korbowej silnika Wskutek uniesienia zaworu opuszcza się lewe ramię dźwigni zaworowej, naciska na drążek popychacza i przesuwa go razem z popychaczem w dół. Wszystkie części układu wracają do swojego położenia pierwotnego. Zawór 20 prowadzony jest w tulei 19 wciśniętej w głowicę silnika. Sprężyny zaworowe 23 i 24 opierają się o górny 21 i dolny 25 talerzyki sprężyn. Górny talerzyk 21 osadzony jest na trzonku zaworu 20 za pomocą dwudzielnego klina stożkowego 22. Wkręt 16, nakrętka 17 i przeciwnakrętka 11 służą do regulacji luzów zaworowych. Oprócz opisanego, istnieją jeszcze inne sposoby napędu zaworów górnych. Stosowane jest na przykład umieszczenie wału rozrządczego na głowicy ponad lub między zaworami. W tym przypadku krzywki wału rozrządczego działać mogą bądź bezpośrednio na trzonki zaworów, bądź też na rolki dźwigni zaworowych — bez pośrednictwa popychaczy. W silnikach widlastych stosuje się jeden bądź dwa wały rozrządcze. W pierwszym przypadku wał umieszczony jest w rozwidleniu między rządami cylindrów w płaszczyźnie pionowej, przechodzącej przez oś wału korbowego. W drugim rozwiązaniu wały umieszczone są po obu stronach płaszczyzny pionowej. Każdy wał steruje zaworami jednego rzędu cylindrów. Do otwierania zaworów w ściśle określonej kolejności zgodnie z procesami ssania i wydechu, odbywającymi się w cylindrach, służą krzywki ssawne i wydechowe znajdujące się na wale rozrządczym (l na rys. 23). Wał rozrządczy wykonuje się ze stali węglowej lub stopowej. Krzywki (2 na rys. 23 i 24) mogą być wykonane jako całość z wałem bądź też jako oddzielne części nasadzone na wał. Kształt krzywek projektuje się w taki sposób, aby mogły one szybko podnosić zawory oraz łagodnie osadzać je w gniazdach, nie powodując odrywania się popychaczy od trących powierzchni krzywek. Kolejność krzywek na wale rozrządczym jest taka sama, jak zaworów w głowicy silnika. Rozmieszczenie krzywek w płaszczyźnie prostopadłej do osi wału rozrządczego musi zapewniać właściwą kolejność pracy silnika. Dlatego kąty między osiami jednoimiennych krzywek rozmieszczonych wzdłuż wału rozrządczego są dwukrotnie mniejsze niż kąty rozstawienia wykorbień, ponieważ prędkość obrotowa wału rozrządczego jest dwa razy mniejsza od prędkości wału korbowego. Wynika to stąd, że jak wiemy podczas jednego obiegu w silniku (dwa pełne obroty wału korbowego) zawór ssawny i zawór wydechowy jednego cylindra muszą się otworzyć tylko raz. Rozstawienie i kształt krzywek zapewniają również właściwy moment otwarcia zaworów. Na wale rozrządczym, oprócz krzywek, mogą znajdować się jeszcze koła zębate do napędu pompy wtryskowej, pompy olejowej, obrotomierza i koło zębate rozrządcze (9 na rys. 23), służące do napędu samego wala rozrządczego. Wał rozrządczy ma ponadto czopy łożyskowe, które pozwalają na obrót wału w łożyskach osadzonych w ściankach skrzyni korbowej. Jako łożyska stosuje się tulejki brązowe lub stalowe, wylane stopem łożyskowym (8 na .rys. 23). Napęd wału rozrządczego następuje najczęściej za pomocą kół zębatych. Koło zębate wału rozrządczego zazębia się bezpośrednio (lub za pośrednictwem dodatkowego koła zębatego w celu uniknięcia zbyt dużych średnic kół) z kołem zębatym osadzonym na wale korbowym. Aby uzyskać cichą pracę, stosuje się zęby skośne. Średnice kół i liczby zębów są tak dobrane, że wał rozrządczy obraca się dwukrotnie wolniej niż wał korbowy. Z krzywkami wału rozrządczego współpracują bezpośrednio popychacze. Stosuje się popychacze o płaskiej stopie (5 na rys. 23) lub popychacze rolkowe (6 na rys. 24). Popychacze wykonuje się z twardego żeliwa, ze stali stopowej nawęglanej i hartowanej lub z hartowanej stali, z dopasowaną lub przyspawaną żeliwną płaską stopą. W popychaczach rolkowych rolka wykonana jest ze stali i cementowana. Popychacz przesuwa się nie bezpośrednio w kadłubie silnika, lecz w specjalnej tulejce (prowadnicy), wtłoczonej w otwór wywiercony w kadłubie silnika (7 na rys. 24). Drążek popychacza (6 na rys. 198 i 8 na rys. 199) wykonuje się w postaci długiej rurki stalowej, zakończonej główkami. Główki te są bądź wbite w rurkę., bądź też nakręcone na jej końce i zabezpieczone przeciwnakrętkami. Ruch popychacza na zawór przenosi dźwignia zaworowa (7 na rys. 23 i 14 na rys. 24). Jeden koniec dźwigni zaopatrzony jest w utwardzoną stopkę 18 (rys. 199) lub rolkę, która ślizga się po zaworze bądź po specjalnym czopku osadzonym na końcu trzonka. Na drugim końcu dźwigni znajduje się wkręt 16 (rys. 24) do regulacji luzu zaworowego. Dźwignie zaworowe osadzone są na wałku, który zamocowany jest we wsporniku umieszczonym na głowicy cylindrów. Jako łożyska dla dźwigni zaworowych stosuje się tulejki brązowe oraz łożyska toczne igiełkowe lub kulkowe. W przypadku gdy głowica obejmuje kilka cylindrów, wszystkie dźwignie zaworowe 1 cylindrów osadzone są na jednym wspólnym wałku 2 (rys. 25), umieszczonym we wspornikach 3. Wsporniki przymocowane są do głowic śrubami. Sprężyny 4 znajdujące się na wałku 2 mają za zadanie utrzymywać właściwą odległość między dźwigniami. Zawory otwierają i zamykają przewody ssawne i wydechowe, pozwalając na dopływ powietrza do cylindrów oraz na odpływ spalin na zewnątrz. W związku z tym rozróżniamy zawory ssawne i wydechowe. Zawory grzybkowe 20 (rys. 24) składają się z grzybka i trzonka; obie te części tworzą jedną całość. Przy zamkniętym zaworze grzybek przylega swoim obwodem, zwanym przylgnią zaworową, do gniazda wytoczonego w głowicy cylindrów. Spotyka się również wstawiane gniazda zaworowe w formie pierścienia wciśniętego lub wkręconego w wytoczenie głowicy cylindrów. Górna powierzchnia grzybka jest zazwyczaj płaska, chociaż spotyka się również zawory o grzybkach wypukłych i wklęsłych. 
Rys. 25. Dźwignie zaworowe Trzonek zaworu, wsunięty w prowadnicę 19 (rys. 24) i osadzony w głowicy cylindrów, jest toczony i szlifowany; jego górny koniec ma wytoczoną szyjkę do zamocowania górnego talerzyka 21, podtrzymującego sprężyny zaworowe. Liczba zaworów w jednym cylindrze zależy między innymi od pojemności cylindra, miejsca w głowicy i prędkości obrotowej silnika. Najczęściej stosuje się dwa zawory ssawne i dwa wydechowe na jeden cylinder. Materiały stosowane na zawory muszą być odporne na działanie wysokich temperatur (dotyczy to szczególnie zaworów wydechowych) oraz powinny wykazywać dużą wytrzymałość na nieustanne uderzenia, występujące przy osadzaniu grzybka w gnieździe. Na zawory ssawne stosuje się najczęściej stale chromokrzemowe, a do stali na zawory wydechowe dodaje się jeszcze pewien procent molibdenu, Zamknięcie zaworu następuje za pomocą silnych sprężyn (23 i 24 na rysunku 24), otaczających trzonek zaworu. Zawory mają zazwyczaj dwie lub trzy sprężyny osadzone współśrodkowo jedna w drugiej i zwinięte w odwrotnych kierunkach. Sprężyny opierają się jednym końcem o odpowiednio ukształtowane gniazdo w głowicy cylindrów (w gnieździe tym może znajdować się jeszcze dodatkowy talerzyk 25 na rys. 24), drugim zaś — o górny talerzyk 21 sprężyn, umocowany na trzonku zaworu. Talerzyk ten może być umocowany za pomocą dwudzielnego klina stożkowego 22, osadzonego w wytoczeniu trzonka, bądź też za pomocą przetyczki przechodzącej przez otwór wywiercony w trzonku.
Ze względu na sposób doprowadzania paliwa do pompy wtryskowej rozróżnia się, zasilanie opadowe, gdy paliwo spływa pod naciskiem własnej masy do pompy wtryskowej, oraz zasilanie obiegowe, w którym paliwo jest przetłaczane do pompy wtryskowej. Stosowane są również systemy mieszane, w których paliwo jest doprowadzane przymusowo do zbiornika pomocniczego umieszczonego nad silnikiem, skąd spływa pod naciskiem własnej masy do pompy wtryskowej. 
Rys. 26. Schemat instalacji paliwowej z obiegowym systemem zasilania Schemat instalacji paliwowej z obiegowym systemem zasilania przedstawiony jest na rysunku 26. Pompa paliwowa 3 (zasilająca) zasysa paliwo poprzez przewód ssawny 7 ze zbiornika 1 i przewodem 8 tłoczy je do filtrów paliwowych 2. Paliwo po przejściu przez pierwszy filtr przechodzi przewodem 9 do drugiego filtru, a z niego przewodem 10 do pompy wtryskowej 4. Pompa wtryskowa doprowadza paliwo pod wysokim ciśnieniem przez grubościenne przewody wysokiego ciśnienia 13 do wtryskiwaczy umieszczonych w głowicy silnika 5. Wtrysk paliwa do komory sprężania następuje w ściśle określonym momencie, trwa odpowiedni okres i doprowadza ściśle odmierzoną ilość paliwa. Wtryskiwacz rozpyla paliwo i rozprowadza cząstki paliwa po całej przestrzeni komory sprężania w taki sposób, aby przeniknęły one przez całą warstwę sprężonego powietrza. Nadmiar paliwa z filtrów i z wtryskiwaczy wraca do zbiornika paliwa przewodami przelewowymi 11 i 12. Odpowietrzanie zbiornika paliwa następuje przez przewód 14. Zawór przelewowy 6, umieszczony przy filtrze, ogranicza ciśnienie paliwa. Pompy paliwowe (zasilające -3 na rys.26), których zadaniem jest zasysanie paliwa ze zbiornika paliwa i doprowadzenie go do pompy wtryskowej, mogą być różnego rodzaju. Najszerzej stosowane są pompy tłoczkowe napędzane mechanicznie. Stosuje się jednak również pompy wirnikowe (skrzydełkowe) napędzane mechanicznie lub elektrycznie, pompy zębate oraz - bardzo rzadko - pompy przeponowe (membranowe). Pompy paliwowe stanowią bardzo często osprzęt pompy wtryskowej i osadzone są na jej kadłubie. Napęd pompy następuje wtedy przez krzywkę wałka rozrządczego pompy wtryskowej. Zadaniem pompy wtryskowej jest dostarczanie wtryskiwaczom, w zależności od obciążenia i od prędkości obrotowej, odpowiedniej dawki paliwa we właściwym czasie oraz pod wymaganym ciśnieniem. Zależnie od sposobu regulacji ilości wtryskiwanego paliwa rozróżniamy dwa zasadnicze rodzaje pomp:
Rys. 27. Przekrój jednej sekcji pompy wtryskowej systemu „Bosch" Pompa z pokrętnym tłoczkiem jest pompą tłoczkową, dostarczającą paliwa poszczególnym cylindrom za pomocą oddzielnych sekcji. Pompa składa się z tylu sekcji, ile cylindrów ma silnik. Najbardziej rozpowszechnione są pompy pracujące według systemu „Bosch". Przekrój jednej sekcji takiej pompy przedstawia rysunek 27. W cylinderku 3, który ma dwa boczne otworki wlotowe l, przesuwa się tłoczek 2, który ma pionową bruzdę oraz pierścieniowy żłobek z krawędzią o kształcie śrubowym. Pionowa bruzda służy do połączenia przestrzeni ponad tłoczkiem ze żłobkiem pierścieniowym, a krawędź o kształcie śrubowym — do regulowania ilości paliwa doprowadzanego do wtryskiwacza. Tłoczek 2 ma w dolnej części występy osadzone w wycięciach tulejki zewnętrznej 6, nałożonej na cylinderek 3. Dzięki takiemu osadzeniu tłoczek 2 musi się obracać razem z tulejką 6. Obrót obu tych części uzyskuje się przesuwając drążek zębaty 8, który zazębia się z kółkiem zębatym 7 tulejki 6. Nad cylinderkiem 3 znajduje się zawór tłoczny 4, przyciskany sprężyną 5. Przy ruchu tłoczka 2 do dołu zasysa on przez otworki wlotowe do cylinderka 3 paliwo napływające do pompy wtryskowej. Ssanie kończy się w tym momencie, gdy tłoczek zajmie położenie pokazane na rysunku 28a, tzn. gdy górna krawędź A tłoczka znajdować się będzie na wysokości obu otworków. 
Rys. 28. Przekrój sekcji pompy wtryskowej systemu „Bosch" przy różnych półcieniach tłoczka Następnie tłoczek zaczyna się posuwać do góry, przesłania swoją górną cylindryczną częścią oba otworki i tłoczy znajdujące się w cylinderku paliwo przez zawór tłoczny (4 na rys. 27) i przewód wysokiego ciśnienia do wtryskiwacza. Koniec tłoczenia nastąpi w chwili, gdy śrubowa krawędź 3 zaczyna odsłaniać prawy otworek wlotowy; przy tym bowiem położeniu tłoczka (rys. 28b) przestrzeń nad tłoczkiem połączona jest za pomocą pionowej bruzdy i pierścieniowego żłobka z prawym otworkiem wlotowym. Przy dalszym unoszeniu się tłoczka paliwo popłynie zatem drogą najmniejszego oporu, a mianowicie pionową bruzdą, pierścieniowym żłobkiem i prawym otworkiem wlotowym z powrotem, do komory paliwowej pompy, skąd zostało zassane. Moment zakończenia wtrysku, a tym samym i ilość tłoczonego do wtryskiwacza paliwa, reguluje się przez obrót tłoczka. Jeśli na przykład tłoczek w dolnym skrajnym położeniu obrócimy tak, jak to jest wskazane na rysunku 28c, to przy unoszeniu się tłoczka śrubowa krawędź B wcześniej odsłoni prawy otworek wlotowy (rys. 28d). Okres tłoczenia i ilość doprowadzonego paliwa, tzn. wydajność pompy, odpowiednio się zmniejszy. Jeśli tłoczek obrócimy tak daleko, że przy jego dolnym skrajnym położeniu pionowa bruzda ustawi się naprzeciw prawego otworka wlotowego (rys. 28e), to tłoczenie ustanie zupełnie. Pompa pracować będzie na biegu jałowym, nie dostarczając w ogóle paliwa do wtryskiwaczy, Zmieniając więc przez obracanie tłoczka ilość paliwa tłoczonego do cylindrów zmienia się moc silnika oraz prędkość obrotową wału korbowego. Obrót tłoczka uzyskuje się przez przesuwanie drążka zębatego (8 na rys. 27), który połączony jest z dźwignią regulacji paliwa oraz z regulatorem prędkości obrotowej silnika. Przekrój poprzeczny i podłużny pompy wtryskowej z pokrętnym tłoczkiem systemu „Bosch” przedstawiony jest na rysunku 29. Jest to pompa silnika wielocylindrowego. Wszystkie sekcje pompy mieszczą się we wspólnym kadłubie 1.
Rys. 29. Przekrój poprzeczny i podłużny pompy wtryskowej systemu „Bosch" Cylinderki z tłoczkami 4 osadzone są w kadłubie pompy i dociśnięte obsadami zaworów tłocznych 7. Na cylinderki nałożone są zewnętrzne tulejki obrotowe 8 z kołami zębatymi 9, zazębionymi z jednym, wspólnym dla wszystkich sekcji drążkiem zębatym 10, Przesuwając drążek zębaty obracamy tłoczki wszystkich sekcji i w ten sposób zmieniamy ilość paliwa wtryskiwanego do cylindrów silnika. Pompa wtryskowa ze zmiennym skokiem tłoczka jest również pompą tłoczkową. Zmiana ilości paliwa wtryskiwanego do cylindrów silnika następuje jednak przez zmianę skoku tłoczka.
Rys. 30. Schemat pompy wtryskowej Rys, 31. Przekrój wtryskiwacza zamkniętego Przy obrocie walka rozrządczego krzywka l naciska na koniec dźwigni 2, wskutek czego tłoczek 4 przesuwa się. w dół i zasysa paliwo do cylinderka. Jednocześnie ściskana jest sprężyna 3 dźwigni wtryskowej. Skoro tylko krzywka walka zwolni nacisk na dźwignię 2, rozprężająca się sprężyna 3 spowoduje gwałtowny ruch tłoczka 4 do góry i tłoczenie zassanego uprzednio paliwa do wtryskiwacza przez zawory 5 i 6. Skok tłoczka zmienia się za pomocą ruchomego klina regulacyjnego 7, połączonego z dźwignią regulacji paliwa. Zmieniając skok tłoczka, zmieniamy oczywiście również ilość wtryskiwanego paliwa. Pompa wtryskowa ze zmiennym skokiem tłoczka, podobnie jak pompa z pokrętnym tłoczkiem, składa się z tylu sekcji, ile cylindrów ma silnik. Jedna sekcja obsługuje jeden cylinder, a wszystkie sekcje mieszczą się we wspólnym kadłubie pompy. Pompy wtryskowe systemu wytwarzają ciśnienie 27—40 Mpa, zależnie od rodzaju i zastosowania silnika. Wałki rozrządcze z krzywkami pomp wtryskowych otrzymują napęd za pomocą kół zębatych bądź bezpośrednio od wału korbowego, bądź też od wału rozrządczego silnika. W silnikach spalinowych większej mocy spotyka się pompy wtryskowe wykonane oddzielnie dla każdego cylindra, tzn. że każda sekcja obsługująca jeden cylinder umieszczona jest w oddzielnym kadłubie. Wszystkie pompy uruchamiane są jednym wałem rozrządczym z krzywkami, ułożonym wzdłuż silnika. Stosowane są również, tzw. pompowtryskiwacze. Urządzenie to stanowi połączenie w jednym kadłubie sekcji tłoczącej pompy wtryskowej i wtryskiwacza. Zaletą takiego wykonania jest brak przewodów wysokiego ciśnienia między pompą a wtryskiwaczem, dzięki czemu początek wtrysku paliwa do komory spalania jest prawie jednoczesny z początkiem tłoczenia paliwa przez: pompę. Doprowadzenie przetłoczonej przez pompę wtryskową, dawki paliwa do cylindrów silnika, rozpylenie paliwa oraz jego wymieszanie z powietrzem w komorze sprężania wykonują wtryskiwacze. Stosowane obecnie wtryskiwacze dzielimy na dwie zasadnicze grupy:
Rysunek 31 przedstawia przekrój jednego z typów wtryskiwacza zamkniętego. W kadłubie l z główką 12 wtryskiwacza znajduje się rozpylacz 2 z iglicą 3. Rozpylacz połączony jest z kadłubem za pomocą nakrętki 4. Iglica dociskana jest do otworka wylotowego rozpylacza przez; sprężynę 5 za pośrednictwem trzonka 6. Pompa wtryskowa tłoczy paliwo przewodem wysokiego ciśnienia 7 do otworu w króćcu 8, a następnie kanalikiem w kadłubie wtryskiwacza do komory rozpylacza zamkniętego iglicą. Gdy ciśnienie paliwa przezwycięży siłę sprężyny 5, iglica 3 podnosi się; paliwo wypływa wtedy z dużą prędkością przez otworek rozpylacza do komory sprężania, zamieniając się w drobny pył. Gdy pompa wtryskowa przestanie tłoczyć paliwo i w przewodzie wysokiego ciśnienia nastąpi spadek ciśnienia, sprężyna 5 zepchnie iglicę 3 w dół i zamknie otworek rozpylacza 2. Wtrysk paliwa zostanie w ten, sposób przerwany. Paliwo przesączające się przez nieszczelności w połączeniach wtryskiwacza odprowadzane jest do zbiornika paliwa przewodem przelewowym 9. Regulację wtryskiwacza przeprowadza się za pomocą podkładki i śruby 11. Zmieniając grubość podkładki 10 zmienia się jednocześnie siłę napięcia sprężyny 5. Do wtryskiwaczy zamkniętych stosuje się rozpylacze czopowe lub bezczopowe. Rozpylacz czopowy zaopatrzony jest tylko w jeden otwór, a iglica rozpylacza zakończona jest czopem, który przy zamkniętym wtryskiwaczu wystaje poza kadłub rozpylacza. Strumień paliwa wtryskiwanego z takiego rozpylacza ma kształt stożka. Rozpylacze bezczopowe mogą mieć jeden lub kilka otworów (do ośmiu), przez które paliwo wypływa w postaci jednej lub kilku strug. Otwory rozmieszczone są zwykle równomiernie na obwodzie rozpylacza i skierowane promieniowo od jego osi na zewnątrz. Średnica waha się w granicach od 0,2 do 0,5 mm. Wtryskiwacze otwarte charakteryzują się tym, że na całej drodze przepływu paliwa, tzn. od pompy wtryskowej aż do otworu rozpylacza, nie mają ani urządzeń hamujących, ani zamykających przepływ paliwa. Wtryskiwacze otwarte mają bardzo prostą konstrukcją i są łatwe w wykonaniu, mają jednak wiele wad (najważniejszą z nich jest sączenie się paliwa na początku i na końcu wtrysku) i z tych względów stosowane są bardzo rzadko. Silniki z zapłonem samoczynnym odznaczają się wybitną skłonnością do nie zrównoważonego biegu, tzn. dążą do stałej zmiany prędkości obrotowej. Nawet najmniejsze zakłócenie równowagi między chwilowym obciążeniem zewnętrznym a rozwijaną mocą użyteczną silnika może spowodować bądź zatrzymanie się, bądź też nadmierne rozpędzenie się silnika. Aby zapobiec tym niepożądanym zjawiskom, pompy wtryskowe silników! wyposażone są w regulatory prędkości obrotowej (regulatory obrotów). Najczęściej stosowane są regulatory odśrodkowe, dwu- lub wielozakresowe. Regulatory dwuzakresowe umożliwiają utrzymywanie stałej prędkości obrotowej biegu jałowego, tzn. najniższej prędkości obrotowej, poniżej której silnik zatrzymuje się, oraz samoczynne ograniczenie największej dopuszczalnej prędkości obrotowej przy różnych obciążeniach silnika. Regulatory wielozakresowe pracują według tej samej zasady, co i regulatory dwuzakresowe, lecz mają ponadto dodatkowe urządzenie do okresowego ustawiania wybranej chwilowej prędkości obrotowej wału korbowego - dowolnie w całym zakresie użytecznych prędkości biegu silnika. Regulator wielozakresowy utrzymuje ustawioną prędkość biegu silnika bez względu na jego obciążenie zewnętrzne, jeśli nie przewyższa ono dopuszczalnego. Przyspieszenie lub zwolnienie biegu silnika następuje dopiero wskutek zmiany nacisku wywieranego na dźwignię paliwową. Do elementów regulacyjnych w silniku z zapłonem samoczynnym należy również stosowany niekiedy regulator momentu wtrysku. Zakładany jest on na pompę wtryskową od strony napędu. Regulator ten w czasie biegu silnika pozwala na obrotowy przesuw walka rozrządczego pompy wtryskowej względem walka napędowego w granicach 2π/45 rad (±8°), dzięki czemu można dostosować moment wtrysku paliwa do danego obciążenia silnika i jego prędkości obrotowej. Bardzo ważne znaczenie dla zmniejszenia zużycia zespołów układu zasilania i części wewnętrznych samego silnika ma dokładne filtrowanie paliwa i powietrza. Filtry paliwowe umieszczone są przed pompą wtryskową, aby i do pompy i wtryskiwaczy przedostawało się paliwo możliwie najczystsze, pozbawione przede wszystkim części stałych. Najczęściej stosuje się filtry podwójne z różnymi elementami filtrującymi. Mogą to być filtry objętościowe, w których element filtrujący składa się z szeregu płytek z filcu technicznego, filtry szczelinowe z elementem złożonym z cienkich płytek papierowych bądź filtry powierzchniowe. Te ostatnie mają elementy filtrujące złożone ze szkieletu pokrytego na przykład gęstą tkaniną bawełnianą lub lnianą, bibułą albo specjalnym papierem filtracyjnym. Przy każdym filtrze znajduje się zawór przelewowy, który zapobiega nadmiernemu wzrostowi ciśnienia paliwa. Filtry powietrza umieszczone są na wlocie rury ssawnej. Stosowane są filtry bezwładnościowe, pochłaniające i mokre. W filtrach bezwładnościowych oddzielenie części stałych zawartych w zasysanym powietrzu następuje na zasadzie zawirowania powietrza. Filtry pochłaniające zaopatrzone są w elementy filtrujące (siatka metalowa, wióry metalowe, wojłok, flanela itp.), a filtry mokre — niezależnie od elementu filtrującego — wypełnione są dodatkowo olejem. Najczęściej stosuje się obecnie filtry mokre, gdyż mają one najlepsze własności oczyszczające. Poszczególne zespoły układu zasilania połączone są przewodami paliwowymi (rys. 32). Rozróżnia się przewody niskiego ciśnienia, łączące zbiorniki paliwa z filtrem 14 i pompą wtryskową 13, oraz przewody wysokiego ciśnienia, łączące sekcje tłoczące pompy wtryskowej z poszczególnymi wtryskiwaczami. Przewody niskiego ciśnienia l, 2, 3, 4 i 6 są wykonywane zwykle z cienkościennych rurek miedzianych lub mosiężnych bez szwu. Ze względów oszczędnościowych stosuje się niekiedy rurki stalowe, zabezpieczone powierzchniowo przed korozją przez miedziowanie lub ołowiowanie, Poszczególne odcinki przewodów łączy się przewodami elastycznymi 5, odpornymi na chemiczne działanie paliwa. Przewody wysokiego ciśnienia 7 do 12, łączące sekcje tłoczące pompy wtryskowej z wtryskiwaczami, wykonywane są powszechnie z jednolitych grubościennych rurek bez szwu, walcowanych z miękkiej stali niskowęglowej wysokiej jakości. Wnętrze rurki poddaje się dokładnemu wygładzaniu, aby powierzchnia stykająca się z paliwem była absolutnie gładka i czysta. Końcówki przewodów powinny zapewniać całkowitą szczelność złączy.
Rys. 32. Układ przewodów paliwowych Zbiorniki paliwa wykonywane są z blachy stalowej za pomocą spawania. Od wewnątrz ścianki zbiornika zabezpieczone są przed korozją za pomocą odpowiednich powłok ochronnych. Pojemność zbiorników zależna jest od przeznaczenia pojazdu. Lokomotywy manewrowe powinny mieć zapas paliwa wystarczający na sześć dni nieprzerwanej pracy. Zapas paliwa w lokomotywach pociągowych przeznaczonych do ruchu na liniach głównych powinien wystarczać na przejechanie co najmniej 1000 km. Wewnątrz zbiorników paliwa, umieszcza się zwykle przegrody tłumiące. W najniższym punkcie zbiornika znajduje się kurek spustowy. Króćce wlewowe, zaopatrzone w filtr wstępny paliwa, umieszczone są najczęściej z obu stron zbiornika, aby można było napełniać zbiornik paliwem z dowolnej strony pojazdu. Napełnienie zbiorników odbywa się zazwyczaj z dystrybutora paliwa (pod ciśnieniem).
Pobieranie 224.84 Kb.
|
