Общее устройство тракторного двигателя
Основу поршневого двигателя внутреннего сгорания составляет блок цилиндров, внутри и снаружи которого располагаются детали его механизмов и систем.
Сверху блок цилиндров закрыт головкой, а снизу поддоном.
В передней части укреплен картер распределительных шестерен, а в задней — картер маховика.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
В число механизмов и систем двигателя, а также их основных показателей входят следующие.
Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования возвратно-поступательного движения поршня (поршней) во вращательное коленчатого вала. Кроме того, он участвует в преобразовании тепловой энергии в механическую.
Действие механизма состоит в том, что поршень, совершая возвратно-поступательное движение через шатун, вращает коленчатый вал 1 в подшипниках.
При возвратно-поступательном движении поршни занимают различные положения, при которых изменяется объем цилиндра.
Верхняя мертвая точка (в. м.т.) — такое положение поршня в цилиндре, при котором расстояние от дна поршня до оси коленчатого вала наибольшее.
Нижняя мертвая точка (н. м.т.) — положение поршня в цилиндре, при котором расстояние от дна поршня до оси коленчатого вала наименьшее.
Ход поршня S равен перемещению его между мертвыми точками.
Рабочий объем цилиндра Vh — равен объему, освобожденному поршнем, при движении от в. м. т. к н. м. т.
Объем камеры сжатия Ус — объем, образующийся над поршнем, когда он находится в в. м. т.
Рис. 1. Основные части двигателя внутреннего сгорания:
1 — кривошипно-шатунный механизм; 2 — газораспределительный механизм; 3— система питания; 4 — система охлаждения; 5 — вентиляция картера; 6 — уравновешивающий механизм; 7 — смазочная система; 8 — система пуска; 9 — поддон; 10 — блок цилиндров; 11 — головка цилиндров.
Газораспределительный механизм (см. рис. 3) предназначен для сообщения камеры сгорания цилиндра (в строго установленные моменты) с впускным и выпускным каналами двигателя.
Уравновешивающий механизм устанавливают на некоторых двигателях для устранения вредного действия инерционных сил, возникающих при работе криво-шипно-шатунного механизма.
Системы питания и регулирования служат для очистки воздуха и топлива от механических примесей и воды и подачи их в камеру сгорания, а также для обеспечения равномерного вращения коленчатого вала двигателя во время его работы с переменными нагрузками.
Смазочная система обеспечивает очистку и подачу чистого масла к рабочим поверхностям деталей двигателя для уменьшения трения и отвода излишней теплоты от них.
Система охлаждения отводит избыточную теплоту от деталей двигателя и поддерживает необходимый тепловой режим во время его работы.
Система пуска используется для вращения коленчатого вала при пуске двигателя.
Система зажигания применяется у двигателей, работающих на бензине, для воспламенения рабочей смеси. У тракторных двигателей, работающих на дизельном топливе, такая система отсутствует, а топливо самовоспламеняется от высокой температуры, образующейся в камере сгорания на такте сжатия.
Вентиляция картера двигателя. Во время работы двигателя, через неплотности между поршневыми кольцами и цилиндрами, из камер сгорания в картер поступают продукты сгорания, воздух, пары топлива и воды. Эти вещества, попадая в картер и перемещаясь с распыленным маслом, вызывают его ускоренное старение, коррозию деталей двигателя, создают в камере повышенное давление и утечку масла через различные уплотнения двигателя.
Рис. 2. Схема двигателя:
а — поршень в верхней мертвой точке; б — поршень в нижней мертвой точке; 1 — коленчатый вал; 2 — поршень; 3 — шатун; 4 — цилиндр.
Для того чтобы избежать повышения чрезмерного давления, на двигателе устанавливают устройство под названием сапун, при помощи которого картер сообщается с атмосферой, окружающей двигатель; через него и выходят наружу все прорвавшиеся газы из камеры сгорания. Если в картере двигателя после прекращения его работы давление остывшего в нем воздуха окажется ниже атмосферного, то воздух из атмосферы войдет через сапун в картер и устранит вакуум.
Сапуны у разных двигателей делают по-разному: у одних, например, сапун представляет собой трубку А, у основания которой установлена фильтрующая набивка из стальной проволоки, предназначенной для защиты картера от попадания в него пыли, песка и предотвращения выброса из картера масла в атмосферу. У других двигателей сапун Б соединен с крышкой заливного патрубка для заправки маслом.
На отечественных тракторах установлены поршневые двигатели внутреннего сгорания. Принцип их работы основан на свойстве нагреваемых газов расширяться.
Ниже приведено назначение механизмов и систем двигателей.
Кривошипно-шатунный механизм воспринимает силу давления газов, нагревшихся при сгорании топливовоздушной смеси, и преобразует возвратно-поступательное движение поршйя во вращательное движение коленчатого вала. Этот механиз двигателя состоит из цилиндра с головкой, поршня с кольцами поршневого пальца, шатуна, коленчатого вала, маховика картера (с поддоном).
Распределительный механизм своевременно впускает в цилиндр топливовоздушную смесь (у карбюраторных двигателей) или воздух (у дизелей) и выпускает из цилиндра отработавшие газы. Механизм образуют распределительный вал, шестерни, клапаны и их пружины, коромысла, штанги и толкатели.
Система питания и регулирования обеспечивает двигатель нужным количеством топливовоздушной смеси определенного состава.
Система охлаждения поддерживает нормальный тепловой режим работающего двигателя.
Система смазки подает масло к трущимся деталям двигателя, которое уменьшает трение и износ.
Система зажигания обеспечивает у карбюраторных двигателей воспламенение в цилиндре рабочей смеси.
Система пуска обеспечивает пуск двигателя.
Если перемещать поршень в цилиндре, коленчатый вал начнет вращаться, и наоборот, если вращать коленчатый вал, поршень будет двигаться вверх и вниз, т. е. возвратно-поступательно.
Крайние положения поршня называют мертвыми точками: в верхней мертвой точке ( ВМТ ) поршень наиболее удален от оси коленчатого вала, а в нижней ( НМТ ) максимально приближен к оси коленчатого вала. В мертвых точках скорость поршня равна нулю.
Расстояние, проходимое поршнем от одной мертвой точки до другой, называют ходом S поршня. Ход поршня равен удвоенному радиусу кривошипа коленчатого вала.
Пространство цилиндра над поршнем, находящимся в ВМТ , называют камерой сгорания (Vc), а пространство над поршнем, когда он находится в НМТ , — полным объемом цилиндра (Уд).
Пространство, освобожденное поршнем при перемещении из ВМТ к НМТ , называется рабочим объемом цилиндра (Vh). Это разность между полным объемом цилиндра и объемом камеры сгорания.
Рис. 3. Одноцилиндровый поршневой двигатель:
а — схема устройства; б — основные обозначения;
1 — коленчатый вал; 2 — маховик; 3—картер; цилиндр; 5 — шатун; 6 — поршень; 7 — поршневой палец; 8 — головка цилиндра; 9 — канал для впуска воздуха или горючей смеси; 10 и 15 — клапаны; 11 и 14 — пружины клапанов; 12 и 13 — коромысла; 16 — канал для выпуска отработавших газов; 11 — штанга толкателя; 18 — толкатель; 19 — кулачок; 20 — распределительный вал; 21 и 22 — шестерни привода распределительного вала.
Общее устройство тракторного двигателя
На тракторах МТЗ-80, МТЗ-82 (МТЗ-80Л, МТЗ-82Л) установлен четырехцилиндровый четырехтактный дизель номинальной мощностью 59 кВт (80 л.с.) Д-240 с электростартером (Д-240Л с пусковым двигателем). На рисунке 1 показан общий вид дизеля Д-240.
Рис. 1. Дизель Д-240:
а — вид справа; б — вид слева; 1 — картер; 2 — задний лист; 3 — маховик; 4 — маслозаливнавная горловина; 5 — фильтр грубой очистки топлива; 6 — воздухоочиститель; 7 — выпускной коллектор; 8 — головка цилиндров; 9 -сапун; 10 — бачок электрофакелъного подогревателя; 11 — электрофакельнын подогреватель; 12 — генератор; 13 — термостат; 14 — водяной насос; 15 — вентилятор; 16 — ремень вентилятора; 17 — передняя опора; 18 — центробежный масляный фильтр; 19 — масломерная линейка; 20- топливный насос; 21 — форсунка; 22 — механизм аварийного останова; 23 — впускной коллектор; 24 — фильтр тонкой очистки топлива; 25 — стартер.
В дизеле применена неразделенная камера сгорания с объемнопленочным смесеобразованием (рис. 2). Одна часть впрыснутого топлива распыляется в объеме камеры сгорания, а другая — растекается по ее поверхности, образуя тонкую пленку. Первая часть топлива интенсивно перемешивается с потоком сжатого нагревшегося воздуха, активно испаряется и сгорает — происходит процесс так называемого предварительного воспламенения топлива. Камере сгорания придана шатровая форма, которая способствует созданию завихрений воздушного потока и лучшему перемешиванию топлива и воздуха. Вторая часть топлива (в виде пленки) испаряется, нагреваясь от стенки камеры сгорания и потока сжатого нагревшегося воздуха (последующее воспламенение топлива). Постепенно развивающийся процесс сгорания топлива создает условия для экономичной и, как говорят, мягкой работы дизеля, которая характеризуется плавно нарастающими нагрузками на кривошипно-шатунный механизм.
Рис. 2. Схема камеры сгорания:
1-форсунка; 2 — головка блока; 3 — гильза; 4 — поршень; 5 — камера сгорания.
Как и всякий дизель, двигатель Д-240 (Д-240Л) состоит из кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов и систем: смазочной, охлаждения, питания и пуска.
Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования прямолинейного возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.
Механизм газораспределения предназначен для впуска в цилиндр порции воздуха и выпуска из него отработавших газов в строго определенные моменты и промежутки времени.
Смазочная система служит для подвода смазочных материалов к трущимся деталям с целью уменьшения трения между ними, а также частичного отбора тепла.
Система охлаждения необходима для поддержания нормального теплового режима дизеля. В дизелях применяется жидкостная, обычно водяная, система охлаждения.
Система питания предназначена для точно дозированной и своевременной подачи топлива, а также воздуха в цилиндры дизеля и их тщательной фильтрации.
Система пуска служит для пуска дизеля.
На рисунке 3, а, б (см. форзац) показаны разрезы дизеля Д-240 (Д-240Л), которые позволяют ознакомиться с его общим устройством.
Рис. 3. Дизель. Д-240 (Д-240Л):
а продольный разрез; б- поперечный разрез, 1 коленчатый вал; 2 — масляный картер;.3 — приемник масляного насоса; 4 — масляный насос; 5 — амортизатор, 6 — вентилятор; 7 — водяной насос; 8 — поршневой палец; 9 — Поршень; 10 — клапан; 11 — ось коромысел; 12 — воздухоочиститель; 13 — штанга; 14- маховик; 15 — распределительный вал; 16 — шатун; 17- гильза, 18 масляный фильтр, 19 фильтр грубой очистки топлива; 20 — выпускной коллектор; 21 — головка цилиндров; 22 — крышка головки; 23 — колпак крышки; 24 электрофакельный подогреватель с топливным бачком; 25 — впускной коллектор; 26 — форсунка; 27 — фильтр тонкой очистки топлива. 28 — топливный насос
Устройство двигателей тракторов МТЗ: МТЗ-80, МТЗ-82 и МТЗ-80Л, МТЗ-82Л
На тракторах МТЗ-80, МТЗ-82 и МТЗ-80Л, МТЗ-82Л установлен четырехцилиндровый четырехтактный дизельный двигатель номинальной мощностью 80 л. с.: соответственно Д-240 (с электростартером) и Д-240Л (с пусковым двигателем).
В двигателе применена неразделенная камера сгорания с объемно-пленочным смесеобразованием. Часть впрыскнутого топлива распиливается в объеме камеры сгорания, а другая растекается по ее поверхности, образуя тонкую пленку. Первая часть топлива интенсивно перемешивается с потоком сжатого нагревшегося воздуха, активно испаряется и сгорает: происходит процесс так называемого предварительного воспламенения топлива. Камере сгорания придана шатровая форма, которая способствует созданию завихрений воздушного потока и лучшему перемешиванию топлива и воздуха. Вторая часть топлива (в виде пленки) испаряется с внутренней стороны, нагреваясь от стенки камеры сгорания, и с наружной, соприкасаясь с потоком сжатого нагревшегося воздуха (последующее воспламенение топлива). Постепенно развивающийся процесс сгорания топлива создает условия для экономичной и, как говорят, мягкой работы двигателя, которая характеризуется плавно нарастающими нагрузками на кривошипно-шатунный механизм.
Рис. Схема камеры сгорания: 1 — форсунка; 2 — головка блока; 3 — гильза; 4 — поршень; 5 — камера сгорания.
Рис. Двигатель Д-240: а — вид справа; б — вид слева: 1 — поддон блок-картера; 2 — задний лист; 3 — венец маховика; 4 — маслозаливная горловина; 5 — фильтр грубой очистки топлива; 6 — воздухоочиститель; 7 — выпускной коллектор; 8 — головка блока цилиндров; 9 — электрофакельный подогреватель; 10 — генератор; 11 — корпус термостата; 12 — вентилятор; 13 — водяной насос; 14 — ремень вентилятора; 15 — передняя опора; 16 — блок-картер; 17 — центробежный масляный фильтр: 18 — сапун; 19 — масломерная линейка; 20 — топливный насос; 21 — форсунка; 22 — механизм аварийного останова; 23 — впускной коллектор; 24 — фильтр тонкой очистки топлива; 25 — стартер.
Рис. Двигатель Д-240Л (вид слева): 1 — воздухоочиститель пускового двигателя; 2 — пусковой двигатель; 3 — стартер пускового двигателя; 4 — редуктор пускового двигателя (остальные детали такие же, как у двигателя Д-240 на рисунке выше).
На рисунке а и б показан общий вид двигателя Д-240, а на рисунке 5 — общий вид двигателя Д-240Л. Эти рисунки не только дают представление о внешнем виде двигателя, но и позволяют ознакомиться с взаимным расположением его основных и вспомогательных узлов, механизмов и устройств.
Как и всякий дизель, двигатель Д-240 (Д-240Л) состоит из ряда механизмов и систем. Главные из них кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы и системы смазки, охлаждения, питания и пуска.
Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования прямолинейного возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.
Механизм газораспределения предназначен для впуска в цилиндр порций воздуха и выпуска из него отработавших газов в строго определенные моменты и промежутки времени.
Система смазки служит для подвода смазочных материалов к трущимся деталям с целью уменьшения трения между ними, а также частичного отбора тепла.
Система охлаждения необходима для поддержания нормального теплового режима двигателя. В дизельных двигателях применяется жидкостная (обычно водяная) система охлаждения.
Система питания предназначена для точно дозированной и своевременной подачи топлива в цилиндры двигателя.
Система пуска служит для запуска двигателя.
На рисунке ниже (а и б) показаны разрезы двигателя Д-240 (Д-240Л), которые позволяют ознакомиться с его общим устройством, рассмотреть его основные механизмы, узлы и системы.
Рис. Двигатель Д-240 (Д-240Л): а — продольный разрез; б — поперечный разрез: 1 — коленчатый вал; 2 — масляный картер; 3 — приемник масляного насоса; 4 — масляный насос; 5 — амортизатор; 6 — вентилятор; 7 — водяной насос; 8 — поршневой палец; 9 — поршень; 10 — клапан; 11 — валик коромысел; 12 — воздухоочиститель; 13 — штанга; 14 — маховик; 15 — распределительный вал; 16 — шатун; 17 — гильза; 18 — масляный фильтр; 19 — фильтр грубой очистки топлива; 20 — выпускной коллектор; 21 — головка; 22 — крышка головки; 23 — колпак крышки; 24 — электрофакельный подогреватель; 25 — впускной коллектор; 26 — форсунка; 27 — фильтр тонкой очистки топлива; 28 — топливный насос.
