Модернизированный тепловоз ТГМ4Б

Топливная система двигателя включает в себя механический шестеренчатый топливоподкачивающий насос, расходный топливный бак объемом 13 литров, топливный фильтр тонкой очистки, электрические топливоподкачивающие насосы, два рядных топливных насоса высокого давления с электронным управлением, форсунки закрытого типа, а также необходимые трубопроводы, датчики и т.д.

Система охлаждения двигателя – жидкостная. В горячем контуре циркулирует жидкость, охлаждающая масло во встроенном в двигатель жидкостно-масляном теплообменнике и блок цилиндров. В контуре установлены термостаты, обеспечивающие ускоренный прогрев двигателя и поддержание температуры охлаждающей жидкости в оптимальном диапазоне при его работе. Конструкция системы охлаждения предусматривает применение антифриза в качестве рабочей жидкости.

Система смазки двигателя – закрытая, под давлением, с «мокрым» картером. Все элементы системы смазки (насос, фильтры, теплообменник и т.д.) входят в конструкцию двигателя. Также на дизеле установлен электрический насос предпусковой прокачки масла. Емкость масляного поддона – 132 литра, общий объем масла в системе смазки двигателя – 148 литров.

Для подачи воздуха в цилиндры служат два (по одному для каждого ряда цилиндров) турбокомпрессор.

Двигатель имеет электронную систему управления, обеспечивающую изменение и поддержание заданной частоты вращения коленчатого вала и мощности по сигналам от системы управления тепловозом, защиту двигателя и его систем от недопустимых режимов работы. Также в системе управления двигателем предусмотрены функции диагностики и сохранения в памяти наиболее важной информации о работе дизеля. Все элементы системы управления (электронные модули, датчики, исполнительные механизмы) установлены непосредственно на двигателе. Обмен информацией с системой управления тепловозом производится как при помощи аналоговых и дискретных сигналов, так и по цифровой шине передачи данных. Напряжение цепей системы управления двигателем – 24 В.

Для запуска дизеля служат два электрических стартера напряжением 24 В. Также на двигателе установлен зарядный генератор мощностью 2,4 кВт, служащий для питания цепей управления двигателя и зарядки одной из групп аккумуляторной батареи.

Конструкция двигателя обеспечивает снижение затрат на обслуживание за счет значительного сокращения количества сервисных операций. Например, графиком технического обслуживания до первой переборки дизеля не предусматривается проведения каких-либо ремонтных или регулировочных работ, связанных с разборкой двигателя либо его узлов, за исключением операции по регулировке механизма привода клапанов, которая проводится один раз при наработке дизелем 2000 м/ч. Также до первой переборки не требуется замены каких-либо деталей или узлов двигателя, за исключением сменных фильтроэлементов систем смазки, охлаждения и топливной системы. Срок службы дизеля до переборки предварительно установлен в 30 тысяч часов. По результатам опытной эксплуатации предполагается его увеличение.

Высшая передача является простой зубчатой передачей для адаптации частоты вращения привода к нужной частоте вращения первичного вала.

Гидропередача имеет следующие гидродинамические контуры:

• 2 трансформатора крутящего момента (пусковые гидротрансформаторы). Для трогания с места и движения с низкой скоростью служит пусковой гидротрансформатор. На каждое направление движения имеется один пусковой гидротрансформатор.
• 2 трансформатора крутящего момента (маршевые гидротрансформаторы). Маршевый гидротрансформатор рассчитан для движения со средней и высокой скоростью. На каждое направление движения имеется один маршевый гидротрансформатор.

Управляющее устройство передачи в зависимости от скорости движения и степени нагрузки двигателя автоматически выполняет переключение с одного гидродинамического контура на другой. В нижнем диапазоне скорости заполняется пусковой гидротрансформатор крутящего момента, в верхнем диапазоне скорости - маршевый гидротрансформатор. Во время переключения прерывания тягового усилия нет.

Гидродинамическое торможение транспортного средства осуществляется путем заполнения пускового гидротрансформатора противоположного направления вращения.

Опорожнение трансформатора крутящего момента вызывает отсоединение гидродинамических контуров от выходного вала.

Максимальная входная мощность 570,2 кВт, максимальное число оборотов на входе 1 798 мин-1, максимальное число оборотов на выходе 855 мин-1. Передача вращения от муфты дизеля к гидропередаче происходит при помощи карданного вала.

Используемое в гидропередаче трансмиссионное масло кроме передачи мощности используется также для смазки, охлаждения и управления гидропередачей.

Над гидропередачей установлен теплообменник охлаждения масла гидропередачи, а также независимый жидкостный отопитель. Отопитель предназначен для предпускового подогрева охлаждающей жидкости двигателя и поддержания необходимой температуры двигателя и кабины машиниста при стоянке тепловоза с остановленным дизелем в ожидании работы.

Масса гидропередачи составляет 4200 кг.

Микропроцессорная система управления тепловозом обеспечивает выполнение следующих функций

• управление запуском и остановкой дизеля;
• измерение тока и напряжения в силовых и вспомогательных цепях, частоты вращения коленчатого вала дизеля, температуры горячего и холодного контуров системы охлаждения и т.д.;
• считывание данных из системы управления двигателем (давление в системах дизеля, наличие и вид неисправностей, наработка в моточасах и т.д.;
• вывод данных о состоянии агрегатов и систем тепловоза на многофункциональные дисплеи, расположенные на пультах управления в кабине машиниста;
• фиксация в памяти данных о работе агрегатов и систем тепловоза.

Лобовые окна кабины располагаются над капотами и оснащены высокопрочными стеклами с электрообогревом, стеклоочистителями с электрическим приводом и стеклоомывателями. В крыше кабины устанавливается кондиционер. Для отопления кабины служат два расположенных под пультами управления отопителя, подогретый воздух от которых по воздуховодам подается в нужные зоны кабины. В кабине также устанавливаются микроволновая печь для разогрева пищи и малогабаритный бытовой холодильник.

За кабиной машиниста в задней части главной рамы устанавливается кузов аккумуляторного помещения. В нижней его части на выдвижных поддонах размещаются две секции аккумуляторных батарей  ёмкостью по 550 А/ч и напряжением 24В. Каждая секция состоит из 12 элементов. Одна из секций предназначена для питания системы управления дизеля, другая – для системы управления тепловоза. Зарядка секции батарей системы управления дизеля производится от установленного на двигателе зарядного генератора, секции батарей системы управления тепловозом – от преобразователя собственных нужд.

На тепловозе используются только светодиодные приборы освещения, включая прожекторы и буферные фонари.

Собранный тепловоз проходит окраску в специальной окрасочно-сушильной камере. После окрашивания проводится поколесное взвешивание тепловоза. При необходимости на свободных от оборудования местах двутавров главной рамы тепловоза устанавливается дополнительный балласт.

К внутренней поверхности крыши дизельного помещения подвешиваются расширительный бак системы охлаждения тепловоза и два корпуса воздушных фильтров двигателя (по одному для каждого ряда цилиндров). Воздушные фильтры рассчитаны на эксплуатацию в условиях высокой запыленности окружающей среды и включают в себя по два сменных фильтроэлемента, один из которых является основным, а второй служит элементом безопасности, позволяющим исключить возможность попадания пыли в двигатель при смене основного фильтроэлемента или его повреждении. Расположенные на крыше кузова дизельного помещения входные патрубки воздушных фильтров для предотвращения прямого попадания осадков закрыты специальными крышками. Фильтры оборудованы индикаторами засоренности, информирующими локомотивную бригаду о необходимости замены фильтроэлементов.

Также имеется электрический топливоподкачивающий насос, служащий для заполнения топливной системы тепловоза после замены фильтроэлементов или ремонта.

На крыше кузова дизельного помещения устанавливается глушитель, закрытый кожухом. Конструкция глушителя обеспечивает значительное снижение шума. Внешние поверхности глушителя закрыты матами из теплоизолирующего материала.