2.Поршень. 6.Впускние вікна.
4.Крівошіп. 8.Випускние клапана.
При ході поршня вгору випускні клапана закриваються, і в циліндрі надійшов повітря через впускні вікна стискається - перший такт. При підході поршня до верхньої точки через форсунку впорскується дизельне паливо і запалюється. Утворилися гази тиснуть на поршень і переміщають його вниз - робочий хід або другий такт. При опусканні поршень відкриває впускні вікна і в цей же момент відкриваються випускні клапана. Вступникам повітрям відбувається продування і очищення циліндра від відпрацьованих газів. Потім поршень переміщається вгору, випускні клапана закриваються і т.д.
Перед подачею в циліндр повітря стискається в нагнітачі до 1,5 3,0 кгс / см 2. Цей процес називається наддув. У разі подачі повітря в циліндр під тиском надходить більша кількість повітря, і потужність дизеля збільшується в 1,5 2,0 рази.
На транспорті та в народному господарстві широко застосовують чотиритактні і двотактні дизелі. Який з них краще - до сих пір сперечаються і фахівці. У світовій практиці 65 70% чотиритактних дизелів, інші двотактні. На сучасних тепловозах, в основному, застосовуються чотиритактні дизелі.
У дизелі кілька циліндрів (від 6 до 20). У колінчастого вала кривошипа або коліна один щодо одного зміщені на кут 120 о. При такому розташуванні в одному циліндрі відбувається перший такт, в іншому - другий, в третьому - третій, у четвертому - четвертий. При відповідному перемиканні впускних і випускних клапанів відбувається безперервне обертання колінчастого вала. Від колінчастого вала обертання передається на якір генератора на тепловозах з електричною передачею; або через гідромуфту, або гідротрансформатор на колісні пари на тепловозах з гидропередачей; або через муфту, зубчасту передачу на колісні пари на тепловозах з механічною передачею. Від іншого кінця колінчастого вала обертання передається на привід масляного насоса, допоміжних агрегатів. Є редуктор для приводу розподільного вала з кулачками для відкриття впускних і випускних клапанів, для вприскування палива в форсунки в певній послідовності по циліндрах дизеля.
1. Паливна система - бак, ємністю 6000 7000 літрів; трубопроводи з фільтрами, топливоподкачивающие насоси, насоси високого тиску.
2. Система подачі повітря - для подачі повітря в циліндри, щоб забезпечити більш повне згоряння кисню в повітрі; повітрозабірники, фільтри, нагрівачі.
3. Водяна система - для охолодження стінок циліндрів, що нагріваються при згорянні палива; водяні порожнини навколо циліндрів; радіатори, що охолоджуються повітрям.
4. Масляний система - мастилопроводи, маслопрокачівающіе насоси, фільтри грубого і тонкого очищення.
Для запуску дизеля підключається акумуляторна батарея, включають маслопрокачівающій насос, топліподкачівающій насос, підключають стартер-генератор до акумуляторної батареї, який розкручує колінчастий вал дизеля. Після запуску дизеля стартер-генератор відключається від акумуляторної батареї і до нього підключаються допоміжні ланцюги. Так, наприклад, відбувається запуск дизеля на тепловозі 2ТЕ116. На інших тепловозах можуть бути і відмінності.
6.2.4.Способи передачі потужності від валу дизеля до колісних пар:
1. Механічна - колінчастий вал дизеля з'єднується з колісними парами через муфти, зубчасті редуктори, карданні вали, осьові редуктори. Зубчастий редуктор повинен бути багатоступеневим, званий коробкою передач. Муфти зчеплення фрикційні або магнітні. Передача проста, має високий К.П.Д. Але непридатна для передачі великих потужностей (понад 500 700 кВт), тому що коробку передач необхідно виконувати великими габаритами і зубчасті колеса швидше будуть зношуватися. Може застосовуватися на деяких дизельпоїздів, мотовозами, автомотрисах, дрезинах.
2. Гідравлічна - колінчастий вал дизеля з'єднується з колісними парами через гідротрансформатор або гідромуфту, карданні вали, осьові редуктори. Вал дизеля з'єднується з насосним колесом гідромуфти, розташованого в замкнутому корпусі, званий дзвоном. Поруч з насосним колесом в дзвоні розташоване турбінне колесо, закріплене на валу, який може обертатися в підшипниках, закріплених в дзвоні. Від вала обертання буде передаватися на карданні вали і далі через осьові редуктори до колісних пар. Насосне і турбінне колеса являють собою чашоподібні диски з закріпленими в них радіальними лопатками. Якщо дзвін не заповнений рідиною, то при обертанні насосного колеса турбінне колесо не буде обертатися. При заповненні дзвони маслом обертається насосне колесо своїми лопатками захоплює потік масла і відкидає його на лопатки турбінного колеса, яке буде обертатися в тому ж напрямку, що і насосне колесо. При гідравлічної передачі на тепловозах використання простий гідромуфти неприйнятне, тому що наприклад, при рушанні з місця опір обертанню турбінного, а значить і насосного колеса велике, дизель почне перевантажуватися, частота обертання колінчастого вала буде зменшуватися, і дизель може стихнути. У міру збільшення швидкості руху обертається момент турбінного і, отже, і насосного колеса буде падати, тобто навантаження дизеля зменшиться. У гідротрансформаторі між насосним і турбінним колесами розміщений нерухомий ряд лопаток, з'єднаних з корпусом. Тоді потік масла, який залишає турбінне колесо буде направлятися на лопатки насосного колеса під одним і тим же постійним кутом. Цей ряд нерухомих лопаток називається напрямним апаратом. Він дозволяє насосного колеса, а значить, і дизелю навантажувати однаковим (постійним) моментом незалежно від зовнішнього навантаження. Завдяки направляючої апарату турбінне колесо отримує можливість обертатися з малою частотою, долаючи великий момент опору, а дизель при цьому працює з постійним навантаженням.
Як правило, в гідравлічних передачах використовуються обидва типи гидроаппаратов розташованих в одному корпусі. При рушанні і розгоні заповнюють маслом гідротрансформатор, потім після досягнення достатньої швидкості гідротрансформатор спорожнюють і заповнюють маслом гідромуфту. Гідравлічні передачі в порівнянні з електричними передачами мають менші габарити, меншу вагу, вартість на одиницю потужності і малий витрата кольорових металів. Але К.К.Д. нижче (приблизно на 5%), ніж при електричної передачі. Гідравлічні передачі застосовують на маневрових, промислових тепловозах і дизельпоїздів.
3. Електрична - колінчастий вал дизеля через муфту з'єднується з якорем генератора, від якого отримується електрична напруга подається на електродвигуни, якоря яких через зубчасті передачі передають обертання на колісні пари. Кожна колісна пара має індивідуальний електродвигун. При електричної передачі забезпечується плавна зміна крутного моменту на колісних парах при сталості моменту на валу дизеля, причому, це забезпечується автоматично. Електрична передача дозволяє управляти з однієї кабіни декількома локомотивами, відключати і включати під навантаження в потрібний момент електродвигуни, реверсировать тепловоз без зміни напрямку обертання валу дизеля.