Двигатель трактора Беларус 570 / 572 / 592.2

Описание и работа составных частей трактора

1. Двигатель и его системы

   1. Двигатель трактора Беларус 570 / 572 / 592.2

      1. Общие сведения

         Примечание – В подразделе 3.1.1 «Двигатель» приведены краткие сведения о двигателе и его составных частях. Для получения полной информации об устройстве и работе двигателя, его составных частей, Вам необходимо приобрести у Вашего дилера руководство по эксплуатации двигателя 243-0000100РЭ (либо 243C/245С-0000100 РЭ, если на Вашем тракторе установлен двигатель 242С) составленное ОАО «ММЗ».

         На тракторах «БЕЛАРУС-570/572» установлен двигатель Д-242. По заказу на трактора «БЕЛАРУС-570/572» может быть установлен двигатель Д-242С, который по выбросам вредных веществ соответствует экологическим требованиям I ступени.

         На тракторах «БЕЛАРУС-592.2» установлен двигатель Д-242С, который по вы-бросам вредных веществ соответствует экологическим требованиям I ступени.

         Двигатель Д-242/242С, представляет собой четырехтактный поршневой четы-рехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания с рядным вертикальным располо-жением цилиндров, с непосредственным впрыском дизельного топлива и воспламе-нением от сжатия.

         Для обеспечения уверенного пуска в условиях низких температур окружающей среды в головке дизеля могут быть установлены штифтовые свечи накаливания но-минальным напряжением 11 В.

         Пуск двигателя производится путем придания вращения коленчатому валу элек-тростартером через маховик, установленный на фланце коленчатого вала.

         Принципом действия двигателя Д-242/242С, как и любого двигателя внутрен-него сгорания, является преобразование тепловой энергии топлива, сгорающего в рабочем цилиндре, в механическую энергию. При ходе поршня вниз на такте всасы-вания через открытый впускной клапан в цилиндр поступает заряд воздуха. После закрытия впускного клапана и движении поршня вверх происходит высокое сжатие воздуха. При этом температура воздуха резко возрастает. В конце такта сжатия в цилиндр через форсунку под большим давлением впрыскивается топливо. При впрыскивании топливо мелко распыливается, перемешивается с горячим воздухом в цилиндре и испаряется, образуя топливовоздушную смесь.

         Воспламенение смеси при работе двигателя осуществляется в результате вы-сокого сжатия воздуха до температуры самовоспламенения смеси. Впрыск топлива, во избежание преждевременной вспышки, начинается только в конце такта сжатия.

         После сгорания топливовоздушной смеси следует процесс расширения и очи-стка цилиндра от продуктов сгорания через выпускной клапан.

         Согласованным открытием и закрытием впускных и выпускных клапанов управляет механизм газораспределения.

         Привод водяного насоса системы охлаждения двигателя осуществляется по-средством ременной передачи от шкива, установленного на носке коленчатого вала, к шкиву, установленному на валике водяного насоса. Привод пневмокомпрессора и насоса шестеренного ГОРУ осуществляется зубчатой передачей распределительно-го механизма.

         Съем вырабатываемой двигателем энергии (мощности) для привода трактора, машины, на которую он установлен, производится с маховика через сцепление.

         Двигатель в процессе работы обеспечивает автоматическое регулирование мощности для поддержания постоянного числа оборотов (установленного или номи-нального) с помощью регулятора числа оборотов, установленного на топливном на-сосе высокого давления.

         Основными сборочными единицами двигателя являются: блок цилиндров, го-ловки цилиндров, поршни, шатуны, коленчатый вал и маховик.

      2. Составные части двигателя

Двигатель, в соответствии с рисунком 3.1.1, состоит из блока цилиндров, го-ловки цилиндров, кривошипно-шатунного механизма, механизма газораспределе-ния, а также узлов и агрегатов систем питания, смазывания, охлаждения, пуска и электрооборудования.

1 – насос масляный; 2 – вентилятор; 3 – водяной насос; 4 – палец поршневой; 5 – шатун; 6 – колпак; 7 – поршень; 8 – гильза цилиндров; 9 – крышка головки цилин-дров; 10 – головка цилиндров; 11 – блок цилиндров; 12 – маховик; 13 – противовес; 14 – коленчатый вал; 15 – маслоприемник.

Рисунок 3.1.1 -Двигатель Д-242/242С (продольный разрез).

Головка цилиндров 10 (рисунок 3.1.1) представляет собой чугунную отливку, во внутренних полостях которой имеются впускные и выпускные каналы, закрывае-мые клапанами. Для обеспечения отвода тепла головка цилиндров имеет внутрен-ние полости, в которых циркулирует охлаждающая жидкость. На головке цилиндров сверху устанавливаются стойки, ось коромысел с коромыслами, крышка головки, впускной коллектор и колпак 6 крышки 9, закрывающий клапанный механизм. Со стороны топливного насоса в головке установлены четыре форсунки, а со стороны генератора к головке крепится выпускной коллектор. Для уплотнения разъема между головкой и блоком цилиндров установлена прокладка из армированного перфориро-ванным стальным листом асбестового или безасбестового полотна. Отверстия для гильз цилиндров и масляного канала окантованы стальными обечайками.

Блок цилиндров 11 является основной корпусной деталью двигателя и пред-ставляет собой жесткую чугунную отливку. В вертикальных расточках блока уста-новлены четыре съемные гильзы 8. Гильза устанавливается в блок цилиндров по двум центрирующим поясам: верхнему и нижнему. В верхнем поясе гильза закреп-ляется буртом, в нижнем уплотняется двумя резиновыми кольцами, размещенными в канавках блока цилиндров. Между стенками блока цилиндров и гильзами циркули-рует охлаждающая жидкость. Торцовые стенки и поперечные перегородки блока ци-линдров имеют приливы, предназначенные для образования опор коленчатого вала. На эти приливы установлены крышки. Приливы вместе с крышками образуют посте-ли для коренных подшипников. Постели под вкладыши коренных подшипников рас-

точены с одной установки в сборе с крышками коренных подшипников. Менять крышки местами не допускается.

Блок цилиндров имеет продольный канал, от которого по поперечным каналам мас-ло поступает к коренным подшипникам коленчатого вала и подшипникам распределитель-ного вала. Блок цилиндров двигателя Д-245.5 во второй и четвертой верхних опорах ко-ленчатого вала имеет форсунки, которые служат для охлаждения поршней струей масла.

На наружных поверхностях блока цилиндров имеются обработанные прива-лочные плоскости для крепления центробежного масляного фильтра, водяного на-соса, фильтров грубой и тонкой очистки топлива, маслозаливной горловины.

Основными деталями кривошипно-шатунного механизма являются: коленча-тый вал 14, поршни 7 с поршневыми кольцами и пальцами 4, шатуны 5, коренные и шатунные подшипники, маховик 12.

Коленчатый вал 14 – стальной, имеет пять коренных и четыре шатунные шейки. В шатунных шейках коленчатого вала имеются полости для дополнительной центробежной очистки масла. Полости шеек закрыты резьбовыми заглушками. Осевое усилие коленча-того вала воспринимается четырьмя полукольцами, установленными в расточках блока цилиндров и крышки пятого коренного подшипника. Для уменьшения нагрузок на под-шипники от сил инерции на первой, четвертой, пятой и восьмой щеках коленчатого вала устанавливаются противовесы 13. Спереди и сзади коленчатый вал уплотняется манже-тами. На передний конец вала устанавливаются шестерня привода газораспределения (шестерня коленчатого вала), шестерня привода масляного насоса, шкив привода водя-ного насоса и генератора. На задний фланец вала крепится маховик 12.

Поршень 7 изготавливается из алюминиевого сплава. В днище поршня вы-полнена камера сгорания. В верхней части поршень имеет три канавки – в первые две устанавливаются компрессионные кольца, в третью -маслосъемное кольцо. В канавку под верхнее компрессионное кольцо трапецеидальной формы залита встав-ка из специального чугуна. В бобышках поршня расточены отверстия под поршневой палец.

Поршневой палец 4 – полый, изготовлен из хромоникелевой стали. Осевое перемещение пальца в бобышках поршня ограничивается стопорными кольцами.

Шатун 5 – стальной, двутаврового сечения. В верхнюю головку его запрессо-вана втулка. Для смазки поршневого пальца в верхней головке шатуна и втулке имеются отверстия. Расточка постели в нижней головке шатуна под вкладыши про-изводится в сборе с крышкой. Поэтому менять крышки шатуна не допускается. Ша-тун и крышка имеют одинаковые номера, набитые на их поверхностях.

Маховик 12 изготовлен из чугуна, крепится к фланцу коленчатого вала болта-ми. На маховик напрессован стальной зубчатый венец.

Механизм газораспределения состоит из распределительного вала, впускных и выпускных клапанов, а также деталей их установки и привода: толкателей, штанг, коромысел, регулировочных винтов с гайками, тарелок с сухариками, пружин, стоек и оси коромысел.

Система питания двигателя, в соответствии с рисунком 3.1.2, состоит из топ-ливного насоса 4, форсунок 14, трубопроводов низкого и высокого давления, возду-хоочистителя 8, впускного и выпускного коллекторов, топливных фильтров грубой 2 и тонкой очистки 7, топливного бака 1, устанавливаемого на тракторе.

На двигатель устанавливается топливный насос высокого давления 4 (рисунок 3.1.2). Все модели насосов приводятся от коленчатого вала двигателя через распре-делительные шестерни. Топливные насосы имеют всережимный регулятор и подка-чивающий насос поршневого типа, два рычага управления. В регуляторе насоса размещаются корректор подачи топлива, автоматический обогатитель топливопода-чи (на пусковых оборотах), пневматический ограничитель дымления (пневмокоррек-тор). Подкачивающий насос 5 установлен на корпусе насоса высокого давления и приводится эксцентриком кулачкового вала. Рабочие детали топливных насосов смазываются проточным маслом, поступающим из системы смазки двигателя в кор-

пус насоса через специальное отверстие во фланце. Слив масла из корпуса насоса в картер двигателя осуществляется по специальному сверлению во фланце.

1 – топливный бак; 2 – фильтр грубой очистки топлива; 3 – трубки топливные низкого давле-ния; 4 – топливный насос высокого давления; 5 – топливоподкачивающий насос; 6 – топливо-провод высокого давления; 7 – фильтр тонкой очистки топлива; 8 – воздухоочиститель; 9 – моноциклон; 10 – свеча накаливания; 11 – впускной коллектор; 12 – выпускной коллектор; 13 – глушитель; 14 – форсунка; 15 – трубка отвода топлива в бак; 16 – головка цилиндров; 17 – турбокомпрессор; 18 – трубка пневмокорректора.

Рисунок 3.1.2 – Схема системы питания дизеля Д-242/242С.

Форсунка 14 (рисунок 3.1.2) предназначена для впрыскивания топлива в ци-линдр двигателя. Она обеспечивает необходимый распыл топлива и ограничивает на-чало и конец подачи.

Фильтр грубой очистки 2 служит для предварительной очистки топлива от ме-ханических примесей и воды. Фильтр грубой очистки состоит из корпуса, отражателя с сеткой, рассеивателя, стакана с успокоителем. Слив отстоя из фильтра произво-дится через отверстие в нижней части стакана, закрываемое пробкой.

Фильтр тонкой очистки 7 служит для окончательной очистки топлива. Фильтр тонкой очистки имеет сменный бумажный элемент. Топливо, проходя сквозь шторы бумажного фильтрующего элемента, очищается от механических примесей. В ниж-ней части корпуса фильтра находится отверстие с пробкой для слива отстоя. Для удаления воздуха из системы питания на крышке фильтра расположена специаль-ная пробка.

Воздухоочиститель 8 служит для очистки всасываемого в цилиндры воздуха. Подробные сведения об устройстве и работе впускного тракта тракторов «БЕЛАРУС-570/572/592.2» представлены в подразделе 3.1.2 «Система очистки воздуха двигате-ля».

Охлаждение двигателя – жидкостное с принудительной циркуляцией охлаж-дающей жидкости от центробежного насоса. Температуру охлаждающей жидкости в системе контролируют по указателю температуры в комбинации на щитке приборов. Датчик указателя температуры установлен в головке цилиндров. Предусмотрено место для установки датчика в корпусе термостата. Запрещается эксплуатация двигателя при загорании лампы перегрева охлаждающей жидкости. Температура охлаждающей жидкости в системе охлаждения должна поддерживаться в пределах 85-95 °С. Для ус-корения прогрева двигателя после пуска и автоматического регулирования темпера-турного режима при различных нагрузках и температурах окружающего воздуха служит термостат с твердым наполнителем.

Водяной насос, вентилятор и генератор приводятся во вращение от шкива коленча-того вала двигателя при помощи двух клиновых ремней. Смазка в подшипниковую полость водяного насоса заложена при сборке. Смазывание подшипников водяного насоса не тре-буется в течение всего периода эксплуатации двигателя. Элементы внешней части систе-мы охлаждения двигателя тракторов «БЕЛАРУС-570/572/592.2» представлены в подразде-ле 3.1.3 «Внешняя часть системы охлаждения двигателя».

Система смазывания двигателя комбинированная. Подшипники коленчатого и рас-пределительного валов, втулки промежуточной шестерни и шестерни привода топливного насоса, шатунный подшипник коленчатого вала пневмокомпрессора, а также механизм при-вода клапанов, подшипник вала турбокомпрессора, смазываются под давлением. Гильзы, поршни, поршневые пальцы, штанги, толкатели и кулачки распределительного вала смазы-ваются разбрызгиванием. Масляный насос – шестеренного типа, односекционный, крепится болтами к крышке первого коренного подшипника. Насос подает масло по патрубку и кана-лам блока цилиндров в полнопоточный неразборный масляный фильтр с бумажным фильт-рующим элементом, в котором оно очищается от посторонних примесей, продуктов сгора-ния и износа. Из полнопоточного маслянного фильтра очищенное масло поступает по мас-лоподводящей трубке к подшипнику вала турбокомпрессора. Из полнопоточного центро-бежного фильтра очищенное масло поступает в радиатор для охлаждения. Из масляного радиатора масло поступает в магистраль дизеля.

При пуске двигателя непрогретое масло вследствие большого сопротивления радиатора через редукционный (радиаторный) клапан поступает непосредственно в магистраль двигателя, минуя радиатор. Предохранительный клапан (клапан полнопо-точного неразборного масляного фильтра с бумажным фильтрующим элементом) слу-жит для поддержания давления масла 0,8 Мпа. При повышении давления выше ука-занного часть неочищенного масла сливается через клапан в картер двигателя. Редук-ционный и предохранительный клапаны не регулируемые. На работающем двигателе категорически запрещается отворачивать пробки редукционного и предохранительного клапанов. Сливной клапан отрегулирован на давление от 0,25 до 0,35 МПа и служит для поддержания необходимого давления масла в главной магистрали двигателя. Из-быточное масло сливается через клапан в картер двигателя. Из главной магистрали двигателя по каналам в блоке цилиндров масло поступает ко всем коренным подшип-никам коленчатого и шейкам распределительного валов. От коренных подшипников по каналам в коленчатом вале оно идет ко всем шатунным подшипникам. От первого ко-ренного подшипника масло по специальным каналам поступает к втулкам промежуточ-ной шестерни и шестерни привода топливного насоса, а также к топливному насосу. Детали клапанного механизма смазываются маслом, поступающим от заднего подшип-ника распределительного вала по каналам в блоке, головке цилиндров, сверлению в IV стойке коромысел во внутреннюю полость оси коромысел и через отверстие к втулке коромысла, от которой по каналу идет на регулировочный винт и штангу. К пневмоком-прессору масло поступает из главной магистрали по сверлениям в блоке цилиндров и специальному маслопроводу. Из компрессора масло сливается в картер двигателя.

Генератор представляет собой бесконтактную электромашину с односторонним электромагнитным возбуждением и встроенным регулятором напряжения. Генератор ра-

ботает параллельно с аккумуляторной батареей и служит для ее подзарядки, а также для питания постоянным током потребителей электроэнергии, установленных на тракторе.

Для запуска двигателей применяется электрический стартер. На двигатели Д-242/242С тракторов «БЕЛАРУС-570/572/592.2» устанавливаются стартеры номиналь-ным напряжением12 В. Стартер представляет собой электродвигатель постоянного тока. Включение стартера дистанционное, с помощью электромагнитного реле и включателя стартера.

Пневмокомпрессор предназначен для нагнетания сжатого воздуха в пневма-тическую систему привода тормозов прицепов и накачки шин. При работе двигателя на сельскохозяйственных работах, не требующих энергии сжатого воздуха, компрес-сор должен быть отключен. Пневмокомпрессор – поршневого типа, одноцилиндро-вый, воздушного охлаждения. Привод пневмокомпрессора осуществляется от шес-терни привода топливного насоса. Воздух в цилиндр пневмокомпрессора поступает из впускного патрубка двигателя через пластинчатый клапан. Масло для смазки де-талей пневмокомпрессора поступает из системы смазки двигателя. Из пневмоком-прессора масло сливается в масляный картер двигателя.

Для обеспечения работы ГОРУ на двигателе устанавливается шестеренный на-сос. Привод шестеренного насоса осуществляется зубчатой передачей распредели-тельного механизма.

Система очистки воздуха двигателя

Установка элементов системы очистки воздуха двигателя тракторов «БЕЛА-

РУС-570/572/592.2» представлена на рисунке 3.1.4.

1 – воздухоочиститель; 2 – моноциклон; 3 – датчик засоренности фильтра воз-духоочистителя; 4 – воздуховод; 5 впускной коллектор двигателя.

Рисунок 3.1.4 – Система очистки воздуха двигателя

На тракторах «БЕЛАРУС-570/572/592.2» установлен инерционно-масляный возду-хоочиститель 1 (рисунок 3.1.4) в котором всасываемый воздух, проходя через масляную ванну и стальные плетеные фильтроэлементы, очищается от пыли. Забор воздуха воз-духоочистителем осуществляется через моноциклон 2, обеспечивающий предваритель-ную инерционную очистку воздуха за счет тангенциального впуска и центробежных сил, возникающих при спиралевидном вращении воздуха, относительно оси корпуса моноци-клона осуществляя сброс крупных частиц пыли. Подвод воздуха к впускному коллектору двигателя 5 обеспечивает воздуховод 4.

Для сигнализации засорённости фильтра воздухоочистителя предусмотрена инди-кация с помощью контрольной лампы, расположенной в блоке контрольных ламп щитка приборов. Электрический датчик сигнализации засорённости фильтра воздухоочистите-ля 3 установлен на воздуховоде 4 и срабатывает при разряжении в 7 кПа.

1. Внешняя часть системы охлаждения двигателя

Система охлаждения двигателя – жидкостная, закрытого типа, с принудитель-ной циркуляцией охлаждающей жидкости от центробежного насоса, термостатом. Включает рубашку охлаждения, водяной насос, водяной радиатор 7 (рисунок 3.1.5) с пароотводящей и компенсационной трубкой 16, масляный радиатор 2, соединитель-ные магистрали, масляный фильтр 4, вентилятор, расширительный бачок 5, соеди-нительные шланги, хомуты, сливной краник 10, пробку расширительного бачка 6. Ре-гулирование теплового режима двигателя осуществляется с помощью термостата. Водяной радиатор системы охлаждения – трубчато-пластинчатый. Пробка водяного радиатора – с паровым и воздушным клапанами.

Рабочий диапазон системы охлаждения от 80 до 98С. Допускается кратко-временное (до 10 мин) повышение температуры до 100С. Температура охлаждаю-щей жидкости контролируется по указателю температуры охлаждающей жидкости и сигнальной лампой аварийной температуры охлаждающей жидкости двигателя в комбинации приборов. Аварийная сигнализация температуры охлаждающей жидко-сти срабатывает в пределах от 102 до 109С.

1 – уплотнитель нижний; 2 – радиатор масляный; 3 – кожух вентилятора; 4 –

фильтр масляный; 5 – бачок расширительный; 6 – пробка расширительного бачка; 7

• радиатор водяной; 8 – патрубок от водяного радиатора к водяному насосу двига-теля; 9 – растяжка; 10 – краник сливной; 11 – патрубок от водяного насоса двигателя к водяному радиатору; 12 – маховичок управления шторкой водяного радиатора; 13

• шторка водяного радиатора; 14 – магистраль от двигателя к масляному радиатору; 15 -магистраль от масляного радиатора к двигателю; 16 -пароотводящая и компен-сационная трубка; 17 – хомут крепления расширительного бачка.

  Рисунок 3.1.5 – Установка элементов внешней части системы охлаждения дви-гателя Д-242 (Д-242С).