Witam i dzis na dokladke artykul z Przegladu Kolejowego Mechanicznego
nr3/1975
Jerzy Walicki Stefan Weclewski
[Jerzy Walicki - inz., Stefan Weclewski - mgr inz., starsi konstruktorzy w
Centralnym Biurze Konstrukcyjnym PKP Poznan.]
Silnik spalinowy typu a8C22W
W zwiazku z zapotrzebowaniem PKP na lokomotywy o mocy 1200 KM przeznaczone do
ciezkich prac manewrowych zaistniala koniecznosc budowy odpowiedniego silnika
spalinowego. W zwiazku z tym przemysl przygotowal silnik typu a8C22W o mocy 1200
KM calkowicie krajowej konstrukcji oparty na konstrukcji znanego silnika typu
a8C22 o mocy 800 KM zabudowanego w lokomotywach SM42 i SP42.
Zwiekszenie mocy o 400 KM uzyskano przez zwiekszenie cisnienia doladowania i
chlodzenie powietrza doladowujacego oraz zastosowanie pomp wtryskowych o
wiekszej srednicy tloczka.
Moc silnika spalinowego zalezna jest od:
- srednicy tloka,
- skoku tloka,
- sredniego cisnienia uzytecznego,
- liczby obrotow silnika,
- liczby cylindrow silnika.
Poniewaz zalozeniem tej konstrukcji bylo pozostawienie bez zmian zasadniczych
wymiarow silnika, konstruktor musial zwiekszyc srednie cisnienie uzyteczne. W
tym celu niezbedne bylo zwiekszenie ilosci powietrza w cylindrze, aby umozliwic
spalenie wiekszej dawki paliwa, a tym samym uzyskac wieksze cisnienie spalania
(wzrost o 15 kG cm2). Srednie cisnienie uzyteczne wzroslo w zwiazku z tym z 8,8
na 13,2 kG/cm2. Chlodzenie powietrza doladowania ma na celu zwiekszenie ilosci
powietrza podawanego do cylindra.
Wybor koncepcji wykorzystania doswiadczen z wieloletniej produkcji i
eksploatacji silnika typu a8C22 i wykonanie na jego bazie silnika a8C22W
wysokodoladowanego, jest jak najbardziej trafny.
Przyjete rozwiazanie daje korzysc obopolna, gdyz przemysl nie potrzebuje
dokonywac nowych uruchomien produkcji a PKP otrzymuja silnik znany, nie
wymagajacy przygotowania sie do jego eksploatacji i utrzymania. Jest to zatem
silnik o tym samym asortymencie czesci zamiennych (poza kilkoma odmiennymi
zespolami). Ma to duze znaczenie dla gospodarki czesciami zamiennymi, jak
rowniez dla utrzymania i naprawy.
Silnik typu a8C22W bedzie zabudowany w lokomotywie serii SM31 (oznaczenie
przemyslu 411D) przeznaczonej, jak wspomniano, do ciezkich prac manewrowych na
stacjach rozrzadowych PKP do rozrzadzania pociagow towarowych o masie do 3000
ton. W lokomotywie zastosowany bedzie zespol pradotworczy, silnik spalinowy
a8C22W oraz pradnica glowna LSPa--930 (rowniez konstrukcji i produkcji
krajowej). Zespol ten umozliwi uzyskanie nastepujacych wartosci trakcyjnych:
Maksymalna sila pociagowa -36000 kG
Predkosc ciagla= 12,4 km/h
Sila pociagowa przy predkosci ciaglej= 18150 kG
Szybkosc przy prowadzeniu pociagu towarowego o ciezarze 1000 T:
na torze prostym i poziomym= 40 km/h na wzniesieniu 5%o= 23,2 km/h na
wzniesieniu 10%o= 13,8 km/h
Przy prowadzeniu pociagu towarowego o ciezarze 3040 T na torze prostym i
poziomym =15,8 km/h na wzniesieniu 5%o =6,0 km/h
CHARAKTERYSTYKA TECHNICZNA SILNIKA TYPU a8C22W
Producent silnika- Zaklady Przemyslu Metalowego H. Cegielski Poznan
Typ silnika- a8C22W
Moc znamionowa-882 kW (1200 KM)
Znamionowa liczba
obrotow-1000 obr./min.
Rodzaj pracy silnika- czterosuwowy
Doladowanie- l turbosprezarka z chlodzeniem powietrza
Typ komory spalania- komora z wtryskiem bezposrednim
Liczba cylindrow -8
Uklad cylindrow V - 50°
Srednica cylindra 220 mm
Skok tloka 270 mm
Pojemnosc skokowa cylindra 10,2 dm^3
Srednia predkosc tlokowa przy znamionowej liczbie obrotow 9 m/s
Srednie cisnienie uzyteczne 1,29 MN/m^2 (13,2 kG/cm2)
Stopien sprezania 12
Kolejnosc zaplonow 1-8-2-7-4-5-3-6
Kierunek obrotow lewy
Otwarcie zaworow wlotowych 70° przed GMP*)
Zamkniecie zaworow wlotowych 50° po DMP **)
Otwarcie zaworow wylotowych 57 przed DMP
Zamkniecie zaworow wylotowych 63° po GMP
Geometryczny poczatek wtrysku 29° przed GMP
Luz zaworowy ustawiony przed wykasowaniem przez urzadzenie hydrauliczne 0.5 mm
Cisnienie sprezania 5,49 MN/m2 (56 kG/cm2)
Cisnienie spalania 11,28 MN/m- (115 kg/cm2)
Cisnienie poczatku wtrysku 21,58 MN/m2 (220 kG cm2)
Jednostkowe zuzycie paliwa 61,23+5% ug/I =162+5% g/KMh
Minimalna liczba obrotow biegu jalowego
- bez regulatora-300 obr./min
- z regulatorem-496 obr./min
Zakres obrotow przy ktorych niedopuszczalna jest dluzsza praca
silnika(rezonans)- rezonans nie wystepuje
Wydatek
pompy olejowej przy znamionowej liczbie obrotow-7,766 dm3/s (465 l/min.)
Wydatek pompy wodnej obiegu glownego przy znamionowej liczbie
Obrotow-16,7 dm3/s (1000 l/min.)
Wydatek pompy wodnej obiegu pomocniczego przy
znamionowej liczbie obrotow-16,7 dm3/s (1000 l/min.)
Cisnienie oleju smarujacego przy znamionowej liczbie obrotow i normalnej
temperaturze pracy
- minimalne 0,243 MN/m2 (3 kG/cm2)
- nominalnie 0,4905 MN/m2 (5 kG/cm2)
- maksymalne 0,6867 MN m2 (7 kG/cm2)
Maksymalne cisnienie za turbosprezarka- 0,294 kN/m2 (300mmH2O)
Cisnienie doladowania przy mocy znamionowej 0,834MN/m- (0,85kg/cm2)
Liczba obrotow turbosprezarki przy mocy znamionowej ok. 16000 obr/min
Maksymalnie dopuszczalna temperatura spalin przed turbosprezarka 873K (600°C)
Wymiary:
Dlugosc calkowita silnika (do regulatora bezpieczenstwa) - 2750 mm
Dlugosc calkowita silnika
(do koncowek walu) - 2832 mm
Szerokosc calkowita silnika - 1625 mm
Wysokosc calkowita silnika
(do miski) - 2100 mm
Masa:
Masa silnika suchego - 7200 kg
Pojemnosc wody chlodzacej w silniku - 250 dm3
Pojemnosc ukladu olejowego min. 218 dm3 = 196 kg (silnik + przewody) max 268
dm3= 241 kg
UKLAD SILNIKA (CHLODZENIA I OLEJENIA)
Silnik wyposazony jest w obieg glowny chlodzacy silnik oraz obieg pomocniczy
chlodzacy powietrze doladowujace oraz olej.
Obiegi te charakteryzuja sie nastepujacymi danymi:
- cisnienie wody chlodzacej
w obiegu glownym za pompa wodna 0,098-0,196 MN/m2 =1-2 kG/cm2
- cisnienie wody w obiegu pomocniczym za pompa wodna 0,098-0,196 MN/m2 (1-2 kG/cm2)
- temperatura wody doplywajacej do silnika 338-348CK (65-75°C)
- temperatura wody odplywajacej z silnika 348-358°K (75-85°C)
*) GMP - gorne martwe polozenie tloka
**) DMP - dolne martwe polozenie tloka
Olejenie silnika odbywa sie za pomoca obiegu wysokiego cisnienia, sluzacego do
olejenia lozysk ukladu korbowego i do chlodzenia tlokow, oraz z obiegu
niskiego cisnienia sluzacego do olejenia dxwigni zaworowych rozrzadu i napedow
pomocniczych. Obiegi te charakteryzuja sie nastepujacymi danymi:
- cisnienie oleju doplywajacego do lozysk glownych-0,2943-0.6867 MN/m2 (3-7kG/cm2)
- cisnienie oleju doplywajacego do lozysk rozrzadu dxwigni zaworowych i napedow
pomocniczych-0,117-0.176 MN/m2 (1.2-1,8 kG/cm2)
- temperatura oleju doplywajacego do silnika-338-353°K (65-80°C)
- temperatura oleju w misie olejowej-343-363°K (70-90°C)
- maksymalna roznica temperatur oleju doplywajacego do silnika i w misie
olejowej-10°C
BUDOWA SILNIKA
Silnik a8C22W jest silnikiem wysokopreznym, czterosuwowym, pojedynczego
dzialania z bezposrednim wtryskiem paliwa, w ukladzie widlastym o kacie
rozwidlenia 50°, bezwodzikowy, nienawrotny. doladowany turbosprezarka, z
chlodzeniem powietrza doladowujacego.
Silnik sklada sie z zespolow i czesci powtarzalnych, przypadajacych na kazdy
cylinder, powiazanych wzajemnie przez skrzynie korbowa i wal korbowy.
Niedzielona skrzynia korbowa, zamknieta od dolu misa olejowa, ma duza sztywnosc
przy stosunkowo malym ciezarze. Sztywnosc te zwiekszaja sciagi poprzeczne
laczace poprzecznice z gniazdami lozysk glownych. W gornej czesci skrzyni
korbowej miesci sie przestrzen wodna, w ktorej sa tuleje cylindrowe lane z
zeliwa stopowego. Wal korbowy, kuty ze stali stopowej, o czopach utwardzonych
powierzchniowo, ulozyskowany jest slizgowo przy zastosowaniu podwieszonych
lozysk glownych. Panewki lozysk korbowodowych sa troj-metalowe: stalowa panewka
pokryta warstwa brazu i cienka warstwa olowiu. Panewki lozysk glownych
cienkoscienne (wykonane wg technologi firmy Glacier). stalowa panewka pokryta
warstwa brazu SX i cienka warstwa Pb-Sn. Lozysko przy kole zamachowym wyposazone
w pierscienie oporowe jest jednoczesnie lozyskiem ustalajacym.
Glowice cylindrowe oddzielne dla kazdego cylindra, lane z zeliwa stopowego, sa
docisniete do kolnierza tulei cylindrowych poprzez pierscieniowe podkladki z
miekkiej stali za pomoca 8 srub dwustronnych. Glowice zawieraja w sobie po dwa
zawory wlotowe i wylotowe oraz zawor wtryskowy. Na glowicy umieszczona jest
staliwna obudowa dxwigni zaworowych sluzaca jednoczesnie do ich ulozyskowania.
Luzy zaworowe regulowane sa automatycznie za pomoca urzadzenia hydraulicznego.
Tloki chlodzone olejem doprowadzonym z ukladu smarowania poprzez wiercenie w
korbo-wodzie i sworzniu tlokowym sa lane ze stopu lekkiego.
Korbowody silnika pracujace obok siebie po dwa na jednym wykorbieniu, sa kute
ze stali stopowej.
Dwa waly rozrzadcze po zewnetrznej stronie rozwidlenia sluza do napedu,
popychaczy zaworow wlotowych i wylotowych oraz pomp wtryskowych.
Uklad paliwowy obejmuje:
- pompy wtryskowe indywidualne dla kazdego cylindra, umieszczone na bokach silnika.
- wtryskiwacze wielootworowe typu zamknietego, umieszczone po jednym w kazdej
glowicy.
- pompe podajaca paliwo napedzana silnikiem elektrycznym (dwie pompy w tym jedna
rezerwowa),
- filtr paliwa, umieszczony na bocznej prawej stronie silnika.
Wymienione elementy ukladu paliwowego sa polaczone miedzy
... wiecej »