Kadłub jest częścią nośną dla wszystkich układów i podzespołów silnika. Zwykle składa się on z dwóch lub trzech części w zależności od rozwiązania. Kadłuby dwuczęściowe składają się ze skrzyni korbowej wraz z blokiem cylindrów oraz miski olejowej, natomiast kadłuby trzyczęściowe składają się osobno ze skrzyni korbowej, bloku cylindrów i miski olejowej. Poszczególne części połączone ze sobą śrubami i uszczelnione tworzą kadłub. Skrzynia korbowa stanowi zwykle środkową część silnika. W niej ułożyskowany jest wał korbowy oraz często wał rozrządu. W przypadku kadłubów trzyczęściowych, na górnej części skrzyni przymocowane są cylindry lub bloki cylindrów, natomiast od dołu skrzynia zamknięta jest miską olejową. Część dolna ponadto posiada łapy, za pomocą których silnik mocowany jest do ostoi pojazdu trakcyjnego. Silniki typu "bokser" mają odmienną konstrukcję i zwykle w rozwiązaniach są podwieszane do nadwozia pojazdu. Do skrzyni korbowej zamocowane są wszystkie urządzenia pomocnicze. W środku skrzynia wykonana jest z dzielonych przegród, na których osadzone są łożyska wału korbowego. Niekiedy skrzynie posiadają z obu stron większe otwory, dzięki którym możliwe jest wyjmowanie wału. Wał korbowy ułożyskowany jest za pomocą łożysk głównych w części przedniej i tylniej oraz w przegrodach poprzecznych. Łożysko znajdujące się najbliżej koła zamachowego powinno być dłuższe ponieważ działa na nie obciążenie koła zamachowego. W łożyska wmontowane są dzielone wkładki - panewki, które posiadają występy i rowki zapobiegające obracaniu się ich razem z wałem. Wał rozrządu ułożyskowany może być wewnątrz skrzyni lub na górze. Rolę łożysk pełnią tulejki (np. brązowe). Oprócz tego w skrzyni korbowej znajdują się otwory, którymi doprowadzany jest olej oraz otwory odpowietrzające co zapobiega powstawaniu zbyt wysokiego ciśnienia wewnątrz silnika - tzw. kolektory bezpieczeństwa.
Skrzynie korbowe odlane są z żeliwa o dobrej wytrzymałości oraz lekkich stopów, większe silniki mają poszczególne części skrzyni spawane ze sobą i tworzące całość. Cylindry w kadłubach trzyczęściowych stanowią osobną część. Mogą one być wykonane indywidualnie, tzn. każdy cylinder osobno, lub też pewna część cylindrów może być odlana razem tworząc w ten sposób bloki cylindrów.
Cylinder składa się z części zewnętrznej i wewnętrznej. W części wewnętrznej po gładzi cylindrycznej porusza się tłok Górna część gładzi zamknięta jest głowicą, a dolna część ograniczona jest denkiem tłoka, który zmienia położenie. Część zewnętrzna otoczona jest przestrzenią, w której znajduje się chłodziwo odprowadzające ciepło z cylindrów. W silnikach z chłodzeniem wodnym zewnętrzną część otacza płaszcz wodny, natomiast w silnikach chłodzonych powietrzem owiewa ją powietrze. Rolę gładzi cylindrycznej w większych silnikach pełnią tuleje cylindryczne. Rozróżnia się tuleje suche i mokre. W pierwszym rozwiązaniu do cylindra wtłoczona jest tuleja, a chłodzenie odbywa się pośrednio – czynnik chłodzący chłodzi tuleję poprzez dzielącą ściankę. Drugi sposób polega na tym, że czynnik chłodzący chłodzi tuleję bezpośrednio, a tuleja zamocowana jest u góry poprzez wytoczenie w przestrzeni chłodzącej, natomiast na dole ściśnięta jest uszczelkami, które zapobiegają wypływaniu wody (lub ulatywaniu powietrza) z przestrzeni chłodzącej. Z eksploatacyjnego punktu widzenia lepsze jest tulejowanie mokre ponieważ ułatwia wymianę tulei.
Przestrzeń chłodząca musi w poziomie sięgać zewnętrznemu zwrotnemu położeniu tłoka. W tej części znajdują się otwory, którymi doprowadzany jest czynnik chłodzący (od strony głowicy), natomiast na dole znajduje się kurek spustowy (w przypadku chłodzenia wodą).
Cylindry odlane mogą być z żeliwa, niekiedy z dodatkiem niklu, chromu, czasem dla zwiększenia odporności stosuje się hartowanie. Większe silnik mają cylindry sprawane w bloki. Miska olejowa stanowi dolną część kadłuba i jest przymocowana do skrzyni korbowej za pomocą śrub i uszczelniona. Często wykonana jest z blachy stalowej i posiada poprzeczne i podłużne przegrody dla lepszego odprowadzania ciepła. Olej nagromadzony w misce pompowany jest przez pompę i jest w obiegu zamkniętym. W misce olejowej znajduje się zawór spustowy umożliwiający spuszczenie oleju w razie konieczności.
GŁOWICA
Głowica zamyka cylindry od góry, w jej wnętrzu znajdują się kanały ssawne, wydechowe, kołnierze do mocowania rur ssawnych i wydechowych, zawory, wtryskiwacze paliwa oraz elementy pomocnicze (np. sprężyny). Kanały zakończone są zaworami, które odpowiednio ze sobą współpracują dostarczając do cylindra powietrze i paliwo oraz odprowadzają spaliny. Głowice mogą być pojedyncze dla każdego cylindra lub też mogą być budowane dla całego szeregu cylindrów. Silniki dużych mocy mają zwykle osobne głowice dla każdego cylindra. Głowice posiadają płaszcz chłodzący, który je chłodzi. Dolna część głowicy zwana płytą dolną posiada otwory, którymi przedostaje się chłodziwo od górnej części kadłuba. W płycie dolnej ponadto znajduje się komora sprężania. Od jej kształtu zależy sprawność silnika, a więc ma ona wpływ na kształt głowicy. Komory te mogą być dzielone - komora wstępna, wirowa oraz zasobnik powietrza lub nie dzielone (silniki z bezpośrednim wtryskiem). Płyta dolna połączona jest z płytą górną ścianami bocznymi, a w ich wnętrzu znajdują się kanały wypełnione chłodziwem.
Głowice zwykle wykonuje się z żeliwa specjalnego lub ze stopu lekkiego. Są one przymocowane do kadłuba za pomocą śrub oraz oddzielone od niego uszczelką jako zabezpieczenie przed ulatnianiem się gazów.
UKŁAD TŁOKOWO - KORBOWY
Głównymi elementami układu tłokowo - korbowego są: tłok, korbowód, wał korbowy, koło zamachowe, oraz osprzęt tych elementów. Zadaniem tego układu jest zamiana energii ciśnienia gazów na energię mechaniczną, inaczej mówiąc układ ten zamienia ruch posuwisto - zwrotny tłoka na ruch obrotowy wału korbowego.
TŁOK- wyglądem przypomina szklankę odwróconą dnem do góry. Tłok porusza się wewnątrz cylindra po gładzi cylindrycznej i połączony jest z korbowodem poprzez sworzeń. Zasadniczymi elementami tłoka są: denko, część uszczelniająca oraz płaszcz tłoka.
- denko to górna część tłoka, stanowiąca około 10% długości tłoka, która jest wystawiona na działanie gazów w wysokiej temperaturze. Denko może być płaskie, wklęsłe lub wypukłe.
- część uszczelniająca - w tej części znajdują się rowki na pierścienie tłokowe. Górne rowki przeznaczone są na pierścienie uszczelniające a dolne na pierścienie zbierające. W rowkach na pierścienie zbierające znajdują się otwory, którymi zebrany olej spływa do miski olejowej.
- płaszcz tłoka jest to część tłoka, która prowadzi tłok wzdłuż ścianek cylindra. Ścianki tej części są węższe od części uszczelniającej. W większych tłokach w części wodzącej także wytłoczone są rowki na pierścienie zbierające.
Podczas pracy w silniku panuje bardzo wysoka temperatura dlatego tłok ulega rozszerzalności cieplnej. Z tego powodu jego średnica powinna być mniejsza od średnicy wewnętrznej cylindra aby panował lekki luz. Luz ten jednak nie może być zbyt duży, (ponieważ tłok może uderzać o ścianki cylindra co może go uszkodzić), ani zbyt mały (zwiększa to opór i może prowadzić do zatarcia). Denko powinno mieć największy luz ponieważ ono nagrzewa się najbardziej. W związku z tym tłok wykonany może być pod skosem o średnicy zmniejszającej się ku denku. Tłoki wykonuje się z żeliwa stopowego, lub ze stopów lekkich (np. aluminium).
Pierścienie wykonane są z materiałów sprężystych, przecięte i umieszczone w rowkach. Dzięki swojej sprężystości dobrze przylegają do gładzi cylindrycznej stanowiąc uszczelnienie. Zadaniem pierścieni uszczelniających jest nie dopuszczenie do przedostania się mieszanki paliwowej oraz gazów spalinowych do skrzyni korbowej.
Pierścień zbierający chroni komorę spalania przed przedostaniem się do niej nadmiernej ilości oleju, jednocześnie pełni rolę uszczelki. Zebrany olej przez otworki spływa do miski olejowej. Pierścienie tłokowe wykonuje się z żeliwa stopowego. Pierścienie te przecina się pod kątem prostym lub pod kątem 45 o. Rozmieszcza się je tak, aby przecięcia nie znajdowały się nad sobą oraz aby końce pierścienia nie stykały się.
Do połączenia tłoka z korbowodem służy sworzeń, który umieszczony jest wewnątrz tłoka. Sworzeń jest to krótki walec, wewnątrz pusty dla zmniejszenia masy. Jego długość musi być mniejsza od średnicy tłoka, aby nie wystawał z tłoka. Współpraca sworznia z korbowodem odbywać się może na kilka sposobów: sworzeń obraca się w otworach tłoka i łbie korbowodu, tzw. "pływający" sworzeń, lub też może być nieruchomy względem tłoka i poruszać się tylko względem korbowodu albo poruszać się względem tłoka, a być nieruchomo względem korbowodu. W metodzie "pływającego" sworznia zabezpiecza się go przed przesuwaniem wzdłuż osi. Najczęściej wykonuje się to przez wprasowanie na końce sworznia kapturków z lekkiego materiału. Sworznie wykonuje się ze stali stopowych lub węglowych.
KORBOWÓD - łączy tłok z wałem korbowym. Jego głównymi elementami są: łeb, który obejmuje sworzeń tłoka, trzon oraz stopa, która obejmuje czop wału korbowego.
- łeb - w nim znajduje się tulejka, która stanowi łożysko sworznia tłokowego. W większości przypadków łeb jest budowany jako całość z trzonem.
- trzon korbowodu wykonany jest w postaci dwuteownika. Zwykle prowadzony jest w nim lub na jego powierzchni kanał, przez który doprowadzany jest olej do sworznia. Kształt trzonu zwykle jest zbieżny w kierunku łba.
- stopa korbowodu montowana jest na czopie wału korbowego. Aby umożliwić montaż stopy na czopie wału korbowego wykonuje się ją jako konstrukcję dzieloną i skręcaną śrubami. Dzieli się ją podłużnie lub skośnie. W stopie znajduje się łożysko składające się z dwóch półpanewek ze stopu cynowego, lub częściej brązu ołowiowego.
W silnikach z układami widlastymi korbowody wyglądają nieco inaczej. W stopach są skojarzone ze sobą dwa korbowody. Skojarzenie może się odbywać na różne sposoby. W jednym z nich identyczne korbowody o wąskich stopach zakładane są na wspólny czop wału korbowego. W innych rozwiązaniach korbowody są skojarzone w pary. Wyróżnia się wtedy korbowód główny i boczny. Stopa korbowodu głównego osadzona jest bezpośrednio na czopie wału, a korbowód główny łączy się z bocznym za pomocą sworznia osadzonego w uchu korbowodu głównego.
Korbowody pracują w trudnych warunkach i dlatego musza być wykonywane z wysokogatunkowego materiału, najczęściej ze stali węglowej lub stopowej. Są one poddawane obróbce cieplnej (hartowanie, odpuszczanie) i następnie mechanicznej. Zwykle obrabia się tylko łeb i stopę.
WAŁ KORBOWY - jest ostatnim elementem układu tłokowo - korbowego biorącym udział w zamianie ruchu posuwisto-zwrotnego na ruch obrotowy. Wał korbowy jest najbardziej obciążonym elementem tego układu dlatego musi się charakteryzować się wytrzymałością i sztywnością. Wał korbowy składa się z wykorbień, których ilość zależy od ilości cylindrów i sposobie ich połączenia. Z kolei wykorbienia składają się z: czopów głównych, czopów korbowych, które obejmują stopę korbowodu oraz dwóch ramion łączących czopy główne z korbowymi. Poszczególne wykorbienia osadzone są w łożyskach głównych. W silnikach widlastych wykorbień jest o połowę mniej niż cylindrów, ponieważ na jedno wykorbienie przypadają dwa korbowody. Często wykorbienia zaopatrzone są w przeciwciężary równoważące siły odśrodkowe jakie powstają podczas obrotu wału korbowego. Dzięki temu łożyska są mniej obciążone.
Wał korbowy z jednej strony posiada koło zębate służące do napędu rozrządu, zaś z drugiej ma odpowiedni kołnierz, na którym osadzone jest koło zamachowe. Po jednej stronie koła do znajduje się przy dłuższych wałach tłumik drgań skrętnych, którego zadaniem jest kompensacja sił skrętnych jakie powstają podczas obrotu wału i mogą spowodować jego pęknięcie. Czopy wałów korbowych są niekiedy drążone i na końcach zaślepione, dzięki temu służyć mogą jako kanały do przepływu oleju smarującego. W ramionach łączących czopy do tego celu służą wywiercone otworki.
Wały korbowe wykonywane są ze stali węglowej lub stopowej (chromoniklowej) i konstruowane jako całość. Po odkuciu poddawane są obróbce cieplnej i mechanicznej. Wał korbowy ułożyskowany jest za pomocą łożysk głównych. Znajdują się one w tylnej i przedniej ścianie skrzyni korbowej oraz w jej przegrodach. Łożyska składają się z dwóch połówek: górnej i dolnej. Górna część wytoczona jest w ściankach i przegrodach skrzyni, natomiast dolna przykręcona jest do skrzyni. Do tych łożysk wstawiane są panewki wykonane z brązu ołowiowego. Łożysko znajdujące się przy kole zamachowym jest zwykle większe od pozostałych ponieważ działają na nie siły koła zamachowego. środkowe lub ostatnie łożysko zwane ustalającym posiada dwa kołnierze, które przejmują siły wzdłużne i nie pozwalają na przesunięcie się wału wzdłuż osi. Jako łożyska stosowane są zwykle łożyska ślizgowe, rzadziej toczne.
KOŁO ZAMACHOWE - znajduje się na jednym z końców wału korbowego. Głównym jego zadaniem jest zapewnienie równomierności pracy silnika i ułatwianie rozruchu silnika. Koło zamachowe często stanowi element sprzęgła, które łączy wał korbowy z dalszą częścią układu napędowego. Gdy silnik uruchamiany jest przy pomocy rozrusznika elektrycznego to na kole zamachowym znajduje się wieniec zębaty, który zazębia się z rozrusznikiem. Koła zamachowe wykonywane są zwykle z żeliwa lub staliwa.
UKŁAD ROZRZĄDU
Zadaniem układu rozrządu jest napełnianie cylindrów świeżym powietrzem i opróżnianie ich ze spalin. Inaczej mówiąc rozrząd ma za zadanie zamykanie i otwieranie zaworów wlotowych i wylotowych w odpowiednim czasie i kolejności. Rozróżnia się trzy układy rozrządu: - dolnozaworowy (o zaworach dolnych), górnozaworowy (o zaworach górnych), mieszane (zawory ssawne u góry, a wydechowe na dole). Najczęściej w pojazdach trakcyjnych stosowane są górnozaworowe układy rozrządu o zaworach grzybkowych. W skład takie układu rozrządu wchodzą: wał z krzywkami, zawory, sprężyny, elementy przenoszące nacisk krzywek wału rozrządczego na trzonki zaworów - popychacz, drążek popychacza, dźwignia zaworowa oraz elementy pomocnicze. Wał rozrządczy może być umieszczony w skrzyni korbowej lub na głowicy, wówczas ruch wału jest przenoszony bezpośrednio z krzywek na dźwignię bez udziału drążków i popychaczy. Poniżej znajduje się uproszczony rysunek przedstawiający górnozaworowy układ rozrządu.
Działanie
Wał rozrządczy (1) w czasie pracy napędzany jest z wału korbowego przez koła zębate. Wał rozrządu posiada krzywki (2), z których każda, w czasie obrotu raz podchodzi pod rolkę popychacza (4). Ponieważ rolka ta ma swobodę ruchu więc pod wpływem krzywki unosi się do góry, a razem z nią popychacz (5) i drążek popychacza (7). Drążek zamocowany jest u góry do dźwigni dwuramiennej (10), która umocowana jest na wałku (9). Drążek unosi dźwignię do góry, która z kolei z drugiej strony naciska na zawór (12). Siła sprężyn (11) zostaje pokonana i zawór zostaje otwarty. Gdy tylko krzywka wysunie się spod rolki popychacza ustaje moment napędowy i pod wpływem sprężyn zawór zostaje zamknięty a układ wraca do pierwotnego położenia.
WAŁ ROZRZĄDCZY - umieszczony jest za pomocą łożysk w skrzynki korbowej lub umiejscowiony pomiędzy zaworami albo głowicy. W dwóch ostatnich przypadkach krzywki mogą działać bezpośrednio na dźwignia zaworowe. W układach widlastych stosowane są jeden lub dwa wały rozrządcze. W przypadku stosowana jednego wału umieszcza się go pomiędzy rozwidlonymi cylindrami w osi pionowej wału korbowego. W przypadku, gdy stosowane są dwa wały to każdy z nich umieszcza się po obu stronach osi pionowej wału korbowego, a każdy wał steruje zaworami przynależnych mu rzędu cylindrów.
Wał rozrządczy napędzany jest z wału korbowego poprzez koło zębate, które dwukrotnie redukuje obroty - wynika to z tego, iż w silniku czterosuwowym jeden obieg przypada na dwa obroty, a zawory ssawny i wydechowy muszą być otwarte tylko raz. W niektórych silnikach, dla zmniejszenia średnicy kół stosuje się pośrednie koło zębate napędzające wał rozrządczy. W celu zmniejszenia hałasu stosuje się zęby skośne. Wał ten wykonany jest ze stali węglowej lub stopowej. Na wale znajdują się krzywki, które mogą być wykonane w całości z wałem lub osobno nasadzane na wał. Krzywki te działają na rolki popychaczy, które z kolei przenoszą ruch na dalszą część układu. Kolejność krzywek na wale jest taka sama jak kolejność otwierania się i zamykania zaworów w głowicy ponieważ musi być zapewniona odpowiednia kolejność pracy cylindrów. Krzywki ponadto zapewniają otwieranie i zamykanie zaworów z opóźnieniem i przyspieszeniem, ponieważ moment otwarcia i zamknięcia się zaworów musi być przesunięty w czasie względem ruchu tłoka, co ma zapewnić najlepsze wykorzystanie energii paliwa. Oprócz krzywek na wale mogą się znajdować koła zębate do napędu pompy wtryskowej, olejowej oraz obrotomierza. W niektórych rozwiązaniach oprócz krzywek sterujących zaworami na wale znajdować się mogą także krzywki sterujące pompą wtryskową.
POPYCHACZE - przenoszą moment napędowy z rolki popychacza na drążek. Są stosowane popychacze o płaskiej stopie i rolkowej. Wykonane są z twardego żeliwa, ze stali stopowej nawęglanej i hartowanej, czasem z hartowanej stali. Popychacz umieszczony jest w specjalnym otworze wywierconym w kadłubie silnika. W przypadku, gdy wał rozrządczy umieszczony jest między zaworami lub na głowicy popychacze są zbędne.
DRĄŻEK POPYCHACZA - jest kolejnym elementem biorącym udział w przenoszeniu ruchu krzywek na zawory. Wykonany jest on jako długa stalowa rurka zakończona główkami wbitymi w rurkę bądź wkręcanymi.
DŹWIGNIA ZAWOROWA - przenosi ruch popychacza (drążka popychacza) na zawór. Osadzona jest na wałku zamocowanym na wsporniku. Jeśli głowica jest wspólna dla kilku cylindrów (jednego rzędu) to na jednym wspólnym wałku umieszcza się kilka dźwigni zaworowych. Wsporniki przymocowane są do głowic śrubami. Na wałku tym umieszczone są sprężyny, które utrzymują równą odległość między dźwigniami. Dźwignie wykonuje się ze stali węglowej lub chromoniklowej.
ZAWORY - mają za zadanie otwieranie przewodów ssawnych i wydechowych. W związku z tym zawory dzielą się na ssawne i wydechowe. Stosuje się zawory grzybkowe składające się z grzybka i trzonka. Dolna część zaworu - grzybek przylega obwodem do gniazda wytoczonego w głowicy cylindrów podczas gdy zawór jest zamknięty. Grzybek podczas pracy bezpośrednio styka się z ogniem. Trzonek zaworu wsunięty jest w prowadnicę i osadzony w głowicy cylindrów. Ilość zaworów przypadających na jeden cylinder jest zależna od mocy silnika. Zazwyczaj stosuje się po dwa zawory ssawne i wydechowe. Zawory ssawne wykonuje się ze stali chromokrzemowej, natomiast zawory wydechowe, które pracują w cięższych warunkach wykonane są z domieszką molibdenu.
SPRĘŻYNY - służą do zamykania zaworów. Otaczają one trzonek zaworu, z jednej strony opierają się one na gnieździe w głowicy, a z drugiej opierają się o górny talerzyk zamocowany na trzonku zaworu. Każdy zawór zwykle posiada dwie lub trzy sprężyny osadzone jedna w drugą i zwinięte w przeciwnych kierunkach co zapobiega zachodzeniu na siebie poszczególnych zwojów.
UKŁAD ZASILANIA
W silnikach z zapłonem samoczynnym można wyróżnić trzy zespoły w układzie zasilania: a) - układ paliwowy, który doprowadza paliwo ze zbiornika do cylindrów; b) - układ ssący doprowadzający powietrze do cylindrów; c) - układ wydechowy odprowadzający gazy spalinowe z cylindrów silnika.
Układ paliwowy
Rozróżnia się dwa systemy doprowadzania paliwa do pompy wtryskowej - obiegowy i opadowy, czasem stosuje się systemy mieszane. System obiegowy polega na tym, że paliwo jest tłoczone do pompy wtryskowej poprzez pompę paliwa. W systemie opadowym paliwo samo spływa do pompy wtryskowej pod własnym ciężarem.
W skład instalacji paliwowej w systemie obiegowym wchodzą: zbiornik paliwa, pompa paliwowa, filtry paliwowe, pompa wtryskowa, wtryskiwacze oraz przewody paliwowe łączące poszczególne elementy.
Pompa paliwowa pompuje paliwo ze zbiornika przewodem ssawnym, następnie paliwo jest tłoczone do filtrów paliwowych po czym przechodzi do pompy wtryskowej. Pompa wtryskowa przetacza paliwo przewodami wysokiego ciśnienia do wtryskiwaczy umieszczonych w głowicy. Wtryskiwacz wtryskuje paliwo do cylindra w odpowiednim momencie i w odpowiedniej dawce rozpylając je po ściankach cylindra. W układzie są również dodatkowe przewody, które odprowadzają nadmiar paliwa z filtrów i wtryskiwaczy z powrotem do zbiornika oraz przewód odpowietrzający zbiornik. Na wyjściu filtra drugiego znajduje się zawór ograniczający ciśnienie paliwa.
POMPA PALIWOWA - ma za zadanie zasysanie paliwa ze zbiornika paliwa i tłoczenie go do pompy wtryskowej. Często stosowane są pompy tłoczkowe napędzane mechanicznie, czasem stosuje się pompy wirnikowe o napędzie mechanicznym lub elektrycznym. Istnieją także pompy zębate i przeponowe. Pompy paliwa często są budowane jako osprzęt pompy wtryskowej i montowane są na ich kadłubie, napędzane są wówczas za pomocą krzywek umieszczonych na wale rozrządczym pompy wtryskowej.
POMPA WTRYSKOWA - dostarcza paliwo do wtryskiwaczy. W zależności od obciążenia i prędkości obrotowej pompa ta musi dostarczać wtryskiwaczom odpowiednią dawkę paliwa w odpowiednim czasie i pod odpowiednim ciśnieniem. Stosowane są dwa rodzaje pomp:
- pompy z pokrętnym tłoczkiem - ilość dostarczanego paliwa reguluje się poprzez obrót tłoczka będącego częścią pompy;
- pompy ze zmiennym skokiem tłoczka - zmiana skoku tłoczka powoduje zmianę ilości dostarczanego paliwa.
Zarówno pompy z pokrętnym tłoczkiem jak i pompy ze zmiennym skokiem tłoczka dzielą się na sekcje. Sekcji jest tyle ile jest cylindrów w silniku. Wał rozrządczy pompy wtryskowej napędzany jest przez wał korbowy lub przez wał rozrządczy silnika poprzez koła zębate.
Silniki spalinowe większych mocy mają budowane pompy wtryskowe osobno dla każdego cylindra. Pompy te uruchamiane są za pomocą głównego wału rozrządczego z dodatkowymi krzywkami.
WTRYSKIWACZE - służą do wtryskiwania paliwa do cylindra. Stosowane są wtryskiwacze: a) zamknięte - zbudowane są z kadłuba zakończonego główką, w których znajduje się iglica z rozpylaczem. Paliwo jest tłoczone przez kanalik wydrążony w kadłubie. Jeśli ciśnienie paliwa przezwycięży siłę sprężyn i podniesie iglice to paliwo rozpyli się w cylindrze. Jeśli ciśnienie spadnie iglica zamknie się odcinając dopływ paliwa do cylindra.
Rozróżnia się dwa rodzaje rozpylaczy:
- czopowy - ma tylko jeden otwór, a strumień paliwa wtryskiwanego do cylindra ma kształt stożka;
- bezczopowy - ma jeden lub kilka otworów (do ośmiu), paliwo wpływa w postaci jednej lub kilku strug. b) otwarte - charakteryzują się tym, że w ich wnętrzu paliwo nie trafia na żadne przeszkody jak zawory a iglice są proste w budowie.
Czasem stosowane są także pompo-wtryskiwacze jako połączenie pompy wtryskowej i wtryskiwacza mieszczących się w jednym kadłubie. Urządzenie to jest pozbawione przewodów wysokiego ciśnienia.
FILTRY PALIWOWE - służą do oczyszczania paliwa z wszelkich zanieczyszczeń ciałami stałymi. W układzie paliwowym filtry mieszczą się przed wtryskiwaczami paliwa. Często stosuje się dwa filtry połączone szeregowo (filtr wstępnego oczyszczania i filtr dokładnego oczyszczania). Filtry mogą być:
- objętościowe - element filtrujący składa się z płytek wykonanych z filcu technicznego;
- szczelinowe - elementem filtrującym są cienkie płytki papierowe;
- powierzchniowe - wykonane są w postaci szkieletu pokrytego zwykle gęstą tkaniną bawełnianą, lnianą, czasem bibułą albo papierem filtracyjnym.
Każdy filtr na wyjściu ma zamontowany zawór w celu ochrony przed zbyt dużym wzrostem ciśnienia paliwa.
ZBIORNIK PALIWA - wykonany jest ze stalowej blachy zabezpieczanej od wewnątrz powłokami ochronnymi przed korozją. Wewnątrz niektórych zbiorników znajdują się przegrody, które ograniczają ruchy paliwa podczas jazdy. Na dole zbiornika umieszcza się kurek spustowy. Kurki wlewowe znajdują się zazwyczaj z obu stron pojazdu, aby można było tankować z obu stron i posiadają wstępne filtry. Napełnianie odbywa się z dystrybutorów paliwa pod ciśnieniem. Zbiorniki paliwa ponadto wyposażone są we wskaźniki poziomu paliwa.
Pojemność zbiorników uzależniona jest od przeznaczenia pojazdu. Lokomotywy przeznaczone do ruchu towarowego i pasażerskiego powinny mieć zapas paliwa starczający na przejechanie 1000 km, z kolei lokomotywy manewrowe powinny mieć zbiornik, który zapewni nieprzerwaną pracę przez sześć dni.
PRZEWODY PALIWOWE - łączą poszczególne elementy układu zasilania. Ze względu na ciśnienia panujące w instalacji paliwowej rozróżnia się przewody:
- niskiego ciśnienia - wykonane jako cienki rurki miedziane lub mosiężne, częściej (ze względu na niższą cenę) stalowe, których powierzchnia zabezpieczona jest przed korozją.
- wysokiego ciśnienia - wykonane z grubościennych, walcowanych rurek z miękkiej stali niskowęglowej wysokiej jakości. Rurka wewnątrz musi być czysta i gładka stawiająca jak najmniejszy opór paliwu pod wysokim ciśnieniem. Przewody wysokiego ciśnienia łączą poszczególne sekcje pompy wtryskowej z wtryskiwaczami.
W układach paliwowych stosowane są także dodatkowe urządzenia, które kontrolują pracę silnika i zapobiegają niekorzystnym zjawiskom. Takimi urządzeniami są regulatory prędkości obrotowej. Silnik z zapłonem samoczynnym charakteryzuje się tym, że dąży do stałej zmiany prędkości obrotowej. Może to spowodować, że prędkość obrotowa spadnie poniżej minimalnej prędkości biegu jałowego i silnik się zatrzyma. Z drugiej strony może się zdarzyć, że prędkość obrotowa silnika wzrośnie ponad znamionową. Aby temu zapobiec stosowane są regulatory prędkości obrotowej stanowiące wyposażenie pomp wtryskowych. Stosuje się najczęściej regulatory odśrodkowe:
- dwuzakresowe - zapewniają utrzymanie minimalnej prędkości biegu jałowego, tak aby silnik się nie zatrzymał, a także ograniczają maksymalną dopuszczalną prędkość silnika;
- wielozakresowe - podobnie jak regulatory dwuzakresowe utrzymują odpowiednią prędkość obrotową silników oraz dodatkowo pozwalają na okresowe ustalenie chwilowej wartości prędkości obrotowej wału korbowego.
Oprócz regulatorów prędkości obrotowej stosowane są także regulatory momentu wtryskowego, które pozwalają w czasie biegu silnika na ruch obrotowy wałka rozrządczego pompy wtryskowej względem wałka n
![[Rozmiar: 28320 bajtów]](tla i obrazki/ukrozrzadu.jpg)
