MECÂNICA DE LOCOMOTIVAS GE / GM
DISPOSIÇÃO GERAL LOCOMOTIVA EMD / VILLARES MODELO SD40 -2
PRINCÍPIOS BÁSICOS DOS MOTORES DIESEL GM - EMD
SEÇÃO A PRINCÍPIOS BÁSICOS DOS MOTORES DIESEL GM - EMD
MOTOR DIESEL GM / EMD Descrição Os motores diesel turboalimentados de dois tempos em "V" incorporam as vantagens do baixo peso por HP, sistema de admissão e exaustão de ar dos cilindros com pressão positiva, unidade de injeção sólida e alta compressão. Operação Nos motores de dois tempos, cada cilindro completa um ciclo de trabalho (força) útil em uma rotaç rotação ão de gira girabre brequi quim, m, como como não não acon acontec tece e nos nos motor motores es de quatr quatro o tempo tempos, s, os quais quais neces necessit sitam am de duas duas rotaç rotações ões do girab girabreq requim uim para para que que cada cada um cilin cilindro dro comple complete te uma uma explosão de força. Nos motores de dois tempos foi previsto um dispositivo separado para fornecer o ar necessário e para eliminar os gases de combustão do cilindro. O motor está equipado com um turboalimentador Fig. 1 para fornecer eficientemente o ar necessário para a combustão e a lavagem. O turboalimentador fornece uma quantidade de ar maior do que o proporcionado por sopradores de deslocamento positivo usados em outros modelos de motores. Durante a operação do motor o turboalimentador utiliza a energia dos gases do escapamento do motor, assim como a força do conjunto de engrenagens do comando de válvulas para acionar a turbina, contudo quando a exaustão é suficiente para acionar a turbina, turbina, a embreagem do trem de engrenagens desengata. A turbina aciona um soprador centrífugo que fornece ar ao motor. O ar do soprador centrífugo é elevado a uma pressão maior e também a uma temperatura maior. É desejável reduzir a temperatura do ar para os cilindros. A temperatura do ar é reduzida, passando-o por uma serpentina de refrigeração, vide Fig. 1. O ar assim refrigerado tem sua densidade aumentada antes de ser fornecido ao motor. Referindo-se à Fig. 1 e admitindo-se que o pistão está no ponto morto inferior da combustão e que apenas iniciou seu curso ascendente, as entradas de ar e as válvulas de escape estão abertas. O ar sob pressão penetra no cilindro através das janelas do cilindro expulsando os gases de escape deixados pela combustão anterior, empurrando-as para fora através das válvulas de escape, enchendo logo em seguida o cilindro com ar frio. Quando o pistão está a 45° após o ponto morto inferior, as janelas de entrada de ar se fecharão pelo pistão, conforme indica o diagrama de tempo. Logo depois as válvulas de escape também se fecharão, fazendo com que o ar frio fique preso preso no cilindro. cilindro. O fechamento das válvulas de escape após as janelas janelas de entrada de ar no cilindro faz com que a eficiência seja maior na lavagem dos gases de combustão do cilindro. O pistão continuando o curso ascendente comprime o ar preso a um volume muito pequeno. Antes que o pistão atinja o ponto morto superior, o injetor pulveriza combustível combustível no cilindro. A ignição do combustível é praticamente praticamente instantânea, devido à alta temperatura do ar comprimido comprimido pres preso o na parte parte supe superio riorr do cilin cilindro dro.. O comb combust ustíve ívell queima queima-se -se rapida rapidame mente nte e o pistã pistão o é empurrado empurrado para baixo no curso de força durante a combustão. Conforme mostra o diagrama de tempo, o pistão continua descendo em curso de força até que as válvulas de escape se abram.As válvulas de escape abrem-se antes das janelas de ar no cilindro, a fim de permitir que a maioria dos gases de combustão seja expulsa, reduzindo a pressão no cilindro. Quando as janelas de admissão de ar são descobertas pelo pistão a 45°, antes do ponto morto inferior e este continua seu curso descendente, o ar sob pressão que se encontra na caixa de ar entra
no cilindro, efetuando a lavagem dos gases remanescentes remanescentes da combustão, enchendo enchendo o cilindro com ar fresco para iniciar novo ciclo. O pistão está novamente no seu ponto inicial e o novo ciclo será repetido. Disposição A localização dos cilindros e a designação dos extremos e bancadas bancadas do motor a que se refere no decorrer desta apostila. O governador, bombas d'água e bombas de óleo lubrificante estão montadas na parte frontal do motor. O turboalimentador e o volante estão localizados no extremo de acoplamento com o alternador ou parte traseira do motor. Lado esquerdo e direito será considerado olhando-se olhando-se em direção à frente do motor visto da parte traseira. DADOS DE SERVIÇO INFORMAÇÃO GERAL SOBRE O MOTOR
ESPECIFICAÇÕES Diâmetro interno do do cilindro cilindro ......................................................... ................. 230,19 mm (9" (9" 1/16) Curso do pistão .................................... ............................... ............................. .... 254,0 mm (10") Ângulo entre entre bancadas ..................................................... ............................... ......................... 45º Razão Razão de compres compressão são .............. ..................... .............. ............... ................ ............... ............... ................ ................ ............... ............... ............... ............... ............ .... 16:1 3 Deslocamento por cilindro ....................................................................10.570 cm (645 pol. cúb.) Rotação (vista (vista do lado traseiro) traseiro) ............................................................... .................................. ............................. ....... Sentido anti-horário anti-horário Ordem Ordem de explo explosão são - 16 16 cil. cil. ............. .................... .............. .............. ............... ................ ............... ............... ............... ....... 1, 8, 9, 9, 16, 3, 3, 6, 11, 11, 14 4, 5, 12, 13, 2, 7, 10, 15 Válvulas de escape (por cilindro) ..................................... ............................... ............................. 4 Mancais principais - 16 cil. .......................................................................................................... 10 Governador (Woodward) ........................................................................................................PGR Lavagem Lavagem .................................... ............................... ............................. .......................... Contínua Tipo do soprador de lavagem lavagem .......................................................... .................. Turboalimentador Turboalimentador Bombas d'água ..............................................................................................................Centrífuga Sistema de refrigeração refrigeração ............................................................. ............................. .. Pressurizado Pressurizado Sistema de lubrificação lubrificação ............................................................ ............................ Pressão de óleo óleo Bombas de óleo Bomba principal principal de óleo e bomba de óleo de refrigeração refrigeração dos pistões ............. .......... Duas bombas em um alojamento, entrada geminada, descarga dupla Bomba de óleo para limpeza limpeza ....................................... ..................... Engrenagem Engrenagem helicoidal Injeção de combustível combustível ................................. ...................... Injetor unitário unitário com válvula de agulha Bomba de combustível ...............................................................................Deslocamento positivo 16 cil. com gerador de CA .....................................................................Motor elétrico duplo
POTÊNCIA E ROTAÇÕES NOMINAIS Marcha lenta-baixa .................................................................................................200 / 235 RPM Marcha lenta ...........................................................................................................269 / 300 RPM
Rotaç Rotação ão máxim máxima a ...... ......... ...... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ........ ....... ....... ....... ....... ....... ....... ....... ....... ....... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ....... ...... ..... RPM
904 904
POTÊNCIA NA SAÍDA 16 cil. ................................................................................................................................3000 HP CAPACIDADES 900 RPM LPM GPM Bombas de óleo Bomba de lubrificação 16 ci cil. ...................................................... Resfriamento do pistão 16 cil. .................................................... Bomba de limpeza 16 e 20 cil. ............................................ Bomba de combustível 12, 16 e 20 cil. ...................................... Bomba d'água 16 ci cil. ...................................................... Bomba de resfriamento do turboalimentador 8, 12, 16 e 20 cil. ..................................
700 348
185 92 390
1476 17
4,5
3218
850
11
3
PESOS Os pesos relacionados abaixo são aproximados e se destinam a ajudar na determinação do procedimento de manuseio. Os pesos estão aqui representados em quilos e libras e são unitários. DESCRIÇÃO Motor completo ................................................................. Bloco (incluindo mancais e capas) .................................... Carter ................................................................................ Girabrequim ...................................................................... Amortecedor Amortecedor de vibração (engrenagem (engrenagem)) ........................ .. Engrenagem acionamento acessórios .............................. Engrenagem do girabrequim ............................................ Engrenagem anel do volante ............................................ Disco de acoplamento ....................................................... Conjunto de força c/ biela garfo ........................................ Conjunto de força c/ biela faca ......................................... Cabeçote .......................................................................... Cilindro .............................................................................. Pistão ................................................................................ Biela ga g arfo .. . ........................................................................ Biela fa faca ............................................................................ Comando de válvula c/ semi eixo .....................................
16 cil. KG 16.522 5.319
LB 36.425 11.727
953 1.422 170 44 51 132 147
2100 3.180 375 98 112 290 325
185 165 66 58 18 23 11 100
408 363 145 127 40 50 25 220
SISTEMA DE ÓLEO LUBRIFICANTE Descrição O sistema de óleo lubrificante de todo motor é uma combinação de três sistemas separados. Eles são o sistema de lubrificação principal, o sistema de refrigeração do pistão e o sistema de limpeza do óleo. Cada sistema possui sua própria bomba de óleo. A bomba de óleo de lubrificação principal e a bomba bomba de óleo óleo de refriger refrigeraçã ação o dos pistões, pistões, embora embora sendo sendo bombas bombas individu individuais, ais, ambas ambas se encontram num único alojamento e são acionadas por um eixo comum. A bomba de limpeza do óleo é separada. Todas as bombas são acionadas pelo trem de engrenagens de acessórios, localizado na parte frontal do motor. SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO PRINCIPAL Descrição O siste sistema ma de lubr lubrifi ificaç cação ão princ principa ipall forne fornece ce o óleo óleo sob pres pressã são o à maior maioria ia das das peça peçass em movimento do motor. A bomba de óleo de lubrificação principal recebe o óleo da carcaça do filtro no lado frontal do motor. O óleo da bomba entra na tubulação principal de lubrificação, a qual se encontra acima do girabrequim e se estende por todo o comprimento do motor. A pressão máxima do óleo é limitada por uma válvula de alívio entre a bomba e a tubulação principal do óleo. Tubos para passagem de óleo no centro de cada mancal principal da armação "A" conduzem o óleo da tubulação principal para a metade superior dos casquilhos do girabrequim. Furos de passagem de óleo no girabrequim fornecem óleo aos casquilhos de biela, amortecedor de torção e à engrenagem de acionamento na parte dianteira do girabrequim. Vazamento de óleo dos casquilhos principais adjacentes lubrificam os mancais de escora do girabrequim. Óleo que sai da tubulação, penetra no trem de engrenagem na parte traseira do motor pelo eixo curto da engrenagem intermediária. Passagens de óleo na base deste eixo distribuem o óleo. Uma passagem conduz o óleo para ambas as engrenagens de acionamento dos eixos comando das bancadas direita e esquerda para uma tubulação conectada ao filtro do óleo do turboalimentador. Após passar através do filtro, o óleo entra na linha de retorno voltando para o furo do eixo curto da engrenagem intermediária. intermediária. Uma passagem passagem no suporte do eixo curto da engrenagem intermediária, direciona o óleo para os mancais superiores e inferiores dos eixos curtos. O óleo filtrado penetra no sistema de lubrificação do turbo pelo eixo curto intermediário superior. Uma passagem de óleo no cabeçote do filtro do turbo, paralela à linha de saída do filtro, está conectada à uma passagem na tubulação do óleo do turboalimentador. Uma linha de pressão de óleo está conectada entre a passagem da tubulação a um dispositivo de baixa pressão de óleo do governador. O óleo óleo pene penetr tra a nos nos furo fuross do eixo eixo coma comand ndo o atra atravé véss do eixo eixo curt curto o da eng engrena renage gem m de acionamento deste. Furos radiais no eixo comando conduzem o óleo em cada casquilho do eixo comando. Uma linha de óleo para cada casquilho do eixo comando em cada cilindro alimenta com óleo o eixo dos balancins, os roletes dos balancins e ajustadores de folga do injetor. As sobras de óleo retornam ao carter através de ligações entre as bancadas bancadas e o carter.
Passagens no turbo conduzem aos mancais do turboalimentador, engrenagem intermediária, conjunto de engrenagens planetárias e ao furo do acionamento auxiliar. Uma temperatura considerável permanecerá nas partes metálicas da turbina após a parada do motor e se o fornecimento de óleo for interrompido, interrompido, esta temperatura poderá afetar os mancais do turb turbo. o. A fim de preve preveni nirr possí possíve veis is supe supera raque quecim cimen entos tos do turboa turboalim liment entado ador, r, o óleo óleo é automaticamente fornecido ao turboalimentador após a parada do motor, através da bomba de lubrificação lubrificação do turbo. Consta também, uma proteção quanto à condição de óleo quente, através de uma válvula termostática, termostática, localizada localizada na parte frontal do motor. SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO DO PISTÃO Descrição O sistema de óleo de refrigeração dos pistões recebe seu óleo de uma sucção comum com a bomba de óleo de lubrificação principal e fornece óleo para as duas tubulações de óleo de refrigeração de pistões que se estendem por todo o comprimento do motor, uma de cada lado. Um tubo de refrigeração de óleo em cada cilindro dirige um jato de óleo através do carregador para refrigerar a parte interior da coroa do pistão e a plataforma de apoio. Uma parte deste óleo penetra nas ranhuras da telha do pino do carregador e o restante escoa através dos furos da saia do pistão para o carter. SISTEMA DE LIMPEZA DO ÓLEO Descrição A bomba do sistema sistema de limpeza do óleo, recebe recebe o óleo do filtro de tela que vem do reservatório reservatório do carter. A bomba então força o óleo através dos filtros e do resfriador do óleo os quais estão localizados perto do motor. O óleo então retorna à carcaça do filtro, a fim de alimentar as bombas de lubrificação principal e a de refrigeração do pistão com óleo resfriado e filtrado. O excesso do óleo cai por cima de uma barragem na carcaça do filtro e retorna ao carter. MEDIDOR DO NÍVEL DE ÓLEO Descrição Um medidor do nível de óleo, se projeta ao lado do carter, e se estende até o interior do reservatório do carter. O nível do óleo deve ser mantido entre as marcas baixo e cheio do medidor, com a leitura obtida quando o motor estiver em marcha lenta e com o óleo quente. DISTRIBUIDO UIDOR R DO ÓLEO DE REFRIGER IGERA AÇÃO ÇÃO DO PISTÃO E DO ÓLEO DE LUBRIFICAÇÃO PRINCIPAL Descrição O distribuidor do óleo de lubrificação principal e de óleo de refrigeração dos pistões, é uma peça fundida com passagens interiores. O dist distri ribu buid idor or é mont montad ado o e guia guiado do na plac placa a da extr extrem emid idad ade e fron fronta tall sob sob a tamp tampa a do acionamento dos acessórios.
Tubos de conexão passando através da tampa do acionamento dos acessórios, protegidos contra vazamentos por anéis de vedação, conectam o distribuidor ao lado de descarga das bombas de lubrificação principal e de refrigeração dos pistões. A finalidade do distribuidor é a de transferir o óleo fornecido pelas bombas ao duto principal de lubrificação, no centro do bloco do motor. O distribuidor também transfere óleo para os tubos de refrigeração dos pistões em cada lado na parte interna do bloco. VÁLVULA DE ALÍVIO DE PRESSÃO DO ÓLEO LUBRIFICANTE Descrição A válvula de alívio de pressão do óleo lubrificante, lubrificante, está instalada no distribuidor distribuidor do óleo lubri lubrific ficant ante, e, no lado lado inter interno no da carca carcaça ça do trem trem de engr engren enage agens ns dos aces acessór sórios ios no lado lado esquerdo do motor. A finalidade finalidade da válvula é a de limitar a pressão máxima do óleo lubrificante lubrificante que entra no sistema de óleo do motor. Quando a pressão da bomba de óleo lubrificante exceder a tensão da mola da válvula, a válvula abrirá a rede e liberará o excesso de pressão. Este óleo drena dentro da carcaça dos acessórios e vai para o carter. ALOJAMENTO DO FILTRO DE ÓLEO Descrição O alojamento do filtro de óleo, é uma carcaça de alumínio fundido em formato de caixa, a qual é montada na dianteira direita do motor, ao lado da tampa do acionamento dos acessórios. Contém filtros independentes para o fornecimento da bomba de óleo de lubrificação principal e bomba da limpeza do óleo. Existem dois filtros para a bomba do óleo de lubrificação principal e uma tela para a bomba de limpeza de óleo, tendo cada sistema, entrada e saída de óleo em separado. Os dois dois filtro filtross da bomb bomba a de lubr lubrifi ificaç cação ão princ principa ipal,l, cada cada um cons consist istin indo do de um elem element ento o substituível feito de um núcleo de metal aplicado, perfurado coberto de tela metálica e um cilindro de metal o qual envolve o elemento. O cilindro protege o elemento em caso de uma grande queda de pressão. O elemento é preso ao cilindro por um parafuso comprido que passa através da base do elemento e seguro por uma contraporca. A parte não perfurada externa do cilindro, fornece constantemente óleo, já que a sucção é feita pela parte inferior e não através do comprimento total da tela. O fluxo de óleo é da parte inferior do filtro entre o cilindro e a tela metálica, através da referida tela e o núcleo de metal perfurado, no centro do elemento, e saindo pela parte superior do filtro. Quando no local, estes são fixos por uma garra e por uma manípula em um prisioneiro entre os furos. Cada filtro é vedado na parte superior por um anel de borracha. Também óleo sob pressão da bomba é admitido na fenda em redor de cada filtro, abaixo do anel, a fim de evitar a entrada de ar. Uma divisão adjacente aos filtros, se abre na parte inferior e separa-os do alojamento de entrada de óleo. O óleo penetra no filtro através da abertura inferior e é conduzido pela bomba através de uma passagem fundida no alojamento.
O filtro da bomba do óleo de limpeza, possui uma tela rígida de metal, perfurada, a qual retém sua forma e é facilmente lavada. Quando o filtro é montado no alojamento, ele é fixo na posição através de três porcas. Duas manípulas em parafusos oscilantes fixam a tampa sobre o filtro e as válvulas de drenagem. O nível do óleo é mantido mantido no alojamento do filtro até a parte inferior da abertura abertura do excesso de óleo. O óleo em excesso retorna ao carter. Uma válvula de mola é usada a fim de drenar o óleo do alojamento em direção ao carter, quando da troca de óleo. Uma válvula adicional, é utilizada a fim de drenar a carcaça do filtro de óleo. Ambas as válvulas estão localizadas localizadas sobre a tampa de enchimento enchimento e devem ser mantidas fechadas com exceção dos períodos de drenagem. FILTRO DE ÓLEO DO TURBOALIMENTADOR Descrição O filtro de óleo do turboalimentador, turboalimentador, proporciona proteção para os mancais com alta velocidade velocidade e as outras portas que devem ser lubrificadas, filtrando o óleo antes deste ser admitido no turboalimentador. turboalimentador. O óleo penetra no filtro através de um tubo fundido e após circular através do filtro retorna ao eixo curto da engrenagem intermediária e em seguida ao turboalimentador. O elemento elemento filtrante é de construção com papel plissado e do tipo substituível. O filtro é montado na carcaça de acionamento do eixo de comando na bancada direita do motor. O cabeçote do filtro possui duas válvulas de retenção, uma para prevenir que o óleo de lubrificação vindo do sistema de retorno vá para dentro do filtro do turboalimentador e a outra para prevenir que o óleo lubrificante que vai para o turboalimentador entre no sistema de retorno quando o motor estiver funcionando. SISTEMA DE RETORNO DE ÓLEO Descrição De maneira a garantir a lubrificação dos mancais do turboalimentador antes da partida do motor e para remoção do calor residual ao turboalimentador após a parada do motor, uma fonte de óleo sobre a pressão para a lubrificação é montada no motor. Esta fonte de pressão é controlada automaticamente, automaticamente, através dos controles de “partida” e “parada” do motor. Uma bomba acionada eletricamente puxa o óleo lubrificante do carter, bombeia o óleo através do filtro do retorno de óleo, e do cabeçote do filtro de óleo do turboalimentador diretamente para dentro da área dos mancais do turboalimentador. A bomba acionada por motor e o filtro estão montados no lado do carter. CUIDADO! Se a bomba de retorno de óleo vier a falhar quando o motor é desligado, volte a partir o motor imediatamente e deixe-o trabalhar por, no mínimo quinze minutos em marcha lenta sem carga, a fim de prevenir danos ao turboalimentador. Se o motor não voltar a funcionar dentro de dois minutos depois de desligado, não volte a ligar o motor até que a operação da bomba de retorno seja consertada e que o motor resfrie o suficiente.
Uma válvula de alívio de pressão, regulada com 379 kPa (55 psi) está localizada no cabeçote do filtro. Quando o motor diesel é acionado e a bomba acionada por motor elétrico está ainda girando, a pressão da bomba de lubrificação principal acionada pelo diesel é maior que a bomba acionada pelo motor elétrico. Assim como não existe saída pela baixa pressão de óleo, a válvula de alívio irá abrir quando a pressão alcançar 379 kPa (55 psi) e o óleo retornará ao carte carterr atrav através és de uma uma passa passage gem m no flang flange e de monta montage gem m do cabe cabeçot çote e do filtro filtro.. Tamb Também ém localizada no cabeçote do filtro, existe uma válvula By-pass regulada com 483 kPa (70 psi). Esta válvula irá abrir a fim de permitir permitir que a pressão pressão da bomba desvie, desvie, devido a fechamento ou plugagem do filtro, evitando assim a falta de lubrificação e danos ao turboalimentador. Em motores equipados com purga automática, não avançar a alavanca dos injetores até que o motor tenha girado por seis segundos. Posicione a alavanca de acionamento das cremalheiras dos injetores a um terço de seu curso norm normal al (apr (aprox oxim imad adam amen ente te 1.6 1.6 na esca escala la). ). Gire Gire a chav chave e da bomb bomba a de comb combus ustív tível el de “ESCO “ESCORV RVA” A” para para “PART “PARTIDA IDA”, ”, até que, que, o motor motor entre entre em funcio funcionam namen ento to e a veloc velocida idade de aumente. Solte a alavanca quando o motor alcançar a velocidade de marcha lenta. Não aumente a velocidade velocidade de rotação até confirmar que há pressão de óleo. Verifique se o detector de baixo nível d’água está acionado. Caso esteja, espere meio minuto após a partida do motor e aperte o botão de rearme e mantenha-o por cinco segundos. Se ao soltá-lo ele saltar novamente, verifique a pressão do óleo e acione a alavanca dos injetores até aumentar ligeiramente a rotação, antes de apertar o botão novamente. Verifique se o nível de água está correto, se a pressão do óleo é satisfatória e se o nível do óleo do governador está certo. SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO Descrição Geral O sistema de lubrificação lubrificação do motor diesel é apresentado no diagrama esquemático da Fig. 43. Fig. 43 – Diagrama esquemático do sistema de óleo lubrificante
SISTEMA DE RESFRIAMENTO Descrição O sistema de resfriamento do motor consiste de bombas d’água centrífugas acionadas pelo motor diesel, tubulação de admissão de água, tubos de água individuais para cada cilindro, cotovelos de descarga do cabeçote e a tubulação de saída pela qual a água circula. As duas bombas d’água centrífugas estão montadas na carcaça de acionamento acionamento dos acessórios, sendo impulsionadas pela engrenagem acionadora do governador. Uma ilustração representativa do sistema do resfriamento do motor. A água do motor circula também também através dos pós-resfriadores, pós-resfriadores, localizados no duto de descarga descarga de ar do turboalimentador, a fim de refrigerar o ar, antes que este adentre a caixa de ar do motor diesel. A água que sai do motor flui através de um sistema de resfriamento resfriamento externo a fim de dispersar o calor absorvido no motor. Este sistema consiste de um tanque d’água, medidores de nível d’água, d’água, termômetros termômetros radiadores radiadores e canos conectores. TUBULAÇÃO DO SISTEMA DE RESFRIAMENTO Descrição Os cotovelos de descarga da bomba conduzem a água destas para as tubulações de entrada d’água localizadas em cada caixa de ar. Cada tubulação é conectada à chapa da extredade traseira, a um cano de entrada d’água do pós-resfriador. O flange traseiro da tubulação está equipado com duas vedações que previnem o vazamento do ar da caixa de ar. Um flange na extremidade frontal do tubo estabelece o contato com a face externa da chapa da extremidade frontal quando a tubulação tubulação é instalada. instalada. BOMBAS D’ÁGUA Descrição As duas bombas bombas de água de resfriamento resfriamento do motor diesel diesel são bombas auto-lubrificadas auto-lubrificadas e autodrenadas que giram em sentido oposto ao girabrequim do motor. As bombas possuem dois números de código de peça, com a finalidade de identificar as bombas das bancadas direita e esquerda. O eixo acionador da bomba é apoiado na carcaça principal da bomba por dois rolamentos de esferas, separados por um distanciador de aço. Os rolamentos são lubrificados por óleo do sistem sistema a de lubr lubrifi ificaç cação ão do motor motor diese diesell atravé atravéss de uma uma passa passage gem m fura furada da na carcaç carcaça a da bomba. Preso junto com o rolamento externo, por um ressalto no eixo, existe um difusor d’água. d’água. O rolamento interno está fixo na posição através de um anel retentor e um anel elástico a fim de limitar a folga axial do eixo. A engrenagem de acionamento, adjacente ao rolamento interno é fixa através de uma porca e uma arruela. A bucha estacionária, estacionária, está montada à carcaça do eixo motriz. O carvão do conjunto vedador encosta na superfície interna lisa, sendo preso por uma mola. Qualquer vazamento d’água
através da vedação é indicado por um dreno existente na carcaça do eixo do impulsor, o que permite o escoamento, evitando a entrada desta no lado do motor diesel. O impulsor é enchavetado e o eixo da bomba é fixado ao eixo através de uma arruela e de uma porca. O impulsor é envolvido pela carcaça do impulsor, a qual é montada na carcaça principal da bomba por oito prisioneiros e porcas. PÓS-RESFRIADOR Descrição Um pós-resfriador está localizado em cada lado do turboalimentador, para refrigerar o ar que entra em cada bancada do motor diesel. O resfriamento do ar comprimido no turboalimentador reduz reduz a temp tempera eratur tura a do ar, ar, aume aumenta ntando ndo sua sua dens densida idade de e melh melhora orand ndo o sua sua eficiê eficiênci ncia a de operação mo motor. Os pós-resfriadores pós-resfriadores são trocadores de calor, de construção tipo caixa, consistindo de uma rede de tubos, através dos quais a água circula e cuja finalidade é auxiliar a transferência do calor do ar comprimido que entra na caixa de ar do motor. Eles recebem a água diretamente diretamente do lado da descarga das bombas d’água do motor, água esta que, saindo dos pós-resfriadores, é canalizada canalizada para a tubulação de descarga descarga do motor. Não há válvulas válvulas no encanamento dos pósresfriadores, resfriadores, de forma que há provimento de água sempre que o motor estiver funcionando. funcionando. SISTEMA DE COMBUSTÍVEL Descrição O sistema de combustível do motor, consiste do injetor de combustível, filtro de combustível montado no motor e tubulação de alimentação e retorno do combustível. Componentes Componentes externos ao motor, como bomba de combustível, tanque, filtro de sucção e tubos de conexão completam o sistema de combustível. Quando em operação, o combustível é succionado do tanque pela bomba de combustível, através do filtro de sucção e levado ao motor. Ele passa através dos elementos de filtro para a tubulação de alimentação e daí para o injetor em cada cilindro. Uma pequena quantidade de combustível que chega a cada injetor é bombeada dentro do cilindro com forte pressão, através da válvula de agulha e do bico pulverizador do injetor. A quantidade de combustível injetado depende da posição posição rotativa do êmbolo, êmbolo, controlada pela cremalheira do injetor e pelo governador. O excesso de combustível que não for utilizado, lubrifica e refrigera as peças em operação. operação.
INJETORES DE COMBUSTÍVEL Descrição O injetor, é localizado no furo cônico no centro de cada cabeçote com o bico pulverizador ligeiramente projetado abaixo do fundo do cabeçote. É colocado no cabeçote por um pino e preso por um parafuso de garra (“caranguejo”) e porca. As peças externas do injetor são lubrificadas lubrificadas pelo óleo lubrificante lubrificante vindo da extremidade do parafuso ajustador do balancim. As peças internas são lubrificadas e refrigeradas pelo fluxo do combustível através do injetor. O êmbolo é dotado de movimento alternado constante, pela atuação do excêntrico do injetor, através do balancim e do acionador do êmbolo. A regulagem regulagem do tempo de injeção durante durante o movimento movimento do êmbolo é feita por um parafuso ajustador colocado na extremidade do balancim. A rotação do êmbolo é feita por intermédio da cremalheira e da engrenagem, controla a quantidade do combustível injetado no cilindro a cada movimento. A posição da cremalheira é controlada pelo governador, através da alavanca de controle do injetor. A engrenagem engrenagem é chavetada e o êmbolo tem encaixe encaixe corrediço, a fim de permitir permitir seu movimento vertical. As hélices na extremidade extremidade do êmbolo controlam a abertura e fechamento fechamento das duas “janelas” para a passagem de combustível na bucha do êmbolo. A rotação do êmbolo regula o período em que as duas aberturas são fechadas na ocasião do movimento vertical, controlando desta maneira a quantidade do combustível injetado no cilindro, conforme mostrado na Fig. 63. Quando o êmbolo está sendo girado da posição lenta para a posição de plena carga, o período de bombeamento é prolongado, a injeção começa antecipadamente e maior quantidade de combustível combustível é injetada. A pulverização pulverização do combustível combustível é obtida pela alta pressão pressão alcançada alcançada durante o movimento movimento do êmbolo para baixo, forçando o combustível a passar através da agulha da válvula e sair pelos furos no bico injetor. Os injetores possuem um calibrador ajustável, montado ao lado do corpo do injetor, junto à cremalheira. Este calibrador serve exclusivamente para ajustagem da saída do injetor em sua bancada de teste. Filtros montados nas conexões de entrada e saída do combustível protegem as partes móveis do injetor.
FILTRO DE COMBUSTÍVEL Descrição O filtro de combustível do motor, está localizado na parte dianteira direita do motor. Dois visores de vidro são montados sobre o alojamento do filtro, propiciando propiciando uma visão de condição do sistema de combustível. O diagrama diagrama do fluxo, indica o fluxo de combustível combustível através do filtro. O comb combus ustí tíve vell volt voltan ando do dos dos inje injeto tore ress pass passa a atra atravé véss do viso visorr de vidr vidro o de reto retorn rno o de combustível, combustível, perto do motor e retorna para o tanque de combustível. combustível.
Sob operação normal, este visor está cheio de óleo. Uma válvula de alívio de 69 kPa (10 psi), situada na entrada do visor de vidro do retorno de combustível, combustível, estabelece uma contra-pressão nos injetores para melhorar a operação. Ar ou gás no sistema de combustível aparecerão no visor de vidro de retorno de combustível combustível como bolhas. Ar penetrando em qualquer ponto no tubo de sucção poderá ocasionar falha ou parada do motor. Bolhas no visor de vidro com a bomba de combustível em operação e com o motor parado, indicam entrada de ar pelo lado de sucção da bomba de combustível. Se bolhas aparecerem só quando o motor estiver em funcionamento, isso é indício de que há válvulas defeituosas nos injetores, permitindo que os gases de combustão penetrem no combustível. Pouco ou nenhum combustível no visor de vidro, com o desvio do visor de vidro vazio, indica o fornecimento insuficiente insuficiente de combustível ao motor. Em operação normal, o visor de desvio de vidro mais afastado do motor deverá estar vazio de combu combustí stível vel.. À medid medida a que que os elemen elementos tos de filtro filtro acumula acumularem rem sujeira sujeira,, a pres pressão são do combustível aumentará. Quando a pressão do combustível no alojamento do elemento filtrante se aproximar de 414 kPa (60 psi), a válvula de alívio, debaixo do vidro se abrirá, permitindo a entrada de combustível, o qual encherá o visor de desvio de vidro e retornará ao tanque de combustível, combustível, não alimentando o motor. Os elem element entos os de filtro filtro subs substit tituív uíveis eis são monta montados dos diret diretame amente nte no corpo corpo do filtro filtro.. Esses Esses elementos consistem de papel pregueado ao redor de um tubo metálico perfurado. Esse tubo metálico esmaltado é a armação do conjunto, e deve ser capaz de resistir a pressões internas superiores a 1034 kPa (150 psi). Um invólucro de plástico preso ao topo de cada elemento garante sua vedação. GOVERNADOR Descrição O governador tipo PGR, é utilizado no motor turboalimentado. Um controle de velocidade elétrico-hidráulico mantém a velocidade do motor, selecionada pelo operador. O governador é provido de um sensor, sensível à pressão absoluta do ar, que funciona para ajustar a carga do motor em proporção à quantidade de ar fornecida, dentro da faixa de capacidade do regulador de carga, a fim de assegurar uma correta mistura ar-combustível. Existe ainda um conjunto de alavancas montadas no governador com a finalidade de limitar o movimento ascendente do pistão de força, através da ação de um limitador de combustível. combustível. O governador possui um dispositivo de proteção que desliga o motor quando houver baixa pressão de óleo lubrificante, insuficiência de água, alta temperatura de óleo lubrificante, ou ainda quando operar o detector de pressão positiva do carter. Uma sinalização visual e um alarme são acionados no caso do dispositivo de proteção do motor vir a funcionar. A parada normal do motor é obtida pelo acionamento de uma das válvulas solenóides solenóides de velocidade velocidade com o botão de parada. Existem Existem ainda ainda outros outros disposit dispositivos ivos auxilia auxiliares res no governa governador, dor, tais como a válvula válvula piloto do regulador, que controla o óleo para o regulador de carga e o solenóide ORS que, quando energizado, eleva a válvula piloto para a posição de campo mínimo.
DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO Esta seção contém descrição dos dispositivos de proteção do motor. Estes dispositivos são projetados para parar o motor na eventualidade de ocorrer um mal funcionamento quando da operação operação do motor. PARADA DO MOTOR POR BAIXA PRESSÃO DE ÓLEO Descrição O botão de parada por baixa pressão de óleo, é parte do dispositivo de parada do motor, que é parte integrante do governador. Embora este seja um dispositivo de proteção, ele não é um acessório do motor.
CONJUNTO DO DETETOR DE DIFERENÇA DE PRESSÃO D’ÁGUA E PRESSÃO NO CARTER Descrição A combinação diferencial do detetor de pressão de água e pressão no carter, é um dispositivo dispositivo sensível à pressão, operado mecanicamente, sendo utilizado para determinar anormalidades das condições de pressão no sistema de refrigeração refrigeração do motor e na pressão do carter. Se uma condição condição prejudicial existir, este dispositivo irá causar a parada do motor. O setor de pressão d’água do detetor balanceia com a diferença da pressão da saída da bomba d’água e a entrada da bomba d’água, contra a pressão da caixa de ar, para manter a válvula de alívio do óleo na posição fechada. Quando a diferença de pressão através da bomba d’água vem a ser menor que a pressão da caixa de ar, Fig. 73, o diafragma move-se, devido à abertura da válvula de dreno de óleo drenando o óleo lubrificante do motor para o governador. O governador capta a baixa pressão do óleo e inicia o processo de parada. Furos de sangria estão montados entre os diafragmas de entrada e de saída d’água e entre o da entrada da bomba e do diafragma da caixa de ar, proporcionando uma rápida indicação de vazamento. Este dispositivo proporciona proteção contra a cavitação da bomba d’água, d’água, o que pode resultar em baixo nível d’água de refrigeração, temperatura excessiva de água, gases de exaustão no sistema de refrigeração e muitas outras falhas no sistema de refrigeração. O setor d’água do detetor irá atuar sempre que for drenada a água no sistema de refrigeração. refrigeração. Para rearmar o setor d’água, o motor deve ser posto em funcionamento e o botão da válvula de alívio pressionado até se manter na posição; se necessário acelere manualmente o motor. O setor setor de pressã pressão o do carte carterr no disp disposi ositiv tivo o cons consist iste e de uma uma válvu válvula la de alívi alívio o de óleo óleo,, comparável a um setor d’água, mantendo-o em posição fechada até que uma pressão positiva se forme no carter. A válvula de alívio do óleo fica solta e a pressão pressão do óleo lubrificante no governador é aliviada, aliviada, Fig. 74. Assim como no setor d’água, o governador acusa a queda de pressão e inicia o processo de parada do motor.
CUIDADO! Após uma parada do motor devido à atuação do detetor de pressão, NÃO abra qual qualque querr tampa tampa de insp inspeçã eção o ou tamp tampas as das banc bancada adass no motor motor para para fazer fazer inspeção, até que o motor tenha parado e que este se resfrie por um período de duas horas. NÃO tente dar partida no motor até que a causa do problema tenha sido determinada e corrigida. A ação do detetor de pressão indica a possibilidade de uma condição dentro do motor, tais como um superaquecimento superaquecimento de um mancal que pode pôr em ignição os vapores aquecidos com uma força explosiva, se for permitido a entrada de ar na câmara. Na eventualidade de não conseguir rearmar o detetor de pressão no carter, NÃO opere o motor até que a pressão do detetor se restabeleça, pois poderá ocorrer danos no diafragma. Fig. 74 – Condições de pressão positiva no carter
DISPOSITIVO DE SOBRE-ROTAÇÃO Descrição O mecan mecanism ismo o de sobresobre-rot rotaçã ação o é um dispo disposit sitivo ivo de segu seguran rança ça que que corta corta a inje injeçã ção o de combustível combustível nos cilindros se o motor alcançar rotação excessiva. O eixo de acionamento está posicionado em todo o comprimento do motor, em suas duas bancadas e abaixo dos eixos comando, com um came para cada cilindro, o qual ao girar entra em contato com a lingüeta do arraste com mola, montada em cada cabeçote e localizada abaixo do balancim do injetor. O alojamento do mecanismo de sobre-rotação está conectado ao mecanismo de alavanca. A alavanca de rearme, no eixo de trava do acionamento, quando puxada em direção à bancada direta, acrescenta tensão na mola de acionamento, sendo esta a tensão que manterá a lingüeta engatada ao entalhe da alavanca do eixo de acionamento. Esta é a posição normal de marcha, no qual os cames do eixo de acionamento são mantidos distantes da lingüeta de acionamento dos balancins. O mecanismo de acionamento acionamento do dispositivo dispositivo de sobre-rotação sobre-rotação está incorporado incorporado ao contrapeso do eixo de comando da bancada direita. Ele consiste de um contrapeso fixo por uma mola de tração ajustável. ajustável. Quando o motor atinge a rotação limite, a tensão da mola é vencida pela força centrífuga que atua sobre o contrapeso fazendo com que o contrapeso se mova e acione e lingü lingüeta eta de acion acionam ament ento o do mecan mecanism ismo. o. Este Este movim movimen ento to perm permite ite a atua atuação ção da mola mola de acionamento sobre as hastes e o elo, fazendo estas o movimento necessário para girar o eixo de acion acionam ament ento o do mecan mecanism ismo. o. Cons Conseqü eqüent entem ement ente, e, os came camess do eixo eixo de acion acionam ament ento o contatam e levantam o balancim do injetor evitando que este permaneça em contato com o eixo de comando. Isto evita a injeção do combustível parando o motor. Para rearmar o mecanismo mecanismo aplicar à alavanca alavanca de rearme um movimento anti-horário, liberando assim os balancins do injetor do contato dos cames do eixo de acionamento. A rotação dos eixos de comando ao partir o motor, eleva os balancins e assim permite que as lingüetas reas reassu suma mam m a sua sua posi posiçã ção o de dest destra rava vame ment nto, o, libe libera rand ndo o assi assim m o bala balanc ncim im para para seu seu funcionamento normal.
PARADA DO MOTOR POR SUPERAQUECIMENTO DO ÓLEO Descrição O dispositivo de parada do motor pelo superaquecimento do óleo, consiste de uma válvula termostática e uma tubulação tubulação associada. associada. A válvula está localizada no cotovelo de descarga da bomba de óleo principal. principal. A tubulação da válvula está ligada na linha de pressão de óleo entre o governador e o detector de diferença de pressão d’água e de pressão do Carter. Há também uma linha de dreno da válvula à caixa do acionamento do governador. Quando a temperatura do óleo sobe a 124º - 126ºC, a válvula sobe e permite a passagem do óleo para a linha de dreno na carcaça de acionamento do governador. O governador acusa a queda de pressão e inicia o processo de parada do motor.
SISTEMA DE AR DA LOCOMOTIVA (C-30-7B/U-23CA) A locomotiva locomotiva possui vários sistemas de ar independentes independentes e cada um realiza uma função no desempenho geral da locomotiva. 1. Sist Sistem ema a de ar de arrefe arrefeci cime ment nto o da água água do moto motorr dies diesel el e das das resi resist stên ênci cias as do frei freio o dinâmico O arrefecimento e controle da temperatura temperatura da água do resfriamento do motor diesel é feito pelo ventilador do radiador de água e da válvula desviadora proporcional do sistema de água do motor diesel. Ver SISTEMA DE ÁGUA DO MOTOR DIESEL. O arrefecimento das resistências de dissipação do freio dinâmico é feito pelo mesmo ventilador de arrefecimento da água do motor diesel. O ar é aspirado através de telas em V, localizadas na cabine do radiador. Passa pelas resistências do freio dinâmico, pelo radiador e sai pela abertura existente na parte superior da cabine do radiador. 2. Sistema Sistema de de ar ar de admissã admissão o do motor motor diesel diesel Ver SISTEMA DE AR DO MOTOR DIESEL. 3. Sistema Sistema de ar ar de admissã admissão o e arrefecim arrefecimento ento do compr compresso essorr de ar O ar para admissão e arrefecimento do compressor entra no compartimento do compressor através de telas em V, localizadas em ambos os lados da locomotiva. O ar para admissão admissão do compressor compressor passa ainda por filtros de papel. O arrefecimento do compressor de ar é feito por um ventilador construído no flange do cubo do eixo de acionamento da caixa e engrenagens do ventilador. 4. Sistema Sistema de ar ar de arrefec arrefecimen imento to do equipa equipament mento o elétrico elétrico O ar para resfriamento dos motores de tração, alternador de tração, gerador auxiliar, excitatriz, paine painell retifi retifica cador dor e comp compart artime imento nto de contro controle le,, entra entra no comp compar artim timent ento o do sopra soprador dor do equipamento através de telas em V, em ambos os lados da locomotiva. O ar pressurizado passa por filtro centrífugo e é distribuído para o equipamento. O ar que passa pelo alternador de tração entra no compartimento do motor diesel. Esse ar pressuriza o compartimento do motor diesel e impede a entrada de ar externo sujo nesse compartimento. Figura - Sistema de ar motor diesel e sistema de ar do equipamento
SISTEMA DE AR DO MOTOR DIESEL O ar fornecido ao motor diesel para a combustão nos cilindros é aspirado do exterior da locomotiva pelo turboalimentador. O ar passa inicialmente por telas em V, de malha grossa, e depois por filtros primários centrífugos, os quais removem partículas pesadas e água que são expulsas para fora da locomotiva por um conduto exaustor acionado pelos gases de exaustão do motor diesel. Em seguida, o ar passa pelos filtros secundários de papel para uma câmara de ar limpo. O turboalimentador acionado pelos gases de exaustão aspira o ar da câmara de ar limpo e o envia sob pressão aos resfriadores de ar, onde é removida parte do calor adquirido durante a compressão do ar. Em seguida, o ar é dirigido aos cilindros através dos coletores de ar em cada lado do motor diesel. Os gases de exaustão dos cilindros são conduzidos através do coletor de exaustão ao turboalimentador e, em seguida, saem para a atmosfera através da chaminé de exaustão. O sistema de ar do motor diesel possui um indicador de filtro de ar sujo e um dispositivo de segurança (chave de vácuo) que reduz em 17% a carga imposta ao motor diesel quando os filtros ficarem entupidos. O indicador de filtro de ar sujo e a chave de vácuo são ligados à câmara de ar limpo através de encanamento único. O indicador é instalado na lateral direita da locomotiva e o mesmo desarma (faixa vermelha aparece no indicador) quando ocorre um vácuo de 12 pol. de água na câmara de ar limpo. Caso os filtros de ar não sejam substituídos nessa oportunidade, o vácuo na câmara de ar limpo aumentará aumentará e quando atingir 14 pol. de água, a chave de vácuo atuará e reduzirá em 17% a carga imposta ao motor diesel. Uma lâmpada indicadora e uma campainha soará na cabine de operação. O restabelecimento da chave de vácuo é feito através do botão rearme do filtro de ar, localizado no painel de controle na cabine de operação. SISTEMA DE ÁGUA DO MOTOR DIESEL O sistema de água mantém a temperatura temperatura do motor diesel essencialmente constante em toda a faixa de carga e em amplas variações de temperatura ambiente. O funcionamento do motor diesel diesel na faixa faixa de tempera temperatura tura recomend recomendada ada é essencia essencialmen lmente te importan importante te para que haja haja perfeita queima da mistura ar-combustível na câmara de combustão dos cilindros. O sistema é composto de um tanque de armazenamento, uma bomba e um conjunto de duas bancadas de radiadores. A tampa do bocal de abastecimento de água do tanque de armazenamento possui uma válvula de alívio que mantém o sistema pressurizado, evitando a formação de bolhas de ar. A bomba de água acionada pelo motor diesel secciona a água do tanque de armazenamento armazenamento através dos tubos de água do resfriador de óleo lubrificante. A água, ao passar através dos tubos de água do resfriador de óleo, remove o calor do óleo lubrificante que circula na parte exter externa na dos dos tubos tubos do resfri resfriado adorr de óleo. óleo. A água água,, impu impuls lsion ionada ada pela pela bomba bomba,, entra entra por por passagem lateral na tampa da extremidade livre do motor diesel, de onde é distribuída para os coletores coletores de entrada de água, turboalimentador turboalimentador e resfriadores resfriadores intermediários de ar. Os coletores de entrada de água, um em cada lado do motor diesel, distribuem a água aos cilindros. A água circula entre a camisa e a jaqueta e, em seguida, passa para o cabeçote. A
água, ao passar pelo conjunto de cilindros, remove calor gerado pela queima de combustível na câmara de combustão do cilindro. Do cabeçote a água é descarregada ao coletor. O turboal turboalimen imentador tador recebe água através através de duas passage passagens ns na sua base, alinhada alinhadass com passagens no topo da tampa da extremidade livre do motor diesel. A água remove calor do turboa turboalim limen entad tador, or, trans transmit mitido ido pelos pelos gases gases de exau exaustã stão o que que o acion acionam am.. A água água sai sai do turboalimentador por duas aberturas próximas do topo, no lado de entrada dos gases de exaustão, as quais são ligadas ao encanamento de descarga de água que vem do resfriador intermediário esquerdo. A água, vinda da tampa da extremidade extremidade livre do motor diesel, entra pelo fundo de cada resfr resfria iador dor interm intermed ediá iário rio,, passa passa verti vertica calme lmente nte três três veze vezess pelo peloss tubos tubos e, em segui seguida, da, é desca descarre rrega gada da pelo pelo topo topo do resfr resfria iador dor.. A água água,, ao circu circula larr pelos pelos resfr resfria iador dores es,, reduz reduz a temperatura do ar comprimido pelo turboalimentador. O fluxo de água em cada resfriador é limitado por um orifício na descarga descarga de água do resfriador. O coletor de descarga que recebe a água dos cilindros está localizado no centro e no sentido do comprimento do motor diesel, com sua abertura de descarga ligada a uma caixa de junção no topo topo do resfr resfria iador dor inter interme mediá diário rio direi direito. to. Os fluxos fluxos de água água vindo vindoss dos resfr resfria iador dores es intermediários, do turboalimentador e do coletor de descarga, juntam-se na caixa de junção e vão para o tanque de armazenamento ou para os radiadores. O sentido do fluxo da água é determinado pela válvula de controle de fluxo, de acordo com a temperatura da água que é controlada pela válvula piloto termostática, a qual comanda a válvula desviadora desviadora proporcional que dirige o fluxo da água vinda do motor diesel para o tanque de armazenamento o para uma ou ambas as bancadas de radiadores. Figura - Diagrama esquemático do fluxo da água (sistema de respiro não restritivo) Fig. 51 - Sistema de água de resfriamento (típico)
Outras chaves termostáticas (WTS1 e WTS2), montadas na caixa da extremidade do tubo de saída de água do motor diesel controlam automaticamente automaticamente a rotação do ventilador do radiador. O venti ventilad lador or do radia radiador dor é monta montado do sobe sobe um eixo eixo verti vertica cal,l, logo logo abaix abaixo o do radia radiador dor,, e é acion acionado ado pelo pelo motor motor diese diesell atrav através és de uma uma caixa caixa de engr engren enage agens ns e uma uma embre embreag agem em magnética. Quando a temperatura da água do motor diesel atinge 180 graus F, a chave termostática WTS1 é ligada aplicando aplicando uma corrente elétrica à embreagem embreagem magnética do ventilador, ventilador, fazendo f azendo com que ele funcione a baixa rotação. O ar ambiente entra na cabine do radiador através de telas laterais e é soprado para cima e para fora através do radiador. Este fluxo de ar faz o resfriamento da água do motor diesel que circula pelo radiador. Se a temperatura continuar a subir e alcançar 190ºF, a chave termostática WTS2 é ligada e uma corrente elétrica adicional é aplicada à embreagem magnética do ventilador, fazendo com que ele funcione a plena rotação. Quando a temperatura da água cai a 185ºF, a chave WTS2 é desligada e o ventilador volta a funcionar a baixa rotação. Se a temperatura da água cai a 175ºF, a chave WTS1 é desligada, o ventilador deixará de funcionar. O sist sistem ema a de água água poss possui ui um disp dispos osititiv ivo o cont contra ra baix baixa a pres pressã são, o, o qual qual é mont montad ado o no governador de controle e ligado por encanamento ao coletor de entrada de água nos cilindros do lado direito do motor diesel. Ver "GOVERNADOR DE CONTROLE DO MOTOR DIESEL". O sistema de água possui uma chave termostática que controla a alta temperatura (HWTS), montada na caixa da extremidade do tubo de saída de água do motor diesel. Quando a temperatura da água, por qualquer motivo, ficar excessiva (236ºF), a chave fechará seus contat contatos, os, acen acende dendo ndo uma uma lâmpad lâmpada a e tocan tocando do uma uma campa campainh inha a na cabin cabine e do oper operado ador, r, indicando a anormalidade. Se após 10 minutos essa condição não for corrigida a potência do motor diesel será automaticamente automaticamente reduzida.
SISTEMA DE ÓLEO LUBRIFICANTE DO MOTOR DIESEL O sistema de óleo lubrificante fornece óleo sob pressão a todas as peças em movimento no motor diesel e remove o calor gerado pelo atrito e pela combustão no cilindro do motor diesel. O óleo lubrificante da bacia de óleo (Carter) fica quente e com impurezas depois de lubrificar e resfriar os componentes do motor diesel. Por isso, foram previstos meios de limpar e resfriar o óleo lubrificante lubrificante antes de voltar a lubrificar lubrificar os componentes componentes do motor diesel. O sistema de óleo lubrificante é do tipo de fluxo total, isto é, todo óleo lubrificante tem que passar pelos filtros de óleo antes de voltar a lubrificar lubrificar os componentes componentes do motor diesel. O sistema de óleo é composto dos seguintes componentes pela ordem do fluxo de óleo: 1-
23456-
Bacia (Carter) Bomba Válv Válvul ula a de de alív alívio io Resfri sfria ador dor Filtro Coletor
Fig. 56 - Resfriador Resfriador de óleo lubrificante lubrificante A bomba aspira ao óleo quente e com impurezas impurezas da bacia através de um filtro metálico de malha grossa e lança-o sob pressão no sistema. No cano de saída da bomba está instalada a válvula de alívio que impede que altas pressões provoquem avarias dos elementos filtrastes. Ao sair da bomba, o óleo passa pelo resfriador onde é resfriado pela água do motor diesel que passa pelo resfriador. Saindo do resfriador, o óleo passa pelo filtro, o qual contém elementos filtrastes onde são retidas todas as impurezas contidas no óleo. O óleo resfriado e filtrado é conduz conduzido ido para para a tampa tampa da extre extremid midad ade e livre livre,, onde, onde, atravé atravéss de passa passage gem m na tampa tampa,, é conduzido ao coletor principal.
SISTEMA DE ÓLEO COMBUSTÍVEL O óleo combustível para o motor diesel está contido em um tanque localizado abaixo da plataforma, entre os truques da locomotiva. O sistema de combustível é composto dos seguintes componentes pela ordem do fluxo do combustível: 12345678-
Tanque Bomba Bomba de trans transfer ferên ência cia Válv Válvul ula a de de alív alívio io Filtro Colet Coletore oress de combus combustíve tívell Equipa Equipame mento nto de inje injeção ção Válv Válvul ula a regu regula lado dora ra Cole Coleto tore ress de de dre dreno no
A bomba de transferência do combustível é acionada por um motor elétrico. O lado da sucção do sistema está entre o tanque e a bomba. O combus combustíve tívell é aspi aspirad rado o do tanque tanque pela bomb bomba a e flui flui para para o filtro filtro.. A válvu válvula la de alívi alívio o conec conectad tada a entre entre a bomba bomba e o filtro filtro prote protege ge a bomba bomba contr contra a sobre sobrecar carga gass causad causadas as por restrições ao fluxo que podem ocorrer no lado de pressão do sistema. No lado de pressão do sistema está localizado entre a bomba e a válvula reguladora de pressão. A válvula reguladora descarrega descarrega o excesso de combustível para o tanque. O filtro de combustível é constituído de um elemento filtraste grande, de dois estágios. O elem elemen ento to filtr filtrast aste e é de pape papell e retém retém até as menor menores es partíc partícula ulass estra estranh nhas as contid contidas as no combustível que se introduzidas no sistema causariam avarias no equipamento de injeção. O combustível filtrado é conduzido através de um cano ao coletor de combustível do motor diesel. Mangueiras flexíveis, individuais, ligadas entre as conexões de entrada da bomba injetora, constituem o coletor de combustível do motor diesel. O coletor do sistema paralelo fornece combustível às bombas injetoras de ambas as bancadas, bancadas, simultaneamente. O excesso de combustível retorna ao tanque através da válvula reguladora, a qual é ajustada para manter a pressão no coletor de combustível. Dois Dois colet coletore oress de dreno dreno de combus combustív tível, el, um em cada cada lado lado do motor motor dies diesel, el, colet coletam am o combustível que retorna dos injetores e das bombas injetoras e, em seguida, drena-os ao tanque.
PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO DAS LOCOMOTIVAS DIESEL-ELÉTRICAS C-30-7B/U-22C/U-23CA A energia química contida no combustível combustível é convertida convertida em energia mecânica necessária necessária à tração da locomotiva, através do seguinte sistema: 1- É admitida admitida uma quantid quantidade ade de ar no cilindro cilindro do motor diese diesel.l. Após a compressã compressão o desse ar, é injetada uma quantidade de combustível, formando uma mistura proporcional, proporcional, necessária necessária à boa combustão. 2- Durante Durante o tempo-motor tempo-motor (expansã (expansão), o), essa mistura mistura é queimada, queimada, aumentand aumentando o a pressão pressão dos gases, impulsionando o pistão que, através da biela, dará um movimento de rotação ao virabrequim virabrequim (a energia química transformou-se em energia mecânica). 3- Acoplado Acoplado ao flange flange do virabrequ virabrequim im está o alternador alternador de tração, tração, que converte converte essa energia energia mecânica em energia elétrica. 4- A ener energia gia elétr elétrica ica produzid produzida a pelo pelo altern alternad ador or de traçã tração, o, atravé atravéss de siste sistema mass elétr elétrico icoss adequados, adequados, é entregue aos motores de tração montados nos truques, onde é convertida em energia mecânica necessária ao movimento da locomotiva. O motor diesel é comandado pelo governador de controle de modo que para cada ponto do acelerador produz uma potência constante (para a determinada rotação), com a finalidade de se obter o melhor rendimento rendimento do combustível. O maquinista solicitará do motor diesel, através do acelerador (que comanda o governador), potência adequada ao movimento da locomotiva, de acordo com as necessidades do serviço. O governa governador, dor, por sua vez, vez, comanda comanda a abertura abertura das cremalhe cremalheiras iras das bombas bombas injetora injetoras, s, regulan regulando do a quantid quantidade ade de combus combustível tível injetado injetado no cilindro cilindro,, necessár necessária ia àquela àquela potência potência requerida. Também regulada, através de um potenciômetro interno, a corrente no campo da excitatriz que, por sua vez, controlará a excitação do gerador de tração, regulando a carga imposta ao motor diesel. A excitatriz está acoplada a uma caixa de engrenagens engrenagens situada na parte traseira do gerador de tração. Nessa caixa de engrenagens também estão acoplados o gerador auxiliar e o soprador dos motores de tração. O gerad gerador or auxi auxilia liarr produ produzz corre corrent nte e a parti partirr do magn magneti etismo smo resid residua uall e, contro controlad lado o por um regulador de tensão, fornece a energia necessária para recarregar as baterias e alimentar todos os circuitos de baixa tensão durante o funcionamento do motor diesel; Um conjunto de baterias fornece energia a todo o circuito de baixa tensão quando o motor diesel não está em funcionamento. Durante o arranque do motor diesel, o gerador auxiliar e a excitatriz são utilizados como motor de arranque, alimentado pelo conjunto de baterias. Na condi condiçã ção o de traçã tração, o, a energ energia ia do alter alterna nador dor de traçã tração o é retifi retifica cada da e condu conduzi zida da ao compartimento compartimento de força e daí, através de sistemas elétricos adequados, fornecida aos motores de tração. Na situação de frenagem dinâmica, os motores de tração passam a funcionar como geradores, convertendo a energia mecânica de movimento do trem em energia elétrica, a qual é dissipada num conjunto de resistores de grade. Durante a frenagem dinâmica, o campo dos motores de tração, agora funcionando como gerador, é alimentado pelo alternador de tração.
ESPECIFICAÇÕES E LOCALIZAÇÃO DOS COMPONENTES DO MOTOR DIESEL GE
DISPOSITIVO DE SEGURANÇA DO MOTOR DIESEL (C-30-7B/U-23CA U-22C) Introdução O motor diesel, por ser um equipamento de alto custo, é provido de dispositivos de segurança que atuam de forma a diminuir a carga imposta ao motor diesel, ou mesmo desligando-o quan quando do algu alguns ns dos dos valo valore ress de temp temper erat atur ura, a, pres pressã são o ou rota rotaçã ção o espe especi cififica cado doss para para o funcionamento funcionamento seguro e normal atingirem valores críticos capazes de causar danos de grandes proporções ao motor diesel. Os dispositivos consistem de sensores de temperatura, sensores de pressão e um sensor de rotação. Os dispositivos de segurança do motor diesel são os seguintes: 1- Dispositi Dispositivo vo de desligame desligamento nto por baixa pressão pressão de óleo lubrifi lubrificant cante e 2- Dispositi Dispositivo vo de desligame desligamento nto por baixa pressão pressão da água de resfria resfriamento mento 3- Dispositivo de "sobre pressão" no Carter do motor diesel 4- Dispositi Dispositivo vo de de filtro filtro de ar obstruído obstruído 5- Dispositi Dispositivo vo de excesso excesso de temper temperatur atura a do óleo lubrif lubrifican icante te 6- Dispositi Dispositivo vo de excesso excesso de temperatu temperatura ra da água de resfriam resfriamento ento 7- Dispositi Dispositivo vo de deslig desligame amento nto por exces excesso so de rotaçã rotação. o. Descrição e Funcionamento 1- Dispositivo de desligamento desligamento do motor diesel por por baixa baixa pressão pressão do óleo óleo lubrificante lubrificante O dispositivo de desligamento por baixa pressão do óleo lubrificante encontra-se instalado no governador de controle do motor diesel e consiste basicamente de um conjunto de diafragmas comparadores de pressão, unido à válvula de desligamento, comandando o pistão e o êmbolo de desligamento. A ocorrência ocorrência da baixa pressão do óleo lubrificante causará o grimpamento grimpamento das partes móveis do motor diesel. A baixa pressão pressão do óleo lubrificante lubrificante pode ocorrer principalmente principalmente devido à obstrução dos filtros e/ou do resfriador de óleo lubrificante e vedação avariada da tampa do filtro primário de óleo lubrificante. Os diafragmas comparam a pressão do óleo lubrificante do motor diesel com a pressão do óleo do pistão de regulagem de rotação do governador governador de controle. Ambas as pressões pressões são proporcionais proporcionais aos pontos pontos de rotação rotação do motor diesel. diesel. Se por qualquer motivo a pressão do óleo cair para o valor crítico especificado, ocorrerão os seguintes eventos: O conjunto de diafragmas se moverá devido ao desequilíbrio desequilíbrio de pressão, puxando a válvula de desligamento, permitindo que a passagem do óleo do governador mova o pistão do êmbolo de desligamento, drenando todo o óleo do pistão de regulagem de rotação, que levantará as porcas de parada e o êmbolo da válvula piloto, drenando todo óleo do pistão de força,
fech echando tota otalme lmente as crem remalhe lheira iras, parand ando ime imedia diatam tamente o moto otor diese iesel. l. Simu Simulta ltanea neame mente nte,, o êmbo êmbolo lo de deslig desligam ament ento o ligar ligará á o inter interrup ruptor tor acen acenden dendo do a lâmp lâmpad ada a indicadora de baixa pressão de óleo no painel de controle, O dispositivo impede também que após o arranque, o motor diesel funcione mais que 45 segundos em marcha lenta caso não se estabeleça um valor seguro de pressão de óleo lubrificante. O desligamento rápido para rotações acima de marcha lenta, é previsto no projeto deste dispositivo, através de uma válvula de derivação comandada pela placa triangular. A indicação de que o dispositivo atuou é feita através da lâmpada lâmpada indicadora de baixa pressão de óleo, no painel de controle. No governador modulador de projeto moderno, antes de ocorrer o desligam desligamento ento haverá haverá redução redução da rotação rotação e carga carga no motor motor diesel, diesel, adequando-a de maneira proporcional à pressão de óleo lubrificante existente. Ver apostila MD-10-GOVERNADOR MD-10-GOVERNADOR MODULADOR. MODULADOR. No governador modulador o rearme é automático, não tendo botão de rearme externo, sendo, porém porém,, nece necessá ssário rio o restab restabele elecim ciment ento o manua manuall do relé relé corre correspo spond ndent ente, e, local localiza izado do no compartimento compartimento de controle para possibilitar um novo arranque do motor diesel. 2- Dispositivo de desligamento desligamento do motor diesel por por baixa baixa pressão pressão de água água de resfriamento resfriamento O dispositivo de desligamento por baixa pressão de água de resfriamento resfriamento encontra-se também insta instalad lado o no gove governa rnador dor de contr controle ole do motor motor diese diesell e funcio funciona na de manei maneira ra idên idêntic tica a ao dispositivo de desligamento por baixa pressão do óleo lubrificante, com os mesmos recursos de limitação de tempo de funcionamento durante o arranque, desligamento e rearme manual. A ocorrência da baixa pressão da água de resfriamento resfriamento causará o grimpamento grimpamento das partes móveis do motor diesel. A baixa pressão da água de resfriamento resfriamento pode ocorrer principalmente principalmente devido a avaria na veda vedaçã ção o da tamp tampa a da caix caixa a d'ág d'água ua,, depó depósi sito to de impu impure reza zass no sist sistem ema a de água água de resfriamento, resfriamento, principalmente principalmente no resfriador de óleo lubrificante. Se o governador for do tipo modulador, a modulação ocorre também de maneira idêntica, com rear rearme me auto autom mátic ático, o, send sendo, o, porém orém,, nece necess ssár ário io o rest restab abel elec ecim imen ento to manua anuall do relé relé correspondente, correspondente, localizado no compartimento compartimento de controle. 3-
Dispositivo de "sobre pressão" no Carter do "motor diesel"
O dispositivo "sobre pressão" no Carter do motor diesel é constituído de um pressostato e está instalado na tampa de proteção da engrenagem do eixo de comando da bancada esquerda do motor diesel. Consiste basicamente de um diafragma sensor acoplado a um interruptor elétrico. A ocorrência de sobre pressão pressão no Carter do motor diesel pode causar explosão devido à presenç presença a de vapores vapores inflamáve inflamáveis. is. Por este motivo, motivo, é mantido mantido um vácuo no Carter Carter do motor diesel através do conduto de aspiração do Carter.
A pressão no Carter pode ocorrer devido ao entupimento entupimento do conduto de aspiração aspiração do Carter, aquecimento de munhão principal ou de biela, passagem de gases da câmara de combustão para o Carter. Caso ocorra uma sobre pressão no Carter, o diafragma sensor do pressostato que está ajustado para atuar com uma pressão de 2 pol de coluna de água, se moverá, travando o interruptor interno à chave, que desenergizará desenergizará o relé da bomba de transferência transferência de combustível e o relé dos solenóides A, B e C do governador, desligando a bomba de transferência de combustível e energizando também o solenóide D do governador, desligando imediatamente o motor diesel. A indicação indicação de que o dispositivo atuou é feita através de uma lâmpada instalada na própria chave e também de uma lâmpada localizada no painel anunciador. O rea rearme rme do disp dispos osititiv ivo o é obti obtido do pres pressi sion onan ando do-s -se e o botão otão exis existe ten nte na chav chave e de "sobrepressão". As tampas de inspeção do carter são dotadas de uma mola de fixação que que func funcio iona na como como válv válvul ula a de seg seguran urança ça no caso caso de ocor ocorre rer r comb combus ustã tão o no cart carter er do moto motorr dies diesel el,, evit evitan ando do a ocor ocorrê rênc ncia ia de conseqüências danosas quando da explosão. 4- Dispositi Dispositivo vo de de filtro filtro de ar obstruído obstruído O dispositivo de filtro de ar obstruído é constituído de um pressostato pressostato que está ligado à câmara de ar limpo do motor diesel e instalado no compartimento do radiador. Consiste basicamente de um diafragma sensor acoplado a um interruptor elétrico. A ocorrência ocorrência de vácuo excessivo na câmara de ar limpo causa perda de potência do motor diesel e pode causar excesso de rotação do turboalimentador. O vácuo excessivo excessivo na câmara câmara de ar limpo ocorre ocorre quando quando os element elementos os dos filtros filtros ficarem ficarem demasiadamente obstruídos. Caso ocorra o vácuo excessivo na câmara de ar limpo, o diafragma sensor da chave de vácuo que está ajustado para atuar com um vácuo de 14 pol de coluna de água se moverá acionando o interruptor interno a chave que desenergizará o relé correspondente que reduzirá em 17% a carga imposta ao motor diesel. O dispositivo somente atuará estando o motor diesel trabalhando no oitavo ponto à plena carga. A indicação indicação de que o dispositivo atuou é feita através através de uma lâmpada indicadora indicadora localizada localizada no painel de controle do motor diesel. O rearme do dispositivo é obtido pressionando-se manualmente o botão de rearme, localizado no painel de controle do motor diesel. Na parte externa da locomotiva, ligado ao mesmo encanamento da chave de vácuo está instalado o indicador de serviço de filtro de ar que consiste basicamente de um êmbolo com trava e mola, que atuará quando ocorrer um vácuo de 12 pol de coluna d'água na câmara de ar limpo, travando uma faixa vermelha na janela do indicador. A atuação
indica que os elementos filtrantes de papel devem ser substituídos ante antess que que atue tue a chav chave e caus causan ando do tra transto nstorn rnos os ao tráf tráfeg ego. o. O restabelecimento do dispositivo é feito pressionando-se o botão de rearme no próprio indicador. 5- Dispositi Dispositivo vo de excesso excesso de temper temperatur atura a do óleo lubrif lubrifican icante te O disp disposi ositiv tivo o de exce excesso sso de tempe temperat ratura ura do óleo óleo lubrif lubrifica icante nte é const constitu ituído ído das das chaves chaves termostáticas que estão montadas na tubulação de óleo lubrificante antes e após o resfriador de óleo lubrificante. lubrificante. Consiste basicamente de um bulbo sensor de temperatura temperatura acoplado a um interruptor elétrico. A ocorrência de um excesso de temperatura do óleo lubrificante altera a viscosidade do óleo, podendo comprometer a lubrificação das partes móveis do motor diesel e diminui a capacidade de resfriamento da coroa do pistão. O excesso de temperatura do óleo pode ocorrer principalmente por depósitos de impurezas no resfriador de óleo ou água de resfriamento resfriamento excessivamente quente passando pelo resfriador de óleo. Caso ocorra um excesso de temperatura do óleo lubrificante, o bulbo sensor de temperatura da chave chave que que está está ajust ajustada ada para para atuar atuar com uma uma temper temperatu atura ra de 235º 235ºF F (113º (113ºC) C) se dilata dilatará rá acionando o interruptor interno a chave que energizará um relé correspondente que retira a carga imposta ao motor diesel, levando a rotação a marcha lenta. Esta chave está instalada após o resfriador de óleo lubrificante e sua atuação indica má transferência de calor do óleo lubrificante para a água de resfriamento. A outra chave instalada antes do resfriador de óleo atuará na mesma temperatura acima, apenas reduzindo a potência em 17% e acendendo a mesma lâmpada indicadora no painel anunciador. A indicação de que o dispositivo atuou é feita através de uma lâmpada indicadora localizada no painel anunciador. O rearme do dispositivo dispositivo é automático. 6- Dispositi Dispositivo vo de excesso excesso de temperatu temperatura ra da água de resfriam resfriamento ento O dispositivo de excesso de temperatura da água de resfriamento é constituído de uma chave termostática que está montada no tubo de saída de água de resfriamento do motor diesel, antes do radiador e é de construção idêntica à chave termostática de excesso de temperatura do óleo lubrificante. A ocorrência ocorrência de excesso de temperatura temperatura da água diminui diminui a capacidade capacidade de resfriamento resfriamento do motor diesel, podendo ocorrer o grimpamento das partes móveis do motor diesel e danos às juntas. O excesso de temperatura da água de resfriamento resfriamento pode ocorrer por obstrução nas passagens de ar e de água no radiador, avaria no sistema ou sensores de comando da embreagem magn magnéti ética ca do venti ventilad lador, or, baixo baixo nível nível de água água de resfr resfriam iament ento o e venez venezian ianas as do radia radiador dor travadas fechadas, se for equipado com venezianas. Caso Caso ocor ocorra ra um exce excess sso o de temp temper erat atur ura a na água água de resf resfri riam amen ento to,, o bulb bulbo o sens sensor or de temperatura temperatura da chave que está ajustada para atuar com uma temperatura de 236ºF (113ºC) se dilatará acionando o interruptor interno à chave, que energizará uma cápsula de tempo, caso pers persis ista ta a cond condiç ição ão de exce excess sso o de temp temper erat atur ura, a, dez dez minu minuto toss após após,, ener energi giza zará rá o relé relé correspondente correspondente que retira a carga imposta ao motor diesel e levando a rotação à marcha lenta. A indicação indicação de que o dispositivo atuou é feita através através de uma lâmpada indicadora indicadora localizada localizada no painel anunciador. 7- Dispositi Dispositivo vo contra contra excess excesso o de rotaçã rotação o (novo) (novo)
O dispositivo consiste de um governador de excesso de rotação com rearme automático e de um sistema contra excesso de rotação. O governador de excesso de rotação está montado na caixa de acionamento acionamento do governador governador de contro controle le,, coma comanda ndand ndo o o siste sistema ma contra contra exces excesso so de rotaç rotação ão que que está está insta instala lado do entre entre o governador de modulador e a alavanca de comando das cremalheiras. Este sistema consiste de um atuador hidráulico e uma articulação com uma forte mola. A articulação é mantida comprimida pelo pino do atuador hidráulico, o qual se movimenta através da ação do óleo sob pres pressão são vind vindo o do gove governa rnador dor do exces excesso so de rotaçã rotação. o. A liga ligação ção entre entre o gove governa rnador dor e a alavanca de comando das cremalheiras se mantém rígida durante o funcionamento normal do motor diesel. A ocorrência ocorrência de excesso de rotação pode causar graves avarias nas partes móveis do motor diesel. O excesso de rotação pode ocorrer por desregulagem ou avaria do governador de controle e cremalheiras agarradas. Caso ocorra um excesso de rotação no motor diesel (10% acima da rotação de oitavo ponto), o governador de excesso de rotação interrompe o fornecimento de óleo sob pressão ao atuador hidráulico, permitindo que a mola da articulação de excesso de rotação se expanda, fazendo com que se fechem as cremalheiras das bombas injetoras e parando imediatamente o motor diesel. A indicação indicação de que o dispositivo atuou é o aparecimento aparecimento de algumas algumas espiras vermelhas vermelhas da mola da articulação de excesso de rotação. O rearme do dispositivo é feito puxando-se a alavanca de rearme manual existente abaixo do gover governa nador dor de contro controle le;; espe espera-s ra-se e dez dez segun segundos dos e o pino pino do atuado atuadorr hidrá hidrául ulico ico trava travará rá novamente novamente a articulação de excesso de rotação na posição comprimida. comprimida. O rearme do governador de excesso de rotação é automático.
SISTEMA CONTRA EXCESSO DE ROTAÇÃO DO MOTOR DIESEL Este sistema contra excesso de rotação do motor diesel vem sendo usado nos motores diesel GE desde 1983. O sistema opera de maneira similar ao sistema usado anteriormente. Uma articulação de excesso de rotação conectada à articulação de controle de combustível se alonga quando ocorre um excesso de rotação, fechando as cremalheiras das bombas injetoras de combustível. As diferenças no atual sistema são: 1- A artic articula ulação ção de exce excesso sso de rotaç rotação ão manté mantém-se m-se na posiç posição ão FECH FECHADA ADA (CLOSE (CLOSED) D) sob sob todas as condições normais. Ela se alonga somente quando ocorre uma rotação excessiva. 2- Uma alavanca alavanca foi acrescen acrescentada tada ao eixo intermed intermediário iário.. Sua função função é rearma rearmarr a articulação articulação após a ocorrência de rotação excessiva. Ela também pode ser acionada manualmente manualmente para aumentar a injeção de combustível durante o arranque arranque do motor diesel. 3- O gove govern rnad ador or de exce excess sso o de rota rotaçã ção o poss possui ui rear rearme me auto automá mátitico co.. Após Após uma uma rota rotaçã ção o excessiva, ele rearma-se internamente enquanto a velocidade do motor diesel diminui devido ao corte de combustível. A principal vantagem desse sistema é que o tempo de arranque do motor diesel pode ser reduzido se a alavanca do eixo intermediário intermediário for acionada. acionada. A articulação articulação de excesso de rotação é mais forçada ou comprimida para atingir a posição de COMBUSTÍVEL CONECTADO (FUEL ON).
Operação do sistema O sistema está apresentado em forma de diagrama esquemático na Fig. 1. A articulação de excesso de rotação normalmente é uma peça fixa na articulação de controle de combustível, mantida na posição FECHADA (CLOSED) pelo pino atuador, Fig. 2. Este pino engata-se à haste de articulação de excesso de rotação bloqueando-a. bloqueando-a. Um elemento chave no sistema é o atuador hidráulico. O governador de excesso de rotação forne fornece ce pressã pressão o de óleo óleo ao atuado atuadorr que que se desa desarma rma soment somente e quan quando do esta esta pres pressã são o for rapidamente removida. Sob condições normais de arranque, funcionamento e desligamento, o pino atuador mantém-se engatado à haste da articulação de excesso de rotação. Desligamento normal (Fig. 3) O atuador consiste de um cilindro, dois êmbolos e duas molas. A Fig. 3 mostra o atuador em sua posição de DESLIGAMENTO (SHUTDOWN) normal. O pistão "A" está preso ao pino que está engatado à haste da articulação de excesso de rotação. A mola de rearme de 35 lbs (15,9 kgf) mantém o pino engatado mesmo quando o sistema tiver pressão de óleo igual a zero. O motor diesel está pronto para o arranque. O pistão "B" está livre para deslizar sobre a haste do pistão "A". Arranque (Fig. 4) Quando inicia-se o arranque, o pistão deslizante "B" está pressionado contra o ressalto do pino e a mola grande de desarme (125 lbs / 56,7 kgf) está estendida até o limite determinado pelo
mesmo ressalto. Assim, a combinação da mola de desarme, pistões "A" e "B" e pino, agem como uma única peça. A única força que mantém o pino engatado à haste de articulação de excesso de rotação é aquela fornecida pela mola de rearme de 35 lbs (15,9 kgf). Conforme o arranque continua, a pressão de óleo aumenta no lado direito do pistão "A". o parafuso de ajuste do pistão "A" tem um pequeno orifício que permite a pressão do óleo equalizar-se gradualmente do lado direito do pistão "A" com o lado esquerdo do pistão "B". o pistão fica livre para deslizar sobre a haste do pistão "A". O efeito da pressão em ambas as câmaras é comprimir a mola de desarme de 125 lbs (56,7 kgf), devido ao movimento do êmbolo "B" para a direita. O pistão "A" e o pino atuador em conjunto conjunto não se movem. Com o motor diesel em oitavo ponto, a pressão de óleo deve estar dentro dos limites de 270 a 290 psi (19,7 a 20,4 kgf/cm 2). O pistões, a mola de desarme e o pino atuador continuam a agir como uma peça única. Desligamento por excesso de rotação (Fig. 5) Quan Quando do o gove govern rnad ador or de exce excess sso o de rota rotaçã ção o desa desarm rma, a, a pres pressã são o de óleo óleo torn tornaa-se se imediatamente baixa à direita do pistão "A", mantém-se momentaneamente alta à esquerda do pistão "B". Devido ao furo de restrição de fluxo, o óleo não sai rapidamente da câmara esquerda do pistão "B". Portanto, a mola de desarme se estende empurrando o pistão "A" para a direita. O pino do atuador é desengatado do respectivo entalhe e a articulação de excesso de rotação é alongada pela pressão da mola, fechando as cremalheiras. Rearme do sistema contra excesso de rotação O sistema sistema contém contém um compone componente nte adiciona adicionall (articul (articulação ação tensora), tensora), que permite permite o rearme rearme manual da articulação de excesso de rotação. Puxando para fora a alavanca do eixo intermediário, a mola da articulação é comprimida até o pino atuador engatar-se novamente na haste da articulação, empurrado pela mola de rearme de 35 lbs (15,9 kgf). Uma segunda alavanca está localizada no lado "A" da locomotiva (lado do maquinista). Evite trancos quando puxar a alavanca para rearmar a articulação de excesso de rotação. Puxe vagarosamente e segure por 3 segundos para permitir que o pino atuador se mova até a sua posição. A articulação articulação tensora é necessária necessária para permitir permitir movimento movimento suficiente da cremalheira cremalheira para rearme. O movimento da articulação na direção de rearme é mecanicamente limitado pelo governador de controle do motor diesel. Após rearmar, a articulação tensora retorna à sua posição normal e atua como parte integrante da articulação de controle da cremalheira.
ESPECIFICAÇÕES DOS MOTORES DIESEL 7FDL8, 7FDL12 e 7FDL16 7FDL8
7FDL12
7FDL16
Número de cilindros
8
12
16
Número de tempos
4
4
4
Disposição dos cilindros
45 graus V
45 graus V
45 graus V
Diâmetro
9 polegadas (228,6 mm)
9 polegadas (228,6 mm)
9 polegadas (228,6 mm)
Curso
10 - 1/2 (266,7 mm)
Relação de compressão
12,7 - 1
polegadas 10 - 1/2 (266,7 mm)
polegadas 10 - 1/2 polegadas (266,7 mm)
12,7 - L
12,7 - L
Rotação da marcha lenta 400, 425 ou 450 rpm
400, 425 ou 450 rpm
400, 425 ou 450 rpm
Rota Rotaçã ção o máxi máxima ma nomi nomina nall 1000 1000,, 1025 1025 ou ou 1050 1050 rpm rpm
1000 1000,, 1025 1025 ou ou 1050 1050 rpm rpm
1000 1000,, 1025 1025 ou ou 1050 1050 rpm rpm
Ordem de ignição
1R - 1L 1L - 2R - 2L - 4R - 1R - 1L - 5R - 5L - 3R - 1R - 1L - 3R - 3L - 7R 4L .-3R - 3L 3L - 6R - 6L - 2R - 2L - 7L - 4R - 4L - 8R - 8L 4R - 4L 6R - 6L - 2R - 2L - 5R 5L
Turboalimentador
Único
Dimensões do motor diesel altura (total incluindo chaminé)
7 pés pés 9 5/8 5/8 pole polega gada dass 7 pés pés 9 5/8 5/8 pole polega gada dass 9 pés 2 - 11/16 (2378 mm) (2378 mm) polegadas (2811 mm)
Comprimento (total, incluindo gerador)
15 pés 1 - 1/2 polegadas 17 pés pés - 10 pole polega gada dass 21 pés - 8 7/16 (4610 mm) (5436 mm) polegadas (6615 mm)
Largura (total)
5 pés 8 - 3/8 polegadas 5 pés 8 - 3/8 polegadas 5 pés 8 - 3/8 polegadas (1737 mm) (1737 mm) (1737 mm)
Peso (seco, apenas o motor)
27.7 27.785 85 lib libra rass (126 (12603 03 kg) kg)
Único
34.9 34.940 40 lib libra rass (158 (15849 49 kg) kg)
NOMENCLATURA: Ex: Motor diesel GE 7FDL12 GE - General Electric 7 - Dispositivo mecânico F - Tipo do motor diesel (diâmetro interno da camisa) D - Série de fabricação do motor diesel L - Motor diesel para locomotiva 12 - Número de cilindros por motor diesel
Único
43.5 43.510 10 lib libra rass (197 (19736 36 kg) kg)
NOTAS
LOCALIZAÇÃO DOS COMPONENTES DO MOTOR DIESEL Os termos que se seguem são usados para localizar os vários componentes do motor diesel. EXTREMIDADE EXTREMIDADE LIVRE - extremidade extremidade do motor diesel onde são montados o turboalimentador turboalimentador e os resfriadores resfriadores intermediários. intermediários. EXTREMIDADE-GERADOR - extremidade do motor diesel onde é montado o gerador (ou alternador). LADO DIREITO E ESQUERDO - o lado direito ou o lado esquerdo do motor diesel são determinados determinados olhando-se para o motor diesel pela frente da extremidade-gerador. extremidade-gerador. LOCALIZAÇÃO LOCALIZAÇÃO DOS CILINDROS CILINDROS - os cilindros são numerados desde a extremidade livre para a extremidade-gerador. Os cilindros direito nº 1 e esquerdo nº 1 são os mais próximos do turboalimentador em todos os motores diesel. A Fig. 1 apresenta uma vista geral esquemática de um motor diesel de 12 cilindros. Todos os motores diesel de locomotivas de oito, doze e dezesseis cilindros são dispostos da mesma maneira. ROTAÇÃO DO VIRABREQUIM - durante o funcionamento do motor diesel o virabrequim gira no sentido horário, quando visto da extremidade livre, ou no sentido anti-horário, quando visto da extremidade-gerador.
Fig. 1 - Vista superior esquemática do motor diesel de 12 cilindros 1 - Coletor de exaustão 2 - Coletor de descarga descarga de água dos cilindros 3 - Governador do motor diesel 4 - Chaminé de exaustão 5 - Coletor de entrada de água nos cilindros 6 - Governador de excesso de rotação do motor diesel 7 - Acionador do governador governador do motor diesel 8 - Articulação redutora (link) Fig. 3 - Vista oblíqua do motor diesel de 16 cilindros - extremidade-gerador extremidade-gerador (alternador)
NOTAS
