[10-2023] Топливная система тепловоза 2ТЭ25КМ

[Admin]

Топливная система тепловоза 2ТЭ25КМ

Г.И.ЦЫВКУНОВ, преподаватель Нижегородского подразделения

Горьковского учебного центра профессиональных квалификаций Рисунки ООО НТЦ «3DFAB», г. Санкт-Петербург
На магистральном грузовом тепловозе 2ТЭ25КМ Брянского машиностроительного завода устанавливают различные модификации дизель-генератора 18-9ДГ производства Коломенского завода. В данной статье рассмотрим топливную систему одной из модификаций, на которой устанавливаются импульсные топливные насосы с электромагнитными клапанами и системой электронного управления подачей топлива серии «Pegasos MVC01-20/24» фирмы Heinzmann и электроуправляемыми насосными блоками «Bosch». Схема топливной системы представлена на рисунке.
Топливный насос 6 предназначен для подачи топлива в форсунку 7 и устанавливается на лотке блока дизеля. Плунжер насоса перемещается толкателем от кулака распределительного вала.
Электронный топливный насос состоит из корпуса, в котором установлен клапанно-плунжерный моноблок, объединяющий в себе плунжерную пару, пружину, тарелку и электромагнитный клапан. Моноблок закреплен в корпусе насоса винтами с втулками.
Электронная система управления подачей топлива выполняет следующие функции:

• обеспечение заданной частоты вращения коленчатого вала и ее автоматическое регулирование (выполняет функции регулятора частоты вращения) по соответствующей команде микропроцессорной системы управления тепловоза;
• управление подачей топлива топливных насосов;
• обеспечение заданного угла опережения подачи топлива и его коррекция по заданному алгоритму во всем поле рабочих режимов дизеля;
• отключение подачи топлива на часть цилиндров дизеля при снижении мощности дизеля ниже 100 кВт;
• защиту дизеля по предельно допустимой частоте вращения и пониженному давлению масла;
• ограничение подачи топлива по давлению наддувочного воздуха;
• обеспечение заданного темпа увеличения и снижения частоты вращения.

реализация команд микропроцессорной системы управления тепловоза (пуск, стоп, задание частоты вращения);
выработка и трансформация на микропроцессорную систему управления тепловоза следующих сигналов: о действительном значении частоты вращения; о цикловой подаче топлива или длительности управляющего сигнала; об отключении части цилиндров; предупредительный сигнал о снижении давления масла ниже нормы; стоп по предельно допустимой частоте вращения; стоп по пониженному давлению масла.

Топливная система дизеля 18-9ДГ-02 включает в себя следующие элементы: бак для хранения топлива 1, фильтры грубой очистки топлива 2,3, топливный насос с приводом от дизеля 9, топливоподкачивающий агрегат 15, топливоподогреватель 11, фильтр тонкой очистки топлива 5, электронные топливные насосы высокого давления 6, форсунки 7, редукционный (перепускной) клапан 10, невозвратные клапаны 4,12, предохранительные клапаны 13,14, блок управления подачей топлива 8.
Топливный насос 9 является основным и подает топливо к топливным насосам высокого давления во время работы дизеля. Топливоподкачивающий агрегат 15 включается перед пуском дизеля и автоматически отключается после его завершения. В аварийных режимах при выходе из строя топливного насоса дизеля 9 топливоподкачивающий агрегат 15 может быть включен на постоянный режим работы.
Управление работой топливных насосов осуществляется электронной системой управления, включающей в себя блок электрического питания, электронный блок управления 8, коробку зажимов, датчики (частоты вращения коленчатого вала, угла поворота распределительного вала, давления масла на входе в дизель, давления наддувочного воздуха). Управляющие электрические сигналы от электронной системы подаются на электромагнитные клапаны топливных насосов 6.

Во время предпусковой прокачки системы и пуска дизеля топливоподкачивающий агрегат 15 обеспечивает подачу топлива по трубе заборного устройства из топливного бака 1 через фильтр грубой очистки 2 (правый). Далее по нагнетательной трубе через невозвратный клапан 4 топливо поступает через фильтр тонкой очистки 5 в топливный коллектор к топливным насосам высокого давления дизеля. Избыток топлива из топливного коллектора через перепускной клапан 10 и топливоподогреватель 11 отводится в топливный бак 1.
Каждый цилиндр дизеля имеет свою топливную аппаратуру, состоящую из топливного насоса 6, трубопровода высокого давления и форсунки, что позволяет отключать цилиндры дизеля в аварийных случаях, не нарушая работу дизеля. Из топливных насосов топливо по трубопроводу поступает к форсункам 7, через которые происходит подача топлива в цилиндры дизеля.
Для поддержания необходимого давления подачи топлива к насосам высокого давления дизеля между топливным коллектором и сливным трубопроводом установлен перепускной клапан 10, отрегулированный на открытие при достижении давления топлива в системе в пределах 1 — 1,3 кгс/см2.
Для предохранения топливоподкачивающего агрегата 15 от перегрузки система имеет возможность перепускать избыток топлива из напорного трубопровода в сливной. Для этого на нагнетательном трубопроводе установлен предохранительный клапан 14, отрегулированный на открытие при достижении давления топлива в системе в пределах 6 — 8 кгс/см2.
Предохранительный клапан 13 предназначен для поддержания необходимого давления в нагнетательном трубопроводе топлива, а также для перепуска избыточного топлива через подогреватель топлива 11 в топливный бак 1 в период подготовки к пуску и во время пуска дизеля. Клапаны 13 и 14 предохраняют фильтрующие элементы фильтра тонкой очистки, уплотнения топливоподкачивающего агрегата 15 и основного топливного насоса 9 от недопустимых давлений.
В топливной системе дизеля установлены два независимых друг от друга фильтра грубой очистки 3 и 2, которые обеспечивают предварительную очистку топлива при работе основного насоса 9 или топливоподкачивающего агрегата 15.

Фильтр тонкой очистки 5 предназначен для тонкой очистки топлива, применяемого на дизеле, от механических примесей размером более 5 микрон. Фильтр — двухсекционный с параллельной работой секций. В нем установлены фильтрующие элементы, изготовленные из нетканого материала (по два в каждом корпусе). Замена фильтрующих элементов производится при достижении перепада давления на фильтре 1,5 кгс/см2.

Чистое топливо от подшипников основного топливоподкачивающего насоса 9 и из полости высокого давления форсунок 7 сливается в топливный бак по трубопроводам 17 и 18.
Подогрев топлива осуществляется в топливоподогрева-теле 11 горячей водой первого контура охлаждения дизеля. Топливоподогреватель представляет собой паяный пластинчатый теплообменник, состоящий из пакета связанных гофрированных металлических пластин с отверстиями для прохождения топлива и воды. Между пластинами и угловыми отверстиями формируются каналы таким образом, что потоки двух сред протекают в противоположных направлениях через чередующиеся каналы по схеме противотока.
По виртуальным манометрам дисплея пульта машиниста контролируется работа системы подачи топлива в дизель:
давление топлива перед фильтром тонкой очистки топлива;
давление топлива в коллекторе перед ТНВД (после фильтра тонкой очистки топлива);
'Ъ сигнализация минимального давления (менее 1 кгс/см2).

В процессе эксплуатации необходимо контролировать перепад давления топлива на фильтре тонкой очистки топлива по показаниям на дисплее машиниста и по достижении перепада до 1,5 кгс/см2 заменить фильтрующие элементы.
Под главной рамой тепловоза симметрично в продольном и поперечном направлениях расположен топливный бак емкостью 8350 л. Он представляет собой сварную конструкцию коробочного типа, разделенную внутри перегородками на отсеки.
Заправка топливом осуществляется через заправочные горловины, расположенные по правой и левой сторонам топливного бака. Контроль за уровнем топлива осуществляется посредством визуальных уровнемеров, расположенных на торцевых стенках топливного бака, и автоматизированной системы контроля (АСК) уровня топлива.
Система контроля параметров тепловоза АСК измеряет следующие параметры:

• Ф масса топлива (от 500 кг);
• Ф напряжение и ток тягового генератора;
• Ф давление топлива;
• О давление масла на входе в дизель;
• Ф давление наддувочного воздуха;
• Ф температура воды на выходе из дизеля;
• Ф температура топлива;
• Ф температура масла на выходе из дизеля;
• Ф частота вращения коленчатого вала дизеля;
• Ф мощность тягового генератора.

Система АСК осуществляет:
Е> контроль количества дизельного топлива в баке локомотива, его приход при экипировке, расход в процессе работы и при сливе в единицах массы (относительная погрешность измерения количества топлива в баке локомотива в единицах массы не должна превышать ±0,65 %);
Е> запись всех контролируемых параметров на внутренний съемный носитель информации и их хранение (объем носителя информации — не менее 8 Гб для хранения всех контролируемых параметров за 30 суток работы с последующим кольцевым обновлением);
Е> регистрацию событий во внутреннюю память, передачу этой информации на сервер и в виде SMS-сообщений на два зарегистрированных телефонных номера при несанкционированном вскрытии или отключении питания модуля накопителя;
Е> самодиагностику входящих в состав модулей, измерительных каналов и каналов связи, датчиков и их цепей с определением места неисправности с точностью до сменного элемента (модуля, датчика);
Е> передачу всех или выборочных зарегистрированных параметров за заданный промежуток времени на стационарный или переносной компьютер по радиоканалу;
Е> определение географических координат фактического местоположения подвижного состава, на который они установлены, скорость объекта и астрономическое время;
Е> прием параметров работы локомотива от системы управления и диагностики по последовательному интерфейсу обмена (RS232 или CAN) в диапазонах и пределах допускаемой погрешности.