admin | Спецтехника

Дизельный двигатель Д-160

Устройство и рабочий цикл двигателя. На тракторе Т-130М установлен четырехцилиндровый четырехтактный дизельный двигатель Д-160 водяного охлаждения мощностью 117,8 кВт (160 л. с.) с частотой вращения коленчатого вала 1250 об/мин с турбонаддувом воздуха в цилиндры и непосредственным впрыском топлива в камеру поршня.

Двигатель состоит из кривошипно-шатунного механизма, механизма газораспределения, систем охлаждения, смазочной, питания, пускового устройства и агрегатов электрооборудования (рис. 1 и 2).

Рис. 1. Продольный разрез двигателя Д-160:

1 — передняя спускная пробка; 2 — передний маслоприемннк масляного насоса; 3 — уравновешивающий механизм; 4 — шестерня привода уравновешивающего механизма; 5 — шестерня привода масляного насоса и уравновешивающего механизма; 6 — шестерня привода гидронасоса; 7 — передняя опора двигателя; 8 — шатун; 9 — распределительный вал; 10 — болт крепления шкива коленчатого вала; 11 — упорная плита распределительного вала; 12 — коленчатый вал; 13 — кожух шестерен распределения; 14 — поршневой палец; 15 — блок двигателя; 16 — резиновое уплотнительное кольцо гильзы цилиндров; 17 — шестерня привода распределительного вала; 18 — поршень; 19 — гильзы цилиндров; 20 — шестерня привода топливного насоса; 21 — вентилятор; 22 — впускной клапан; 23 — выпускной клапан; 24 — крестовина вентилятора; 25 — головка цилиндров; 26 — колпак головки цилиндров; 27 — грузовая проушина; 28 — трубка подвода масла к валику коромысел; 29 — валик коромысел; 30 — воздухозаборный патрубок компрессора; 31 — воздухоподводящий патрубок; 32 — турбокомпрессор; 33 — выпускной патрубок; 34 — трубка отвода топлива от форсунок в топливный бак; 35 — выпускной коллектор; 36 — указатель для установки поршня в в. м. т.; 37 — кожух маховика; 38 — маховик; 39 — болт крепления маховика; 40 — задний маслоприемннк масляного насоса; 41 — крышка коренного подшипника; 42 — масляный насос, вкладыш коренного подшипника коленчатого вала; 44 — упорное полукольцо коленчатого вала; 45 — крышка шатуна; 46 — картер.

Рис. 2. Поперечный разрез двигателя Д-160:

1 — трубка подвода масла к коренному подшипнику коленчатого вала; 2 — фильтр грубой очистки топлива; 3 — масломерная линейка; 4 — распределительный вал; 5 — главный маслопровод; 6 — задняя лапа крепления двигателя; 7 — топливный насос; 8 — кронштейн толкателей; 9 — центробежный масляный фильтр; 10 — валик декомпрессора; 11 — штанга толкателя; 12 — штанга декомпрессора; 13 — масляный фильтр турбокомпрессора; 14 — водоотводная труба; 15 — бензобак; 1б — регулировочный винт коромысла; 17 — стопор валика коромысел; 18 — валик коромысел; 19 — стойка валика коромысел; 20 — клапанная пружина наружная; 21 — клапанная пружина внутренняя; 22 — коромысло; 23 — сухарик; 24 — втулка клапана; 25, 37 — клапан; 26 — трубка подвода масла к турбокомпрессору; 27 — трубка слива масла из турбокомпрессора; 28 — турбокомпрессор; 29 — валик для заводки пускового двигателя; 30 — воздухоподводящий патрубок; 31 — рычаг крепления форсунки; 32 — форсунка; 33 — выпускной коллектор; 34 — стакан форсунки; 35 — впускной коллектор; 36 — головка цилиндров пускового двигателя; 38 — блок цилиндров пускового двигателя; 39 — поршень; 40 — впускной и выпускной коллекторы; 41 — шатун; 42 — крышка клапанной камеры; 43 — толкатель пускового двигателя; 44 — кулачковый валик; 45 — коленчатый вал пускового двигателя; 46 — поддон; 47 — спускная пробка с магнитом.

Двигатель работает по четырехтактному циклу. Каждый цикл осуществляется за два оборота коленчатого вала.

Впуск. При движении поршня 18 (см. рис. 1) от верхней мертвой точки (в. м. т.) до нижней (н. м. т.) в цилиндры при открытом впускном клапане 22 нагнетается воздух турбокомпрессором 32 под давлением 145 кПа. В результате турбонаддува увеличивается поступление воздуха в цилиндры, что позволяет повысить мощность двигателя.

Сжатие. Поршень поднимается из н. м. т. в в. м. т.; при закрытых клапанах 22 и 23 воздух сжимается, а температура его повышается. В конце такта сжатия в цилиндры двигателя впрыскивается форсункой 32 (см. рис. 2) топливо, которое растекается тонкой пленкой по стенке камеры сгорания поршня 18 (см. рис. 1). Соприкасаясь с нагретой стенкой, оно испаряется, перемешивается с нагретым воздухом, совершающим вихревое движение, и самовоспламеняется при температуре воздуха в камере 873—973 К (600—700 °С). Благодаря хорошему перемешиванию топлива с воздухом эта смесь сгорает полностью, обусловливая высокую топливную экономичность двигателя не более 244,9 г/кВт • ч (180 г/л. с. • ч).

Рабочий ход. Газы, образующиеся при сгорании, расширяясь, давят на днище поршня, в результате чего поршень движется вниз от в. м. т. к н. м. т. и через шатун 8 передает усилие на кривошип коленчатого вала 12, заставляя вал вращаться.

Выпуск. Поршень движется от н. м. т. к в. м. т., отработавшие газы выталкиваются через открытый выпускной клапан 23. После выпуска отработанных газов весь рабочий процесс повторяется. Рабочие ходы в цилиндрах двигателя следуют один за другим в порядке работы цилиндров: 1—3— 4—2. Для лучшего протекания рабочего процесса клапаны 22 и 23 открываются и закрываются с опережением открытия и запаздыванием закрытия, как показано на рис. 3.

Рис. 3. Диаграмма фаз газораспределения основного двигателя (дизеля).

Опережение открытия и запаздывание закрытия впускного клапана обеспечивают лучшее наполнение цилиндра воздухом, что очень важно для полного сгорания топлива. Эти процессы необходимы для полного удаления отработанных газов из цилиндров двигателя. [Трактор Т-130М. М. И. Злотник, А. А. Лазарев, Б. Л. Магарилло, В. И. Плешков. 1985 г.]

Зажигание топлива электрической искрой

Топливо в карбюраторных двигателях воспламеняется от электрического разряда (искры), возникающего между электродами, расположенными в камере сгорания. Чтобы образовалась такая искра, к электродам нужно подвести импульс высокого напряжения не менее 10 кВ. Для надежности работы системы зажигания используют напряжение 18…20 кВ. Для образования в камере сгорания электрической искры применяют устройство, называемое искровой зажигательной свечой. Для получения импульсов высокого напряжения и подачи их к свече в нужные моменты служит магнето.

Магнето представляет собой комбинацию магнитоэлектрического генератора, трансформатора (индукционной катушки) и прерывателя.

Рис. Магнето высокого напряжения:

а — устройство; б — магнитная система; в — искровая свеча зажигания; 1 — подвижный контакт; 2 — кулачок; 3 — неподвижный контакт; 4 — выключатель; 5 — конденсатор; 6 — первичная обмотка; 7 — вторичная обмотка; 8 — провод; 9 — сердечник; 10 — разрядник; 11 — жесткая полумуфта; 12 — стойка; 13 — магнит; 14 — пружина; 15 — корпус; 16 — наконечник; 17 — стержень; 18 — изолятор; 19 — боковой электрод; 20 — центральный электрод; 21 — головка цилиндра.

Устройство. В корпусе, отлитом из цинкового сплава, залиты две стойки 12 (рис. а), набранные из пластин электротехнической стали. Между стойками на шариковых подшипниках вращается двухполюсный магнит 13. На верхних плоскостях стоек укреплен сердечник 9 трансформатора с двумя обмотками — первичной 6 с небольшим числом витков (150…200) из изолированной медной проволоки диаметром около 1,0 мм и вторичной 7 с большим числом витков (11…13 тыс.) из проволоки диаметром 0,07 мм.

В передней части корпуса магнето установлен прерыватель, состоящий из подвижного контакта 1, прижимаемого пружиной 14 к неподвижному контакту 3, и кулачка 2, укрепленного на конце вала магнето.
Вращение магнит получает от вала привода двигателя, на который устанавливается магнето, через жесткую пол у муфту 11.

Действие. При вращении магнита 13, когда полюса его расположатся против стоек 12 (см. рис. б, положение I), магнитный поток пойдет от северного полюса магнита по левой стойке, затем по сердечнику 9 и, наконец, через правую стойку к южному полюсу магнита.

При последующем повороте магнита, когда полюса займут положение II, магнитный поток изменит свой путь и вместо сердечника пойдет по стойкам.

При дальнейшем вращении, когда полюса встанут в положение III, магнитный поток опять пойдет по сердечнику, но уже в обратном направлении.

Переменный магнитный поток наводит в обмотках 6 и 7 (см. рис. а) трансформатора электродвижущие силы (э.д.с.). Эти силы в первичной обмотке достигают нескольких десятков вольт, а во вторичной — около 1000 В.

В том случае, когда контакты прерывателя замкнуты, наведенная э.д.с. вызывает протекание тока низкого напряжения по следующей цепи: первичная обмотка 6 — контакты прерывателя 3 и 1 — пружина 14 — «масса» — первичная обмотка 6.

Ток, протекая по первичной обмотке трансформатора, создает вокруг нее магнитное поле, достигающее наибольшего значения при повороте магнита от вертикального положения на 8… 10°. В этот момент кулачок 2 набегает на упор подвижного контакта 1, отводит его от неподвижного контакта, соединенного с «массой», и течение тока в первичной обмотке резко прекращается.

Это вызывает исчезновение магнитного поля катушки и наведение в ее обмотках э.д.с. В витках первичной обмотки наводится э.д.с. самоиндукции, достигающая 300…400 В, а во вторичной обмотке — 18…20 кВ.

Конденсатор 5, включенный параллельно контактам прерывателя, при их размыкании воспринимает на себя э.д.с. самоиндукции первичной обмотки и тем самым уменьшает искрение между контактами прерывателя и увеличивает резкость исчезновения первичного тока и магнитного поля катушки. В связи с этим повышается э.д.с., наводимая во вторичной обмотке.

Таким образом, в момент разрыва цепи низкого напряжения возникает импульс высокого напряжения, который по проводу 8 направляется к центральному электроду свечи и, пройдя искровой промежуток, по «массе» возвращается через первичную во вторичную обмотку.

Если сопротивление в свече окажется больше допустимого или провод 8 отъединится от свечи, вступит в действие искровой разрядник 10, через который ток пойдет на «массу». Это предохраняет обмотки магнето от пробоя на «массу». Для выключения магнето из работы предусмотрен выключатель 4, при нажатии на кнопку которого ток минует прерыватель, т. е. не происходит резкого исчезновения магнитного поля и ток высокого напряжения не возникает.

Искровую свечу зажигания устанавливают в резьбовом отверстии головки цилиндра 21 (см. рис. в) так, чтобы ее электроды 19 и 20 находились в камере сгорания двигателя.

Устройство. Свеча состоит из корпуса 15, изготовленного из углеродистой стали, на котором укреплен боковой электрод 19. Внутри корпуса находится сердечник, состоящий из керамического изолятора 18, покрытого глазурью, и стержня 17 с центральным электродом 20.

Действие. Импульс тока высокого напряжения, подведенный к свече по проводу 8 (см. рис. а), поступает на центральный электрод 20 (см. рис. в) через наконечник 16, встречая на своем пути искровой промежуток, т. е. пространство между центральным 20 и боковым 19 электродами, преодолевает его в виде искры, зажигая при этом топливо, а затем по головке цилиндра («массе») возвращается к источнику тока (магнето). [Трактор. Семенов В.М., Власенко В.Н. 1989 г.]

ТО системы зажигания пускового двигателя трактора Т-40

Постоянно содержите магнето в чистоте, вытирая его ежедневно от пыли и грязи чистой тряпкой. Через каждые 960 часов работы дизеля проверяйте состояние поверхности контактов прерывателя магнето и величину зазора между ними. Для удаления с контактов грязи и масла протрите их замшей, смоченной в бензине первого сорта. Перед запуском двигателя, при длительных стоянках трактора рекомендуется зачистка контактов. В случае выгорания поверхности контактов зачистите их специальным напильником. Для правильной зачистки контактов увеличьте зазор между контактами на толщину напильника. После чего зачистите контакты параллельно плоскости каждого контакта в отдельности (в противном случае будет сниматься только одна сторона контактов) и отрегулируйте нормальный зазор между ними. При зачистке контактов проверьте наличие смазки на грани кулачка (приложенная папиросная бумага промасливается). При отсутствии смазки пропитайте фильц (фитиль) 3—5 каплями турбинного масла. Во избежание замасливания контактов прерывателя обильная смазка фильца кулачка не рекомендуется. Для того, чтобы проверить величину зазора, снимите крышку прерывателя и проворачиванием маховика пускового двигателя установите положение прерывателя, соответствующее наибольшему расхождению контактов, и щупом проверьте величину зазора, который должен быть в пределах 0,25—0,35 мм.
В случае необходимости зазор отрегулируйте следующим образом:
а) поверните ротор магнето в положение, при котором подушечка рычага находится на выступе кулачка;
б) ослабьте винт крепления контактной стойки;
в) поворотом стойки при помощи отвертки, вставленной в прорезь эксцентрика, установите нормальный зазор и затем затяните винт крепления стойки.
Через каждые два сезона работы магнето произведите замену смазки в шарикоподшипниках, для чего:
а) разберите магнето и удалите остатки старой смазки путем промывки сепараторов шарикоподшипников в бензине и протирки внутренних и наружных колец подшипииков чистой тряпкой, смоченной в бензине. При этом, по мере надобности, удалите с ламелей, ротора и полюсных башмаков корпуса попавшую смазку;
б) слегка смажьте ротор и полюсные башмаки смазкой универсальной УН ГОСТ 782-59;
в) сепараторы подшипников заполните на ⅔ смазкой ЦИАТИМ-201 ГОСТ 6267-59;
г) соберите магнето.
Не допускайте загрязнения провода и следите за тем, чтобы топливо и масло не попадали на его изоляцию. Концы провода надежно закрепите.
Через каждые 960 часов работы очистите свечу от нагара и проверьте зазор между электродами. Зазор должен быть в пределах 0,6—0,75 мм.
Угол опережения зажигания установлен на заводе, и регулировка его требуется в тех случаях, когда ослабнет крепление магнето или когда магнето снималось. Для правильной установки его на двигатель:
а) отсоедините провод от свечи и выверните свечу;
б) через отверстие для свечи опустите чистый стержень и, поворачивая коленчатый вал, установите поршень в в. м. т.;
в) поверните коленчатый вал в обратную сторону, установив поршень на 4,8—5,5 мм, ниже (до в. м. т.), что соответствует положению кривошипа коленчатого вала 28—30° до в. м. т.;
г) снимите крышку прерывателя магнето и поверните валик магнето в положение начала разрыва контактов прерывателя;
д) в таком положении введите во впадины полумуфты магнето выступы полумуфты привода магнето и закрепите магнето болтами;
е) проверьте правильность установки магнето и при необходимости путем поворота магнето в овальных отверстиях лапок установите начало размыкания контактов прерывателя и надежно закрепите магнето болтами;
и) наденьте крышку прерывателя магнето и присоедините провод от магнето к свече.
В случае замены провода высокого напряжения (от магнето к свече) необходимо, чтобы провод имел чисто срезанный торец без выступающих жилок. Провод вставьте в канал ввода так, чтобы игла вошла в середину провода и торец уперся в дно канала. [Тракторы Т-40, Т-40А. 1971 г.]