Дизельный двигатель (дизель) Д-243 — это основной вид ДВС, применяемого на тракторе МТЗ-82. Дизелем называется поршневой двигатель, который вырабатывает механическую энергию при сгорании топливовоздушной смеси, образующейся внутри его цилиндров.
Самовоспламенение топлива, впрыскиваемого в камеры сгорания цилиндров дизеля в мелко распыленном виде, происходит вследствие окисления и нагрева его капель при их контакте с нагревшимся в результате сжатия воздухом.
Устройство и принцип действия дизеля Д-243
Рис.1. Принципиальная схема дизельного двигателя Д-243
Поршень 1 цилиндров (рис.1), представляющий собой перевернутый вверх дном стакан, с помощью поршневого пальца шарнирно соединен с верхней головкой шатуна 2, нижняя головка которого надета на шатунную шейку кривошипа 3.
Опорные (коренные) шейки кривошипа вращаются в подшипниках, размещенных в поперечных перегородках верхней половины картера 5 блока цилиндров МТЗ-82.
При вращении кривошипа вокруг своей продольной оси поршень совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре 6, выполняющего для него роль направляющей поверхности. Нижней половиной картера является поддон 4, служащий резервуаром для смазочного материала (масла).
В многоцилиндровом дизеле его кривошипы объединены в единую деталь — коленчатый вал, а цилиндры — в блок цилиндров.
Для повышения жесткостей блока цилиндров Д-243 и картера их обычно выполняют в виде единой литой детали — блок-картера.
Сверху блок-картер накрыт общей для всех цилиндров или индивидуальными для каждого цилиндра головками 7, в которых расположены органы газораспределения дизеля.
Детали ГРМ дизельного двигателя трактора МТЗ-82 обеспечивают впуск в цилиндр прошедшего через очиститель 10, через впускную трубу 8 и открытый впускной клапан 9 воздуха, а также выпуск из цилиндра в атмосферу продуктов сгорания топлива через открытый выпускной клапан 12 и трубу 13.
Движениями клапанов управляют кулачки 11, выполненные за одно целое с распределительным валом или валами.
В головке цилиндра дизеля Д-243 через форсунку 14 производится впрыскивание мелко распыленного топлива в воздух, который заполнил камеру сгорания, расположенную в днище поршня.
Образующиеся при сгорании впрыснутого топлива газы резко повышают давление в цилиндре, вызывая опускание поршня и вращение кривошипа (коленчатого вала), которое передается трансмиссии и ходовой части трактора.
Совершаемая газами работа и, следовательно, мощность дизельного двигателя могут изменяться в зависимости от количества впрыскиваемого и сгорающего в его цилиндрах топлива.
Однако такое изменение должно быть пропорционально изменению количества находящегося в цилиндрах воздуха, иначе сгорание топлива будет неполным и в отработавших газах появятся токсичные вещества (оксид углерода, несгоревшие углеводороды и др.), а также твердые частицы — сажа.
Дизель Д-243 имеет два механизма: кривошипно-шатунный механизм и механизм газораспределения (ГРМ).
Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) создает вращательное движение вала, от которого крутящий момент передается потребителям.
Неподвижными деталями являются КШМ:
— блок-картер в сборе с крышками и вкладышами коренных подшипников коленчатого вала;
— прикрепленные к блок-картеру общая (или индивидуальные) головка цилиндров, масляный поддон, картер маховика, крышка привода механизма газораспределения.
Эти детали образуют остов (корпус) дизеля, к которому крепятся его вспомогательные агрегаты, а также кронштейны, через которые он опирается на раму трактора.
К подвижным деталям КШМ относятся:
— поршень в сборе с компрессионными и маслосъемными кольцами, поршневым пальцем и деталями его фиксации (поршневая группа);
— шатун в сборе с втулкой-подшипником поршневого пальца, крышкой его кривошипной головки, болтами ее крепления к телу шатуна, вкладышами шатунного подшипника (шатунная группа);
— коленчатый вал в сборе с противовесами, гасителем его крутильных колебаний, маховиком, ведущими деталями привода механизма газораспределения и вспомогательных агрегатов (кривошипная группа).
Механизм газораспределения дизельного двигателя МТЗ-82 обеспечивает своевременные впуск атмосферного воздуха в цилиндры дизеля и выпуск из них отработавших газов.
ГРМ Д-243 включает в себя ведомые детали его привода, распределительный вал с кулачками привода клапанов, толкатели, штанги и коромысла с их осями и стойками осей, клапаны с пружинами и деталями их фиксации.
Системы дизеля трактора МТЗ-82 выполняют следующие основные функции:
— Система питания воздухом обеспечивает впуск в цилиндры дизеля очищенного воздуха непосредственно из атмосферы, или после сжатия его в компрессоре, или после охладителя.
Эта система включает воздухоочиститель, индикатор запыленности очищенного в нем воздуха, компрессор агрегата наддува, охладитель наддувочного воздуха, воздушные трубопроводы.
— Система питания топливом (топливная система) обеспечивает хранение на тракторе запаса топлива, его фильтрацию, дозирование в зависимости от режима работы дизеля, впрыскивание в цилиндры по заданному закону в мелко распыленном виде и в наивыгоднейшие моменты времени.
Система включает топливный бак, фильтры грубой и тонкой очистки топлива, подкачивающий насос, насос высокого давления, регулятор частоты вращения дизеля, корректоры цикловой подачи топлива, трубопроводы высокого и низкого давления, форсунки.
— Система выпуска отработавших газов дизеля обеспечивает выпуск из цилиндров продуктов сгорания топлива либо непосредственно в атмосферу, либо через турбину агрегата наддува.
— Система охлаждения двигателя обеспечивает наивыгоднейшее тепловое состояние дизеля в зависимости от режима его работы и температуры окружающей среды путем регулируемой отдачи охлаждающему агенту части количества теплоты, выделившейся при сгорании топлива и трении подвижных деталей.
Агентами охлаждения являются специальные жидкости или атмосферный воздух. Система охлаждения трактора МТЗ-82 включает следующие компоненты: жидкостные рубашки охлаждения цилиндров и их головок, насос, вентилятор, радиатор, соединительные трубы или шланги;
— Система смазки дизеля Д-243 обеспечивает снижение потерь мощности дизеля на преодоление трения между его движущимися деталями и отвод теплоты трения путем создания между ними слоя смазочного материала.
Система включает резервуар масла (поддон), насос с маслоприемником, фильтры грубой и тонкой очистки масла, его охладитель, предохранительные и перепускные клапаны, заливную горловину, сливную пробку, измеритель уровня масла в резервуаре, трубопроводы и соединительные шланги.
— Система вентиляции картера дизельного двигателя обеспечивает поддержание в заданных пределах давления газов, прорвавшихся в картер через компрессионные поршневые кольца, путем их отсоса в находящуюся под разрежением зону впускного тракта дизеля. Эта зона находится в трубопроводе после воздухоочистителя.
Технические характеристики и параметры двигателя Д-243 трактора МТЗ-82
Тип — Четырехтактный дизель, без турбонаддува
Способ смесеобразования — Непосредственный впрыск топлива
Число цилиндров — 4
Порядок работы цилиндров — 1 — 3 — 4 — 2
Диаметр цилиндра, мм — 110
Ход поршня, мм — 125
Рабочий объем цилиндров, л — 4,75
Допустимый продольный и поперечный наклон работающего дизеля, не более, град. — 20
Мощность по ГОСТ 18509-88:
— номинальная, кВт — 59,6
— эксплуатационная, кВт — 57,4
Допуск на номинальную и эксплуатационную мощность, кВт +3,7
Номинальная частота вращения, мин — 2200
Максимальная частота вращения холостого хода, ограничиваемая регулятором, не более, мин — 2380
Минимальная устойчивая частота вращения холостого хода, не более, мин — 600
Степень сжатия (расчетная) — 16
Направление вращения коленчатого вала дизеля — Правое (по часовой стрелке)
Максимальный крутящий момент, Нм — 298
Частота вращения при максимальном значении крутящего момента, не менее, мин — 1600
Удельный расход топлива на режиме номинальной мощности, г/кВтч — 226,0
Удельный расход топлива на режиме эксплуатационной мощности, г/кВтч — 235
Общий расход масла с учетом замены за весь гарантийный срок работы, не более, % к расходу топлива — 1,1
Давление масла в главной магистрали системы смазки дизеля при температуре 85-95°С, МПа
— при номинальной частоте вращения — 0,25 — 0,35
— при минимальной частоте вращения холостого хода, не менее — 0,08
Масса дизеля сухого с вентилятором, генератором, воздухоочистителем, без муфты сцепления, кг — 430/490
Пусковое устройство: стартер — 24.3708 / пусковой двигатель — П-10УД.