Двигатели | Спецтехника

Четырехтактный четырехцилиндровый дизель Д-54А

На тракторе ДТ-54А установлен четырехтактный четырехцилиндровый дизель Д-54А, работающий на дизельном топливе ГОСТ 305—62 или ГОСТ 4749—49. Все механизмы и детали дизеля Д-54А (рис. 1 — 4) располагаются и крепятся на наружных поверхностях и внутри отлитой из чугуна коробки, называемой блок-картером.

Рис. 1. Дизель Д-54А (продольный разрез):

1 — головка цилиндров; 2 — водяная рубашка; 3 — штанга толкателя; 4 — распределительный вал; 5 — корпус уплотнения; 6 — картер муфты сцепления; 7 — маховик; 8 — венец маховика; 9 — задняя балка; 10 — масляный насос; 11 — шестерня привода масляного насоса; 12 — передняя балка; 13 — шестерня коленчатого вала; 14 — крышка; 15 — картер шестерен распределения; 16 — водяной насос с вентилятором; 17 — выпускной клапан; 18 — пружина клапана; 19 — шпилька; 20 — сапун; 21 — колпак клапанного механизма; 22 — коленчатый

Рис. 2. Дизель Д-54А (поперечный разрез):

23 — шатун; 24 — поршень; 25 — форсунка; 26 — вихревая камера; 27 — коромысло; 28 — блок-картер; 29 — гильза цилиндра; 30 — валик декомпрессионного механизма; 31 — толкатель; 32 — поддон картера.

Рис. 3. Дизель Д-54А (вид слева):

1 — вентилятор; 2 — винт натяжного ролика ремней вентилятора и водяного насоса; 3 — выпускная труба; 4 — патрубок для заливки масла; 5 — сухой центробежный пылеотделитель воздухоочистителя; 6 — воздухоочиститель; 7 — фильтр грубой очистки масла; 8 — фильтр тонкой очистки масла; 9 — опора задней балки; 10 — крышка опоры задней балки; 11 — масломерная линейка; 12 — механизм декомпрессии; 13 — передняя балка; 14 — болт; 15 — передняя опора.

Рис. 4. Дизель Д-54А (вид справа):

1 — рычаг автомата выключения; 2 — рычаг механизма декомпрессии; 3 — рычаг редуктора; 4 — пусковой двигатель; 5 — впускная труба; 6 — фильтр тонкой очистки топлива; 7 — глушитель пускового двигателя; 8 — форсунка; 9 — генератор; 10 — подкачивающая помпа; 11 — топливный насос; 12 — поддон картера; 13 — фильтр грубой очистки топлива; 14 — редуктор пускового устройства; 15 — рычаг муфты сцепления пускового устройства; 16 — регулятор числа оборотов дизеля.

Внутри блок-картера 28 (рис. 1 и 2) расположены детали кривошипно-шатунного механизма: гильзы 29, поршни 24, шатуны 23, коленчатый вал 22 с подшипниками.

К верхней плоскости блок-картера крепится головка 1 цилиндров. В головке цилиндров имеются литые вихревые камеры 26, в которые вставлены форсунки 25 по одной на каждый цилиндр. В головке цилиндров расположены впускные и выпускные клапаны.

Сверху на головке цилиндров расположены коромысла 27, пружины 18 клапанов и другие детали клапанного механизма. Клапанный механизм закрыт колпаком 21, на котором расположен сапун 20. Внутри блок-картера размещаются некоторые детали системы газораспределения: распределительный вал 4, толкатели 31, штанги 3 толкателей. Полость вокруг гильз цилиндров внутри верхней части блок-картера заполняется водой и образует водяную рубашку, которая является частью системы охлаждения дизеля.

К передней плоскости блок-картера прикреплен картер 15 шестерен, закрытый крышкой 14, к которой привернута передняя балка 12. В картере 15 размещены шестерни, передающие вращение распределительному валу и кулачковому валу топливного насоса.

Вверху к передней плоскости блок-картера прикреплен водяной насос 16 с вентилятором.

К задней плоскости блок-картера прикреплена балка 9, к которой привернут картер 6 муфты сцепления. К этой же плоскости прикреплен корпус 5 уплотнения. Внутри задней балки расположены маховик 7 и муфта сцепления.

К нижней плоскости блок-картера крепятся масляный насос 10 и поддон картера 32. С левой стороны дизеля по ходу трактора к блок-картеру прикреплены: патрубок 4 (рис. 3) для заливки масла в картер, масломерная линейка 11 для проверки уровня масла в картере, масляные фильтры 7 и 8. К обработанным площадкам на средней части блок-картера привернуты пластины валиков декомпрессионного механизма 12.

К головке цилиндров привернута выпускная труба 3, через которую из цилиндров дизеля выходят отработавшие газы, и прикреплен воздухоочиститель 6.

Задняя балка дизеля имеет две опоры 9 для установки и закрепления дизеля на переднем поперечном брусе рамы трактора при помощи крышек 10. С передней балкой 13 дизеля шарнирно соединена передняя опора 15, которая закреплена болтами 14 на переднем брусе рамы трактора.

Таким образом, дизель имеет три точки опоры для крепления на раме трактора, причем одна из них шарнирная. Такое крепление дизеля предохраняет его опоры от поломок при перекосах рамы трактора во время движения.

С правой стороны дизеля к блок-картеру прикреплен топливный насос 11 (рис. 4), объединенный в один агрегат с регулятором 16 и подкачивающей помпой 10. Рядом с топливным насосом к блок-картеру привернут фильтр 6 тонкой очистки топлива. К задней балке дизеля крепится корпус редуктора 14, на котором устанавливается бензиновый пусковой двигатель 4, служащий для запуска дизеля.

С правой стороны к головке цилиндров крепится впускная труба 5, по которой в цилиндры дизеля засасывается необходимый для сгорания топлива воздух, и генератор освещения трактора при работе ночью. [Гуревич А.М., Горожанкин В.И. Трактор ДТ-54А. 1968 г.]

Четырехтактный двигатель Д-260.2

На тракторе БЕЛАРУС-1221.2 установлен шестицилиндровый, рядный, четырехтактный двигатель Д-260.2/Д-260.2С/Д-260.2S2 с турбонаддувом (с охладителем наддувочного воздуха для Д-260.2S2), непосредственным впрыском топлива, жидкостным охлаждением. Запуск двигателя осуществляется электростартером.

Двигатель (рис. 1, 2) состоит из блока цилиндров, двух головок цилиндров, кривошипно-шатунного механизма, механизма газораспределения, а также систем питания, смазки, охлаждения, пуска, электрооборудования.

Рис. 1. Двигатель Д-260.2 (продольный разрез):

1 — картер; 2 — масляный насос; 3 — гаситель крутильных колебаний; 4 — шкив коленчатого вала; 5 — ремень вентилятора; 6 — крышка шестерен газораспределения; 7 — шкив натяжной; 8 — ремень генератора; 9 — вентилятор; 10 — водяной насос;11 — корпус термостата; 12 — поршневой палец; 13 — шатун; 14 — поршень; 15 — гильза цилиндра; 16 — колпак; 17 — крышка головки цилиндров; 18 — головка цилиндров; 19 — прокладка головки цилиндров; 20 — блок цилиндров; 21 — задний лист; 22 — маховик; 23 — противовес; 24 — крышка; 25 — коленчатый вал; 26 — маслоприемник; 27 — форсунка охлаждения поршня

Рис. 2. Двигатель Д-260.2 (поперечный разрез):

1 — распределительный вал; 2 —толкатель; 3 — клапан; 4 — направляющая втулка клапана; 5 — штанга; 6 — турбокомпрессор; 7 — коромысло; 8 — валик; 9 — тарелка; 10 — сухарики;11 — пружина внутренняя; 12 — пружина наружная; 13 — стойка; 14 — форсунка; 15 — топливный насос*; 16 — насос ручной подкачки топлива; 17 — пробка для удаления воздуха из головки топливного насоса; 18 — уплотнительная манжета

* — Показанный на рис. 2 топливный насос распределительного типа в настоящее время не применяется. Двигатели Д-260.2/ Д-260.2С/ Д-260.2S2 комплектуются насосами рядного типа 363-40 (ОАО «ЯЗДА», Россия) или PP6M10P1f («Моторпал», Чехия).

Блок цилиндров (20) (рис. 1) выполнен в виде моноблока, представляет собой жесткую чугунную отливку. В расточках блока установлены шесть съемных гильз (15), изготовленных из специального чугуна. Гильза устанавливается в блок цилиндров по двум центрирующим поясам. В верхнем поясе гильза закрепляется буртом, в нижнем — уплотняется двумя резиновыми кольцами. Снизу блок цилиндров закрыт литым масляным картером (1), выполненным из алюминиевого сплава. Две взаимозаменяемые головки цилиндров (18) (по одной на три цилиндра) отлиты из чугуна. Головки цилиндров имеют вставные седла клапанов, изготовленные из жаропрочного и износостойкого сплава. На головках цилиндров устанавливаются форсунки (14) (рис.2) (по три на каждую головку). Для уплотнения разъема между головками и блоком цилиндров установлена прокладка (19) из асбостального полотна. Отверстия для гильз цилиндров и масляного канала окантованы листовой сталью. При сборке двигателя на заводе цилиндровые отверстия прокладки дополнительно окантовываются фторопластовыми кольцами.

Кривошипно-шатунный механизм (рис. 1) включает коленчатый вал (25) с коренными и шатунными подшипниками, маховик (22), поршни (14) с поршневыми кольцами и пальцами, шатуны (13). Коленчатый вал — стальной, семиопорный, с противовесами. В шатунных шейках имеются полости для дополнительной центробежной очистки масла, закрытые резьбовыми заглушками. На передний конец вала устанавливаются: шестерня привода механизма газораспределения, шестерня привода масляного насоса, шкив привода водяного насоса, генератора и компрессора кондиционера воздуха (если установлен). Для снижения уровня крутильных колебаний коленчатого вала на шкиве установлен жидкостной гаситель крутильных колебаний (3) (рис. 1).

Поршень изготовлен из алюминиевого сплава. В днище поршня выполнена камера сгорания. В верхней части установлены три компрессионных и одно маслосъемное кольцо с расширителем. Верхнее компрессионное кольцо — трапецеидальное. Под верхнее кольцо в поршне установлена «неризистовая» вставка.

Поршневой палец полый, изготовлен из хромоникелевой стали. Осевое перемещение пальца в бобышках поршня ограничивается стопорными кольцами.

Шатун — стальной, двутаврового сечения. В верхнюю головку его запрессована втулка. Для смазки поршневого пальца в верхней головке шатуна и втулке имеется отверстие. Нижняя головка состоит из шатуна и крышки, которые имеют одинаковую маркировку. Крышки шатунов — не взаимозаменяемы. Кроме того, шатуны имеют обозначения групп по массе верхней и нижней головок, которые наносятся на торцовой поверхности верхней головки шатуна. На двигателе должны быть установлены шатуны одной группы.

Вкладыши коренных и шатунных подшипников коленчатого вала тонкостенные, изготовленные из биметаллической полосы. По внутреннему диаметру вкладыши изготавливаются двух размеров в соответствии с номиналом шеек коленчатого вала.

Маховик изготовлен из чугуна, крепится к фланцу коленчатого вала болтами. На маховик напрессован стальной зубчатый венец.

Механизм газораспределения (рис. 2) состоит из шестерен, распределительного вала, впускных и выпускных клапанов, а также деталей их установки и привода.

Распределительный вал (1) — четырехопорный, получает вращение от коленчатого вала через шестерни распределения.

Толкатели (2) — стальные, имеют сферические донышки. Кулачки распределительного вала изготовлены с небольшим наклоном, за счет этого толкатели в процессе работы совершают вращательное движение.

Штанги (5) толкателей изготовлены из стального прутка. Сферическая часть, входящая внутрь толкателя, и чашка штанги закалены.

Коромысла клапанов (7) — стальные, качаются на валиках, установленных в стойках. Валик коромысел полый, имеет шесть радиальных отверстий для смазки коромысел. Перемещения коромысел вдоль валиков ограничивается распорными пружинами.

Впускные и выпускные клапаны (3) изготовлены из жаропрочной стали, перемещаются в направляющих втулках, запрессованных в головки цилиндров. Каждый клапан закрывается под действием двух пружин: наружной (12) и внутренней (10), которые закреплены на его стержне с помощью тарелки (9) и сухариков (10). Уплотнительные манжеты (18), установленные на направляющие втулки клапанов, исключают попадание масла в цилиндры двигателя через зазоры между стержнями клапанов и направляющими втулками. [Руководство по эксплуатации тракторов «БЕЛАРУС-1221.2/1221 В.2/1221.3». 2009г.]

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.]