содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..

Поршневые кольца дизеля 2Д100 тепловоза ТЭ3



По назначению поршневые кольца делятся на два типа: компрессионные и маслосрезывающие. Компрессионные кольца уплотняют камеру сгорания за счет упругих свойств самого кольца и действия газов, поступающих из камеры сгорания. Давление газов создает основное усилие прижатия кольца к стенкам зеркала втулки цилиндра. Сила упругости собственно кольца невелика и не может предохранить цилиндр от прорыва газов. Ширина канавки под поршневое кольцо имеет важное значение, так как масса кольца прямо зависит от этого размера. Массу кольца нежелательно увеличивать, так как под действием инерционных сил создаются условия для разработки (разбивания) канавок по ширине. Это явление весьма значительно проявляется в четырехтактных дизелях. В двухтактных дизелях оно несущественно. Компрессионные кольца устанавливаются в верхней части поршня, маслосрезывающие— ниже компрессионных или ниже поршневого пальца. У дизеля два нижних поршневых кольца служат для срезания (съема) масла с зеркала втулки цилиндра (поэтому они называются маслосрезывающими) и тем самым препятствуют попаданию его в камеру сгорания, а следовательно, закоксова нию компрессионных колец, смолоот-ложениям, ухудшению рабочего процесса и дымлению. Состояние маслосрезывающих колец определяет расход масла, идущего на угар.

В течение последних лет (годы после прекращения выпуска тепловозов ТЭЗ) нагрузка на двигатель непрерывно возрастает и достигает по среднему эффективному давлению (ре) для двухтактных дизелей более 1,1 МПа (11 кгс/см2), что привело к снижению срока службы поршневых колец. Учитывая это, по дизелю 10Д100 проводятся непрерывные работы, направленные на повышение срока службы поршневых колец. Поскольку поршневые кольца дизеля 2Д100 полностью унифицированы с 1 ОД 100, то такие кольца поступают и их будут ставить на дизели 2Д100.

Во время эксплуатации поршневые кольца должны быть стойки к задирам, абразивному и коррозионному износам. Коррозионный износ происходит вследствие образования кислот при сгорании топлива с высоким содержанием серы. От абразивного или пылевого износа дизель защищен воздухоочистителями, которые всегда должны быть в хорошем состоянии.

Верхнее маслосрезывающее кольцо, кроме съема масла, выполняет функцию уплотнительного кольца, предотвращающего попадание выпускных газов или наддувочного воздуха в картер дизеля при положении нижнего или верхнего поршня в наружной мертвой точке. Кольца выполнены из специального чугуна.

Два компрессионных кольца (устанавливаемые в 1-й и 3-й ручьи нижнего поршня и в 1-й ручей верхнего поршня) изготовлены из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом и легированы хромом, никелем, молибденом и марганцем; химический состав по Mn, Cr, Ni и Мо является обязательным, по остальным элементам—факультативным (табл. 1). Для проверки качества материала от каждой плавки от заготовки вырезают пластины. Заготовки до взятия образцов после предварительной обработки подвергают искусственному старению.

Обточка заготовки до ее нарезки на отдельные кольца производится по заданной эпюре кольца. Рабочую

цилиндрическую поверхность колец хромируют и покрывают приработоч-ным слоем дисульфид-молибденовой композиции. Изготовленные из таких заготовок компрессионные кольца хромируют. Хромированные кольца по наружному цилиндру имеют маслоудерживающие канавки и медь-дисульфид-молибденовое приработочное покрытие.

Таблица 1

Два других компрессионных кольца изготовлены из специального чугуна и термически обработаны. Для лучшей прирабатываемости колец к зеркалу втулки цилиндра в кольца запрессованы бронзовые пояски с последующим лужением оловом и образованием (до лужения) двустороннего конуса в обе стороны от бронзового пояска (конус 1+0,5 ). Для обеспечения плавного прохождения компрессионными кольцами кромок выпускных и продувочных окон на цилиндрической поверхности у замков кольца снимают фаски на длине ~60 мм.

Кольца проверяют на прилегание к плите (равномерно не менее 50% площади каждой торцовой поверхности) . Цилиндрическую поверхность кольца проверяют на прилегание ее к поверхности контрольного калибра диаметром 207 +0,02 мм, допускается два просвета длиной не более 100 мм и не ближе 55 мм от замка. Каждое кольцо проверяют на отсутствие коробления, пропуская его через щель 7,95+0'02 мм, образованную двумя параллельными плитами при вертикальном их положении (кольцо проходит через щель под действием собственного веса). Упругость колец проверяют на ленточном приборе, стягивающем кольцо грузом 60—70 Н (6—7 кгс) до зазора в замке 1+0,2 мм. Зазор в замке в свободном состоянии должен быть 24—32 мм, при браковочном в эксплуатации—18 мм. Зазор в замке в рабочем состоянии 1 —1,4 мм.

Маслосрезывающие поршневые кольца обоих типов (кольца с прорезью для стока масла и уплотняющие маслосрезывающие кольца) имеют острую кромку, направленную на съем масла с зеркала втулки, т. е. в сторону движения поршня от внутренней мертвой точки (в. м. т.). Масло, снимаемое кольцами со стенок цилиндра, стекает
по прорезям и отверстиям в поршне вовнутрь поршня и далее в картер двигателя. При обратном движении поршня (закругленной кромкой в сторону камеры сгорания) масло с зеркала втулки цилиндра не срезается, кольцо как бы скользит по маслу, не соскабливая его.

Следует отметить, что при сборке поршней с шатунами или замене одного из них необходимо, чтобы в одном комплекте (группа поршень — шатун любого из коленчатых валов) вес их отличался не более чем на 5,00 Н, а вес поршней—не более 2,50 Н. Изготавливают три группы шатунов и две группы поршней.

Поршневой палец 8 (см. рис. 12) изготовлен из стали 12ХН2А, цементирован, твердость HRC 58—63. Палец пустотелый, плавающего типа, установлен свободно (с зазором) в отверстия вставки, в которые запрессованы бронзовые втулки. Во время работы палец проворачивается. Преимущество такой конструкции—равномерный износ поверхности. Осевое перемещение пальца ограничено специальными выступами на внутренней поверхности юбки поршня.

В двухтактных двигателях поршневой палец прижимается к одной стороне и знакопеременные усилия отсутствуют, благодаря чему создаются неблагоприятные условия, так как качательное движение не обеспечивает создание масляного клина. У дизеля 2Д100 этот недостаток устранен тем, что на рабочей поверхности бронзовой втулки выполнены спиральные канавки специального профиля. Во втулке всего 32 канавки с шагом 1600 мм, направление спирали произвольное (левое или правое).

содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..