Виды двигателей тракторов: классификация и устройство
Какие двигатели ставят на тракторы: дизельные, бензиновые, газовые. Чем отличаются по цилиндрам, охлаждению, наддуву и как выбрать подходящий вариант.
Трактор без мотора - просто рама с колесами, поэтому выбор двигателя определяет и тягу, и расход топлива, и то, сколько техника проработает без капремонта. На рынке встречаются разные виды двигателей тракторов, и у каждого свое назначение: одни ставят на тяжелые сельскохозяйственные машины, другие - на компактные минитракторы для дачи. Разберем, чем они отличаются и как понять, какой мотор подойдет именно под ваши задачи.
Коротко о главном
- Дизель остается основным типом двигателя для тракторов благодаря экономичности, крутящему моменту на низких оборотах и большому ресурсу.
- Бензиновые моторы проще и дешевле, поэтому их ставят в основном на минитракторы и легкую бытовую технику.
- Газовые двигатели существуют, но из-за слабой заправочной инфраструктуры остаются нишевым решением.
- Рядное расположение цилиндров проще и дешевле в ремонте, V-образное применяют на мощных моделях для компактности.
- Чем больше цилиндров, тем ровнее работа мотора и выше мощность, но объем и наддув тоже играют роль.
- Жидкостное охлаждение надежнее держит температуру при долгой нагрузке, воздушное проще и легче для легкой техники.
- Турбонаддув добавляет мощность и момент без увеличения объема двигателя, но требует более внимательного обслуживания.
Как классифицируют двигатели тракторов?
Двигатели внутреннего сгорания для тракторов делят по нескольким признакам сразу, и по каждому из них можно многое сказать о машине еще до того, как заглянешь под капот.
Основные критерии классификации:
- вид топлива - дизель, бензин, газ;
- рабочий цикл - четырехтактный или двухтактный;
- расположение цилиндров - рядное или V-образное;
- количество цилиндров - от одного до шести и более;
- способ охлаждения - воздушное или жидкостное;
- наличие наддува - атмосферный двигатель или турбированный.
Эти признаки не существуют по отдельности: например, у минитрактора чаще всего один-два цилиндра, воздушное охлаждение и дизельное топливо, а у тяжелого сельскохозяйственного трактора - четыре-шесть цилиндров, жидкостное охлаждение и турбонаддув. По совокупности этих параметров легко прикинуть, для какого класса техники предназначен конкретный мотор, даже не зная марки. Подробнее о том, как техника делится по мощностным классам, можно почитать в материале Виды тракторов по мощности и назначению.
Дизельные двигатели: основной тип для тракторов
Дизельный двигатель трактора - это отраслевой стандарт, и так было не одно десятилетие. Причина простая: дизель выдает крутящий момент на низких оборотах, а именно это нужно при работе с плугом, культиватором или прицепом. Мотору не приходится крутиться на высоких оборотах, чтобы тянуть тяжелый груз, и за счет этого он и служит дольше, и меньше ест топливо на единицу выполненной работы.
Топливная система дизеля устроена сложнее, чем у бензинового мотора: воспламенение происходит от сжатия, а не от искры, поэтому к качеству топлива и чистоте форсунок дизель куда более требователен. Зато при должном обслуживании ресурс двигателя у дизеля обычно выше, чем у бензинового аналога сопоставимой мощности. Именно поэтому почти вся линейка МТЗ и большинство советских и российских тракторов исторически комплектовались именно дизельными моторами - подробный обзор моделей есть в статье Тракторы МТЗ Беларус: модельный ряд и виды.
Бензиновые двигатели: где еще применяются
Бензиновый двигатель на тракторе сегодня почти всегда указывает на легкую или бытовую технику. Такие моторы проще по конструкции, дешевле в производстве и легче в обслуживании: нет топливного насоса высокого давления, форсунки не так капризны, а завести двигатель зимой проще, особенно на морозе, где дизель может закапризничать без подогрева.
Обратная сторона в том, что бензиновый мотор расходует больше топлива на единицу мощности и не дает такого крутящего момента на низах, как дизель. Поэтому бензиновые двигатели ставят в основном на компактные минитракторы, мотоблоки и садовую технику, где важны цена и простота, а не многочасовая работа под большой нагрузкой. Для дачного участка или небольшого хозяйства это разумный компромисс: двигатель для минитрактора на бензине проще завести и дешевле починить своими силами.
Газовые и альтернативные двигатели
Газовые модификации тракторных двигателей существуют, и некоторые заводы даже выпускают их серийно, переводя дизельный мотор на газобаллонное оборудование или изначально проектируя силовую установку под метан или пропан-бутан. Плюсы у газа реальные: топливо дешевле дизельного, выхлоп чище, а сам двигатель при правильной настройке изнашивается не быстрее обычного.
Но на вторичном рынке такие тракторы встречаются нечасто. Причина в инфраструктуре: заправить газовый баллон в поле или в удаленном хозяйстве сложнее, чем залить солярку из канистры, а обслуживание газовой аппаратуры требует специалистов, которых не в каждом сервисе найдешь. Поэтому газовые тракторы пока остаются нишевым решением, а не массовым выбором фермеров. Электрические и гибридные силовые установки для тракторов тоже разрабатываются, но в серию для массового сельского хозяйства они пока не пошли - это скорее перспектива следующих лет, чем сегодняшняя реальность.
Четырехтактные и двухтактные двигатели
По рабочему циклу тракторные моторы делятся на четырехтактные и двухтактные, и здесь выбор давно сделан в пользу первых. Четырехтактный двигатель совершает полный цикл (впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск) за два оборота коленчатого вала, что дает более чистое сгорание топлива, меньший расход масла и заметно больший ресурс двигателя.
Двухтактные моторы встречаются на тракторах крайне редко: они проще по конструкции и легче по весу, зато масло у них расходуется вместе с топливом, выхлоп грязнее, а износ при постоянной нагрузке выше. Такая схема больше подходит для бензопил и небольших мотопомп, чем для техники, которая должна работать часами подряд с большой нагрузкой на коленчатый вал.
Рядные и V-образные двигатели: расположение цилиндров
Рядное расположение цилиндров - самый распространенный вариант для тракторных двигателей. Цилиндры стоят в один ряд, конструкция получается проще в производстве и ремонте, а головка блока цилиндров у рядного мотора одна на всех цилиндров, что упрощает обслуживание.
V-образный двигатель ставят на мощные модели, где нужно уместить много цилиндров в компактном моторном отсеке. Два ряда цилиндров расположены под углом друг к другу, и такая компоновка позволяет собрать мощный агрегат без чрезмерного удлинения капота. У большинства тракторов среднего и легкого класса вы встретите именно рядную схему, а V-образные моторы характерны для тяжелой техники и некоторых импортных серий.
Количество цилиндров и мощность
Число цилиндров напрямую связано с классом трактора и его назначением. У минитракторов и легких моделей чаще всего один-три цилиндра: этого достаточно для работы на небольшом участке, а сам мотор получается компактным и недорогим. У тракторов среднего класса стандартом стали четыре цилиндра - такой двигатель уже способен тянуть плуг или культиватор на приличной площади без перегрева.
Мощные сельскохозяйственные тракторы комплектуют моторами с шестью и более цилиндрами. Чем больше цилиндров, тем ровнее и тише работает двигатель, а мощность в лошадиных силах и крутящий момент растут вместе с рабочим объемом. При этом важно понимать: количество цилиндров само по себе не гарантирует высокую мощность, многое зависит от объема каждого цилиндра, степени сжатия и наличия наддува. Устройство базовой модели с четырехцилиндровым мотором подробно разобрано в статье Устройство трактора МТЗ-80 и МТЗ-82: общая схема.
Система охлаждения: воздушная и жидкостная
Система охлаждения не менее важна, чем сам мотор, потому что от нее зависит, переживет ли двигатель длительную нагрузку в жару. Воздушное охлаждение проще по устройству: тепло от цилиндров отводят ребра на корпусе и обдув от вентилятора, без радиатора и антифриза. Такая схема характерна для минитракторов и легкой техники, где двигатель работает недолго и без экстремальных нагрузок.
Жидкостное охлаждение сложнее, но эффективнее: антифриз циркулирует через рубашку блока цилиндров и радиатор, стабильно отводя тепло даже при многочасовой работе под нагрузкой. Именно поэтому мощные тракторы, которые пашут поле часами без остановки, почти всегда получают жидкостное охлаждение - оно надежнее держит температурный режим и снижает риск перегрева двигателя в жаркий сезон.
Наддув: атмосферные двигатели и двигатели с турбонаддувом
Атмосферный двигатель дышит обычным воздухом без принудительной подачи, и это самая простая, недорогая и ремонтопригодная схема. Такие моторы стоят на большинстве легких и средних тракторов, где хватает штатной мощности и нет задачи выжать максимум из объема.
Турбонаддув меняет ситуацию: турбина нагнетает в цилиндры дополнительный воздух, из-за чего в камеру сгорания попадает больше кислорода, топливо сгорает эффективнее, а мощность и крутящий момент растут без увеличения рабочего объема двигателя. Для тяжелой техники это особенно ценно - турбированный мотор тянет тяжелое навесное оборудование увереннее, а расход топлива на единицу выполненной работы получается ниже, чем при простом наращивании объема. Обратная сторона - более сложное обслуживание и чуть большая требовательность к качеству топлива и масла.
Как выбрать двигатель под свои задачи?
Прежде чем выбирать конкретную модель, стоит честно ответить на пару вопросов: сколько часов в неделю трактор будет работать, какое навесное оборудование планируется таскать и в каких условиях - жара, холод, пыль, длительная непрерывная нагрузка.
Для небольшого участка и разовых работ бензиновый или дизельный минитрактор с воздушным охлаждением и одним-двумя цилиндрами закроет все потребности без переплаты. Для среднего хозяйства с регулярной пахотой и посевной разумно смотреть на четырехцилиндровый дизель с жидкостным охлаждением - такая связка балансирует цену, надежность и ресурс двигателя. Для интенсивной работы с тяжелым навесным оборудованием стоит присматриваться к моторам с турбонаддувом и шестью цилиндрами: они дадут запас по мощности и крутящему моменту, который пригодится в сезон пиковых нагрузок. Список отечественных моделей разных классов, где хорошо видно, как менялась силовая часть от поколения к поколению, собран в обзоре Советские и российские тракторы: обзор видов.
Отдельно стоит помнить про обкатку нового двигателя: первые часы работы задают режим износа деталей на весь дальнейший срок службы, и торопиться с полной нагрузкой в это время не стоит, каким бы мощным ни был мотор на бумаге.
Часто задаваемые вопросы
Какой двигатель лучше для трактора: дизельный или бензиновый? Для основных полевых и хозяйственных работ выигрывает дизель: он экономичнее, дает больше крутящего момента на низких оборотах и служит дольше. Бензиновый двигатель проще и дешевле, поэтому его чаще ставят на легкие минитракторы для небольших участков.
Сколько цилиндров бывает у тракторных двигателей? У минитракторов и легких моделей чаще встречаются 1-3 цилиндра, у тракторов среднего класса 4 цилиндра, а у мощных сельскохозяйственных машин используют 6 цилиндров и более. Чем больше цилиндров, тем ровнее работа двигателя и выше отдаваемая мощность.
Чем отличается двигатель с воздушным охлаждением от жидкостного? Воздушное охлаждение проще по устройству, не требует радиатора и антифриза, поэтому его ставят на минитракторы и легкую технику. Жидкостное охлаждение эффективнее отводит тепло и стабильнее держит температуру, поэтому его используют на мощных тракторах с продолжительной нагрузкой.
Что такое турбонаддув и зачем он нужен трактору? Турбонаддув нагнетает в цилиндры дополнительный воздух, из-за чего двигатель того же объема выдает больше мощности и крутящего момента. Это позволяет тянуть тяжелое навесное оборудование без увеличения расхода топлива так же сильно, как при простом росте объема двигателя.
Можно ли поставить на трактор газовый двигатель? Газовые модификации существуют и выпускаются заводами, но на вторичном рынке такие тракторы встречаются редко. Газ дает более чистый выхлоп и дешевле дизеля, однако требует своей заправочной инфраструктуры, поэтому массово в хозяйствах пока не прижился.
