Устройство двигателя трактора МТЗ
Устройство двигателя трактора МТЗ: механизмы, системы охлаждения и питания, характеристики Д-240 и Д-243, порядок работы цилиндров, ТО.
Тракторы МТЗ-80 и МТЗ-82 комплектуют четырехтактными дизелями рядной компоновки: Д-240, его модернизацией Д-243 или более поздним Д-245. Все три двигателя без турбонаддува, с непосредственным впрыском топлива и жидкостным охлаждением, а по устройству они настолько близки, что для ремонта и обслуживания подходят одни и те же инструкции. Разберем, из каких узлов собран мотор МТЗ, какие у него характеристики и в каком порядке работают цилиндры.
Какие двигатели устанавливают на тракторы МТЗ
Базовый вариант для МТЗ-80 и МТЗ-82 - Д-240 Минского моторного завода. Это четырехцилиндровый рядный дизель с неразделенной камерой сгорания и объемно-пленочным смесеобразованием: топливо распыляется форсункой прямо в камеру в поршне, а не в отдельную предкамеру, как у моторов с разделенным сгоранием.
Д-243 - модернизация Д-240 с доработанной топливной аппаратурой. Внешне и по компоновке двигатели почти неотличимы, разница в настройках ТНВД, форме камеры сгорания и итоговых мощностных показателях.
Д-245 отличается сильнее: у части модификаций появился турбонаддув, изменены головка блока и система питания. На МТЗ-80/82 такой мотор ставили реже, чаще он встречается на более поздних модификациях МТЗ и на грузовиках.
Общее у всех трех моторов - четыре цилиндра в один ряд, мокрые сменные гильзы, сухой поддон картера и запуск от пускового двигателя или электростартера. Как эти узлы связаны с остальной трансмиссией и ходовой частью, подробнее описано в статье про Устройство трактора МТЗ-80 и МТЗ-82: общая схема.
Технические характеристики двигателей Д-240 и Д-243
Ключевые параметры Д-240:
- рабочий объем - 4,75 л;
- диаметр цилиндра - 110 мм;
- ход поршня - 125 мм;
- степень сжатия - 16;
- номинальная мощность - около 80 л.с.;
- номинальная частота вращения коленвала - 2200 об/мин;
- порядок работы цилиндров - 1-3-4-2.
У Д-243 те же геометрические размеры цилиндропоршневой группы, но за счет доработанной топливной аппаратуры и уточненных фаз впрыска мощность поднята примерно до 81 л.с., а расход топлива на номинальном режиме немного снижен. Ресурс цилиндропоршневой группы у Д-243 выше благодаря более точному дозированию топлива и меньшей тепловой нагрузке на детали.
Для сравнения: у Д-245 с наддувом рабочий объем остался тем же, 4,75 л, но за счет турбины мощность у отдельных модификаций доходит до 95-110 л.с.
Кривошипно-шатунный механизм
Кривошипно-шатунный механизм превращает возвратно-поступательное движение поршней во вращение коленчатого вала. У Д-240 и Д-243 он состоит из блока цилиндров, коленвала, поршней, шатунов и маховика.
Блок цилиндров отлит из чугуна, цилиндры выполнены в виде мокрых сменных гильз - при износе их можно заменить без расточки блока. Коленчатый вал пятиопорный, кованый, с противовесами для гашения инерционных сил. На переднем конце вала закреплен шкив привода вентилятора и водяного насоса, на заднем - маховик с зубчатым венцом для пускового устройства.
Поршни алюминиевые, с камерой сгорания в днище (для непосредственного впрыска форма камеры точно рассчитана под конус распыла форсунки). На каждом поршне по четыре кольца: два компрессионных и два маслосъемных, они удерживают компрессию и не дают маслу попадать в камеру сгорания. Шатуны стальные, кованые, с косым разъемом нижней головки под шатунную шейку коленвала.
Маховик выполняет две задачи: сглаживает неравномерность крутящего момента между тактами разных цилиндров и участвует в пуске двигателя вместе со сцеплением. Если вас интересует, как маховик и коленвал взаимодействуют со сцеплением при передаче крутящего момента на трансмиссию, эта тема подробно раскрыта в материале про Устройство сцепления трактора МТЗ.
Газораспределительный механизм и порядок работы цилиндров
Газораспределительный механизм отвечает за впуск воздуха и выпуск отработавших газов в нужный момент такта. У Д-240 и Д-243 он верхнеклапанный, с нижним расположением распределительного вала в блоке цилиндров. Распредвал приводится шестеренчатой передачей от коленвала, клапаны открываются через толкатели, штанги и коромысла.
На каждый цилиндр приходится по одному впускному и одному выпускному клапану. Зазоры клапанов регулируют вручную по щупу при плановом ТО, отклонение от нормы ведет либо к падению мощности, либо к перегреву клапанов и прогару седел.
Порядок работы цилиндров у Д-240 и Д-243 - 1-3-4-2. Такая последовательность вспышек распределяет нагрузку на коленвал равномерно и снижает крутильные колебания по сравнению, например, с порядком 1-2-3-4. Отсчет цилиндров ведется от вентилятора: первый цилиндр ближе к переднему торцу двигателя, четвертый - у маховика.
Система питания: ТНВД, форсунки и камера сгорания
Система питания дизеля Д-240 включает топливный бак, фильтры грубой и тонкой очистки, топливоподкачивающий насос низкого давления, топливный насос высокого давления (ТНВД) рядного типа и форсунки закрытого типа.
ТНВД дозирует топливо под высоким давлением и подает его строго по порядку работы цилиндров через форсунки. Момент впрыска регулируется муфтой опережения впрыска на валу насоса: слишком раннее или позднее впрыскивание снижает мощность и увеличивает расход топлива. Форсунки распыляют топливо через многодырчатый распылитель прямо в камеру сгорания в днище поршня - это и есть неразделенная камера с объемно-пленочным смесеобразованием, о которой шла речь выше.
Воздух в цилиндры поступает через воздухоочиститель с сухим сменным фильтрующим элементом (на ранних Д-240 встречается инерционно-масляная схема очистки). Забитый или поврежденный воздушный фильтр приводит к недостатку воздуха, неполному сгоранию топлива и появлению черного дыма из выхлопной трубы.
Система охлаждения двигателя
Система охлаждения жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией. В блоке цилиндров и головке блока проходят рубашки охлаждения, по которым насос гонит охлаждающую жидкость через радиатор.
Основные элементы системы:
- водяной насос центробежного типа, приводится ремнем от шкива коленвала;
- радиатор трубчато-пластинчатого типа с вентилятором принудительного обдува;
- термостат, который перекрывает большой круг циркуляции, пока двигатель не прогреется до рабочей температуры;
- расширительный бачок и датчик температуры на приборной панели.
Рабочий диапазон температуры охлаждающей жидкости - 80-95 градусов. Перегрев чаще всего вызван низким уровнем жидкости, накипью в рубашках охлаждения, ослабленным натяжением ремня вентилятора или неисправным термостатом, который не открывается на большой круг.
Система смазки
Система смазки комбинированная: часть узлов смазывается под давлением, часть - разбрызгиванием. Масляный насос шестеренчатого типа забирает масло из поддона картера и подает его под давлением к коренным и шатунным подшипникам коленвала, к опорам распредвала и к коромыслам клапанного механизма. Стенки цилиндров, поршневые пальцы и кулачки распредвала смазываются масляным туманом и разбрызгиванием при работе кривошипно-шатунного механизма.
В магистрали смазки установлен масляный фильтр полнопоточного типа, а на некоторых модификациях - дополнительный центробежный фильтр (масляная центрифуга) для тонкой очистки от продуктов износа. Давление масла контролируется указателем на приборной панели, минимальное рабочее давление на прогретом двигателе на холостых оборотах - около 0,8-1 кгс/см².
Система пуска
Штатный способ запуска двигателя Д-240 и Д-243 - электростартер, который через зубчатый венец маховика проворачивает коленвал. При отрицательных температурах для облегчения пуска применяют электрофакельный подогреватель: он подогревает воздух во впускном коллекторе перед пуском и в первые секунды работы холодного двигателя, улучшая воспламенение топлива.
На части машин выпуска до модернизации сохранился пусковой двигатель - небольшой бензиновый мотор с редуктором и механизмом сцепления, который раскручивает коленвал основного дизеля через шестерню. Такая схема встречается на ранних МТЗ-80, на более поздних машинах ее вытеснил электростартер как более простой и надежный в обслуживании вариант.
Отличия двигателей МТЗ-80 и МТЗ-82
МТЗ-80 и МТЗ-82 построены на одной базе, а главное различие между ними - привод передних колес: МТЗ-82 полноприводный, МТЗ-80 - заднеприводный. На сам двигатель это напрямую не влияет, оба трактора комплектуются одинаковыми моторами Д-240 или Д-243 в зависимости от года выпуска и модификации.
Различия, которые все же есть, связаны в основном с обвязкой двигателя под конкретное шасси: расположением навесного оборудования, генератора, компрессора (если он предусмотрен комплектацией) и элементов крепления к раме. Сам блок цилиндров, головка блока, кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы у моторов на МТЗ-80 и МТЗ-82 идентичны.
Обслуживание и типичные неисправности
Плановое техническое обслуживание с проверкой систем питания, охлаждения и смазки производитель рекомендует проводить каждые 240 моточасов. Масло и масляный фильтр меняют чаще, конкретный интервал указан в руководстве по эксплуатации и зависит от условий работы трактора.
Частые неисправности двигателей Д-240 и Д-243:
- падение давления масла из-за износа коренных и шатунных подшипников или забитого маслоприемника;
- перегрев из-за накипи в системе охлаждения, порванного ремня или неисправного термостата;
- дымление на выхлопе: белый дым говорит о попадании охлаждающей жидкости в цилиндры или о непрогретом двигателе, черный - о переобогащенной смеси и проблемах с ТНВД или форсунками, синий - об износе маслосъемных колец;
- затрудненный пуск в холодное время из-за неисправного электрофакельного подогревателя, севшего аккумулятора или загустевшего масла.
Большинство неисправностей выявляют по внешним признакам без разборки двигателя: по цвету выхлопа, показаниям приборов и по звуку работы. Если требуется вмешательство в узлы кривошипно-шатунного механизма, двигатель обычно снимают и разбирают на стенде, поскольку доступ к коренным подшипникам и гильзам цилиндров без снятия ограничен.
Коротко о главном
- На МТЗ-80 и МТЗ-82 ставят четырехцилиндровые рядные дизели Д-240, Д-243 или Д-245 без турбонаддува (кроме отдельных модификаций Д-245).
- Рабочий объем Д-240 - 4,75 л, степень сжатия 16, номинальная мощность около 80 л.с. при 2200 об/мин.
- Порядок работы цилиндров 1-3-4-2 снижает вибрацию и равномерно распределяет нагрузку на коленвал.
- Топливо подает рядный ТНВД через форсунки прямо в неразделенную камеру сгорания в поршне.
- Система охлаждения жидкостная, закрытого типа, с термостатом и принудительным обдувом радиатора.
- Система смазки комбинированная: часть узлов под давлением, часть - разбрызгиванием масла.
- Двигатели МТЗ-80 и МТЗ-82 конструктивно идентичны, различия касаются обвязки под конкретное шасси.
Часто задаваемые вопросы
Какой двигатель стоит на тракторе МТЗ-82? На большинство МТЗ-82 ставят четырехцилиндровый дизель Д-240 или его модернизированную версию Д-243. Оба двигателя без турбонаддува, с жидкостным охлаждением и непосредственным впрыском топлива, номинальная мощность около 80-81 л.с.
Сколько цилиндров у двигателя МТЗ? Четыре цилиндра, расположенных в один ряд. Порядок работы цилиндров 1-3-4-2, что обеспечивает равномерность крутящего момента и снижает вибрацию двигателя.
Какой объем и степень сжатия у двигателя Д-240? Рабочий объем Д-240 составляет 4,75 литра, диаметр цилиндра 110 мм, ход поршня 125 мм, степень сжатия 16. Номинальная частота вращения коленвала 2200 об/мин.
В чем разница между двигателями Д-240 и Д-243? Д-243 - модернизация Д-240 с доработанной топливной аппаратурой и уточненными настройками камеры сгорания. По компоновке и основным габаритам двигатели схожи, отличия касаются мощности, экономичности и ресурса деталей цилиндропоршневой группы.
Через сколько моточасов нужно обслуживать двигатель МТЗ? Плановое техническое обслуживание с проверкой систем питания, охлаждения и смазки производитель рекомендует выполнять каждые 240 моточасов, а замену масла и фильтров - чаще, согласно регламенту в руководстве по эксплуатации.
