Двигатель утд 20 руководство по ремонту

Предложите, как улучшить StudyLib

(Для жалоб на нарушения авторских прав, используйте

другую форму
)

( 2 оценки, среднее 4 из 5 )

Техническое описание и руководство УТД-20

Двигатель УТД-20. Инструкция по эксплуатации. 1973 г.

Руководство УТД-20

В этом руководстве описаны все основные узлы и системы дизельного двигателя УТД-20. Данное описание является частью книги по эксплуатации.

Рис. 12. Двигатель (вид со стороны маховика):

1 — блок-картер; 2 — маховик; 3 — стрелка-указатель; 4 — датчик тахометра; 5 — головка блока; 6 — крышка головки блока; 7 — штуцер отвода охлаждающей жидкости; 8 — топливный фильтр тонкой очистки: 9 — выпускной коллектор; 10 — трубка высокого давления; 11 — топливный насос; 12 — топливоподкачивающий насос; 13 — стержень замера уровня масла в регуляторе; 14 — центробежный масляный фильтр; 15 — всережимный регулятор; 16 — рычаг управления топливным насосом; 17 — крышка лючка доступа к форсунке; 18 — впускной коллектор; 19 — генератор; 20 — воздухораспределитель; 21 — шестерня стартера.

Рис. 13. Двигатель (продольно-поперечный разрез):

1 — головка блока; 2 — охлаждаемый выпускной коллектор; 3 — крышка головки блока; 4 — топливный насос; 5 — топливные трубки высокого давления; 6 — топливоподкачивающий насос; 7 и 14 — штуцера отвода охлаждающей жидкости; 8 — центробежный масляный фильтр; 9 — трубопровод отвода топлива и воздуха; 10 — шланг подвода масла к центробежному фильтру; 11 — топливный фильтр тонкой очистки; 12 — клапан выпускной; 13 — распределительный вал выпуска; 15 — крышка лючка; 16 — форсунка; 17 — впускной коллектор; 18 — распределительный вал впуска; 19 — поршень; 20 — клапан воздухопуска; 21 — маслонасос; 22 — штуцер подвода масла к маслонасосу; 23 — штуцер отвода масла из насоса к радиатору; 24 — гильза цилиндра; 35 — внутренний шатун; 26 — водяной насос; 27 — кран слива охлаждающей жидкости; 28 — входной патрубок водяного насоса; 29 — вильчатый шатун; 30 — блок-картер; 31 — коленчатый вал; 32 — вал уравновешивающего механизма; 33 — стакан переднего подшипника; 34 — вал отбора мощности; 35 — все-режимный регулятор; 36 — зажим подвода масла в главную магистраль двигателя от маслозакачивающего насоса; 37 — зажим подвода масла к топливному насосу; 38 — рычаг управления топливным насосом.

Двигатель УТД-20 История создания

История создания

Начиная обзор двигателя УТД-20, следует отметить, что этот мотор имеет давнюю историю. Так, во времена войны на заводе «Барнаултрансмаш» был запущен в массовое производство двигатель В-2 на дизельном топливе. Затем в 50-60-х годах прошлого столетия на его основе была разработана серия унифицированных танковых двигателей, которые получили название УТД.

Основным в этой серии был мотор УТД четырехтактного типа, который имел размерность 15 х 15. Эта особенность позволила увеличить мощность цилиндра, скорость вращения. Также была уменьшена высота V-типа. В конструкции предусмотрен однокомпонентный картер. Он оснащается подшипниками качения. Это повысило и его жесткость. В кривошипном механизме были зафиксированы шатуны, что позволило сократить продольные габариты мотора.

Конфигурация камеры сгорания УТД изменилась по сравнению с В-2, но клапанный механизм сохранился прежним. Он запускался с помощью шестерен цилиндрической конфигурации. Их стало проще изготавливать. При этом такие элементы системы доказали свою высокую надежность, по сравнению со скошенными. Конструкторы представленного предприятия разработали прототипы двигателей на 12, 10, 8 и 6 цилиндров. Дальше были созданы модификации с большим количеством этих элементов. Причем разрабатывались как наддувные, так и безнаддувные разновидности.

Техпроцесс сборки двигателя УТД-20 претерпевал ряд изменений. В результате появились модификации с мощностью 150-1200 кВт. При этом удельный расход топлива составлял 240 г/кВт*ч. Двигатели устанавливались на бронированные самоходные машины. Их период эксплуатации составлял не менее 1000 часов. В депонированных коммерческих версиях этот показатель составлял 15-20 тыс. часов.

Применение и модернизация

Самым востребованным в серии представленных моторов стала 6-цилиндровая модификация. Она нашла применение в боевой пехотной технике в машинах БМП-2 и БМП 1. Двигатель УТД-20 производился массово на заводах Чехословакии, в Барнауле и Токмаке.

Десятицилиндровый дизельный четырехтактник был установлен на автомобиле пехоты БМП-3. Исследования в области разработки представленных моторов привели к появлению многоцелевых высокоскоростных двигателей. Их мощность варьировалась в диапазоне 74-965 кВт. Эти вариации предназначены для установки в коммерческих автотранспортных средствах. Также их можно устанавливать в броневики. Они соответствуют ряду требований.

Производство многоцелевых разновидностей УТД имеет значительные перспективы, так как изготовление вооружения в современных условиях сокращается. На БТР требовалось сократить пространство. Поэтому дизельные моторы начали отходить на второй план. Научные изыскания проводились в области газотурбинного мотора. В военной технике он вытеснил дизельные УТД.

Разработка газотурбинных двигателей стали активно развиваться также благодаря большому опыту в создании подобного оборудования для авиации. Также конкретные успехи в танковой отрасли привели к развитию этого направления. Удалось решить такую проблему, как торможение при помощи двигателя, работы мотора в условиях высокой запыленности и т. д.

Газотурбинные моторы вытеснили двигатель УТД-20 по причине меньших габаритов. Также они, по сравнению с дизелями, не нуждаются в громоздкой охладительной системе, проще запускаются. По показателям мощности новая разновидность моторов также превосходит газотурбинные двигатели. При этом последние более дорогостоящие. Поэтому сегодня дизельные моторы УТД с некоторыми доработками устанавливают на грузовую и тяжелую спецтехнику. Отличаясь высокой надежностью, такие двигатели завоевали популярность и признание среди автовладельцев.

Описание

Чтобы понять, почему представленное оборудование пользуется таким спросом, нужно рассмотреть техническое описание двигателя УТД-20. Этот мотор славится своей надежностью. В его конструкции предусмотрено жидкостное охлаждение. Впрыск топлива производится непосредственно. При этом представленный агрегат прост в эксплуатации. Он отличается длительным сроком эксплуатации. Еще одним достоинством является неприхотливость к топливу, на котором может работать система.

Применение на коленчатом валу подшипников качения вместо подшипников скольжения является отличительной особенностью представленного агрегата. Это техническое решение позволило упростить процесс эксплуатации мотора. Он стал надежнее.

Рассматривая характеристики двигателя УТД-20, следует отметить, что представленный силовой агрегат имеет рабочий объем 15,9 л. Это наделяет дизельную установку замечательными тяговыми качествами. Поэтому мотор применяли на танковой технике и устанавливают и сейчас на грузовых автомобилях. С минимальными изменениями этот двигатель устанавливали на КамАЗе и прочей специальной автотехнике. Рассматривая ТУ на сборку двигателей УТД-20, а также рекомендации относительно проведения его ремонта, можно отметить простоту этого процесса.

Особенностью представленного мотора также является отсутствие системы слива дизтоплива. У него нет обратки, которая применяется в большинстве силовых агрегатов подобного типа. Недостатком системы является отсутствие пусковой системы в зимний период. Это усложняет процесс эксплуатации транспортного средства. В это время могут возникать проблемы, связанные с замерзанием дизтоплива. В последующей модификации мотора 20С1 подобная система уже была предусмотрена. Это позволило эксплуатировать мотор при температуре до -20°С. Здесь конструкторы предусмотрели наличие бесфорсуночного факельного подогрева входящего потока воздуха.

Так как мотор изготовлен из качественного металлического сплава, он может применяться в условиях повышенных нагрузок. Двигатель является устойчивым к перегреву.

Технические характеристики

Чтобы понимать особенности представленного силового агрегата, нужно уделить внимание техническим характеристикам двигателя УТД-20. Его блок цилиндров изготовлен из чугуна. Тип системы питания в представленной системе V-образный. При 2600 об/мин. двигатель имеет мощность 300 л. с.

В системе предусмотрено 6 цилиндров, на которых имеется по 2 клапана. Ход поршня составляет 150 мм, как и диаметр цилиндра. Степень сжатия составляет 15,8. Агрегат способен работать на топливе ДЛ (в летнее время), ДЗ (в зимний период), ТС-1. В конструкции предусмотрено жидкостное охлаждение.

Рассматривая техническое описание двигателя УТД-20, стоит отметить, что он расходует не более 175 л топлива в час.

Габаритные размеры (ДхШхВ) составляют 790х1150х742 мм. Весит силовой агрегат 665 кг. Производителем гарантирована работа прибора в течение 500 ч. Это основные характеристики представленного прибора. Они определяют его область применения и особенности эксплуатации.

В системе применяется смазка М-16ИХП-3, МТ-16п или МТЗ-10п. Масла при полной заправке требуется около 58 л. При этом расход смазочного компонента составляет максимум 10,9 г/кВт*ч. В этом случае количество оборотов вала составляет 2200 об/мин.

Система имеет два типа пуска:

• Основной. Применяется сжатый воздух.
• Дополнительный. Используется электростартер.

Двигатель имеет автоматическую систему защиты от попадания воды. С помощью ручного привода клапан устанавливается в первоначальное положение.

Модификации

У базового двигателя УТД-20 имеется несколько последующих модификаций. Он стал базой для разработки ряда иных силовых агрегатов. Одной из самых удачных доработок стал мотор с предусмотренной системой объединенного слива горючего из системы форсунок. Этот силовой агрегат получил маркировку УТД-20С1. У него также был предусмотрен бесфорсунчатый факельный подогрев потока входящего воздуха. Также конструкция дополнялась двухсекционным фильтром для топлива. Это была одна из самых удачных доработок. Представленный двигатель впервые был введен в эксплуатацию в 1985 году.

Наличие обратки в представленной модели позволило полноценно подготовить его к зиме. Для этого с двигателя УТД-20С1 сливалось летнее топливо. Также появилась возможность проведения качественной консервации силового агрегата. Поэтому область применения этого мотора была гораздо шире.

У представленной модификации также появилась система подогрева горючего. Поэтому ее применяли даже в зимний период. Однако иных существенных отличий представленная модификация не имела. При этом она оказалась более универсальной и простой в применении.

Также стоит обратить внимание на техническое описание двигателей УТД-20 и 5Д20. Последняя из названных силовых установок также имеет ряд отличительных особенностей. Так, модель 5Д20 получила в своей системе выпускные коллекторы охлаждаемого типа. Они изготавливаются из специального сплава алюминия. В конструкции коллекторов предусмотрены полости для антифриза.

Также стоит отметить, что в силовом агрегате 5Д20 предусмотрена система охлаждения генератора при помощи электрического вентилятора. Он специально установлен в конструкции для этих целей. У базовой модели УТД-20 вместо этого было установлено приводное устройство для выполнения охлаждения. В новой модели отсутствует сапун. В этом случае процесс картерной вентиляции производится через бак для масла автомобиля.

Другие модификации

Двигатель УТД-20 имеет и несколько иных модификаций. Они менее известны и имеют ограниченную область применения. Так, модель 3Д20 применяется на судах. Он работает на дизеле и имеет подвиды:

• С2 – в конструкции предусмотрен забортный насос для воды. В конструкции отсутствует вал отбора мощности.
• АС2 (или 3Д23) – не имеет в своей системе ВОМ и забортного насоса.
• ВС2 – в конструкции предусмотрены как насос, так и вал отбора мощности.
• ВС2-1 – с забортным водным насосом, но без ВОМ.
• 3Д23-01 – с насосом, но без вала.
• 3Д23-02 – есть вал и насос.

Еще одной модификацией является силовой агрегат 1Д20. Это мотор, предназначенный для передвижных или стационарных электрических станций. Он производится на базе силового агрегата 5Д20. От последнего представленная модификация отличается особенностями настройки регулятора скорости. Это узел ТНВД всережимного типа, который предназначен для функционирования на постоянных оборотах 1500 шт/мин.

Представленная модификация уступает базовой модели по показателю мощности. Ее номинальное значение составляет 150 л. с. При этом максимальное значение представленного показателя достигает 208 л. с. В конструкции не предусмотрено наличие низковольтного генератора.

Следующим поколением двигателей представленного типа стала модель УТД-29. Этот силовой агрегат устанавливается в БМП-3.

Особенности эксплуатации

Пользователи должны знать, как правильно эксплуатировать представленную силовую установку, как проводить ремонт, а также последовательность сборки двигателя УТД-20. Чтобы его работа была безотказной, нужно следить за выполнением некоторых правил. Основные требования по эксплуатации следующие:

• запуск мотора осуществляется только в соответствии с правилами для зимнего и летнего использования;
• в процессе эксплуатации нужно контролировать показания измерительных приборов, поддерживая температуру антифриза на заданном уровне;
• следить за показанием температуры масла, периодически контролировать его количество в системе;
• избегать длительной работы мотора при пониженном тепловом режиме, его прогрева;
• нужно применять топливо, смазку, которые рекомендует производитель двигателя;
• заправка дизтоплива и масла происходит только закрытой струей, недопустимо попадание в отверстия для заправки пыли, воды.

Кроме того, владелец транспортного средства должен проводить техническое обслуживание двигателя.

Техобслуживание

В технических условиях на ремонт двигателя УТД-20 указано, что техобслуживание системы силового агрегата проводится с определенной периодичностью. Работы, которые проводят во время этой процедуры, относительно простые. Этот факт значительно упрощает использование мотора.

Раз в 1000 моточасов выполняется замена масла. Когда агрегат отработает 3000 моточасов, следует выполнить очистку топливной системы. Также потребуется выполнить вскрытие головки блока цилиндров. Клапанная система на этом этапе требует качественной очистки.

Иные сервисные работы проводить не потребуется. Если мотор не будет применяться в зимний период, горючее нужно слить, а также прочие технические жидкости. Однако это сложно сделать, если на моторе отсутствует обратка. Лучше обратиться за помощью к профессионалам.

Капитальный ремонт

Кроме обслуживания порой требуется выполнить более серьезное обслуживание мотора. Капитальный ремонт двигателя УТД-20 выполняют при наличии определенных неисправностей.

Если мотор не заводится, это объясняется неправильным функционированием топливной системы. Нужно определить, поступает ли горючее в цилиндры. После этого двигатель демонтируют и проводят глубокую диагностику.

Если определяется течь в области уплотнителя крышки клапана, нужно разобрать этот участок и заменить сальник.

Если много масла потребляется в ходе работы силового агрегата, оно дымит, эта неисправность может быть вызвана поршнями колец, которые прогорели. Это влечет за собой повышенный расход масла.

Мощность двигателя заметно снизилась, не может хорошо держать обороты. Чаще всего причиной такой неисправности является поломка насоса давления топлива. Он не может подавать горючее в нужном количестве. Насос нельзя отремонтировать. Поэтому приобретается новая помпа.

Тюнинг

Некоторые водители стремятся увеличить мощность двигателя. Но возможности в этом случае значительно ограничены. Мотор форсирован максимально. Замена ТНВД, расточка цилиндрового блока негативно повлияет на долговечность и надежность системы.

Ниже приведена наша онлайн-библиотека с технической литературой.

Вы можете абсолютно бесплатно воспользоваться, ознакомиться, скачать любую книгу/каталог по технике и двигателям.

Многая из предлагаемой литературы 1960-1980-ых годов выпуска, является редкой и уникальной.

— Каталог двигателей типа 20;

 — Двигатели типа В-2 и В-6, каталог деталей и сборочных единиц;

 — Каталог деталей и сборочных единиц В-46-6;

 — Каталог узлов и деталей двигателей УТД-20;

 — Каталог деталей и сборочных единиц дизели типа 20 (УТД-20 и 5Д20-240);

 — Двигатели УТД-20 и 5Д20 техническое описание;

 — Инструкция по эксплуатации УТД-20;

 — Технические условия на капитальный ремонт двигателя УТД-20;

 — Технические условия на капитальный ремонт двигателей (3 книги);

 — Дизели типа Д6 для стационарных и перевозных установок;

 — Каталог деталей и сборочных единиц БТР-80;

 — БТР-70. Каталог деталей и сборочных единиц;

 — Информационный сборник «Техника советской армии»;

 — Тяжёлый многоцелевой гусеничный транспортёр-тягач МТ-Т;

 — БМП-1, техническое описание;

 — БМП-1, руководство по войсковому ремонту;

 — БМП-2 техническое описание и инструкция по эксплуатации;

 — БРДМ-2, каталог деталей и сборочных единиц;

 — БРДМ-2. Руководство по войсковому ремонту;

 — Бронетранспортёр БТР-Д, инструкция по эксплуатации;

 — Бронетранспортёр БТР-Д, техническое описание;

 — Гусеничный плавающий транспортёр ПТС-2, руководство по среднему ремонту;

 — Средний артиллерийский тягач АТС-59, техническое описание и инструкция по эксплуатации;

 — Каталог узлов и деталей танка Т-55;

 — Танк Т-72, каталог деталей и сборочных единиц;

 — Объект 675, каталог деталей и сборочных единиц;

 — Каталог деталей и сборочных единиц грузовых автомобилей ЗиЛ-131, ЗиЛ-137;

 — Танк Т-72Б-1, каталог деталей и сборочных единиц;

 — Тяжёлый механизированный мост ТММ-3, техническое описание, инструкция по эксплуатации;

 — Лёгкий многоцелевой гусеничный транспортёр-тягач, техническое обслуживание и инструкция по эксплуатации;

 — Колесное шасси МАЗ-543. Техническое описание и инструкция по эксплуатации;

 — Колесное шасси МАЗ-543 и его модификации. ТО и ИЭ;

 — Основные узлы и агрегаты колесного шасси МАЗ-543 и его модификаций;

 — Колесные шасси 5921, 5922. Руководство по войсковому ремонту;

 — Автомобили МАЗ-535 и МАЗ-537. Техническое описание и инструкция по эксплуатации;

 — Автомобиль МАЗ-537. Руководство по войсковому ремонту;

 — Руководство по эксплуатации ГАЗ-34039;

 — Руководство по эксплуатации гусеничного транспортёра ГТ-СМ;

 — Войсковой ремонт гусеничного транспортёра-тягача ГТ-СМ;

 — Техническое обслуживание МТ-ЛБ (МТ-Л);

 — Техническое описание и инструкция по эксплуатации гусеничного тягача ГТ-Т и ГТ-ТС;

— Гусеничная машина ГМ-575. Техническое описание и инструкция по эксплуатации;

— Альбом рабочих чертежей основных деталей и узлов автомобиля ЗиЛ-157;

— Эвакуация автомобильной техники;

— Описание и инструкции по обслуживанию электромашинных усилителей ЭМУ;

 — Техническое описание и инструкция по эксплуатации минного трала КМТ-6. 229;

 — Изделие 478Б техническое описание и инструкция по эксплуатации;

 — Путепрокладчик БАТ-2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации;

 — Гусеничное шасси котлованной машины МДК-3. ТО;

 — Бронетранспортёр БТР-60. Техническое описание и инструкция по эксплуатации;

 — Двигатель В-84. Техническое описание;

 — Двигатель В-84МС. Каталог деталей и сборочных единиц;

 — ГО-27. Техническое описание;

 — Каталог деталей автомобиля ЗиЛ-130;

 — Подвижная танкоремонтная мастерская ТРМ-А-80. Техническое описание и инструкция по эксплуатации;

 — Автомобили Урал-4320, Урал-5557 и их модификации. Каталог деталей и сборочных единиц;

 — Каталог деталей и сборочных единиц автомобилей КамАЗ-4310 и КамАЗ-43105;

 — Каталог деталей грузовых автомобилей ГАЗ-66, ГАЗ-66-02;

— Войсковой ремонт автомобиля ГАЗ-66;

 — Техническое обслуживание автомобилей ГАЗ-66, ГАЗ-53А, их модификаций. Инструкция;

 — Автомобиль ГАЗ-66. Инструкция по эксплуатации.

Вся вышеуказанная литература доступна и находится в открытом доступе по ссылке Google-диск:

https://drive.google.com/drive/folders/1D9V4lA2Kpwo3qdVCE0sEJ_w9uwXykeOO

---

Подборка по базе: практикм по совершенствованию двигательных навыков.docx, Практикум по совершенствованию двигательных умений и навыков (ДО, Практикум по совершенствованию двигательных умений и навыков (ДО, КТП практикум двигательных умени и навыков.docx, Биомеханическая характеристика двигательного аппарата. Мышечная , практикум по совершенствованию двигательных умений и навыков.doc, Кривошипно-шатунный механизм. Дизельный двигатель.docx, ПИТАНИЕ И ДВИГАТЕЛЬНЫЙ РЕЖИМ СТУДЕНТА.rtf, мдк двигатель.docx, План конспект внеклассного занятия по физкультуре для детей с на

---

Двигатель УТД — 20

Тип четырехтактный бескомпрессорный дизель

жидкостного охлаждения, с воспламенением

от сжатия, с непосредственным впрыском топлива

 Марка двигателя УТД-20С1

Число цилиндров 6

Расположение цилиндров V -образное с углом развала 120°

и вертикальным расположением

оси развала

 Порядок нумерации цилиндров со стороны, противоположной

маховику

 Порядок работы цилиндров 1л — 1пр — 2л — 2пр — 3л — 3пр

Диаметр цилиндра, мм 150

Ход поршня, мм 150

Рабочий объем цилиндров двигателя, л 15,9

Степень сжатия 15,8

Максимальная мощность,

при2600 об/мин, кВт ( л.с.) 210-221 (285-300)

Максимальный крутящий момент,

при1500-1600 об/мин, Н м (кгс м) 883-1030 (90-105)

Частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин:

• эксплуатационная 1500-2600

• рекомендуемая эксплуатационная 1800-2400

• максимально допустимая на х.х. 2900

• минимально устойчивая на х.х. 700

 Габаритные размеры, мм:

• длина 790

• ширина 1150

• высота 742

Масса сухого двигателя, кг 665

Гарантийный срок службы, ч 500

  Рис. 12. Двигатель (вид со стороны маховика):

1 — блок-картер; 2 — маховик; 3 — стрелка-указатель; 4 — датчик тахометра; 5 — головка блока; 6 — крышка головки блока; 7 — штуцер отвода охлаждающей жидкости; 8 — топливный фильтр тонкой очистки: 9 — выпускной коллектор; 10 — трубка высокого давления; 11 — топливный насос; 12 — топливоподкачивающий насос; 13 — стержень замера уровня масла в регуляторе; 14 — центробежный масляный фильтр; 15 — всережимный регулятор; 16 — рычаг управления топливным насосом; 17 — крышка лючка доступа к форсунке; 18 — впускной коллектор; 19 — генератор; 20 — воздухораспределитель; 21 — шестерня стартера.

 

  Рис. 13. Двигатель (продольно-поперечный разрез):

1 — головка блока; 2 — охлаждаемый выпускной коллектор; 3 — крышка головки блока; 4 — топливный насос; 5 — топливные трубки высокого давления; 6 — топливоподкачивающий насос; 7 и 14 — штуцера отвода охлаждающей жидкости; 8 — центробежный масляный фильтр; 9 — трубопровод отвода топлива и воздуха; 10 — шланг подвода масла к центробежному фильтру; 11 — топливный фильтр тонкой очистки; 12 — клапан выпускной; 13 — распределительный вал выпуска; 15 — крышка лючка; 16 — форсунка; 17 — впускной коллектор; 18 — распределительный вал впуска; 19 — поршень; 20 — клапан воздухопуска; 21 — маслонасос; 22 — штуцер подвода масла к маслонасосу; 23 — штуцер отвода масла из насоса к радиатору; 24 — гильза цилиндра; 35 — внутренний шатун; 26 — водяной насос; 27 — кран слива охлаждающей жидкости; 28 — входной патрубок водяного насоса; 29 — вильчатый шатун; 30 — блок-картер; 31 — коленчатый вал; 32 — вал уравновешивающего механизма; 33 — стакан переднего подшипника; 34 — вал отбора мощности; 35 — все-режимный регулятор; 36 — зажим подвода масла в главную магистраль двигателя от маслозакачивающего насоса; 37 — зажим подвода масла к топливному насосу; 38 — рычаг управления топливным насосом.
Двигатель УТД-20С1 состоит из следующих механизмов:

• кривошипно-шатунного механизма (КШМ);
• механизма газораспределения (ГРМ);
• механизма передач (МП);
• уравновешивающего механизма (УМ).

 Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала.

Кривошипно-шатунный механизм состоит:

а) неподвижные части:

• блок-картер;
• головки блоков;

б) подвижные части:

• коленчатый вал;
• маховик;
• шатунная группа;
• поршневая группа.

Блок-картер (рис. 14) предназначен для монтажа всех деталей, узлов и служит силовым остовом двигателя. Блок-картер отливается совместно с рубашками цилиндров с углом развала блоков 120° и представляет собой жесткую монолитную конструкцию тоннельного типа. Внутри блок-картер разделен оребренными поперечными перегородками на три цилиндровых отсека и полостьдля установки шестерен механизма передач. В тоннель, образованный расточками в перегородках, на роликовых коренных подшипниках устанавливается коленчатый вал.

В нижней части перегородок параллельно оси коленчатого вала сделаны расточкидля монтажа валауравновешивающего механизма.

С левой и правой сторон блок-картера сделано по три люкадля монтажа шатунов.

С правой стороны блок-картера обработаны фланцы для монтажа масляного насоса и нагнетающего патрубка водяного насоса.

С левой стороны блок-картера выполнено ложе для монтажа стартера. Выше ложа стартера на приливе крепится генератор.

Со стороны переднего торца на блок-картере имеется фланец, на который устанавливается стакан первого коренного подшипника и передняя крышка.

Сверху по оси развала блок-картера выполнен прилив с расточкой внутри, в которую устанавливается муфта опережения впрыска топлива. Продолжение этой расточки является опорой корпуса топливного насоса высокого давления. Вторая опора ТНВД — полубугель с двумя резьбовыми отверстиями. Сверху на приливе имеются два резьбовых отверстиядля отвода масла к механизму газораспределения, топливному насосу и воздушному компрессору машины. С торца прилива установлен штуцердатчика манометра.

 

Рис. 14. Блок-картер:

1 — резиновая прокладка; 2 — анкерная шпилька; 3 — трубки перепуска охлаждающей жидкости; 4 — сапун; 5 — шпильки крепления масляного фильтра; 6 — рым-болт; 7 — втулка отвода масла к механизму газораспределения; 8 — шпильки крепления двигателя к машине; 9 — втулка отвода масла к компрессору; 10 — шпильки крепления топливного фильтра; 11 — штуцер для замера давления масла; 12 — штифт; 13 — технологическая заглушка; 14 — передняя крышка; 16 — стакан первого подшипника; 16 — обойма коренной опоры; 17 — защитная сетка; 18 — пробка сливного отверстия; 19 — крышка люка; 20 — полубугели крепления стартера; 21 — гильза цилиндра; 22 — опора топливного насоса: а — канал главной магистрали; б — водяной канал; в — отверстие для слива масла из топливного насоса; д — отверстие для слива масла из полости уравновешивающего механизма; е — полости охлаждения гильз цилиндров; ж — прилив крепления генератора; и — цилиндровый отсек.

  В развале блок-картера на шпилькахкрепится блок топливных фильтров, блок масляных фильтров, сапун. Для демонтажа и монтажа блок-картера в верхней части ввернуты рым-болты.

В каждом блоке выполнено по три расточки, в которые вставляются гильзыцилиндров. Между наружной поверхностью гильзы и внутренней поверхностью расточки образуется кольцевая полостьдля протока охлаждающей жидкости.

Гильзыцилиндров изготовлены из высоколегированной стали. Внутренняя поверхность гильз азотируется. В верхней части гильзы имеется бурт с кольцевыми канавками для установки медного уплотнительного кольцагазового стыка.

Для перепуска воды из охлаждающих полостей гильз цилиндров в охлаждающую полость головок блоков на верхних плоскостях блоков выполнено по пятнадцать отверстий. Эти отверстия уплотняются резиновыми кольцами, надетыми на латунные трубки.

В верхние плоскости блоков ввернуто по восемь анкерных шпилекдля крепления головок блоков. С обеих сторон блоков имеются приливыс отверстиями для сшивных шпилек головок блоков.

Сапун (рис. 15) предназначен для сообщения внутренней полости блок-картера с атмосферой. Корпус сапуна выполнен в виде сварного цилиндра, внутри которого помещена фильтрующая набивка. Сверху сапун закрывается крышкой.

Рис. 15. Сапун:

1 — корпус; 2 — фильтрующая набивка; 3—крышка.

 На стенке заднего торца блок-картера имеется большой фигурный фланецсо шпилькамидля крепления картера коробки передач. С этой же стороны в блок-картере имеются горизонтальные расточкидля монтажа осей и подшипников шестерен механизма передач. В верхней части задняя стенка блок-картера переходит в коробку, связывающую блоки цилиндров.

Головка блока (рис. 16) отливается из алюминиевого сплава. Нижняя плита вместе с верхней и боковыми стенками образует замкнутую полость, внутри которой расположены прилитые к боковым стенкам и нижней плите головки впускныеи выпускныеканалы, колодец для монтажа форсунки. Пространство между стенками, каналами и колодцем форсунки служит водяной рубашкой охлаждения головки.

Головки блоков устанавливаются на выступающие над плоскостью блок-картера бурты гильз и стягиваются с блоком восемью анкерными и двенадцатью сшивными шпилькамикаждая.

 Рис. 16. Головка блока:

1 — седла клапанов; 2 — уплотняющее медное кольцо; 3 — выпускной клапан; 4 — выпускное окно; 5 — пароотводной угольник; 6 — крышка головки блока; 7 — выпускной распределительный вал; 8 — крышки лючка; 9 — впускной распределительный вал; 10 — нажимная тарель клапана; 11 — замок тарели; 12 — направляющая втулка клапана; 13 — пружины клапана; 14 — головка блока; 15 — впускное окно; 16 — пусковой клапан; 17 — впускной клапан; 18 — сшивная шпилька.

Стык между плоскостью головки и буртами гильз уплотняется индивидуальными медными кольцами.

В нижней плоскости головки расточены три камеры сгорания, в каждой из которых имеются четыре отверстия, соединяющие камеру с впускнымии выпускнымиканалами. В расточки этих отверстий запрессованы стальные седла клапанов. К внутренним коническим поверхностям седел плотно прилегают фаски клапанов.

По оси каждой камеры сгорания расточены отверстия для установки форсунок.

Со стороны крепления впускного коллектора, ниже окна, на оси каждого цилиндра установлены пусковые клапанысистемы воздушного пуска двигателя.

Охлаждающая жидкость в рубашку головки подводится снизу из рубашечного пространства блок-картера. Охлаждающая жидкость из рубашки головки отводится через штуцер, который ввернут в головку в районе третьего цилиндра, а пар — через пароотводной угольник.

На верхней плоскости головки установлены четыре подшипника распределительных валов газораспределительного механизма.

Головка блока закрыта сверху крышкой. Три люка на верхней полости крышки головки, закрываемые штампованными крышками,обеспечивают возможность установки и съема форсунок без снятия крышки головки. По оси штампованных крышек выполнены отверстия напротив форсунок для монтажа трубок объединенного слива топлива, просочившегося через форсунки. На боковой стенке крышки расположены три прилива с отверстиями для установки штуцеров трубопроводов высокого давления, по которым топливо подается к форсункам.

Коленчатый вал(рис. 17) — вращающаяся часть кривошипно-шатунного механизма. В процессе работы двигателя он воспринимает нагрузки через шатун и поршень от давления газов.

Коленчатый вал — трехколенный, четырехопорный — изготовлен из высококачественной легированной стали методом штамповки.

Три шатунные шейки вала расположены под углом 120° друг относительно друга. Шатунные шейки и коренные опоры соединены между собой щеками эллиптической формы. На продолжениях первой и второй щек крепятся противовесы. С одной стороны к валу крепится маховик, а с другой в полость первой коренной опоры запрессован хвостовик. На первую коренную опору устанавливается упорный роликовый подшипник, внутреннее кольцо которого прижато к фланцу. На наружное кольцо подшипника надевается стакан. Наружное кольцо стопорится в стакане разрезным упругим кольцом.

Остальные три опоры вала являются беговыми дорожками для роликов коренных радиальных подшипников. Коленчатый вал монтируется в сборе с коренными подшипниками и передним стаканом в нагретый до 80-90°С блок-картер.

В шатунных шейках коленчатого вала имеются полости, которые сообщаются между собой наклонными отверстиями.

Во внутреннюю полость коленчатого вала масло подводится от масляного фильтра двигателя через каналглавной масляной магистрали и отверстия в стакане первого подшипника. Из полости стакана масло проходит внутрь коленчатого вала и по отверстиям в нем — в полости шатунных шеек.

Для подвода масла к трущимся поверхностям вкладышей шатунов в шатунных шейках выполнены отверстия.

Рис. 17. Коленчатый вал:

1 — упорный роликоподшипник; 2 — хвостовик; 3 — противовесы; 4 — коленчатый вал; 5 — роликоподшипник; 6 — маховик; 7 — шестерня.

 Со стороны носка на коленчатый вал установлена шестерня, от которой через механизм передач осуществляется привод узлов и агрегатов, обеспечивающих работу двигателя.

Маховик(рис. 17) предназначен для повышения равномерности хода двигателя; прокрутки коленчатого вала во время пуска двигателя электрическим стартером; облегчения проверки и регулирования в условиях эксплуатации и ремонта машины фаз газораспределения, воздухораспределителя и угла опережения подачи топлива (с помощью градуировки). Кроме того, маховик, имеющий противовес, является одним из элементов уравновешивающего механизма.

Маховик изготовлен из стали. По наружному контуру маховика нарезаны зубья, а на ободе нанесена градуировка с ценой деления один градус поворота коленчатого вала. Маховик крепится к хвостовику коленчатого вала в строго определенном положении, для чего один из фиксирующих штифтов расположен на большем радиусе, чем другие.

Шатунная группа(рис. 18) передает усилия от поршней на коленчатый вал. Совершает сложное движение, так как участвует в преобразовании возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала.

На двигателе УТД-20С1 применена система центральных шатунов. Шатунная группа состоит из вильчатогои внутреннегошатунов. Верхние головки вильчатых шатунов соединяются с поршнями левого блока, а внутренних — с поршнями правого блока. Нижняя головка вильчатого шатуна монтируется на шатунной шейке коленчатого вала, а по ее наружной поверхности работает нижняя головка внутреннего шатуна.

Рис. 18. Шатунная группа:

а — вильчатый шатун; б — нижняя головка внутреннего шатуна; 1 и 12 — штифты; 2 — крышка вильчатого шатуна; 3 и 14 — вкладыши; 4 — проставка; 5 — стержень вильчатого шатуна; 6 — втулка; 7 — поршневой палец; 8 — заглушка; 9 — болт; 10 — гайка; 11 — шплинт; 13 — крышка внутреннего шатуна; 15 — стержень внутреннего шатуна; 16 — болт.

Вкладыши являются подшипниками скольжения шатунов. Они изготавливаются из стали, внутренняя поверхность вкладышей залита тонким слоем свинцовистой бронзы и для лучшей приработки освинцованы. Половинки вкладышей фиксируются от проворачивания штифтами. Окончательная расточка вкладышей производится после установки их в головки шатунов.

В верхние головки вильчатых и внутренних шатунов запрессованы бронзовые втулки, служащие подшипниками для поршневых пальцев. Палец смазывается разбрызгиванием масла через шесть отверстий в верхней головке шатуна.

Поршневая группа(рис. 19) служит для восприятия давления газов и передачи его через шатун коленчатому валу.

Поршневая группа состоит из поршня, поршневых колец, поршневого пальца и заглушек.

 Рис. 19. Поршневая группа:

1 — поршень; 2 — поршневой палец; 3 — заглушка; 4, 5, 6 — поршневые кольца; а — углубления; б — отверстия.

 Поршеньотштампован из алюминиевого сплава. Для уменьшения тепловой нагрузки на днище поршня нанесен гальваническим способом тонкий твердый теплоизоляционный слой.

Днищу поршня придана специальная форма, способствующая эффективному смесеобразованию и сгоранию впрыскиваемого топлива.

С внутренней стороны на юбке поршня имеются две бобышки. В расточки бобышек при сочленении поршня с шатуном вставляется поршневой палец.

Для уменьшения веса поршня с внутренней и наружной сторон юбки выполнены выемки.

По поверхности поршня проточены пять канавок, четыре из которых расположены выше отверстия под поршневой палец, а одна — ниже. Четвертая и пятая канавки имеют фаски с маслосточными отверстиями. В канавки поршня устанавливаются поршневые кольца.

Два верхних кольца —уплотняющие, стальные, трапецеидального сечения, поверхность которых покрыта хромом.

Третье и четвертое кольца комбинированные, т.е. наряду с уплотнением от прорыва газов служат для удаления лишнего масла с зеркала гильз цилиндров.

Комбинированные кольца конического сечения изготовлены из специального чугуна. Кольца покрыты тонким слоем твердого хрома.

Пятое кольцо —маслосбрасывающее — также изготавливается из специального чугуна.

Поршневой палец — плавающего типа, стальной, цементированный по наружной поверхности, внутри пустотелый. В бобышки поршня палец устанавливается с натягом. С обеих сторон в поршневой палец устанавливаются бронзовые заглушки,ограничивающие его осевое перемещение и предохраняющие зеркало цилиндра от задира торцами пальца.

Работа кривошипно-шатунного механизма

Поршень, воспринимая давление газов в камере сгорания, перемещается вниз (от ВМТ к НМТ) и воздействует через палец на шатун. Шатун, действуя на шатунную шейку, обеспечивает проворот вала (благодаря наличию плеча между шатунной и коренной шейками).

Воспламенение рабочей смеси в цилиндрах в строго определенной последовательности (1л — 1п — 2л — 2п — 3л — 3п) обеспечивает непрерывное вращение коленчатого вала, т.е. возвратно-поступательное движение поршней преобразуется во вращательное движение коленчатого вала.

Механизм газораспределения (рис. 20) служит для обеспечения наполнения цилиндров воздухом и очистки их от отработавших газов в порядке, соответсвующем рабочему циклу двигателя.

Механизм газораспределения клапанного типа с верхним расположением клапанов и верхним расположением распределительных валов, т.е. и клапаны, и распредвалы смонтированы на головках блоков.

Механизм газораспределения состоит из:

• распределительных валов с шестернями привода (4 шт.);
• клапанов впуска и выпуска (12 + 12 шт.).