Двигатели | Спецтехника

Двигатель Д-21 трактора Т-25

Двигатель — дизельный, 4-тактный, бескомпрессорный, воздушного охлаждения с непосредственным впрыском топлива.

Фильмы о ремонте двигателя Д-21

Перебираем двигатель Д-21. Часть 1, Часть 2, Часть 3
Замена колец Т-25
Регулировка клапанов Т-25, Т-16 Владимирец
Шлифовка коленвала двигателя Д-21
Установка коленвала на трактор Т-25
Разборка ЦПГ и притирка клапанов трактора Т-25. Часть 1, Часть 2
Самый легкий и простой способ регулировки зазоров клапанов трактора Т-25, Т-40
Замена коренных вкладышей не снимая двигатель трактора Т-25

Двигатель Д-21 — двухцилиндровая модель семейства дизельных двигателей воздушного охлаждения, разработанная Владимирским тракторным заводом. Двигатели этого семейства могут быть двух-, трех-, четырех- и шестицилиндровыми. У этих двигателей унифицированы детали кривошипно-шатунного механизма (поршень, шатун, поршневые кольца, шатунные и коренные вкладыши), все детали механизма газораспределения (за исключением распределительного вала), цилиндры и головки цилиндров. Общие виды двигателя Д-21 представлены на рис. 1, 2, 3, 4 и 5.

Рис. 1. Двигатель Д-21 (вид слева):

1 — счетчик моточасов; 2 — центрифуга; 3 — топливные фильтры; 4 — выпускной трубопровод; 5 — средний дефлектор; 6 — топливный насос; 7 — маховик; 8 — подогревательная свеча накаливания.

Рис. 2. Двигатель Д-21 (вид спереди):

1 — вентилятор; 2 — топливные фильтры; 3 — подогревательная свеча накаливания; 4 — центрифуга; 5 — щуп-масломер; 6 — пробка.

Рис. 3. Двигатель Д-21 (вид справа):

1 — картер двигателя; 2 — стартер; 3 — кожух вентилятора; 4 — хомут крепления вентилятора; 5 — редукционный клапан; 6 — поддон картера.

Рис, 4. Продольный разрез двигателя Д-21:

1 — масляный насос; 2 — шатун, 3 — поршень; 4 — вентилятор; 5 — головка цилиндра; 6 — клапан; 7 — картер; 8 — маховик; 9 — коленчатый вал.

Рис. 5. Поперечный разрез двигателя Д-21:

1 — маслоприемник; 2 — стартер; 3 — кожух вентилятора; 4 — впускной трубопровод; 5 — водогревательная свеча накаливания; 6 — выпускной трубопровод; 7 — цилиндр; 8 — картер; 9 — валик уравновешивающего механизма, 10 — пробка.

Двигатели Д-21 устанавливаются также на тракторные самоходные шасси Т-16М и на ряд других машин.
Все агрегаты, узлы и механизмы двигателя закреплены непосредственно на блок-картере, кожухе маховика и крышке распределительных шестерен.

Двигатель Д-21 устроен следующим образом. С левой стороны по ходу трактора (рис. 1) расположены топливная аппаратура в, впускной и выпускной 4 трубопроводы, средний дефлектор 5 и свеча подогрева 8 во всасывающем трубопроводе. На передней части двигателя (рис. 2) размещены маслозаливная горловина, осевой вентилятор 1 со встроенным генератором, направляющий аппарат которого закреплен на крышке распределения ленточным хомутом, счетчик моточасов, реактивная центрифуга 4, фильтры грубой и тонкой очистки топлива 2, щуп-масломер шкив привода вентилятора и генератора с метками ВМТ (верхняя мертвая точка), НМТ (нижняя мертвая точка) и Т (начало подачи топлива насосом).

С правой стороны находятся механизм привода декомпрессора, пусковой стартер 2 (рис. 3), форсунки и кожух 3 вентилятора. На задней стороне двигателя непосредственно к блок-картеру прикреплен кожух маховика.
Рабочий цикл дизеля Д-21 состоит из следующих тактов: впуска, сжатия, рабочего хода, выпуска.

При такте впуска поршень перемещается от верхней к нижней мертвой точке, при этом впускной клапан открыт и в цилиндр двигателя через воздухоочиститель и впускной трубопровод засасывается чистый воздух.

При такте сжатия поршень перемещается от нижней к верхней мертвой точке, впускной и выпускной клапаны закрыты. Воздух, поступивший в цилиндр, сжимается до 42 ат и температура его повышается до 650—700 В конце такта сжатия за 22—24° (по углу поворота коленчатого вала) до прихода поршня в верхнюю мертвую точку в камеру сгорания под давлением 170—175 ат впрыскивается мелкораспыленное топливо. Температура в камере сгорания достигает 1750°, а давление возрастает до 72 ат. Под действием этого давления поршень перемещается к нижней мертвой точке, и таким образом происходит рабочий ход. Клапаны при рабочем ходе закрыты.

При такте выпуска поршень снова перемещается к верхней мертвой точке и через открытый выпускной клапан выталкивает из цилиндра отработанные газы и очищает цилиндр. При дальнейшем вращении коленчатого вала все такты повторяются в той же последовательности. Порядок работы цилиндров 1—2—0—0.

В связи с тем, что колена коленчатого вала размещены один относительно другого через 180°, рабочий ход во 2-м цилиндре всегда совершается через 180° после рабочего хода в 1-м цилиндре, т. е. в двигателе совершаются два рабочих хода кряду.

Затем этот цикл повторяется через 540°, т. е. рабочий ход в 1-м цилиндре совершается через 540° после рабочего хода во 2-м цилиндре. Это вызывает неравномерность вращения коленчатого вала двигателя, которая снижается в значительной мере с помощью маховика, вес которого специально подобран.

При работе двигателя в кривошипно-шатунном механизме возникают силы от давления газов и инерции движущихся масс кривошипно-шатунного механизма, силы трения и полезного сопротивления на валу двигателя.
Силы инерции разделяются на силы инерции масс, движущихся возвратно-поступательно, и силы инерции масс, движущихся вращательно.

Силы от давления газов в цилиндрах двигателя проявляются в виде крутящего момента на коленчатом валу двигателя и момента, опрокидывающего двигатель, который воспринимается опорами двигателя и передается на раму трактора. Опрокидывающий момент по величине равен крутящему моменту на коленчатом валу двигателя и направлен в обратную сторону.

Силы инерции масс, движущихся возвратно-поступательно, проявляются в виде двух моментов — крутящего и опрокидывающего и свободной силы, действующей вдоль оси цилиндра, которая воспринимается опорами двигателя.

Силы инерции масс, движущихся вращательно, проявляются в виде центробежной силы, постоянной по величине, направленной по радиусу кривошипа коленчатого вала и приложенной в центре шатунной шейки. Центробежные силы через коренные подшипники передаются на блок-картер и далее воспринимаются через опоры двигателя рамой трактора.

Двигатель будет уравновешенным, если при установившемся режиме его работы на опоры двигателя и через них на раму трактора воздействуют постоянные по направлению и величине усилия.

Уравновешивающий механизм при работе двигателя создает силы, равные по величине и противоположные по направлению неуравновешенным силам, что снижает их вредное воздействие.

Остов двигателя состоит из блок-картера, цилиндров, головок цилиндров, картера маховика, крышки распределительных шестерен и переднего листа. К этим основным деталям крепятся все другие узлы, агрегаты и детали двигателя.

Рис. 6. Блок-картер (вид сзади):

1 — постель третьего подшипника; 2 — установочный штифт; 3 — отверстие под анкерную шпильку; 4 — отверстие под цилиндр; 5 — отверстие под толкатель; 6 — бобышка крепления редукционного клапана; 7 — задняя опора распределительного канала; 8 — крышка третьего коренного подшипника.

Рис. 7. Блок-картер (вид спереди):

1 — палец промежуточной шестерни; 2 — штифт; 3 — отверстие для подвода масла; 4 — отверстие для подвода масла к головкам цилиндров; 5 — отверстие под трубку масляного манометра.

Блок-картер (рис. 6 и 7) отливается из серого чугуна. Внутри картера имеются три опоры коренных подшипников коленчатого вала, две опоры подшипников распределительного вала и две опоры подшипников валика уравновешивающего механизма. На верхней плоскости блок-картера расположены два расточенных отверстия 4 для установки цилиндров, восемь резьбовых отверстий 3 для вворачивания силовых анкерных шпилек, крепящие головки цилиндров и цилиндры, и четыре отверстия 5 под запрессовку втулок толкателей.

Для предотвращения течи масла из картера между блок-картером и опорной поверхностью цилиндра ставится прокладка из медной фольги толщиной 0,3 мм. Для увеличения жесткости блок-картера его нижняя плоскость опущена на 126 мм ниже оси постелей под коренные подшипники коленчатого вала. Крышки коренных подшипников (бугели) фиксируются боковыми торцами (устанавливаются с натягом по боковым поверхностям) и каждая крышка крепится на двух шпильках с помощью гаек и замковой шайбы. Постели коренных подшипников расточены вместе с крышками, поэтому замена крышек на новые или перестановка их недопустимы. На каждой крышке нанесен порядковый номер, начиная от передней плоскости картера.

Крышки коренных подшипников устанавливаются в блок-картере при сборке двигателя таким образом, чтобы паз под ус вкладыша был обращен к правой стороне двигателя. Для удобства демонтажа каждая крышка имеет резьбовое отверстие M10, в которое вворачивается специальный съемник или болт.

Подшипниками распределительного вала служат втулки из антифрикционного чугуна, запрессованные в расточки блок-картера, каждая втулка имеет отверстие для подвода смазки к шейкам распределительного вала. Передняя втулка снабжена буртиком, в который упирается торец шестерни распределительного вала.

Подшипниками валика уравновешивающего механизма служат бронзовые втулки, которые имеют канавки по наружной поверхности и отверстия для подвода смазки к шейкам валика. На передней стенке (рис. 7) выполнены канал для подвода масла от первого коренного подшипника коленчатого вала к передней шейке распределительного вала, канал подвода масла к отверстию под палец промежуточной шестерни распределения, а от него — к пальцу 1 промежуточной шестерни привода валика уравновешивающего механизма и далее к переднему подшипнику валика уравновешивающего механизма и к шестерне привода топливного насоса. Отверстие 3 на фрезерованной площадке служит для подвода масла от масляного насоса в магистраль двигателя.

На той же стенке сделаны гладкие отверстия под установочные штифты 2, фиксирующие передний лист, и резьбовые отверстия кропления переднего листа.

На задней стенке размещены капали подвода масла от третьего коренного подшипника к задним подшипникам распределительного вала и валика уравновешивающего механизма и канал, выходящий па левую стенку блока в верхней задней части, для подсоединения трубки подвода масла к головкам цилиндров.

Здесь также предусмотрены два отверстия для запрессовки установочных штифтов 2, фиксирующих положение картера маховика относительно блок-картера.

На правой стенке блока внизу, в середине, имеется овальная фрезерованная бобышка для установки фирменной таблички, на которой указаны модель двигателя, его номер, год выпуска, мощность и число оборотов; в нижней части — фрезерованная плоскость для крепления передней опоры двигателя, а выше нее — бобышка 6 крепления редукционного клапана; в верхней части — две фрезерованные бобышки для крепления валиков декомпрессора.

На левой стенке внизу в передней части обработана плоскость для крепления передней опоры двигателя. В верхней задней части выполнено отверстие 4, от которого по трубке подводится масло к головкам цилиндров, и в середине вверху — резьбовое отверстие 5 М12 для присоединения трубки, связывающей масляную магистраль с манометром.

К нижней плоскости блок-картера крепится масляный картер.

Рис. 8. Цилиндр

Цилиндр (рис. 8) отливается из специального чугуна. На наружной поверхности цилиндра предусмотрены тонкостенные ребра охлаждения. По всей высоте цилиндра имеется 18 ребер. Расстояние между ребрами (шаг) 8 мм, толщина ребра у вершины 1,5 мм (у верхнего ребра 5 м, у нижнего 3 мм).

Для более равномерного охлаждения цилиндра высота ребер по окружности выполнена неодинаковой. Со стороны вентилятора ребра имеют меньшую высоту, а на противоположной стороне большую, так как здесь ребра обдуваются уже прогретым воздухом. Впереди и сзади (относительно двигателя) высота ребер уменьшена для сокращения длины двигателя. В углах цилиндра по вертикали ребер нет, а сделаны вырезы для размещения анкерных шпилек.

В нижней части цилиндра расположен опорный фланец. Поверхность ниже фланца обработана для установки цилиндра в расточку блок-картера.

Для повышения жесткости цилиндра и уменьшения концентрации напряжений переход от оребрений стенки цилиндра к опорному фланцу плавный — радиус 18 мм. Под фланец при установке в блок ставится прокладка из медной фольги толщиной 0,3 мм. Верхний торец цилиндра имеет две лабиринтные кольцевые канавки для улучшения уплотнения в стыке с головкой цилиндров.

Внутренняя поверхность цилиндра (зеркало) закалке не подвергается, так как цилиндр изготовлен из специального чугуна, обладающего высокой износостойкостью. Зеркало цилиндра обработано с высокой степенью точности и чистоты.

По внутреннему диаметру цилиндры разбиты на три размерные группы:

Обозначение размерной группы цилиндра выбито на обработанной наружной поверхности в нижней части цилиндра.

Рис. 9. Головка цилиндра:

1 — прокладка крышки клапанов; 2 — штифт; 3 — резьбовая вставка; 4 — шпилька стойки коромысел; 5 — шпилька малая стайки коромысел; 6 к 7 — шпильки; 8 — резьбовая пробка; 9 — выпускной клапан; 10 — тарелка пружины клапана; 11 — сухарь клапана; 12 — впускной клапан; 13 — пружина клапана; 14 — седло клапана; 15 — втулка клапана; 16 — опорная шайба пружины клапана.

Головка цилиндра (рис. 9) отлита из алюминиевого сплава АЛ-10В. Отливка термически обрабатывается. Головки отдельных цилиндров взаимозаменяемы. Для лучшего охлаждения головка имеет ребра внутри и снаружи. По высоте головки снаружи расположено 11 ребер. Расстояние между ребрами 6 мм у толщина ребра у вершины 2 мм. Для лучшего отвода тепла и большей жесткости головки нижняя стенка (плита) имеет толщину от 19 до 23 мм.

В средней части головки между всасывающим и выпускным отверстиями выполнен сквозной канал с вертикальным ребром, соединяющим нижнюю и верхнюю плиты для улучшения охлаждения перемычки между клапанами и форсунки. Со стороны верхней плиты в головку запрессованы направляющие втулки 15 клапанов, два штифта 2 для фиксации крышки клапанов, а также сделаны три резьбовых отверстия (два M10 и одно М8), в которые с натягом ввернуты шпильки 4 к5 крепления стойки оси коромысел. Со стороны нижней плиты в головку запрессованы седла 14 клапанов из жаростойкого специального легированного чугуна высокой твердости. На нижней плите предусмотрен уплотняющий поясок, обеспечивающий герметичное соединение газового стыка между цилиндром и головкой и сделана расточка глубиной 3 мм для центрирования головки на цилиндре.
Для установки и крепления форсунки в головку ввернута и раскернена стальная резьбовая вставка 3. Стык форсунки с головкой уплотняется медной прокладкой, надеваемой на корпус распылителя.

Впускной и выпускной каналы выходят на левую сторону головки и заканчиваются фланцами с ввернутыми шпильками 7 для крепления впускного и выпускного трубопроводов. Для крепления головки цилиндров выполнены четыре отверстия под анкерные шпильки. Смазка к клапанному механизму подводится через резьбовое отверстие, в которое вворачивается штуцер, соединенный с трубкой подвода смазки от блока.
В верхней плите головки есть два отверстия, в которые устанавливаются резиновые уплотнительные кольца с кожухами штанг толкателей. Торец кожуха штанги не должен выступать выше торца уплотнительного резинового кольца. На боковых поверхностях головки в верхней плите выполнены по два резьбовых отверстия для крепления переднего и заднего дефлекторов.

Рис. 10. Картер маховика:

а — вид со стороны подсоединения двигателя к трансмиссии; б — вид со стороны подсоединения к картеру двигателя; 1 — корпус заднего каркасного сальника; 2 — задний сальник; 3 — рым-болт; 4 — гнездо для размещения заднего груза уравновешивающего механизма.

Картер маховика (рис. 10) предназначен для крепления двигателя к трактору, ограждения маховика, установки стартера. Отлит он из чугуна. В центре картера маховика имеется расточка для размещения заднего конца коленчатого вала двигателя. В этой расточке установлен корпус 1 заднего каркасного сальника 2, прикрепленный шестью болтами к картеру маховика. На верхней плоскости картера расположено резьбовое отверстие М12 для рым-болта 3. Снизу имеется фрезерованная плоскость под заднюю полку масляного картера. Картер маховика крепится к блок-картеру восемью шпильками с гайками и двумя болтами. В левой нижней части предусмотрено гнездо 4 для заднего груза уравновешивающего механизма.
Справа и слева на картере маховика сделаны лапы для установки двигателя на раме трактора при монтаже, используемые также при транспортировке двигателя. Передний лист и крышка распределительных шестерен. Передний лист отштампован из стали.

Рис. 11. Крышка распределительных шестерен:

1 — плоскость для кронштейна топливного фильтра; 2 — плоскость для корпуса масляного фильтра; 3 — фланец для маслозаливной горловины; 4 — отверстие под ось корпуса натяжного механизма; 5 — поверхность под вентилятор; 6 — установочный штифт; 7 — ухо; 8 — трубка для подвода масла.

Передняя и задняя его плоскости отшлифованы, Крышка распределительных шестерен (рис. 11) отлита из алюминиевого сплава. Передний лист и крышка крепятся к передней стенке блок-картера болтами. Между блок-картером и передним листом и крышкой устанавливаются паронитовые прокладки. Передний лист и крышка центрируются по двум установочным штифтам, запрессованным в переднюю стенку блок-картера. Это обеспечивает правильное зацепление шестерен привода масляного насоса. С левой стороны к задней плоскости переднего листа присоединен топливный насос, фланец которого входит в точно обработанное отверстие переднего листа. В переднем листе сделаны отверстия под штифты для крепления масляного насоса и отверстие для переднего конца коленчатого вала. В крышке устанавливается каркасный сальник, через который проходит передний конец коленчатого вала. В левой верхней части крышки распределительных шестерен отфрезерована плоскость 2 под масляный фильтр (центрифугу), который крепится пятью болтами и одной шпилькой с гайкой. На верхнем левом торце крышки обработана плоскость 1 для крепления кронштейна топливного фильтра. В середине с левой стороны обработан фланец 3 для установки маслозаливной горловины со счетчиком моточасов. В отверстие этого фланца входит фланец топливного насоса. В средней части крышки справа предусмотрено отверстие 4 диаметром 15 мм под ось корпуса натяжного механизма ремня вентилятора. В верхней части справа по ходу трактора имеется обработанная по радиусу поверхность со штифтом 6 для вентилятора двигателя. По краям этой поверхности сделаны два уха 7 с отверстиями под пальцы хомута крепления вентилятора. В крышку распределительных шестерен залиты три медные трубки 8 подвода масла от масляного насоса к масляному фильтру и через сверление в блок-картере ко второй коренной шейке коленчатого вала. Маленькая трубка в левой нижней части крышки подает масло от передней опоры валика уравновешивающего механизма к втулке шестерни привода топливного насоса. К нижней плоскости крышки и переднего листа крепится масляный картер двигателя. [Трактор Т-25. Устройство и эксплуатация. Герасимов А.Д. и др. 1972 г.]

Корпусные детали дизеля СМД-66 (СМД-86)

Корпусные детали дизеля СМД-66 образуют его остов. Они служат для крепления всех узлов и механизмов дизеля. К ним относятся блок-картер, головки цилиндров, передняя крышка, картер маховика и нижняя крышка картера. Для герметичности внутренних полостей стыки между корпусными деталями уплотнены прокладками.

Рис. 1. Корпусные детали дизеля:

1 — блок-картер; 2 — площадка крепления компрессора кондиционера; 3 — передняя крышка; 4 — площадка крепления кронштейна воздушного компрессора; 5 и 35 — резиновые манжеты; 6 — водяной канал; 7 — площадки для передней опоры дизеля; 8 и 9 — площадки для водяного насоса; 10 — отверстия для подачи воды; 11 — опора распределительного вала; 12 — фланец крепления центрифуги; 13 — отверстия для штанги толкателя; 14 — прокладка головки цилиндров; 15 — головка цилиндров; 16 — направляющая втулка клапана; 17 — водяной канал; 18 — фланец для трубки слива масла из турбокомпрессора; 19 — отверстие подачи воздуха во впускной канал; 20 — патрубок для подачи воздуха из радиатора промежуточного охлаждения в ресивер; 21 — выпускное окно; 22 — седло впускного клапана; 23 — седло выпускного клапана; 24 — фланец крепления турбокомпрессора; 25 — отверстия выхода воздуха из ресивера; 26 — верхняя крышка; 27 — прокладка; 28 — площадка крепления топливных фильтров; 29 — площадка для установки выпускной трубы; 30 — картер маховика; 31 — площадка для установки пускового двигателя; 32 — площадка для крепления задней опоры; 33 — расточка для монтажа редуктора пускового двигателя; 34 — крышка люка; 36 — щит; 37 — стяжной болт; 38 — отверстие слива масла; 39 — гильза цилиндров; 40 — крышки коренных подшипников.

Блок-картер 1 (рис. 1) — основная корпусная деталь дизеля. Он представляет собой сложную отливку из малолегированного серого чугуна, которую подвергают искусственному старению. Твердость после старения НВ 187 … 241. Отливка коробчатой формы включает в себя верхнюю часть картера и два блока цилиндров, расположенных под углом 90°.

В развале между блоками цилиндров имеется полость (ресивер) для впуска воздуха в цилиндры, закрытая сверху литой алюминиевой крышкой 26, закрепленной 16-ю болтами через картонную прокладку 27. Воздух подводится в ресивер через патрубок 20, к которому с помощью резинового шланга и стяжных хомутов подсоединяют воздухопровод от радиатора охлаждения наддувочного воздуха. На крышке выполнен фланец 24 для крепления турбокомпрессора. Фланец 18 крышки соединяют трубкой с корпусом турбокомпрессора, по которой в поддон отводится масло, сливаемое из турбокомпрессора.

Из-за установки на каждой шатунной шейке коленчатого вала двух шатунов блоки цилиндров смещены один относительно другого на 36 мм в продольном направлении. Верхняя плита каждого блока цилиндров необходима для установки головки цилиндров и крепления гильз. Нижней плитой разъединяется пространство водяной рубашки и картера двигателя. В расточки верхней и нижней плиты каждого блока устанавливают по три гильзы цилиндров.

Пространство между гильзами, наружными стенками и вертикальными перегородками в каждом блоке образует водяную рубашку дизеля. Вода (охлаждающая жидкость) из передней крышки по каналу входит в блок-картер через отверстия 10 на переднем торце и, проходя по боковым каналам в блоках, поступает через окна к каждой гильзе цилиндров и отверстия верхней плиты в головку цилиндров.

К верхней плоскости каждого блока прикреплена головка 15 цилиндров с помощью 16-ти шпилек через прокладку 14, обеспечивающую герметичность газового стыка. На верхней плоскости каждого блока выполнены по три отверстия 25 для прохода воздуха во впускные каналы головок цилиндров и по шесть отверстий 13 для установки толкателей и штанг газораспределительного механизма.

В нижней картерной части блок-картера имеется четыре вертикальные перегородки. В верхней части каждой перегородки расположены опоры 11 распределительного вала. В наиболее нагруженную опору со стороны картера маховика запрессована бронзовая втулка, остальные три расточные в теле отливки. Расточки выполнены разных размеров для облегчения монтажа распределительного вала, который устанавливают со стороны картера маховика.

В нижней части перегородок по обработанным боковым поверхностям располагают четыре крышки 40 коренных подшипников коленчатого вала. Постели под вкладыши коренных подшипников растачивают одновременно в крышках и нижних массивных утолщениях перегородок, обеспечивая тем самым соосность подшипников. Поэтому крышки коренных подшипников невзаимозаменяемы. Ось расточки смещена на 2 мм относительно боковых посадочных плоскостей, что исключает возможность разворота крышки на 180°. Для исключения возможности перестановки с одной опоры на другую на крышках нанесены номера «1», «2», «3» и «4». Соответствующие номера набиты и на нижней плоскости блок-картера.

Каждую крышку коренных подшипников крепят с помощью двух вертикальных шпилек M18, ввернутых в поперечные перегородки. Резьбовые колодцы под шпильки утоплены на 20 мм относительно плоскости разъема для того, чтобы устранить деформации стыковых поверхностей. Момент затяжки гаек — 260 … 280 Н·м (26 … 28 кгс·м).

Для исключения возможности «раскачивания» крышки во время работы дизеля и увеличения жесткости нижней части картера каждую крышку дополнительно укрепляют двумя горизонтальными стяжными болтами 37. Их следует затягивать моментом 160 … 180 Н·м (16 … 18 кгс·м) после окончательной затяжки гаек вертикальных шпилек. Гайки шпилек и стяжные болты специальной фиксации не имеют, поэтому особенно важно затягивать их рекомендуемым моментом.

К нижнему фланцу передней крышки коренного подшипника на двух штифтах и с помощью четырех шпилек прикреплен насос смазочной системы дизеля. Вдоль правой стороны (по ходу трактора) блок-картера проходит главная масляная магистраль. Системой каналов в перегородках смазка подается к коренным подшипникам, подшипникам распределительного вала и к клапанному механизму в головках цилиндров.

К переднему фланцу блок-картера через прокладку прикреплена передняя крышка 3. Правильная установка ее обеспечивается двумя штифтами, а закрепление — двумя шпильками, двумя болтами М14 и семью болтами М12.
В верхней части правого блока имеется фланец 12 для крепления масляного фильтра (центрифуги). На фланец выходят каналы для подвода и отвода масла. Его внутренняя полость служит для слива масла из центрифуги.
К заднему фланцу блок-картера прикреплен щит 36 и картер маховика 30. Между ними установлены уплотнительные прокладки.

Щит центрируют по двум штифтам и крепят сначала одним болтом М10, а после установки распределительного вала в сборе дополнительно еще двумя болтами M10 через упорный фланец распределительного вала. Окончательно щит и картер маховика закрепляют девятью шпильками и тремя болтами М14. Гайки шпилек внутри картера маховика законтривают пластинчатыми шайбами.

Нижняя крышка картера (поддон) выштампована из листовой стали и служит резервуаром для масла смазочной системы. Поддон прикреплен 22-я болтами M10 к нижним привалочным плоскостям блок-картера, передней крышки и картера маховика. Стык между ними уплотнен прокладкой. В нижней части поддона имеется штуцер для слива масла, который закрывают резьбовой пробкой с уплотнительной медной прокладкой.

Гильзы цилиндров. На дизеле СМД-66 установлены съемные гильзы 39 цилиндров мокрого типа (наружная поверхность гильзы омывается охлаждающей жидкостью). Они отлиты из специального чугуна. Гильза цилиндров в расточках блок-картера отцентрирована по двум поясам — верхнему и нижнему. У верхнего пояса выполнен фланец гильзы, которым ее крепят в блок-картере. При затяжке головки цилиндров гильза своим фланцем плотно прижимается к расточке в верхней плите блока, благодаря тому что фланец гильзы выступает над плоскостью на 0,06 … 0,16 мм. Для более равномерного прижатия и лучшего уплотнения газового стыка головка цилиндров опирается на гильзу через прокладку. Разность выступания гильз цилиндров одного ряда допускается не более 0,07 мм.

В нижнем поясе гильзы выполнены две прямоугольные канавки под резиновые уплотнительные кольца. Уплотнительные кольца изготовлены из специальной теплостойкой резины ИРП 1314. Кольца круглого сечения и установленные в канавки гильзы входят в нижнюю расточку с натягом, при сборке они сжимаются, заполняя объем канавки. Чтобы кольца не срезались, на нижнем посадочном поясе блок-картера предусмотрена заходная фаска.

Нижний конец гильзы может свободно перемещаться в осевом направлении, исключая возникновение дополнительных напряжений при разном тепловом расширении гильзы и блок-картера в этом месте.
Для повышения износостойкости внутреннюю поверхность гильзы закаливают с нагревом токами высокой частоты (ТВЧ) до твердости не менее HRC_э, 42 на глубину 1 … 2 мм, а затем обрабатывают методом специального плосковершинного хонингования (ПВХ). На поверхность гильзы нанесена сетка перекрещивающихся впадин глубиной 1,0 … 10 мкм и шириной 5 … 100 мкм, наклоненных к оси гильзы под углом 50 … 65°. Наличие впадин обеспечивает задержку масла на поверхности гильзы и улучшает приработку поршневых колец в начальной стадии работы дизеля.

Эллипсность и конусность новой гильзы по внутреннему диаметру не должны превышать 0,02 мм. При нарушении геометрической формы гильзы увеличивается прорыв газов из камеры сгорания, расход картерного масла, износ поршневых колец. Наиболее вероятная причина овализации гильзы — неравномерная затяжка гаек крепления головки цилиндров. Такая деформация гильзы может быть вызвана неравномерным выступлением фланца гильзы над плоскостью блока (как в пределах одной гильзы, так и одного ряда) из-за попадания под фланец посторонних частиц. Чтобы зазор между поршнем и гильзой был обеспечен в требуемых пределах (что невозможно выдержать допусками на механическую обработку), гильзы по внутреннему диаметру сортируют на две размерные группы и маркируют. Маркировку наносят клеймом на верхнем торце фланца гильзы.
При внутреннем диаметре гильзы 130^+0,04_+0,02 мм размерную группу обозначают буквой «Б», при диаметре 130^+0,02 мм — буквой «М».

Головка цилиндров. Две головки 15 (см. рис. 1) цилиндров, установленные на правом и левом блоке, — взаимозаменяемые и отличаются только отдельными комплектующими деталями. Головка цилиндров представляет собой закрытую пустотелую чугунную отливку с внутренними полостями для охлаждающей жидкости, воздушными и газовыми каналами. Ее подвергают специальной термической обработке для снятия внутренних литейных напряжений. Твердость после обработки — НВ 187 … 255.

На верхней, нижней и торцевых плоскостях головки цилиндров предусмотрены технологические отверстия для удаления формовочной смеси и арматуры. Отверстия закрывают технологическими заглушками. После установки заглушек головку проверяют на герметичность под давлением 0,4 МПа (4 кгс/см²).

На нижней плоскости головки расположены три гнезда для запрессовки седел впускных клапанов и три — для седел выпускных клапанов (по одному на каждый цилиндр). В гнезда большего диаметра устанавливают седла 22 впускных клапанов о фаской, обработанной под углом 30° и имеющие козырек (ширму) для направления воздушного заряда в цилиндр. В другие гнезда устанавливают седла 23 выпускных клапанов с фаской 45°.
Седла клапанов изготовлены из жаропрочного сплава ЭП-616 на основе никеля. Перед установкой седла охлаждают в сжиженном газе до минус 120 … 130 °С и опускают в гнездо до упора верхним торцом в уступ гнезда. После выравнивания температур седла и головки цилиндров обеспечивается натяг в пределах 0,045 … 0,105 мм.

Направляющие втулки клапанов 16 запрессованы в отверстия, соосные с гнездами седел, таким же методом охлаждения. Втулки изготовлены горячим прессованием из железографитового порошка. Такой материал придает втулкам высокую износостойкость и обеспечивает антизадирную стойкость в условиях высоких температур.
Окончательно фаски седел обрабатывают в сборе на головке цилиндров, обеспечивая их соосность относительно осей втулок. Допускаемое биение — не более 0,05 мм. После обработки фасок к седлам притирают клапаны и проверяют герметичность сопряжения воздухом под давлением 0,03 … 0,06 МПа (0,3 … 0,6 кгс/см°) или керосином. Ширина притертых поверхностей седла должна быть не менее 1,5 мм. Гнезда клапанов сообщаются с впускными и выпускными каналами, отлитыми внутри головки цилиндров. Выпускные каналы заканчиваются прямоугольными отверстиями 21, выходящими на боковую сторону головки, к фланцам которых крепят выпускные коллекторы. Впускные каналы заканчиваются отверстиями 19, выходящими на нижнюю плоскость головки и сообщающимися с соответствующими отверстиями на верхней плите каждого блока. Шестнадцать сквозных отверстий необходимы для прохода шпилек крепления головки.

Рис. 2. Последовательность затяжки гаек крепления головки цилиндров:

а — дизеля СМД-66; б — дизеля СМД-86.

Гайки шпилек крепления головки затягивают в порядке, указанном на рисунке 2, а, моментом 220 … 240 Н·м (22 … 24 кгс·м), поворачивая гайки на одну-две грани в один прием. При установке новой прокладки окончательно затягивают моментом 240 … 260 Н·м (24 … 26 кгс·м). В отверстие 17 (см. рис. 1) устанавливают болт М12 для гарантированного уплотнения крайнего впускного отверстия.
На верхней поверхности головки высоким буртом ограничена клапанная коробка. Вокруг направляющих втулок расточены цилиндрические гнезда для установки опорных шайб клапанных пружин. Три обработанные площадки в пределах клапанной коробки предназначены для установки стоек осей коромысел, а сквозные литые полости — для прохода штанг толкателей.

Масляный канал для подвода смазки к клапанному механизму уплотнен на нижней плоскости резиновой манжетой. Сверху клапанная коробка закрыта литым алюминиевым колпаком. На нижний торец коробчатого колпака надета литая резиновая прокладка для уплотнения разъема клапанной коробки. Колпак крепят тремя гайками о пластмассовыми рукоятками. Гайки удерживаются в колпаке стопорными кольцами. При сборке гайки навертывают на удлиненные концы шпилек крепления стоек осей коромысел.

На колпаке левой головки цилиндров закрепляют маслозаливную горловину, на колпаке правой головки — сапун.
В наклонные ступенчатые колодцы верхней поверхности головки цилиндров рядом о клапанной коробкой устанавливают форсунки. Каждую из трех форсунок крепят двумя шпильками за фланец и уплотняют медной шайбой на дне колодца. Момент затяжки гаек шпилек крепления форсунки — 20 … 25 Н·м (2 … 2,5кгс·м).

Водяная рубашка заполняет все свободное пространство головки. Охлаждающая жидкость подводится сначала к наиболее нагретым участкам головки (перемычке между клапанами) и для охлаждения форсунки по специально просверленным отверстиям. Вода из головки по литому каналу 17 (см. рис. 1), выполняющему роль водоотводящей трубы, и по литому патрубку, установлен ному в передней части головки цилиндров, отводится в коробку термостатов и дальше — в верхний бачок водяного радиатора.

На боковой поверхности головки цилиндров со стороны, противоположной развалу, установлены по два грузовых болта, предназначенные для подъема дизеля. Прокладка 14 головки цилиндров изготовлена из композиционного материала ЛА-2, который представляет собой рифленое стальное полотно, покрытое с двух сторон резиноасбестовой смесью, полученной в результате горячей вулканизации. Толщина прокладки — 1,5 мм. В местах расположения гильз цилиндров, шпилек крепления головки, штанг, каналов для прохода воды, масла и воздуха в прокладке вырезаны отверстия. Отверстия для гильз цилиндров окантованы листовой сталью толщиной 0,2 мм. Стальная окантовка ложится на фланцы гильз цилиндров, и при затяжке головки цилиндров в этих местах создается повышенное обжатие прокладки. Дополнительная металлическая окантовка сделана на двух водяных и масляном отверстии.

Передняя крышка. Передний торец блок-картера закрыт алюминиевой литой крышкой 3. В ней расположен канал 6 для распределения охлаждающей жидкости в правый и левый блоки цилиндров. В отверстии крышки установлены самоподжимная резиновая манжета 5 и маслоотражатель для уплотнения полости картера в месте выхода носка коленчатого вала. На верхних обработанных площадках 8 и 9 устанавливают водяной насос, который центрируется штифтами. Литое отверстие в площадке 8 соединяется с каналом 6 в крышке, который внутри раздваивается и заканчивается двумя круглыми отверстиями, выходящими на плоскость крепления к блок-картеру. Через отверстие площадки 9 сливается масло из водяного насоса.

К обработанной площадке 2 крепят компрессор кондиционера (по требованию заказчика), к площадке 4 — кронштейн компрессора пневмосистемы трактора. Литые полости в кронштейне и отверстие в площадке служат для слива масла из компрессора в поддон дизеля.

Площадки 7 предназначены для установки передней опоры. Она представляет собой стальной литой кронштейн с лапой, опирающейся на резиновый амортизатор. Опору крепят двумя шпильками и двумя болтами М14, проходящими через крышку.

Картер маховика — сложная чугунная отливка, включает в себя собственно картер маховика и картер распределительных шестерен. На картере 30 монтируют пусковое устройство, располагают топливные фильтры, топливный насос. К нему также крепят задние опоры двигателя и крышку сцепления.

Передним обработанным фланцем картер маховика прилегает к стальному щиту 36 и вместе с ним прикреплен к блок-картеру. Оба стыка уплотнены паронитовыми прокладками. Щит и картер маховика устанавливают по направляющим втулкам.

Пространство в картере маховика, закрытое щитом, служит картером для шестерен. В верхней его части на литой чугунной опоре находится шестерня привода топливного насоса. Опора отцентрирована по расточенному отверстию в щите и прикреплена к картеру маховика через щит. Соосно с опорой на противоположной стороне установлена проставка цилиндрической формы, на которой расположен топливный насос.

Справа к площадке 28 прикреплены топливные фильтры. На верхней площадке 29 находится выпускная труба дизеля. Вертикальная стенка отделяет вторую часть отливки, которая вместе с крышкой сцепления, закрепленным к ее фланцу с помощью 12 болтов, образует полость для маховика и сцепления.

В расточенном отверстии вертикальной стенки установлены резиновая манжета 35 и маслоотражатель, которые вместе с маслоотражателем коленчатого вала уплотняют полость картера дизеля со стороны маховика. На левой стороне картера маховика выполнен прилив для установки узлов пускового устройства. На фланце 31 расположен пусковой двигатель. Ниже в расточку установлен блок шестерен передачи от пускового двигателя к редуктору. Блок шестерен смонтирован в специальном стакане, который зафиксирован в расточке стопорным болтом. В расточку 33 вмонтирован редуктор пускового двигателя. На боковых сторонах картера маховика имеются площадки 32 для крепления кронштейнов задних опор дизеля. На картере маховика предусмотрены люки, закрытые штампованными крышками 34.

Корпусные детали дизеля СМД-86 конструктивно выполнены аналогично СМД-66. Блок-картер, головка цилиндров и нижняя крышка картера имеют большую длину из-за увеличенного числа цилиндров. В расточках верхней и нижней плиты каждого блока установлено по четыре гильзы цилиндров. В пяти вертикальных перегородках блок-картера имеется пять расточек под опоры распределительного вала и пять расточек под коренные подшипники коленчатого вала. В верхней плите каждого блока соответственно выполнены по четыре отверстия для прохода воздуха во впускные каналы головок цилиндров и по восемь отверстий для установки толкателей и штанг газораспределительного механизма. Длина нижней крышки картера также увеличена. Она закреплена 26-ю болтами M10 через прокладку. Головка цилиндров выполнена единой на четыре цилиндра. Крепят ее к верхней плите блока с помощью 21-ой шпильки через асбостальную прокладку. Порядок затяжки гаек шпилек крепления головки показан на рисунке 2, б. В пределах клапанной коробки каждой головки установлены по четыре стойки осей коромысел. Колпак клапанной коробки крепят четырьмя гайками с пластмассовыми рукоятками. Передняя крышка, щит и картер маховика полностью взаимозаменяемы с такими же деталями СМД-66.
При бесфланцевом креплении маховика его картер отличается расположением резиновой манжеты уплотнения заднего конца коленчатого вала. Для повышения надежности газового стыка на дизеле СМД-86 так же, как и на СМД-66, в отверстия прокладки под гильзы цилиндров устанавливают дополнительное алюминиевое кольцо или кольцо из второпласта. При установке алюминиевого кольца на верхнем торце бурта гильзы нарезают кольцевые канавки треугольного сечения. Установка дополнительного кольца снижает также удельный расход топлива на 2,7 … 4,0 г/кВт·ч. [Трактор ДТ-175С. Шевчук В.П. и др. 1988 г.]

Одноцилиндровый четырехтактный двигатель Д-20

На трактор ДТ-20 устанавливают одноцилиндровый четырехтактный двигатель Д-20 с воспламенением от сжатия. Смесеобразование происходит путем впрыска топлива в камеру, расположенную в поршне. Для уменьшения вибрации трактора на двигателе установлен механизм уравновешивания сил инерции поступательно движущихся масс шатунно-поршневой группы.

Рис. 1. Продольный разрез двигателя Д-20:

1 — картер; 2 — передняя крышка; 5 — водяной насос с вентилятором; 4 — радиатор; 5 — сальник; 6 — пыльник; 7 — шкив; 8 — шайба храповика; 9 — болт-храповик; 10 — передний кронштейн; 11 — маслоотражательная шайба; 12 — кольцо подвода смазки; 13 — шестерня; 14 — масляный насос; 15 — коренной шариковый подшипник; 16 — маслоприемник; 17 — коленчатый вал; 18 — корпус подшипника; 19 — крышка корпуса подшипника; 20 — войлочное кольцо; 21 — муфта сцепления; 22 — распорное кольцо; 23 — маховик; 24 — шатун; 25 — поршневой палец; 26 — поршень; 27 — корпус подогревательного устройства; 28 — спираль накала; 29 — головка цилиндра; 30 — впускной клапан; 31 — выпускной клапан; 32 — корпус термостата, 33 — гильза цилиндра; а — расточки для установки оси переднего моста.

В чугунном картере 1 (рис. 1) в двух однорядных шариковых подшипниках 15 вращается коленчатый вал 17. Осевые усилия, передающиеся ему, воспринимает задний подшипник, верхняя обойма которого зафиксирована между буртом корпуса 18 подшипника и крышкой 19. Кривошипная шейка коленчатого вала связана с нижней головкой шатуна 24. Верхней головкой шатун соединен пальцем 25 с поршнем 25, который движется в гильзе 33 цилиндра. На заднем конце коленчатого вала закреплен маховик 23. Болтами, ввернутыми в торец коленчатого вала, он прижимается к торцу распорного кольца 22. К маховику прикреплена муфта сцепления 21. На передний конец коленчатого вала напрессованы шестерня 13 привода механизма газораспределения и масляного насоса; распорная втулка с опорными кольцами, на которой свободно сидит кольцо 12 подвода смазки; маслоотражательная шайба 11 и шкив 7 привода водяного насоса н генератора. Все эти детали стянуты специальным болтом 9, завернутым в резьбовое отверстие на торце коленчатого вала. Головка болта выполнена в виде храповика. Передний конец коленчатого вала уплотнен резиновым каркасным сальником 5, перед которым расположен войлочный пыльник 5, помещенный в штампованной обойме. Задний конец коленчатого вала уплотнен войлочным кольцом 20, расположенным в кольцевой проточке задней крышки подшипника. Кроме того, на распорном кольце 22 имеется маслосгонная резьба.

Рис. 2. Поперечный разрез двигателя Д-20:

34 — крышка головки; 35 — форсунка; 36 — ручной пусковой насос; 37 — рым болт; 38 — сапун; 39 — масляный фильтр; 40 — сливная пробка; 41 — крышка картера; 42 — масломерный щуп; 43 — кулачковый валик; 44 — толкатель; 45 — штанга толкателя; 46 — топливный фильтр; 47 — валик декомпрессора; 48 — рычаг механизма декомпрессии; 49 — стержень; 50 — корпус крышки головки; 51 — стойка оси коромысел; 52 — коромысло; 53 — топливный насос.

Кулачковый валик 43 (рис. 2) механизма газораспределения вращается в двух шариковых подшипниках, расположенных в расточках картера двигателя. Шестерня, закрепленная на переднем конце валика, имеет вдвое большее число зубьев, чем находящаяся с ней в зацеплении шестерня коленчатого вала. Таким образом, кулачковый валик вращается с числом оборотов вдвое меньшим, чем коленчатый вал.

На кулачковом валике имеются два кулачка, которые воздействуют на толкатели 44. расположенные в вертикальных расточках картера двигателя. Толкатели через штанги 45 передают движение коромыслам 52 я через них клапанам 30 и 31 (рис. 1). перемещающимся в направляющих втулках, запрессованных в головку цилиндра.

На передней стенке картера в нижней ее части закреплен масляный насос 14, который приводится в действие от шестерни коленчатого вала. Масло к насосу поступает через маслоприемник 16, расположенный на внутренней стороне передней стенки картера.

Спереди картер закрыт крышкой 2, к которой прикреплен кронштейн 10 двигателя. В нижней части кронштейна 10 и крышки 2 имеются горизонтальные расточки а для установки оси переднего моста трактора.

На передней крышке картера смонтирован водяной насос 3 с вентилятором, кронштейн генератора и счетчик мото-часов, получающий вращение от валика уравновешивающего механизма.

Снизу картер закрыт крышкой 41 (рис. 2), в которую ввернута сливная пробка 40 с магнитом.

Сверху к картеру четырьмя шпильками прикреплена головка цилиндра 29 (рис. 1). В головке размещены впускной 30 и выпускной 31 клапаны и форсунка 35 (рис. 2).

К верхней плоскости головки присоединена стойка 51 оси коромысел и литой корпус 50 крышки с декомпрессионным механизмом.

Корпус 50 закрывается сверху штампованной крышкой 34. Сзади к головке прикреплен литой корпус 27 (рис. 1) подогревательного устройства. Патрубок корпуса соединен с воздухоочистителем. В передней части головки расположены глушитель-искрогаситель и корпус 32 термостата. Головка корпуса термостата соединена резиновым шлангом с патрубком верхнего бачка радиатора.

Радиатор 4 установлен на двух штампованных опорах, прикрепленных к переднему кронштейну двигателя. Патрубок нижнего бачка радиатора соединен резиновым шлангом с корпусом водяного насоса.

С левой (по ходу трактора) стороны картера двигателя размешены топливный фильтр 46 (рис. 2) и щуп 42 для замера уровня масла в картере.

С правой стороны смонтирован сапун 38 и масляный фильтр 39. Сзади к картеру двигателя прикреплен литой корпус, закрывающий маховик и соединяющий двигатель с главной передачей трактора. Справа на литом корпусе установлен механизм выключения насоса гидросистемы, который приводится в действие от валика уравновешивающего механизма.

Слева на переходной литой детали смонтирован топливный насос 53 (рис. 2) с регулятором. Насос приводится в действие от левого валика уравновешивающего механизма.

Рис. 3. Уравновешивающий механизм:

1 — шестерня; 2 — валик; 5 — передний груз; 4 — шариковый подшипник; 5 — задний груз.

По обеим сторонам гильзы цилиндра параллельно продольной оси двигателя расположены валики 2 (рис. 3) уравновешивающего механизма. Каждый валик вращается в двух шариковых подшипниках 4, запрессованных в расточки картера двигателя. На обоих концах валиков закреплены грузы 3 и 5. Таким образом, все четыре груза расположены симметрично относительно оси цилиндра. На передних концах валиков 2 закреплены шестерни 1, имеющие такое же число зубьев, что и шестерни коленчатого вала. Правый валик (если смотреть на двигатель спереди) приводится во вращение непосредственно шестерней распределительного вала, левый — через промежуточную шестерню, входящую в зацепление с шестерней распределительного вала. Следовательно, оба валика уравновешивающего механизма вращаются в противоположные стороны с числом оборотов, равным числу оборотов коленчатого вала. [Калиновский Н.Ф., Левитанус А.Д., Ходулин Ю.А. Трактор ДТ-20. 1965 г.]