2 ОПИСАНИЕ И РАБОТА СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ АВТОГРЕЙДЕРА
2.1 Двигатель
Двигатель автогрейдера четырехтактный дизель:
ЯМЗ-238НД3, 8-ми цилиндровый V-образный.
Двигатель имеет электростартерный пуск.
Сведения по устройству и эксплуатации двигателя приведены в соответствующей инструкции по эксплуатации двигателя.
2.1.1 Топливная система
Топливная система автогрейдера состоит из бака 5 (рис.2.1), ручного топливоподкачивающего насоса 6, двух фильтров 14 грубой и фильтра тонкой очистки, топливного насоса высокого давления, топливопроводов.
Топливный бак 5 имеет внутри перегородки, гасящие энергию колебания топлива. Бак установлен на раме автогрейдера и закреплен металлическими лентами. Уровень топлива в баке проверяется мерной линейкой 3.
В заправочной горловине 4 бака установлен сетчатый фильтр. Для слива отстоя топлива в днище бака имеется сливной кран 11.
Подачу топлива в систему при необходимости можно перекрыть краном 12. Через этот кран по топливопроводу 13 топливо поступает самотеком к насосному агрегату предпускового подогревателя системы охлаждения и разогрева двигателя. Подачу топлива в систему охлаждения и разогрева перекрывают краном 15, установленным на раме автогрейдера.
С помощью ручного топливоподкачивающего насоса 6 можно заполнить систему топливом и удалить из нее воздух.
При работе двигателя излишки топлива, образовавшиеся в топливном насосе высокого давления, удаляются в бак по топливопроводу 2, а из форсунок по трубке 1 - в атмосферу.
Механизм управления всережимным регулятором частоты вращения коленчатого вала двигателя служит для изменения подачи топлива в цилиндры двигателя.
При изменении положения педали 8, расположенной в кабине, усилие через систему тяг воздействует на рычаг всережимного регулятора. Поворот этого рычага обеспечивает изменение подачи топлива в цилиндры двигателя.
Верхнее положение педали соответствует минимальной подаче топлива. Педаль в любом промежуточном положении может фиксироваться подвижным упором 9, которым устанавливается требуемый минимальный скоростной режим работы двигателя. При этом перемещение педали вниз для увеличения подачи топлива не ограничивается упором 9.
Рукоятка 7 остановки двигателя тросиком 10 соединена с механизмом останова топливного насоса высокого давления. При вытягивании рукоятки вверх подача топлива насосом прекращается.
2.1.2 Система всасывания и выхлопа
Система всасывания и выхлопа (рис.2.2) состоит из воздухоочистителя 6, воздухозаборной трубы 4, эжектора 3, глушителя 2, индикатора засоренности 5 и соединительных трубопроводов.
Турбокомпрессор двигателя приводится во вращение энергией выхлопных газов двигателя, поступающих по трубопроводам 9. Турбокомпрессор осуществляет прокачку атмосферного воздуха через воздухоочиститель и подает под давлением очищенный от пыли воздух в цилиндры двигателя.
Воздухоочиститель 6 соединен с воздухозаборной трубой 4 в один блок и установлен на капоте автогрейдера.
Воздухоочиститель имеет две ступени очистки. Первичная очистка воздуха происходит в первой ступени с помощью матерчатых фильтров, где задерживаются крупные частицы пыли, которые затем за счет разрежения, создаваемого эжектором выхлопной трубы, отсасываются по трубопроводу 7 и через эжектор, в котором частично сгорают, вместе с выхлопными газами уносятся в атмосферу.
Очищенный матерчатыми фильтрами воздух попадает во вторую ступень очистки, где проходит окончательную фильтрацию в кассетах из высокопористого картона, а затем по трубопроводу направляется в цилиндры двигателя.
Засоренность воздухоочистителя 6 контролируется индикатором засоренности 5.
Сигнальным устройством индикатора является находящийся внутри него барабан, часть боковой поверхности которого выполнена красной. При достижении предельно допустимой засоренности воздухоочистителя барабан автоматически поворачивается красной частью к окну индикатора. Появление красного цвета в окне индикатора указывает на необходимость обслуживания матерчатых фильтров первой ступени воздухоочистки.
После обслуживания матерчатых фильтров необходимо вернуть барабан в исходное (рабочее) положение. Для этого размещенный в верхней части индикатора диск повернуть до упора по имеющейся стрелке и отпустить.
Если вскоре после очистки матерчатых фильтров в окне индикатора вновь появляется красный цвет, то необходимо провести обслуживание кассет второй ступени воздухоочистки.
 ВНИМАНИЕ! НЕГЕРМЕТИЧНОСТЬ СОЕДИНЕНИЙ ТРАССЫ ВСАСЫВАНИЯ РЕЗКО СОКРАЩАЕТ СРОК СЛУЖБЫ ДВИГАТЕЛЯ.
2.1.3 Система охлаждения и разогрева
Система охлаждения и разогрева служит для принудительного отвода тепла от двигателя и компрессора, разогрева охлаждающей жидкости и масла перед пуском двигателя при низкой температуре окружающего воздуха, подачи разогретой жидкости на отопитель кабины. Охлаждение двигателя жидкостное, закрытого типа, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости.
В систему охлаждения и разогрева двигателя входят следующие основные составные части: водяной насос 10 (рис.2-3), радиатор 4, расширительный бачок 1, коробка термостатов 19, вентилятор с гидромеханическим приводом, предпусковой подогреватель ПЖД-30, состоящий из котла 15 подогревателя и насосного агрегата 17.
Гидромеханический привод вентилятора обеспечивает в зависимости от изменения температуры охлаждающей жидкости автоматическое изменение частоты вращения вентилятора, который закреплен на ведомом валу гидравлической муфты. Частота вращения ведомого вала гидромуфты зависит от расхода масла через нее, который меняется при изменении температуры охлаждающей жидкости.
Наличие в системе термостатов позволяет при температуре охлаждающей жидкости ниже 70 °С обеспечить циркуляцию потока жидкости, минуя радиатор. При нагреве охлаждающей жидкости выше 70 °С поток жидкости начинает циркулировать через радиатор.
Одновременная автоматическая работа вентилятора и термостатов обеспечивает оптимальный тепловой режим работы двигателя и быстрый прогрев при пуске, для чего при отрицательных температурах окружающего воздуха дополнительно необходимо закрывать капот двигателя утеплительным чехлом, а радиатор - шторкой (при наличии).
При работе автогрейдера в условиях отрицательных температур в качестве охлаждающей жидкости необходимо применять только низкозамерзающую охлаждающую жидкость.
Тепловой режим работы двигателя контролируется по показаниям приборов, регистрирующих температуру охлаждающей жидкости в системе охлаждения и масла в системе смазки.
Подача разогретой жидкости для работы отопителя кабины производится с помощью расположенного над двигателем крана отопителя. В теплый период кран отопителя должен быть закрыт.
Заправка системы охлаждения и разогрева проводится через заливную горловину расширительного бачка. Слив жидкости происходит при открытии кранов 9, 14, 18.
Система охлаждения и разогрева двигателя ЯМЗ-238НД3 имеет следующие особенности:
отсутствует гидромуфта привода вентилятора;
подвод охлаждающей жидкости в радиатор происходит по двум трубам с термостатом в каждой;
кран для включения циркуляции разогретой жидкости через отопитель кабины расположен у поддона двигателя справа по ходу автогрейдера, у конца рукава, отводящего жидкость из отопителя;
для слива жидкости из системы имеются три сливных крана и, при необходимости, - сливное отверстие на насосном агрегате подогревателя, закрытое пробкой.
Радиатор 4 (рис.2-3) трубчато-ленточный, четырехрядный, без заливной горловины.
Радиатор крепится на четырех опорах через резиновые амортизаторы к двум стойкам, установленным на раму автогрейдера.
В верхний коллектор радиатора происходит подвод охлаждающей жидкости, а из нижнего коллектора - отвод с помощью водяного насоса. Верхний коллектор через рукав соединен с расширительным бачком.
Расширительный бачок 1 служит емкостью для охлаждающей жидкости, увеличивающейся в объеме при нагревании, а также для заливки жидкости в систему охлаждения и предпускового разогрева двигателя. Излишки жидкости и пар из радиатора поступают в расширительный бачок, а при разрежении в системе часть жидкости перетекает обратно в радиатор, препятствуя возникновению воздушных пробок.
Предпусковой подогреватель ПЖД-30 (подогреватель) служит для подготовки двигателя к пуску при низкой температуре окружающего воздуха путем разогрева охлаждающей жидкости и масла.
Техническая характеристика предпускового подогревателя ПЖД-30
Тип ………………………………………………………………………..жидкостный
Тепловая производительность, ккал/ч……………………………………………26 000
Напряжение питания, В ……………………………………………………………24
Потребляемая мощность, Вт …………………………………………………...340
Топливо ………………………………………………………дизельное ГОСТ 305
Расход топлива, кг/ч …………………………………………………………………...4,2
Температура выхлопных газов, °С …………………………………………………..500
Сила тока, потребляемая свечой, А ……………………………………………..7
Воспламенение топливной
смеси …………………………………………………………………...электроискровая
свеча ……………………………………………………………………………….СН 423
Источник высокого напряжения ……………………………………………….ТК 107
Электродвигатель насосного агрегата ……………………………………….МЭ252
Электромагнитный клапан …………………………………………...ПЖД-30-1015500
Производительность жидкостного насоса, л/мин ……………………………………30
Производительность нагнетателя воздуха, кг/ч …………………………………….90
Максимальный напор топливного насоса, МПа (кгс/см2) …………………….1,2 (12)
Предпусковой подогреватель состоит из следующих основных узлов:
котла 1 (рис.2-5);
горелки 2;
электромагнитного клапана 3 в сборе с электронагревателем топлива и форсункой;
насосного агрегата (рис.2-6), включающего в себя электродвигатель, нагнетатель воздуха,
водяной и топливный насосы;
источника высокого напряжения и свечи зажигания топлива;
щитка управления подогревателем.
Котел – неразборная сварная конструкция, которая состоит из расположенных один в другом четырех цилиндров. Первый (наружный) и второй цилиндры образуют между собой наружную водяную рубашку 18 (рис.2-7). Пространство между вторым и третьим цилиндрами является обратным газоходом 20. Внутренняя водяная рубашка 19 находится между третьим и четвертым цилиндрами. Пространство внутри четвертого цилиндра является камерой сгорания 17. Для обеспечения надежной циркуляции нагреваемой жидкости наружная и внутренняя водяные рубашки сообщаются через три отверстия диаметром 50 мм, образованных тремя патрубками, проходящими через обратный газоход.
Горелка подогревателя состоит из наружного цилиндра 15, (с приваренными к нему фланцем крепления и крышкой) и внутреннего цилиндра 14. Между крышкой наружного цилиндра и внутренним цилиндром установлен завихритель первичного воздуха 13, а во внутреннем цилиндре имеются три ряда отверстий для подачи в камеру сгорания вторичного воздуха. Первичный воздух в основном только улучшает распыл топлива, нагнетаемого из форсунки, а вторичный - обеспечивает его полное сгорание.
Электромагнитный клапан выполнен в сборе с форсункой и электронагревателем топлива. Клапан служит для включения или отключения подачи топлива к горелке. Электронагреватель топлива нагревает порцию топлива перед пуском подогревателя. Форсунка обеспечивает необходимое для сгорания распыление топлива.
Насосный агрегат состоит из крыльчатки 3 (рис.2-8) нагнетателя воздуха, рабочего колеса 9 водяного насоса (собранных в одном корпусе) и шестеренчатого топливного насоса 16, приводимых в действие электродвигателем. Нагнетатель воздуха и водяной насос крепятся к корпусу электродвигателя со стороны длинного выходного конца вала 6, а топливный насос - с противоположной стороны. В корпусе топлив-
ного насоса имеется резьбовое дренажное отверстие для слива топлива, просачивающегося через сальники.
Источник высокого напряжения и свеча зажигания, соединенные высоковольтным проводом, образуют систему электроискрового розжига (рис.2-9).
Управление предпусковым подогревателем - дистанционное, осуществляется со щитка управления подогревателем (рис.2-10), размещенным внутри кабины на задней стенке.
Работа предпускового подогревателя
Охлаждающая жидкость из нижнего коллектора радиатора водяным насосом насосного агрегата подается через патрубок I (рис.2-7) в патрубок II и поступает в котел через патрубок IV.
В котле жидкость, попадая через наружную рубашку во внутреннюю, образует два потока, которые омывают камеру сгорания и обратный газоход.
Подача воздуха в горелку осуществляется воздушным нагнетателем через патрубок V.
Топливным насосом насосного агрегата топливо из бака подается к электромагнитному клапану. При закрытом клапане перед пуском подогревателя порция топлива нагревается электронагревателем. При открытом клапане топливо через форсунку под давлением поступает в горелку, где смешивается с нагнетаемым воздухом.
Система электроискрового розжига обеспечивает воспламенение смеси топлива с воздухом в период пуска. Затем свеча отключается и горение поддерживается автоматически. Теплом, получаемым от сгорания топлива, нагревается проходящая двумя потоками через котел охлаждающая жидкость. Через патрубок 16 котла горячая жидкость поступает в рубашку блока цилиндров двигателя. Выхлопные газы отводятся из котла через патрубок III.
Порядок пуска и отключения подогревателя
Для пуска подогревателя необходимо:
а) проверить наличие низкозамерзающей жидкости в системе путем кратковременного открытия сливных краников системы охлаждения;
б) проверить наличие топлива в баке, открыть кран подачи топлива к подогревателю и прокачать топливную систему ручным топливоподкачивающим насосом;
в) включить выключатель "массы";
г) на щитке управления подогревателем (рис.2-10) включить электродвигатель насосного агрегата, для чего перевести переключатель 1 в верхнее положение на 10-15 с, затем выключить. Переключатель 2 электромагнитного клапана при этом должен быть все время в нижнем положении, т.е. выключен;
Рис. 2-10 Щиток управления подогревателем:
1- переключатель насосного агрегата; 2- переключатель электромагнитного клапана; 3- кнопка нагревателя топлива; 4- выключатель свечи
д) нажать кнопку 3 нагревателя топлива и удерживать ее следующее время в зависимости от температуры окружающего воздуха:
20 с до минус 20 °С
30 с до минус 30 °С
60 с до минус 40 °С
90 с до минус 50 °С
е) по истечении вышеуказанного времени перевести переключатели 2 и 1 электромагнитного клапана и насосного агрегата из нижнего положения в верхнее, т.е. включить;
ж) включить свечу зажигания поворотом ручки выключателя 4 влево в подпружиненное положение и удерживать ее в этом положении до появления характерного гула, указывающего на то, что топливо в горелке воспламенилось;
и) отпустить ручку выключателя свечи, ручка автоматически возвратится в исходное положение, свеча зажигания выключается. Продолжающийся ровный гул в котле указывает на устойчивую работу подогревателя.
Если после включения свечи зажигания подогреватель не начал работать в течение 20-30 с, то необходимо:
- отпустить ручку выключателя свечи;
- отключить подогреватель (см. ниже);
- через 1 мин повторить пуск по п. г)-и).
Если после двух попыток подогреватель пустить не удается, то необходимо найти и устранить неисправность.
Продолжительность работы подогревателя, необходимая для разогрева двигателя, зависит от температуры окружающего воздуха.
Для отключения подогревателя необходимо:
- перевести переключатель 2 электромагнитного клапана в нижнее положение. Происходит продувка камеры сгорания и газохода. Это делается для удаления остатков продуктов сгорания и исключения возможного хлопка газов при следующем пуске;
- через 15-20 с после вышеуказанного выключить электродвигатель насосного агрегата, переведя переключатель 1 в нижнее положение;
- закрыть кран подачи топлива к подогревателю.
Регулирование предпускового подогревателя
Нормальная работа предпускового подогревателя характеризуется равномерным гулом при горении в котле и голубоватому цвету выхлопных газов. Выхлоп должен быть без дыма и пламени. В противном случае требуется регулировка подогревателя, которая производится винтом 16 (рис.2.11) редукционного клапана шестеренчатого топливного насоса. Для этого необходимо:
- отвернуть накидную гайку 15 на топливном насосе насосного агрегата;
- ослабить контргайку 14 регулировочного винта;
- поворачивая регулировочный винт 16 по часовой стрелке (подача топлива увеличивается) или против (подача топлива уменьшается), отрегулировать нормальную работу подогревателя.
Регулировку подачи топлива рекомендуется проводить при температурах не выше минус 5 °С.
Порядок пользования предпусковым подогревателем
Подогревателем рекомендуется пользоваться при отрицательных температурах. При отрицательных температурах в целях эффективного разогрева двигателя рекомендуется следующий порядок выполнения работ:
- включить в работу подогреватель и довести температуру охлаждающей жидкости до 70 °С;
- выключить подогреватель и дать теплу распределяться по картеру и поддону двигателя;
- при понижении температуры охлаждающей жидкости до 50-60 °С вновь включить в работу подогреватель и довести температуру до 80-85 °С;
- выключить подогреватель и закрыть кран подачи топлива к подогревателю.
Меры безопасности
1. Ввод в работу предпускового подогревателя и пуск двигателя возможны только при наличии достаточного количества охлаждающей жидкости в системе. Нарушение этого требования может привести к прогоранию котла, появлению трещин в гильзах цилиндров и головке блока и т.д.
2. Не допускать замасливания мест вблизи выхлопного патрубка котла подогревателя для предотвращения загорания.
3. Недопустима совместная работа подогревателя и двигателя, т.к. потоки охлаждающей жидкости при их работе имеют встречное направление. Во избежание выхода из строя узлов системы охлаждения и разогрева двигателя необходимо вначале остановить работу подогревателя, только после этого запустить двигатель.
4. Не допускается отлучаться от автогрейдера во время работы подогревателя. При появлении пламени или дыма в выхлопных газах немедленно отключить подогреватель.
2.1.4 Система смазки
Все составные части системы смазки двигателя являются принадлежностью двигателя. Сведения по устройству и работе системы в целом, а также ее составных частей, изложены в техническом описании и инструкции по эксплуатации двигателя.
Масляный бак сварной конструкции имеет заливную горловину, масломерную линейку, сливной кран. Бак соединен с атмосферой через "суфлер" картера двигателя. Бак с картером сообщается специальной пеноотводящей трубкой. При эксплуатации необходимо следить за чистотой набивки "суфлера", ибо при его засорении возрастает давление в масляном баке, что может привести к деформации бака.
Для обеспечения смазки поверхностей трущихся деталей двигателя перед пуском (с целью уменьшения) производится прокачка главной масляной магистрали двигателя маслом, поступающим под давлением от маслозакачивающего насоса. Этот насос имеет индивидуальный привод (электромотор), управление которым осуществляется ключом выключателя стартера.
Система смазки работает следующим образом. При прокачке перед пуском двигателя масло из масляного бака 1 по трубопроводу засасывается маслозакачивающим насосом 8 и нагнетается в масляный полнопоточный фильтр 3. Одновременно масло подается к клапану устройства для остановки двигателя. Пройдя фильтр, масло по трубопроводу поступает к корпусу привода вентилятора и оттуда через центральное уплотнение - в главную магистраль двигателя. После достижения давления масла в главной магистрали, равного 0,25 МПа (2,5 кгс/см2), обеспечивается смазка подшипников и включение клапана устройства для остановки двигателя. После пуска двигателя нагнетающая секция масляного насоса 7 засасывает масло из бака по трубопроводу и нагнетает его в масляный фильтр 3.
Масло, пройдя через фильтр, подается к корпусу привода вентилятора. Для контроля степени засорения фильтра 3 в нагнетающей магистрали перед ним установлен манометр 2. Второй такой же манометр установлен за фильтром. При разности давлений более 0,23 МПа (2,3 кгс/см2) по показанию манометров следует заменить фильтрующие элементы. Вытекая из мест смазки, масло собирается в картере двигателя, оттуда подается откачивающей секцией масляного насоса 7 к редукционному клапану 6 по трубопроводу. Из редукционного клапана часть масла нагнетается по трубопроводу в компрессор пневмосистемы для смазки, а другая часть через масляный радиатор 5 сливается в масляный бак по трубопроводу.
Для предохранения трубок масляного радиатора от разрыва, что возможно при повышении давления, создаваемого холодным маслом, редукционный клапан (рис.2.13) отключает масляный радиатор. Для этого клапан отрегулирован на давление (0,08...0,13) МПа (0,8... 1,3 кгс/ см2), что соответствует сопротивлению радиатора при прохождении через него нагретого масла. Если масло холодное, то оно поступает из двигателя в бак, минуя радиатор, по трубопроводу, входное отверстие которого открывается при отжатии редукционного клапана.
ВНИМАНИЕ! ПУСК ДВИГАТЕЛЯ ВОЗМОЖЕН ЛИШЬ ПОСЛЕ ПРОКАЧКИ МАСЛА.
Для предупреждения возможных случаев пуска двигателя без осуществления прокачки масла в системе питания двигателя (перед топливным насосом высокого давления) установлен специальный клапан, который обеспечивает поступление топлива в насос при создании давления не менее 0,25...0,3 МПа (2,5...3 кгс/см2) в главной масляной магистрали.
|
