DIZEL-ELEKTRIČE LOKOMOTIVE SERIJE 2041 I 2042

DIZEL-ELEKTRIČE LOKOMOTIVE SERIJE 2041 I 2042
1. OPĆI OPIS
To su dizel lokomotive s električnim prijenosom snage i četiri pogonske
osovine . Koriste se za rad teške manevre i za prijevoz laganijih teretnih
vlakova. Lokomotive imaju upravljačnicu sa dva upravljačka stola. Dozvoljena
maksimalna brzina lokomotiva je 80 km/h . Mogu voziti prugama dozvoljenog
osovinskog pritiska 16 tona i krivinama od 80 metara.
Električni prijenosnik se sastoji od:
1. glavnog generatora istosmjerne struje s nezavisnom uzbudom koji se
napaja strujom preku uzbudnog generatora s tri pobudna namota
2. četiri serijska istosmjerna vučna motora napajana strujom iz glavnog
generatora
3. uređaja za kontrolu i regulaciju uzbude koji kontrolira struju koja
prolazi kroz jedan od namotaja uzbudnog generatora. Uređaj ovisi, s
jedne strane, od regulatora dizel motora, a s druge strane od položaja
ručice režima rada.
1
Glavni izvor električne energije koju koristimo za napajanje vučnih motora daje
nam generator istosmjerne struje. To je reverzibilan električan stroj koji
električnu energiju kod pokretanja pretvara u mehanički rad, a radi kao
elektropokretač dizel motora. Tada koristi istosmjernu električnu energiju iz
akumulatorskih baterija nominalnog napona 72 V. Rad glavnog generatora, kao
elektropokretača, omogućen je na način što na statoru ima serijski namotaj za
pokretanje, koji poslije uspješnog pokretanja nema više nikakve zajedničke
veze. Generator, osim zavoja za pokretanje, ima i zavoje serijske uzbude, te
namotaj nezavisne uzbude. Ventilacija se vrši pomoću ventilatora (14)
pričvršćenog za rotor generatora. Zrak za ventilaciju usisava se iz odjeljka
strojnog prostora, koji je odvojen od djela gdje je smješten dizel motor, i
potiskuje ga ispod lokomotive. Rotor generatora je spojen sa radilicom dizel
motora preko poluelastične spojke. Dizel motor preko klinaste remenice
postavljene na glavnom generatoru i klinastog remenja pokreće uzbudni
generator. On je pričvršćena na kućište glavnog generatora. To je četveropolni
elektro stroj sa vlastitom ventilacijom.
REGULACIJA
Dizel motorom se upravlja pomicanjem ručice režima rada nalazi se bregasta
ploča koja pri svom okretanju djeluje na redukcioni ventil, pa ovaj mjenja tlak
zraka koji ide u servo-motor regulatora broja okretaja dizel motora. Svakom
pritisku od 0 do 4.85 bara odgovara određena brzina okretaja dizel motora.
Na osovini ručice režima rada nalazi se i ručni regulator opterećenja «RH»
kojim se mjenja jačina struje u nezavisnom namotaju budilice. Regulacija
spriječava svako preopterećenje dizel motora.
REGULACIJA DIZEL MOTORA
Regulator je tipa P.M.H 15. Ovaj regulator broja okretaja dizel motora djeluje na
visokotlačne pumpe za ubrizgavanje i na regulator opterećenja RCB. Promjena
broja okretaja dizel motora vrši se pomoću zračnog servomotora sa
membranom, u koji se dovodi komprimirani zrak promjenjivog pritiska. Pritisak
se mjenja preko redukcionog ventila koji se nalazi u upravljačkom stolu.
2. OKRETNA POSTOLJA
Na lokomotivama su ugrađena dva jednaka okretna postolja s po dvije pogonske
osovine. Svaka se osovina pogoni posebnim istosmjernim četveropolnim
vučnim elektromotorom sa serijskom uzbudom koji se napajaju glavnim
generatorom.
2
Jednom stranom vučni motori su oslonjeni preko dva klizna ležaja na osovinu
osovinskog sklopa, a s druge su strane preko elastičnog bloka u obliku zavojne
opruge vezani na okvir okretnog postolja. Ventilacija vučnih motora je prinudna
i obavlja se pomoću dva centrifugalna ventilatora (po jedan za svako okretno
postolje) pogonjena dizel motorom.
Prijenos okretnog momenta od vučnih motora na pogonske osovine izvodi se
pomoću zupčaničkog prijenosnika snage koji se sastoji od dva zupčanika. Manji,
pogonski zupčanik navučen je na konusni završetak osovine rotora vučnog
motora i pričvršćen je klinom. Veći zupčanik navučen je na osovinu osovinskog
sklopa lokomotive. Prijenosni omjer ovog reduktora je i=16:69. Zupčanici su
smješteni u kućište u koje se nalijeva ulje za njihovo podmazivanje.
Okvir okretnog postolja izrađen je u H-izvedbi tj. bez čeonih nosača. Uzdužni i
poprečni nosači izrađeni su zavarivanjem od čeličnih limova. Na unutrašnjim
stranama vodilica osovinskih sklopova zavarene su pločice od manganske legure
koje se ne podmazuju.
Ogibljenje okretnog postolja izvedeno je zavojnim oprugama. Na svakom
postolju ugrađena su po dva kočna cilindra tj. po jedan za svaku osovinu. Na
krajevima okretnog postolja sa svake strane ugrađen je po jedan uređaj za
pjeskarenje kojim se pneumatskim putem sipa pijesak pod prve kotače u smjeru
vožnje radi popravljanja koeficijenta adhezije.
3
3. DIZEL MOTORI
Na lokomotivama serije 2041 ugrađen je dizel motor MGO V12 ASH. To je
dvanaestcilindrični četverotaktni motor građen u V-izvedbi s kutom između osi
cilindara od 60º. Snaga ovog motora je 606 kW pri nazivnom broju okretaja od
1500 o/min (broj okretaja praznog hoda je 650 o/min). Motor je hlađen vodom,
ubrizgavanje goriva je izravno u prostor cilindra, a ispiranje cilindara se obavlja
pomoću jednog turbokompresora (B.B-VTR 250) koji se pokreće ispušnim
plinovima motora.
4
Cilindri motora nose oznake tako da je cilindar najbliži glavnom generatoru s
lijeve strane označen brojem 1, a s desne strane brojem 7.
Blok motora izrađen je iz jednog komada lijevanjem od SL. U bloku su u dva
reda smješteni otvori za smještaj cilindarskih košuljica koje su izrađene od
nitriranog čelika i mokrog su tipa tj. oko njih cirkulira voda za hlađenje motora.
Klipovi motora su jednodijelni i izrađeni od legure lakog metala. Na čelu klipa
nalazi se udubljenje kojim se poboljšava miješanje goriva i zraka. Na klipovima
su postavljena po četiri kompresijska, a ispod njih po dva uljna klipna prstena.
Klip je osovinicom vezan za malu glavu klipnjače u kojoj se nalazi jednodijelna
čahura. Veza je izvedena tako da klipnjača može rotirati oko osovinice koja je
čvrsto vezana u klipu (u klip se ubacuje nakon njegovog zagrijavanja u ulju na
temperaturu od 180º.
Klipnjače su izrađene kovanjem u kalupima. Ovaj motor ima dvije vrste
klipnjača: klipnjače s velikom glavom (1) smještene u lijevom redu cilindara i
klipnjače bez velike glave (2) u desnom redu. Jedna polovina velike glave
sastavni je dio lijevih klipnjača. Druga polovina (3) povezana je s prvom
pomoću četiri vijka. Druga polovina ima na gornjem dijelu ušicu (4) preko koje
se pomoću osovinice spaja druga klipnjača (2). Ovakva izvedba ima za
posljedicu da klipovi u desnom redu cilindara imaju hod za 12 mm veći
(192 mm) od klipova u lijevom redu (180 mm). Da bi stupanj kompresije ε=1:14
ostao isti u oba reda cilindara u desnom je redu cilindara povećan kompresijski
prostor.
Koljenasto vratilo iskovano je od krom-molibden-čelika. Ima šest rukavaca za
veliku glavu i sedam rukavaca glavnih ležaja. Ovi su rukavci šuplji i međusobno
povezani kanalima tako da je osigurano njihovo podmazivanje.
Na prednjem konusnom kraju koljenastog vratila klinom je učvršćen prigušivač
vibracija. On je izveden u obliku limenog bubnja u kojem se nalazi zamašni
prsten izrađen od perlitnog lijeva. Razmak između bubnja i zamašnog prstena
ispunjen je silikonskim uljem.
5
Iza prigušivača vibracija na koljenastom vratilu se nalazi pogonski zupčanik
koljenastog vratila s kosim zubima (z=41). On daje pogon svim ostalim
zupčanicima. Preko međuzupčanika (z=41) pokreću se na donjem dijelu motora
pumpe za ulje, a preko međuzupčanika (z=54) s gornje strane ostali uređaji. S
lijeve i desne strane ovog zupčanika uzubljeni su zupčanici za pogon bregastih
vratila (z=82). Ovakvim odabirom broja zuba na ovim zupčanicima, ostvaren je
prijenosni omjer između koljenastog i bregastih vratila i=1:2 tj. bregasta vratila
se okreću duplo manjim brojem okretaja od koljenastog vratila. Sa svake strane
zupčanika za pogon bregastih vratila nalaze se međuzupčanici (z=41) kojima se
s jedne strane pokreće pumpa za vodu preko zupčanika (z=26), a s druge strane
pomoćni generator preko zupčanika (z=25). S gornje strane međuzupčanika
koljenastog vratila (z=54) nalazi se isti takav zupčanik koji daje pogon
regulatoru rada motora i pumpama visokog tlaka preko zupčanika (z=82).
Na stražnjoj strani dizel motora koljenasto vratilo je prirubnicom vezano za
rotor glavnog generatora, a preko njega na radilicu glavnog kompresora.
Bregasta vratila su iskovana iz jednog dijela od krom-nikal čelika. Nasuprot
svakog cilindra bregasto vratilo ima po tri brijega od kojih dva krajnja pokreću
ispušne, a srednji pokreću usisne ventile.
Na lokomotivama serie 2042 ugrađen je dizel motor PIELSTICK 8PA4V185
nazivne snage 750 kW pri nominalnom broju okretaja od 1500 o/min. Broj
okretaja praznog hoda je 600 o/min. Ovaj motor je četverotaktni,
osmerocilindrični V-motor s kutem između osi cilindara 90. Motor se hladi
vodom, a cilindri se ispiru pomoću dva turbokompresora A.S.G. T18A
(GARET) koji se poreću strujom ispušnih plinova.
6
4. WEBASTO UREĐAJ
U sustavu za hlađenje oba dizel motora ugrađen je Webasto uređaj DBW 2020
pomoću kojeg se obavlja predgrijavanje rashladne vode koje je potrebno obaviti
prije startanja motora u zimskim uvjetima.
U Webasto uređaju ugrađen je istosmjerni elektromotor koji se napaja iz
akumulatorskih baterija, na čijoj su osovini montirani svi pokretni dijelovi:
pumpa za gorivo, pumpa za vodu, zračna puhaljka, brizgaljka za gorivo.
Pumpa za gorivo (2) crpi gorivo iz glavnog spremnika za gorivo preko usisne
cijevi (10) i potiskuje ga preko potisne cijevi (11) u brizgaljku za gorivo (5).
Zbog centrifugalne sile, gorivo se u brizgaljki raspršuje i miješa sa zrakom kojeg
ubacuje zračna puhaljka. Smjesa goriva i zraka dovodi se do komore za
izgaranje (6). Z početno paljenje goriva u Webasto uređaju koristi se žarnica
koja se nalazi kraj brizgaljke. Prije puštanja u rad Webasto uređaja ona se
zažari, a kad se gorivo zapali, isključuje se. Smjesa goriva i zraka izgara u
komori, a toplina koja se razvija predaje se rashladnoj vodi preko izmjenjivača
topline. Strujanje rashladne vode osigurava pumpa za vodu.
Rad Webasto uređaje zaštićen je dvama termostatima. Jedan od njih isključuje
Webasto iz pogona kad temperatura rashladne vode dostigne vrijednost od
85 ºC, a drugi onemogućava pokretanje dizel motora dok temperatura rashladne
vode ne dosegne željenu vrijednost. Temperatura na ovom termostatu može se
regulirati u granicama od 40ºC do 85ºC, a na ovim je lokomotivama namješten
na vrijednost od 40ºC.
7
5. TURBOPUHALO (TURBOKOMPRESOR)
Na lokomotivama serije 2041 ugrađeno je jedno turbopuhalo tipa BB VTR 250,
a lokomotivama serije 2042 ugrađena su dva turbopuhala tipa ASG T18A
(GARET). Ona služe za ispiranje cilindara motora tj. uklanjanje plinova
izgaranja i prehranjivanje motora. Osim toga omogućuju prednabijanje cilindara
motora zrakom u prvom taktu čime se ostvaruje bolje i potpunije izgaranje
goriva tj. povećava se snaga motora.
Turbokompresor koristi energiju ispušnih plinova. Sastoji se od vratila na koje je
s jedne strane navučeno turbinsko kolo, a s druge strane kompresorsko kolo.
Turbina se sastoji od velikog broja lopatica u obliku lastinog repa. Struja
ispušnih plinova dizel motora dolazi preko ulaznog kanala (3) i prolazi kroz
turbinski stupanj paralelno s osi vratila. Udarajući velikom brzinom na lopatice
turbine kinetička energija plinova izgaranja pretvara se u mehaničku energiju
vrtnje vratila. Kompresorsko kolo okrećući se zahvaća svojim srednjim dijelom
zrak iz ulaznog kanala (6) i filtra te ga pod djelovanjem centrifugalne sile
potiskuje kroz spiralnu cijev (7) i izlazni kanal (8) prema cilindrima motora.
Turbinski i kompresorski stupanj međusobno su odvojeni pregradom, koja
zajedno s labirintnom brtvom (4) na vratilu, onemogućava prolaz plinova
izgaranja iz turbinskog stupnja u kompresorski. Plinovi izgaranja izbacuju se u
atmosferu kroz izlazni kanal (5).
Kapacitet ovih turbopuhala iznosi 55 m3/h zraka pretlaka od oko 0,75 bara.
Zbog velikih brojeva okretaja (27000 o/min), vratilo je uležišteno kugličnim
ležajima. Temperatura plinova izgaranja kreće se od 823 K do 873 K, zbog čega
se turbokompresor mora hladiti vodom (iz sustava za hlađenje motora).
8
6. PODSUSTAVI DIZEL MOTORA
6.1. DOVOD GORIVA
Gorivo je smješteno u spremniku (1) koji se nalazi ispod lokomotive. Spremnik
lokomotive 2041 može primiti 3000 l, a spremnik lokomotive 2042 2000 l
goriva. Sa svake strane spremnika, nalazi se kontrolnik nivoa (3) i otvor za
punjenje spremnika (4). Na spremnicima se također nalaze i po dvije odušne
cijevi. U spremniku se nalaze grijači koji se koriste u zimskim uvjetima da bi se
spriječilo izdvajanje parafina iz goriva.
Gorivo se iz spremnika crpi cirkulacionom zupčastom pumpom (8) koja se
sastoji od dva zupčanika. Pokreće ju istosmjerni elektromotor s paralelnom
uzbudom, čime se osigurava stalan dotok goriva. Kapacitet ove pumpe je 400
l/h. Na usisnoj strani gorivo najprije prolazi kroz grijač goriva (6), a zatim kroz
grubi filtar (7). Ovaj se filtar treba češće čistiti ispiranjem čistim gorivom.
Neposredno prije pumpe odvaja se vod za napajanje webasto uređaja gorivom.
Pumpa potiskuje gorivo pored preljevnog ventila (9) u kućište finih pročistača
(10). Ovi se filtri ne čiste, već se zamjenjuju. Ako dođe do njihovog začepljenja,
raste tlak u vodu ispred njih. Kada taj tlak naraste na vrijednost 1,65 bara otvara
se preljevni ventil (9) preko kojeg se gorivo vraća natrag u spremnik.
Preko kućišta finih pročistača (10) gorivom se puni pomoćni spremnik (12) u
kojeg stane 7 l. Njega je potrebno napuniti prije startanja motora. Iz pomoćnog
spremnika gorivo odlazi do pumpi visokog tlaka (16) preko elektromagnetskog
ventila za ograničenje broja okretaja (15) koji osigurava dizel motor u pogledu
prevelikog broja okretaja. Ukoliko broj okretaja koljenastog vratila dosegne
1650 o/min, ovaj ventil zatvara dovod goriva pumpama visokog tlaka pa se
gorivo iz pomoćnog spremnika vraća u glavni spremnik preko povratnog ventila
(14) i obilaznog toka. Pumpe visokog tlaka potiskuju gorivo do brizgaljki (18),
a višak goriva vraća se kroz preljevnu cijev u glavni spremnik. Svaka pumpa
visokog tlaka gorivom snabdijeva po jedan red cilindara.
9
6.2. PODMAZIVANJE MOTORA
Uređaj za podmazivanje motora na ovim lokomotivama sastoji se od tri dijela:
1. dio za podmazivanje
2. dio za hlađenje ulja
3. dio za predpodmazivanje
Ulje se nalazi u karteru motora (1) u kojeg stane 110 l. Na njegovoj prednjoj
strani nalazi se kontrolnik nivoa ulja s ugraviranom maksimalnom i minimalnom
razinom. U karteru se nalaze dvije jednake zupčaste pumpe (3) i (23).
1. Pumpa (3) šalje ulje u sustav za podmazivanje motora. Na njenoj potisnoj
strani nalazi se sigurnosni ventil (4) koji je namješten na vrijednost od 6
bara. On u slučaja porasta tlaka omogućuje vraćanje ulja u karter. Ulje se
pumpom potiskuje u kućište lamelnih pročistača (5) u kojem se nalaze
dva lamelasta uloška. Iz ulazne komore ovih filtera ulje može pri
normalnom toku proći u odvodnu komoru samo preko uložaka filtera.
Ukoliko su oni začepljeni dolazi do porasta tlaka u kućištu. Kada se
10
pojavi razlika tlaka veća od 1,5 bara između dviju komora ulje otvara
sigurnosni ventil (9) kojim se ulje šalje u obilazni tok. Nakon čišćenja u
lamelnom filtru, ulje dolazi u kolektor (11) koji je pričvršćen za donju
stranu bloka motora. Iz kolektora ulje dolazi kroz sedam vertikalnih i
sedam horizontalnih kanala do ležaja koljenastog vratila (13) i ležaja
bregastih vratila (12). Ukoliko na tom putu dođe do porasta tlaka preko
4±0,1 bar, otvara se sigurnosni ventil (10) koji propušta ulje natrag u karter.
S dva ležaja koljenastog vratila sa svake strane, pomoću dviju cjevčica
(20), vodi se ulje prema nosačima klackalica (21) i (22). S ležaja
bregastog vratila nasuprot šestog cilindra, odvodi se ulje za podmazivanje
pogona regulatora prekomjernog broja okretaja (17). S ležaja bregastog
vratila nasuprot 12 cilindru odvodi se ulje za podmazivanje pogona
pumpe za hlađenje motora (18). Uz ležaj koljenastog vratila nasuprot
prvom cilindru, ugrađen je manostat ulja (19). On kontrolira minimalni
tlak ulja u sustavu. Ako taj tlak padne ispod vrijednosti 0,8 bara, manostat
zatvara strujni krug elektroventila kojim se zaustavlja rad dizel motora (
kao da je pritisnuta tipka za zaustavljanje u upravljačnici lokomotive). Na
istom mjestu gdje je manostat, izveden je i priključak za manometar, čiji
se pokazivač nalazi na komandnom stolu upravljačnice.
2. U dijelu za hlađenje ulja ugrađena je zupčasta pumpa (23) jednaka pumpi
(3) u dijelu za podmazivanje. Na njenom potisnom dijelu također je
smješten sigurnosni ventil koji je namješten na 6 bara kojim se, u slučaju
porasta tlaka, ulje vraća u karter. Pumpa šalje ulje u dva, međusobno
serijski spojena, hladnjaka (26). Kroz njih struji voda u istom smjeru u
kojem se kreće ulje. Temperatura ulja se u hladnjaku održava za oko 67ºC iznad temperature vode. Ulje se iz hladnjaka slijeva natrag u karter i
spremno je za novi ciklus podmazivanja motora. Paralelno s hladnjacima
spojen je sigurnosni ventil (25) koji je podešen na vrijednost 2 ±0,1 bara.
On se koristi kao zaštita hladnjaka od oštećenja uslijed prevelikog tlaka.
3. Treći dio sustava čini ručna pumpa za predpodmazivanje (6). Preko
nepovratnog ventila (7) ona povlači ulje iz kartera i potiskuje ga u kućište
lamelnih pročistača (5). Prije startanja dizel motora, naročito ako duže
vrijeme nije radio, potrebno je obaviti predpodmazivanje motora
pokretanjem ručice ove pumpe.
Učinkovitost podmazivanja motora ovisi o svojstvima ulja. Budući da ta
svojstva izravno ovise o temperaturi ulja, u sustavu podmazivanja ugrađen je
termostat (8), koji u slučaju porasta temperature ulja na vrijednost 92 ºC
prebacuje motor u prazni hod. Paralelno s termostatom, ugrađeno je mjerno
osjetilo termometra, čiji se pokazivač nalazi na pultu u upravljačnici i pokazuje
trenutno stanje temperatura ulja.
11
6.3. HLAĐENJE MOTORA
Dizel motori na lokomotivama serije 2041 i 2042 hlade se vodom koja se nalazi
u spremnicima koji se nalaze ispod gornjeg dijela oplate lokomotive (18)
neposredno ispred motora. U njih može stati 210 l. Iz spremnika kroz krov viri
kontrolnik nivoa (20) koji je pričvršćen za plovak. Spremnik se dopunjuje
direktno, preko otvora za punjenje (19) ili indirektno, sa strane lokomotive
preko standardnog priključka za punjenje pod tlakom (24).
12
Iz spremnika voda se slijeva do centrifugalne pumpe za vodu (2) (kapacitet
pumpe: 2041 – 30 m3/h; 2042 – 40 m3/h). Pumpa potiskuje vodu kroz
hladnjak (3) u vodeni prostor motora (1). Nakon što obiđe cilindre i prođe kroz
glave cilindara , voda se skuplja u dva dovodna kolektora (5) i odlazi u hladnjak
(6). Po četiri hladnjaka smještena su na bočnim stranama komora glavnog
ventilatora koji se na lokomotivi serije 2041 pokreće mehanički, a na lokomotivi
serije 2042 hidrostatski. Preko povratnog kolektora (7) voda se vraća iz
hladnjaka prema centrifugalnoj pumpi. Između dovodnog (5) i povratnog
kolektora (7) priključeni su grijač upravljačnice (21) i grijač goriva (22). Kroz
ove uređaje protok se može isključiti slavinama (27). Na povratnom vodu,
ugrađen je priključak za webasto uređaj (14). Dotok vode webasto uređaju
isključuje se slavinom (15). Dio vode iz motora, prije skupljanja u dovodnom
kolektoru (5) odvaja se i hladi turbokompresor (4).
Da bi se osigurao tok vode, centrifugalna pumpa (2) mora ostvariti minimalni
pretlak od 0,14 bara. Ukoliko se to ne ostvari, manostat (17) koji je postavljen
na potisni vod pumpe, zaustavlja rad dizel motora. Uz manostat , ugrađen je i
manometar čiji se pokazivač nalazi u upravljačnici lokomotive.
U sustavu hlađenja ugrađeno je nekoliko termostata koji osiguravaju rad motora.
Termostat (13) ne dozvoljava startanje motora prije nego se rashladna voda
zagrije na temperaturu 40 ºC. Dva termostata TK-1 i TK-2 upravljaju radom
elektromagnetske spojke glavnog ventilatora. Ako temperatura rashladne vode u
radu dosegne vrijednost od 74 ºC, termostat TK-1 (9) namješta broj okretaja
ventilatora na 1300 o/min. Ukoliko se i nakon toga temperatura rashladne vode
povećava, uključuje se drugi termostat TK-2 (10) koji povećava broj okretaja
ventilatora na 1800 o/min ( pri nazivnom broju okretaja dizel motora od 1500
o/min ). Ako temperatura vode i dalje raste, treći termostat (11) kod temperature
od 90±2 ºC svodi dizel motor na prazan hod. Ako u radu ventilatora temperatura
rashladne vode počne opadati, kod vrijednosti 74 ºC isključuje se termostat (10),
a kod vrijednosti 67 ºC i termostat (9).
U slučaju potrebe cijeli sustav prazni se pomoću ventila za pražnjenje (23) koja
se nalazi s desne strane lokomotive.
13
7. REGULATOR H-15
Regulator je namjenjen kontroli rada dizel motora. U ovisnosti o položaju ručice
režima rada dizel motora, održava konstantan broj okretaja radilice. Osim toga
ovaj regulator dijelom regulira mehanički rad dizel motora s potrebama
električne energije putem regulatora RCB.
Regulator H-15 djeluje preko ozubljene letve na pumpu visokog tlaka, a s druge
strane na regulator RCB.
U donjem dijelu regulatora koji služi kao spremnik za ulje nalazi se zupčasta
pumpa koja održava stalan tlak u ulju od 12 bara potreban za rad regulatora.
Regulator se pokreće pogonskom osovinom (1) preko para stožastih zupčanika
(2) i vertikalne osovine (3). Ona preko čeonog zupčanika (4) pokreće ozubljeni
vijenac čahure (5) na kojoj se nalaze centrifugalni utezi (6). Kroz čahuru prolazi
14
razvodni klip (7) koji u ravnotežnom položaju zatvara srednji kanal u čahuri.
Ravnotežni oložaj je onaj u kojem dizel motor radi sa stalnim brojem okretaja
pri stalnom opterećenju. U to vrijeme centrifugalni utezi stoje vertikalno, a svi
ostali dijelovi regulatora kao i diferencijalni klip (8), kompenzacioni klip (9) i
klip izravnjač tlaka (10) su u mirovanju.
U radu dizel motora regulator H-15 djeluje u četiri karakteristična slučaja:
1. kad se ručica režima rada dizel motora nalazi u nekom određenom
položaju , a unatoč toga dolazi do povećanja opterećenja motora
2. kad strojovođa ručicom režima rada dizel motora povećava broj
okretaja
3. kada ručica režima rada miruje, a zbog vanjskih utjecaja dolazi do
smanjenja opterećenja motora
4. kad strojovođa ručicom režima rada dizel motora smanjuje broj
okretaja
15
8. ZRAČNA OPREMA LOKOMOTIVE
KOMPRESOR
NEIZRAVNI KOČNIK
IZRAVNI KOČNIK
RASPOREDNIK
2041
2042
WESTINGHOUSE 243 VC
WESTINGHOUSE 243 VC
BOŽIĆ
DRAKT.KOČ.
ESt3d
BOŽIĆ
FD1
LSt1
8.1. KOMPRESOR
Na obje serije lokomotiva ugrađen je kompresor Westinghouse 243 VC. To je
četverocilindrični je klipni kompresor koji radi u dva stupnja (dva cilindra
niskog stupnja i dva cilindra visokog stupnja). Dobija pogon sa stražnje strane
dizel motora iza glavnog generatora. Kompresor se hladi zrakom, zbog čega su
cilindri i glave kompresora orebreni. Kompresor pri 1500 o/min dobavlja 3400
l/min stlačenog zraka pri tlaku od 8 bara.
Zrak preko usisnih filtera (4) iz atmosfere dolazi u cilindre niskog tlaka (2).
Nakon stlačivanja u njima, preko međuhladnjaka (8) dolazi u cilindre visokog
tlaka (3), iz kojih preko odvajača ulja, sigurnosnog ventila (10) i nepovratnog
ventila odlazi u dva glavna spremnika kapaciteta po 400 l.
Tlak se u glavnim spremnicima održava u granicama od 7 do 8 bara. Zrak iz
glavnog spremnika preko isključnog ventila i filtera za zrak dolazi u regulator
tlaka. On se pri tlaku zraka u glavnim spremnicima od 8 bara otvara i propušta
16
zrak prema kompresoru tako da prinudno otvara usisne ventile. Zbog toga
kompresor više ne stlačuje zrak u glavne spremnike već ga vraća natrag u
atmosferu. Kad tlak zraka u glavnim spremnicima padne na vrijednost od 7
bara, regulator tlaka se zatvara i kompresor ponovno počinje sabijati zrak u
glavne spremnike. Na glavnom spremniku je ugrađen sigurnosni ventil koji je
namješten na vrijednost od 8,5 bara. On se u slučaju kvara na regulaciji tlaka
zraka u glavnim spremnicima otvara kada tlak u njima naraste na vrijednost od
8,5 bara i ispušta zrak.
8.2. NEIZRAVNI KOČNIK BOŽIĆ
Glavni dijelovi kočnika su:
1) kapa kočnika
2) opruga za podešavanje
3) krilasti klip
4) ventil za brzo kočenje
5) klip-izravnjač
6) glavni dvostruki ventil (c-glavni upusni ventil; d-glavni ispusni
ventil)
7) pomoćni dvostruki ventil (a-pomoćni upusni ventil; b-pomoćni
ispusni ventil)
8) ručica kočnika
9) okretni cilindar
17
Prednosti:
a)
b)
c)
d)
jednostavan je za rukovanje
sastavljen je od malog broja dijelova
siguran u radu
nije osjetljiv na česte klimatske promjene
Nedostaci:
a) nema zaštite od prepunjavanja glavnog voda
b) nema pouzdanog otkočivanja valom visokog tlaka
Položaji kočnika Božić-L
I punjenje i ubrzano otkočivanje
II vožnja
III postupno kočenje i postupno otkočivanje
IV brzo kočenje
I punjenje i ubrzano otkočivanje
To je krajnji lijevi položaj ručice kočnika. Opruga za podešavanje (2) u ovom je
položaju zbijena toliko da joj napon odgovara zračnom tlaku od 7 bara. Krilasti
klip (3) je tada u svom najnižem položaju pa zrak iz glavnog spremnika preko
pomoćnog upusnog ventila (a) pod velikim tlakom ulazi u komoru K ispod
klipa-izravnjača (5). Zbog toga se klip podiže i otvara glavni upusni ventil (c)
preko kojeg se iz glavnog spremnika upušta zrak u glavni vod. Na klip-izravnjač
s donje strane djeluje tlak zraka u komori K, a s gornje tlak zraka iz glavnog
voda na otvoru G. Kada se ti tlakovi na izravnjaču izjednače prestaje upuštanje
zraka u glavni vod iz glavnog spremnika preko glavnog upusnog ventila (c) jer
se on zatvara spuštanjem klipa-izravnjača pri čemu se još ne otvara glavni
ispusni ventil (d). Ovo je ravnotežni položaja kočnika.
II vožnja
Kada je ručica kočnika u ovom položaju održava se tlak zraka u glavnom vodu
na iznosu od 5 bara ako je opterećenje opruge (2) tako podešeno. To se
podešavanje obavlja kapom kočnika (1). Dok je tlak zraka u glavnom vodu 5
bara dijelovi kočnika su u ravnotežnom položaju. Ako se zbog gubitka zraka iz
glavnog voda tlak u njemu smanji, narušava se ravnoteža kočnika. Zbog toga
zrak iz glavnog spremnika preko pomoćnog upusnog ventila (a) dolazi u komoru
K ispod klipa-izravnjača (5). Zbog toga se podiže klip i otvara glavni upusni
ventil (c) preko kojeg se iz glavnog spremnika nadopunjuju gubici u glavnom
vodu. Kada tlak u glavnom vodu poraste na vrijednost od 5 bara, izravnjač se
spušta, zatvara glavni upusni ventil i prekida nadopunjavanje glavnog voda.
18
III postupno kočenje i postupno otkočivanje
Kada se ručica kočnika po zupcima pomiče udesno od položaja za vožnju,
zavodi se kočenje. Što je ručica kočnika više desno od položaja za vožnju,
kočenje je jače. Pomicanjem ručice lijevo prema položaju za vožnju obavlja se
otkočivanje. Što je ručica kočnika bliže položaju za vožnju, otkočivanje je jače.
Postavljanjem ručice u neki položaj desno od položaja vožnje, tj. zavođenjem
kočenja okrene se istovremeno i okretni cilindar (9) zbog čega slabi napon
opruge (2).Zbog toga se podiže krilasti klip (3) i otvara se pomoćni ispusni
ventil (b). Preko njega se prazni komora K ispod klipa-izravnjača toliko da
smanjeni napon opruge može ponovno pritisnuti krilasti klip na sjedalo
pomoćnog dvostrukog ventila (7) i zatvoriti pomoćni ispusni ventil (b).
Pražnjenjem komore K tlak u njoj se smanjuje, a s gornje strane na klip djeluje
tlak glavnog voda na otvoru G koji je viši. Zbog toga se klip-izravnjač potiskuje
dolje i otvara glavni ispusni ventil (d). Preko njega se dio zraka iz glavnog voda
ispušta u atmosferu. Pražnjenje glavnog voda traje dok ne dođe do izravnavanja
tlakova ispod i iznad klipa-izravnjača (u komori K i na otvoru G tj. u glavnom
vodu). U tom trenutku klip se podiže toliko da zatvori glavni ispusni ventil (d), a
da pri tom ne otvori glavni upusni ventil (c). Kočnik je sada u ravnotežnom ili
prekidnom položaju. To se može ponavljati u stupnjevima sve do krajnjeg
desnog položaja u kojem se glavni vod potpuno isprazni.
Vraćanjem ručice kočnika iz desnog položaja prema položaju za vožnju, provodi
se otkočivanje. Okretanjem ručice spušta se okretni cilindar (9) čime se sabija
opruga (2) i potiskuje krilasti klip (3) prema dolje i otvara pomoćni upusni
ventil (a). Zrak preko njega iz glavnog spremnika prolazi u komoru K ispod
klipa-izravnjača. Klip se podiže i otvara glavni upusni ventil (c) preko kojeg se
puni glavni vod. Punjenje traje do trenutka dok se u glavnom vodu ne postigne
tlak koji vlada u komori K. Tada se klip spušta i zatvara upusni ventil (c) , a da
19
se pri tom ne otvori gl.ispusni ventil (d). Kočnik je opet u ravnotežnom pložaju.
Tlak u glavnom vodu moguće je postupno povećavati sve dok ručica kočnika ne
dođe u položaj za vožnju kada u glavnom vodu vlada tlak od 5 bara.
IV brzo kočenje
Okretanjem ručice kočnika u desno do krajnjeg položaja ravnoteža u njemu
grubo se poremeti. Kroz potpuno otvoren pomoćni ispusni ventil (b) trenutno i
potpuno se prazni radna komora (K) ispod klipa-izravnjača. Izravnjač se spušta
u najniži položaj i potpuno otvara glavni ispusni ventil (d). Trenutni nestanak
zračnog tlaka u kanalu (l) iznad ventila brzog kočenja (4) omogućava njegovo
otvaranje. Pri običnim kočenjima ovaj ventil se ne otvara. Na ovaj način se
glavni vod prazni na najbrži način kroz dva otvora glavni ispusni ventil (d) i
ventil brzog kočenja (4).
20
ISKLJUČNI POLOŽAJ
Kočnik Božić stavlja se u isključni položaj zatvaranjem isključne ili zaprežne
slavine prema glavnom vodu i postavljanjem ručice kočnika u položaj brzog
kočenja.
Kočnik Božić ugrađen je u slijedeća vučna vozila 2131, 2132, 2041, 2042, 7121.
8.3. IZRAVNI KOČNIK FD1
Kočnik FD1 proizvod je firme Oerlikon. Suvremene je konstrukcije. Ima dva
položaja:
I postupno kočenje
II postupno otkočivanje
Stupanj zakočenosti izravne kočnice ovisi o kutu pomaka ručice kočnika. Proces
kočenja i otkočivanja može se provesti u stupnjevima. Podešavanje
maksimalnog tlaka u kočnim cilindrima obavlja se pomoću vijka graničnika
koji se nalazi na poklopcu kočnika.
Osim uloge izravnog kočnika, kočnik FD1 može služiti i kao redukcijski ventil.
Kočnik je ugrađen na slijedeća vučna vozila: 2131, 2132, 2042, 7121.
21
8.4. RASPOREDNIK ESt 3d
Glavni dijelovi rasporednika Oerlikon ESt 3e odnosno ESt 3d
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
rasporedni slog
naskočni ventil
zabravnik
ubrzivač kočenja
prekidač
automatski otkočnik
ograničavač cilindarskog tlaka
mjenjač G-P
1. Rasporedni slog ili sklop ima glavnu zadaću pri kočenju i otkočivanju . Ima
oblik višestruko šupljeg klipa. Ispod njega djeluje tlak radne komore, a iznad
njega u većem ili manjem omjeru, ovisno o procesu koji se događa, tlak
glavnog voda i kočnog cilindra.
2. Naskočni ventil ostvaruje naskok tj. prvi udarac zraka u kočne cilindre pri
kočenju. Time se ostvaruje brzo nalijeganje kočnih umetaka na kotač.
Naskok je gotov u trenutku kada se u kočnim cilindrima ostvari pretlak od
0,7 bara.
3. Zabravnik prekida rad ubrzivača i zabravljuje pražnjenje glavnog voda kada
se u kočnom cilindru dosegne pretlak od 0,25 bara
4. Ubrzivač kočenja u početnim trenucima kočenja brzo prazni glavni vod.
Omogućava naskok i osjetljivost rasporednika na pad talka u glavnom vodu.
5. Prekidač, pri kočenju, prekida vezu između glavnog voda i pomoćnog
spremnika čim pretlak u kočnom cilindru poraste na 0,5 bara. Pri otkočivanju
ponovno uspostavlja tu vezu.
6. Automatski otkočnik služi za automatsko otkočivanje kočnice. Otkočuje se
tako da se preko otkočnika ispušta zrak iz radne komore. Rasporednik ESt 3d
nije imao otkočnik, a imaju ga ESt 3e, ESt 3f, ESt 4e i ESt 4f.
7. Ograničavač tlaka u kočnim cilindrima onemogućava njihovo prepunjavanje
tlakom višim od dopuštenog.
8. Mjenjač G-P omogućava korištenje istog rasporednika za kočenje teretnom i
putničkom kočnicom.
22
8.5. RASPOREDNIK LSt1
Ovaj se rasporednik proizvodi po licenci firme Oerlikon. Suvremene je
konstrukcije. Omogućuje slijedeće radnje:






postupno kočenje i otkočivanje (neiscrpan je)
ograničavanje cilindarskog tlaka
promjenu vrste i sile kočenja (T-P-R)
otkočivanje lokomotive bez punjenja glavnog voda
priključenje rasporednika na protukliznu zaštitu
vezu s izravnom kočnicom (ne koristi se na
vozilima HŽ-a)
Rasporednik se sastoji od nekoliko podsklopova koji se nalaze u zajedničkom
kućištu:
 Rasporedni sklop koji ima upusno-ispusni ventil kojim se
mijenja tlak zraka u kočnom cilindru
 Prekidač koji prekida vezu radne komore i glavnog voda u
procesu kočenja kada tlak zraka u kočnom vodu naraste na
vrijednost od 0,3 bara. Na taj način omogućuje se lagano
nalijeganje kočnih umetaka na kotač, a nakon toga nagli
porast tlaka u kočnim cilindrima.
 Ograničavač maksimalnog tlaka ograničava tlak u kočnim
cilindrima
 Mjenjač teretno-putnički omogućuje promjenu vrste kočenja,
tj. omogućuje promjenu vremena kočenja i otkočivanja
ovisno o vrsti vlaka.
 Otkočnik omogućuje otkočivanje lokomotive bez punjenja
glavnog voda.
23
Rasporednik LSt1 ugrađen je na slijedećim vozilima: 2042 i 1141, 1142
24
REKONSTRUKCIJA LOKOMOTIVE 2041
Rekonstrukcija četveroosovinske dizel-električne lokomotive serije HŽ 2041, s
pojedinačnim pogonom osovina (B´o-B´o) obavljena je prije svega radi zamjene
4 – taktnog dizelskog motora SACM M 60 – V12 ASH, snage 607 kW. Motor je
bio nepouzdan i preskup za održavanje. Zamjenjen je motorom Pielstick, tip 8
PA 4 V 185 VGG, koji preko glavnog generatora 2 ICK 826 daje snagu za vuču
600 kW za pogon elektrovučnih motora. Motori su ispitani za povećanu snagu
od 21 %. Ugradnja novog dizelskog motora pokrenula je i niz drugih
modifikacija na lokomotivi. Time je dobivena višenamjenska lokomotiva koja
može obavljati teške manevre i vući lake putničke vlakove. Gotovo svi sklopovi
zamjenjeni su kvalitetnijim i ujedno unificirani s opremom koja se koristi na
GMC lokomotivama.
Veći rekonstrukcijski zahvati :








Zamjenjen je dizelski motor,
Izrađen je novi rashladni sustav s ugradnjom dva ventilatora s
hidrauličkim pogonom,
Obavljena je rekonstrukcija: sustava za podmazivanje dizelskog motora,
sustava za napajanje gorivom, usisnog i ispušnog sustava, spremnika za
gorivo,
Izvedena je rekonstrukcija okretnih postolja,
Ostvarena je rekonstrukcija upravljačnice,
Izvedena je rekonstrukcija zračnog dijela lokomotive,
Obavljena je rekonstrukcija električnog dijela lokomotive: (kompletna
zamjena i rekonstrukcija elektroinstalacije prema novoj shemi djelovanja
električnih strujnih krugova, ugradba novog alternatora za punjenje
akumulatorskih baterija, ugradba novog pretvarača istosmjernog napona),
Izvedena je zaštita klizanja kotača u dva stupnja te ugradba signalnog
panoa za signaliziranje neispravnosti pojedinih uređaja ili sustava.
Tehnički podatci lokomotive 2042
- snaga dizelskog motora 750 kW
- raspoloživa snaga za vuču 600 kW
- najmanja trajna brzina lokomotive 17 km/h
- najveća brzina lokomotive 80 km/h
- najveća trajna brzina lokomotive pri punom opterećenju 80 km/h
- dužina lokomotive preko odbojnoka 14680 mm
- najveća visina iznad GRT-a 4497 mm
25
- najveća širina lokomotive 2940 mm
- najveća adhezijska vučna sila 166 kN
- trajna vučna sila na obodu kotača pri punom opterećenju kod najmanje trajne
brzine lokomotive 105 kN
- težina lokomotive 66.4 t
- osovinski pritisak 16.6 t
26
27

Download Report