Основы работы и конструкции двигателя трактора Т-130

2. Основы работы и конструкции двигателя трактора Т-130

 

2.1. Общее устройство двигателя

 

Для нормальной работы двигателя в цилиндры должны подаваться горючая смесь в определенной пропорции (у карбюраторных двигателей) или отмеренные порции топлива в строго определенный момент под высоким давлением (у дизелей). Для уменьшения затрат работы на преодоление трения, отвод теплоты, предотвращения задиров и быстрого износа трущиеся детали смазываются маслом. В целях создания нормального теплового режима в цилиндрах двигатель должен охлаждаться. Из-за высокой степени сжатия запустить дизель вручную нельзя. Его оснащают пусковым устройством.

Дизели отличаются от карбюраторных двигателей тем, что горючая смесь образуется внутри цилиндра и самовоспламеняется от температуры сжатого воздуха. Их применяют в качестве основных двигателей на современных тракторах большой грузоподъемности.

Двигатели, устанавливаемые на тракторах, включают подобные механизмы и системы [3, с. 134].

Устройство дизелей. Все дизели, устанавливаемые на трактор, состоят из следующих механизмов и систем.

Кривошипно-шатунный механизм преобразует прямолинейное движение поршней во вращательное движение коленчатого вала.

Газораспределительный механизм управляет работой клапанов, что позволяет в определенных положениях поршня впускать воздух в цилиндры, сжимать его до определенного давления и удалять оттуда отработавшие газы.

Система питания обеспечивает подачу отмеренных порций топлива в определенный момент в распыленном состоянии в цилиндры двигателя.

Смазочная система необходима для непрерывной подачи масла к трущимся деталям и отвода теплоты от них.

Система охлаждения предохраняет стенки камеры сгорания от перегрева и поддерживает в цилиндрах нормальный тепловой режим.

Система пуска нужна для проворачивания коленчатого вала во время пуска.

Расположение составных частей различных систем тракторного дизеля показано на рис.3.

Рис.3 Тракторный дизель Т-130:

а — вид справа; б — вид слева;

1-масломерный щуп;

2- шпилька для установки поршня первого цилиндра в момент подачи топлива;

3 - маслозаливная горловина;

4 - масляный фильтр;

5 - фильтр грубой очистки топлива;

6 - выпускной коллектор;

7 - воздухоочиститель;

8 - вентилятор;

9 - генератор;

10 - гидронасос рулевого управления;

11 - передняя опора двигателя;

12 - насос ручной подкачки топлива;

13 - топливный насос;

14 - компрессор;

15 - форсунка;

16 - фильтр тонкой очистки топлива;

17 - рычаг воздушной заслонки аварийной остановки двигателя;

18 - вентиль выпуска воздуха из топливной системы;

19 - электростартер;

20 –пусковой двигатель;

21 - редуктор пускового устройства.

2.2. Работа двигателя

На тракторе Т-130 установлен четырехцилиндровый, четырехтактный дизельный двигатель Д-160 с турбонаддувом.

Рабочий цикл четырехтактных двигателей совершается за два оборота коленчатого вала. За это время коленчатый вал получает усилие от поршня только при одном полуобороте, соответствующем рабочему ходу поршня. Три других полуоборота продолжаются по инерции, и коленчатый вал с помощью маховика перемещает поршень при всех вспомогательных тактах (выпуске, впуске и сжатии). Вследствие этого коленчатый вал одноцилиндрового двигателя вращается неравномерно: при рабочем ходе — ускоренно, а при вспомогательных тактах — замедленно. Кроме того, одноцилиндровый двигатель обычно имеет небольшую мощность и повышенную вибрацию. Поэтому на современных тракторах и автомобилях устанавливают многоцилиндровые двигатели.

Чтобы многоцилиндровый двигатель работал равномерно, такты расширения должны следовать через равные углы поворота коленчатого вала (т. е. через равные промежутки времени). Для определения этого угла продолжительность цикла, выраженную в градусах поворота коленчатого вала, делят на число цилиндров. Например, в четырехцилиндровом четырехтактном двигателе такт расширения (рабочий ход) происходит через 180° (720 : 4) по отношению к предыдущему, т. е. через половину оборота коленчатого вала. Другие такты этого двигателя чередуются также через 180°. Поэтому шатунные шейки коленчатого вала у четырехцилиндровых двигателей расположены под углом 180° одна к другой, т. е. лежат в одной плоскости. Шатунные шейки первого и четвертого цилиндров направлены в одну сторону, а шатунные шейки второго и третьего цилиндров — в противоположную сторону. Такая форма коленчатого вала обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов и хорошую уравновешенность двигателя, так как все поршни одновременно приходят в крайнее положение (два поршня вниз и два вверх — рис. 4).

Рис. 4. Схема и порядок работы четырехцилиндрового двигателя.

Полуобороты коленчатого вала	Цилиндры
	1	2	3	4
I такт 0 180°	рабочий ход	выпуск	сжатие	впуск
II такт 180-360°	выпуск	впуск	рабочий ход	сжатие
III такт 360-540°		сжатие	выпуск	рабочий ход
IV такт 540-720°	сжатие	рабочий ход	впуск	выпуск

Полуобороты коленчатого вала	Углы поворота коленчатого вала	Цилиндры
		1	2	3	4	5	6	7	8
Первый	0 ... 90	Рабочий ход	Коней впуска Сжатие	Конец выпуска Впуск	Сжатие	Конец сжатия Рабочий ход	Впуск	Выпуск	Конец раб хода Выпуск
	90 ... 180
						Рабочий ход
Второй	180... 270	Выпуск			Рабочий ход		Сжатие	Впуск
	270... 360		Рабочий ход	Сжатие		Выпуск			Впуск
Третий	360... 450	Впуск			Выпуск		Рабочий ход	Сжатие
	450... 540		Выпуск	Рабочий ход		Впуск			Сжатие
Четвертый	540... 630	Сжатие			Впуск		Выпуск	Рабочий ход
	630... 720		Впуск	Выпуск		Сжатие			Рабочий ход

Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называют порядком работы двигателя. Порядок работы четырехцилиндровых отечественных тракторных двигателей 1-3-4-2. Это означает, что после рабочего хода в первом цилиндре следующий рабочий ход происходит  в третьем, затем в четвертом и, наконец, во втором цилиндре [3, с. 139].

3. Система пуска трактора Т-130

 

Для пуска двигателя внутреннего сгорания необходимо провернуть коленчатый вал с такой частотой вращения, при которой обеспечиваются хорошее смесеобразование, достаточное сжатие и воспламенение смеси. Минимальную частоту вращения коленчатого вала, при которой происходит надежный пуск двигателя, называют пусковой. Она зависит от вида двигателя и условий пуска.

Различают следующие способы пуска двигателей: электрическим стартером, вспомогательным двигателем и вручную с помощью пусковой рукоятки или шнура, наматываемого на маховик пускового двигателя.

У трактора Т-130 система пуска от карбюраторного пускового двигателя с электростартером (рис. 5).

Рис.5 Пусковой двигатель:

1 - выпускная труба;

2 – водоотводящий патрубок;

3 - искровая свеча зажигания;

4 - краник для продувки цилиндра и заливки топлива;

5 - головка цилиндра;

6 - цилиндр;

7 - карбюратор;

8 – колпак воздухоочистителя (пластик);

9 - фильтрующий элемент (пенополиуретан);

10 - регулятор;

11- магнето;

12 - картер;

13 - пробка для удаления конденсата;

14 – шестерня коленчатого вала;

15 - шатун;

16 - маховик;

17 – коленчатый вал;

18 - поршень.

Пуск электрическим стартером наиболее распространенный способ пуска многих тракторных двигателей. Стартер удобен в эксплуатации, значительно облегчает работу водителя, но требует квалифицированного обслуживания, обладает ограниченным запасом энергии, что сокращает число возможных попыток пуска двигателя [3, с. 145].

4. Шасси трактора Т-130

 

Шасси трактора включает в себя трансмиссию, ходовую часть и механизм управления.

Трансмиссия состоит из агрегатов, передающих крутящий момент от двигателя ведущим колесам и изменяющих этот момент и частоту вращения колес как по числовому значению, так и направлению. Основные агрегаты трансмиссии схематично представлены на рис.6

Рис. 6 Схема составных частей трансмиссии:

1 - сцепление;

2 - коробка передач;

3 - карданная передача;

4 - ведущее колесо (звездочка);

5 - полуоси ведущих колес;

6 — дифференциал;

7- главная передача;

8 - конечная передача;

9 - раздаточная коробка;

10 - гусеница;

11 - промежуточное соединение;

12 - механизм поворота.

Сцепление позволяет кратковременно разъединять двигатель и трансмиссию при переключении передач и плавно их соединять при трогании трактора с места.

На современных тракторах используют фрикционное сцепление. Работа такого сцепления основана на использовании сил трения. В качестве трущихся поверхностей используют диски, изготовленные из материала с высоким коэффициентом трения. В зависимости от передаваемого крутящего момента необходимо применять разное число трущихся элементов, поэтому сцепление может быть однодисковое, двухдисковое и многодисковое [3, с. 147].