Устройство и работа двигателя Д-240

Система питания двигателя Д-240

Рис. Общее устройство системы питания дизеля Д-240 и его модификаций:

1 — глушитель; 2 — воздухоочиститель; 3 — фильтр грубой очистки воздуха; 4 — впускной коллектор; 5 — электрофакельный подогреватель; 6 — топливная трубка к электрофакельному подогревателю; 7 — дренажная трубка; 8 — трубка высокого давления; 9 — заливная горловина; 10 — топливные баки; 11 — топливомерная трубка; 12 — сливной кран; 13 — трубка от топливного бака; 14 — фильтр грубой очистки топлива; 15 — рукоятка продувочного вентиля; 16 — фильтр тонкой очистки топлива; 17 — трубка от фильтра тонкой очистки к топливному насосу; 18 — трубка от фильтра-отстойника к топливному насосу; 19 — регулятор топливного насоса; 20- топливная трубка от подкачивающего насоса к фильтру тонкой очистки; 21 — подкачивающий насос; 22 – перепускная трубка; 23 — топливный насос; 24 — форсунки; 25 — выхлопной коллектор; 26 — нижний фильтрующий элемент; 27 – средний фильтрующий элемент; 28 — верхний фильтрующий элемент

У дизеля Д-240 топливо из баков 10 (рис.) поступает в фильтр грубой очистки 14. Очищенное от грубых механических примесей топливо отсасывается подкачивающим насосом 21 и нагнетается под давлением около 0,2 МПа в фильтр тонкой очистки 16. От фильтра тонкой очистки топливо подается трубкой 17 к распределительному каналу головки ТНВД 23. Так как к насосу топливо подается с избытком, часть его пропускается через клапан и возвращается трубкой 22 к подкачивающему насосу.

Секции ТНВД в необходимом количестве и в соответствии с порядком работы цилиндров дизеля подают топливо трубками высокого давления к форсункам 24, которые впрыскивают его в камере сгорания. Часть топлива просачивается через зазоры деталей форсунок и отводится дренажными трубками 7 в бак. Заданный скоростной режим поддерживается регулятором 19. Воздух, поступающий в цилиндры дизеля, очищается в комбинированном воздухоочистителе 2. К электрофакельному подогревателю 5, которым пользуются при пуске двигателя в холодное время года, топливо поступает от фильтра тонкой очистки трубкой 6. [Тракторы «Беларус» семейств МТЗ и ЮМЗ. Устройство, работа, техническое обслуживание. Под ред. Я.Е. Белоконя]

Топливная система МТЗ 80(82): схема, принцип работы, типичные неисправности, обслуживание

Задачей системы питания дизельного двигателя является своевременная дозированная подача и образование сбалансированной топливной смеси в физическом состоянии, способствующем моментальному воспламенению в такте сжатия цилиндров в соответствии с режимом работы и действующих нагрузок.

В силовом агрегате трактора МТЗ 80 образование и воспламенение смеси происходит в камере сгорания размещённой непосредственно в поршне при давлении впрыска 17,5 мПа в ранних версиях модели с ТНВД УТН -5, и более поздних МТЗ 80.1/80.2(82.1/82.2) с давлением впрыска в пределах 21,6-22,4 мПа с насосами 4УТНИ (4УТНМ). При этом коэффициент избытка воздуха для смесеобразования должен быть в пределах 1.5…1.8.

Работа и функции узлов системы питания

В систему питания трактора МТЗ 80 входит комплекс взаимодействующих узлов, которые обеспечивают фильтрацию топлива, подачу его под давлением с последующим распылением в камерах сгорания, а также узлов, обеспечивающих наполнение цилиндров воздухом при смесеобразовании и последующий вывод отработанных газов.

Топливный бак МТЗ 80(82)

Состоит из двух резервуаров расположенных под кабиной трактора, объём которых обеспечивают запас горючего в 120 литров (в новых тракторах 130 л). В верхних внутренних боковых частях резервуары соединены между собой переливным патрубком и трубопроводом, объединяющим баки в единый объём. Левый резервуар оборудован заливной горловиной с фильтрующей сеткой и крышкой, а также штуцером для приёма лишнего топлива, идущего от форсунок, которую трактористы называют « обраткой». В нижней части резервуаров расположены штуцер для подключения к питающему трубопроводу и пробка для слива топлива и удаления отстоя. Правый резервуар оборудован датчиком уровня топлива. Баки крепятся к корпусу заднего моста стяжными лентами.

Трубопроводы топливной аппаратуры

Узлы системы соединены топливопроводами высокого и низкого давления. Топливо, поступающее от бака через систему фильтрации грубой и тонкой очистки с помощью подкачивающей помпы к насосу высокого давления проходит по трубопроводам низкого давления с большим сечением.

Толстостенные, цельнотянутые, стальные трубопроводы высокого давления подают топливо от рабочих секций насоса непосредственно к распылителям и отличаются более тонким сечением. Для плотности соединения концы трубок снабжены наваренными шаровыми наконечниками, которые притягиваются накидными гайками к конусным штуцерам узлов системы. Питающие трубопроводы, идущие от секций насоса имеют индивидуальную длину и форму изгиба для удобного монтажа.

Фильтры грубой и тонкой очистки

Фильтр-отстойник грубой очистки принимает топливо с бака, производит очистку от крупных механических примесей и связан через подкачивающую помпу ТНВД с фильтром тонкой очистки. После окончательной фильтрации топливо направляется к насосу системы трубопроводом, присоединённым к штуцеру в головке узла.

Устройство для грубой очистки находится с правой стороны двигателя над горловиной для заправки масла в картер и прикреплено к блоку кронштейном двумя болтами. Фильтрующий сетчатый элемент узла задерживает засорения диаметром выше 0.45 мм. В нижней части стакана размещён кран для периодического слива засорённого отстоя.

Читайте также:  Как сделать сваекрут своими руками; MOREREMONTA

Фильтр тонкой очистки прикреплён кронштейном к головке цилиндров с левой стороны дизеля над регулятором ТНВД . Узел оборудован нижней пробкой для слива отстоя и краном для удаления воздуха при заполнении топливом системы. Заменяемые по мере загрязнения бумажные фильтрующие элементы фильтра удаляют частицы размером более 0,00145 мм, что соответствует зазору в работе прецизионных пар плунжеров насоса.

Не своевременная промывка отстойников и фильтров, а также замена фильтрующих элементов препятствует прохождению топлива и приводит к общему снижению производительности ТНВД . Попадание грязного топлива в систему приводит к сбоям в работе, износу прецизионных пар и преждевременному снижению ресурса насоса.

Топливный насос с подкачивающей помпой

Трактор МТЗ 80(82) комплектуется четырёх секционными насосами высокого давления типа 4 УТНИ и 4УТНМ (ранняя версия УТН -5) с механическим всережимным регулятором. ТНВД системы является основным функциональным узлом, который создаёт рабочее давление для впрыска свыше 30 мПа (300 кгс/см²) с подачей топлива к форсункам синхронно с тактами сжатия цилиндров дизеля. Узел расположен с левой стороны двигателя и приводится от газораспределительной шестерни. Давление создаётся возвратно-поступательным движением плунжерных пар секций узла, привод которых осуществляется вращением кулачкового вала через толкатели. Автоматическое регулирование подачи топлива в соответствии с режимами работы дизеля осуществляется механическим устройством центробежного типа, корпус которого прикреплён к задней стенке насоса. Для смазки механизма ТНВД корпус узла заправляется моторным маслом.

Подкачивающая помпа, обеспечивающая потенциал давления для преодоления сопротивления при проходе топлива через фильтры системы, смонтирована на корпусе ТНВД и также получает привод от вала насоса. Дополнительно помпа оборудована насосом ручной подкачки топлива. Устройство используют для заполнения топливом системы или удаления воздушных пробок. Закачивание осуществляется ручным поступательным движением штока.

Неполадки в работе узла могут быть четырёх типов:

1 Нарушение работы секций насоса

Снижение общей производительности насоса и падение давления в результате износа плунжерных пар и нагнетательных клапанов. Характеризуется общим падением мощности и неполным сгоранием горючего. При выходе из строя плунжерной пары или её заклинивании в секции насоса сопровождается разбалансированной работой двигателя и падением мощности. Отсутствие равномерности подачи топлива секциями в результате неправильной настройки производительности плунжеров также отражается на мощности дизеля. Износ опорных подшипников вала и появление увеличенных осевых зазоров на валу также влияет на стабильность подачи топлива секциями насоса.

2 Нарушение работы регулятора

Неправильная настройка регулятора является причиной неадекватной подачи топлива в различных режимах работы, что может выражаться в плохом запуске двигателя, перерасходе топлива, недостаточном развитии мощности при нагрузках.

3 Неправильная установка насоса и неисправность привода

Появление люфта в зацеплении шестерён привода насоса и шлицевой муфты с регулировочной шайбой провоцирует работу двигателя с характерной прыгающей нестабильностью оборотов при одной и той же подаче топлива. Эффект нестабильности появляется за счёт меняющегося угла подачи топлива в результате увеличенных люфтов в зацеплении деталей привода насоса.

4 Износ прецизионной пары подкачивающей помпы

Неполадка приводит к падению давления в трубопроводах низкого давления системы, что затрудняет проход топлива через фильтры, снижая производительность ТНВД . Также при износе деталей помпы топливо начинает попадать в корпус насоса, при этом ускоряется износ механизма узла.

Распылительные форсунки

В каждый цилиндр дизеля горючее подаётся распылителем-форсункой, задача которой, для хорошего воспламенения и полноценного сгорания, распылить топливо до туманного состояния. На двигателях трактора МТЗ 80(82) применяются форсунки типа ФД- 22 с четырёх дырчатыми распылителями. В ранних версиях модели трактора давление распыления в форсунках составляет 17,5 мПа в современных версиях срабатывание форсунок отрегулировано на давление 21,6-22,4 мПа.

Принцип работы устройства заключается в проходе топлива между конусом иглы и седлом распылителя. Давление срабатывания распыла регулируется пружиной, создающей усилие на прижатие иглы. При достижении давления распыла топливо отодвигает иглу, преодолевая усилие пружины и проходя через образовавшийся зазор, распыляется. После падения давления пружина прижимает иглу к седлу, прекращая распыление. Избыток горючего после распыления отводится обратно в бак через трубопровод, объединяющий все форсунки.

Плохое распыление или его отсутствие в результате неправильной регулировки или неисправности форсунки приводит к неустойчивой работе двигателя, неполному сгоранию топлива и как следствие падению мощности.

Воздушный фильтр

Узел обеспечивает комбинированную очистку воздуха от пыли поступающего для смесеобразования в камерах сгорания двигателя. Фильтрация осуществляется за счёт сетчатого элемента и масляной ванны, улавливающей твёрдые частицы в поступающем воздухе. Сетчатый отсек узла имеет ступенчатую структуру и набран из трёх элементов с разной степенью пропускной способности твёрдых частиц. Эффективность работы узла поддерживается периодической промывкой корпуса и фильтрующих элементов с заменой масла в улавливателе пыли.

Повышение засорённости фильтра приводит к падению мощности двигателя в результате недостаточного количества воздуха при смесеобразовании. Проникновение загрязнённого воздуха в газораспределительный механизм дизеля приводит к образованию абразивного нагара на клапанах, в камерах сгорания, что снижает общий ресурс двигателя.

Всасывающий коллектор и предпусковой подогреватель воздуха

Очищенный воздух к впускным клапанам в головке цилиндров подаётся через ветви всасывающего коллектора. Литая деталь крепится затяжкой резьбовых шпилек, плотность соединения обеспечивают термостойкие паранитовые прокладки в соединениях.

Читайте также:  Регулировка клапанов на заз шанс 1

Коллектор оборудован управляемой заслонкой для перекрытия поступления воздуха при необходимости заглушить двигатель. Трос управления заслонкой выведен в кабину трактора.

Для облегчения пуска в холодное время года впускной коллектор дополнительно оборудывается электрофакельным подогревателем воздуха. Устройство устанавливается специальное окно коллектора. Принцип работы заключается в подогреве входящего воздуха горением дизельного топлива. Разжигание осуществляется спиралью накала при удержании ключа пуска стартера в первом положении. Питание топливом осуществляется через отдельный трубопровод, идущий от фильтра тонкой очистки с одновременным открытием пропускного клапана устройства при накале спирали.

Выхлопной коллектор и выхлопная труба

Отводной чугунный коллектор принимает отработанные газы от выпускных клапанов газораспределительного механизма и отводит к выхлопной трубе. Деталь также крепится к головке цилиндров трактора затяжкой шпилек. Фрезерованные контактные поверхности узлов уплотнены термостойкими прокладками.

Выхлопная труба трактора выполняет функцию глушителя шума работы двигателя и искрогасителя в выхлопных газах.

Дополнительным узлом в системе питания может быть турбокомпрессор для принудительного нагнетания воздуха в цилиндры дизеля. Работой узла в системе достигают дополнительное увеличение мощности. При этом работа двигателя характеризуется увеличением тепловых и механических нагрузок на детали цилиндропоршневой группы и кривошипно-шатунного механизма.

Обслуживание системы

Для безотказного функционирования системы трактора МТЗ80(82) проводятся плановые мероприятия по обслуживанию узлов.

Чистка воздушного фильтра

Воздушный фильтр системы обслуживают через каждые 120 часов работы, в условиях сильной запылённости через каждые 20 часов. В фильтре меняют масло и продувают фильтрующие элементы сжатым воздухом. После сборки проверяют герметичность всех уплотнений узла в сборе со всасывающим коллектором. Если работающий на средних оборотах двигатель глохнет после закрытия всасывающего патрубка, работа фильтра считается исправной. При обнаружении подсоса воздуха неполадку устраняют подтяжкой соединений или заменой уплотнителей при необходимости. Через каждые 480 часов производят полную разборку фильтра с промывкой всех частей, заменяют масло в уловителе пыли, при сильном загрязнении фильтрующие наполнители элементов извлекаются из корпусов и промываются в дизельном топливе.

Обслуживание топливных фильтров

Через каждые 60 часов работы сливают отстой до появления чистого топлива с фильтра грубой очистки. Через каждые 960 часов узел демонтируют, разбирают, очищают и промывают все части в керосине или дизельном топливе.

Фильтр тонкой очистки вне плана обслуживается при использовании загрязнённого топлива. Регламентное мероприятие проводят при сезонном ТО или не реже, чем через 1500 рабочих часов. Для замены фильтрующих элементов:

  • перекрывают кран топливного бака
  • отворачивают гайки крышки извлекают отработанные элементы
  • промывают корпус и детали устройства
  • затем устанавливают новые элементы и собирают узел
  • заполняют топливом систему

Обслуживание топливного насоса МТЗ 80

В мероприятия по уходу за ТНВД входит периодическая проверка уровня масла с интервалом 60 часов и его замене через 240 часов работы. Полную диагностику и настройку насоса делают через 960 часов работы двигателя. Наладку узла осуществляют специалисты- топливщики на специальном стенде. В регулировку входит настройка следующих параметров работы насоса:

  • максимальная скорость вращения двигателя
  • номинальная подача топлива
  • производительность ТНВД и равномерность подачи секциями
  • угол начала впрыска секциями
  • подача топлива: в режиме пуска; при номинальной нагрузке; на холостом ходу

Обслуживание форсунок

Проверку качества распыла осуществляют через каждые 480 часов работы дизеля. Качественным впрыском считается распыление топлива до туманного состояния всех четырёх отверстий без подтёков, без образования капель и отдельных струй, с резким началом и прекращением впрыска. Образование капель на носке распылителя не допускается. Углы распыла относительно оси форсунки для двух отверстий со стороны топливопитающего штуцера должны составлять 67-69˚, для двух других — 51-53˚. При выявлении асимметрии в распыле — форсунку разбирают, очищают детали от нагара и промывают, отверстия распылителя очищают калиброванной металлической струной диаметром 0,28 мм. Давление впрыска настраивают затяжкой регулировочного винта, изменяющего усилие пружины действующей иглу распылителя.

Нормальное значение впрыска должно быть в пределах 16,5- 18,5 мПа для ранней версии модели трактора, для версии МТЗ 80.1/80.2(82.1/82.2) -21,6-22,4 мПа. При установке форсунки на двигатель затяжку крепёжных шпилек осуществляют с усилием 25- 30 н/м.

Процесс заполнения топливом и прокачки топливной системы МТЗ -80

Наличие воздушных пробок после обслуживания в системе или в результате подсоса воздуха провоцирует нестабильность в работе или делает невозможным пуск двигателя. Прокачка осуществляется следующим образом:

  • Открывается питающий кран топливного бака
  • Отворачивается пробка отстойника грубой очистки и заполняется топливом с помощью насоса ручной подкачки до удаления пузырьков воздуха.
  • Открывается вентиль прокачки на фильтре тонкой очистки и продувочная пробка ТНВД . Продолжая закачивать топливо ручным насосом, последовательно вытесняется воздух с фильтра и затем с насоса.
  • При появлении топлива без пузырьков, в процессе прокачки, вентиль фильтра и затем пробка ТНВД последовательно затягиваются.
  • Закончив прокачку системы, шток насоса фиксируется затяжкой резьбовой части нажимной пятки.

Марки топлива для МТЗ 80(82)

Основное Гост 305-82 высшего и первого сорта:
Лето Л-0,2-40 или Л-0,2-62
Зима 3-0,2-35 или 3-0,5-45

Читайте также:  Перечень неисправностей и условий, при которых запрещается эксплуатация транспортных средств - ПДД 2

Дополнительное Гост 305-82:
Лето Л-0,5-40 или Л-0,5-62
Зима 3-0,5-35 или 3-0,5-45

Топливо Гост 305-82 при температуре ниже -50˚С высшего и первого сорта:
Основное – А-0,2
Дополнительное – А -0,4

Двигатель серии Д 240: характеристики, неисправности и тюнинг

Четырехцилиндровый 4-тактный дизельный двигатель Д 240 оснащается воздушным охлаждением и имеет непосредственный впрыск топлива. Этот силовой агрегат устанавливался на трактор МТЗ 80 и пользовался заслуженной любовью у автовладельцев.

Надежный, ремонтопригодный, мощный и простой в эксплуатации мотор продержался на конвейере в течение нескольких десятков лет и сегодня также встречается на тракторах МТЗ.

Технические характеристики

ПАРАМЕТРЫ ЗНАЧЕНИЕ
Материал блока цилиндров чугун
Система питания Прямой впрыск
Тип рядный
Рабочий объем, л 4.75
Мощность, л. с. 80
Количество цилиндров 4
Количество клапанов на цилиндр 2
Ход поршня, мм 125
Диаметр цилиндра, мм 110
Степень сжатия 16
Топливо Дизельное топливо
Расход топлива Не более 238 литров в час

Двигатель устанавливался на трактор МТЗ 80 и его модификации.

Описание

Это классическая четырехцилиндровая модификация дизельного мотора, которая имеет усиленный блок цилиндров, а благодаря наличию воздушного охлаждения существенно упрощается и его конструкция. Этот атмосферный силовой агрегат отличается повышенной надежностью и при этом прост в обслуживании. Его ремонтопригодность позволяет выполнять ремонт даже в полевых условиях.

За счёт наличия у двигателя прямого впрыска топлива обеспечивается необходимая тяга и отличные мощностные характеристики. Мотор имеет электростартерный пуск, что позволило существенно упростить эксплуатацию трактора МТЗ-80 в зимнее время года, когда могли отмечаться проблемы с пуском дизельного двигателя.

Еще одной конструктивной особенностью этого мотора является неразделенная камера сгорания, а также образование объемно-пленочной рабочей смеси. При этом впуск топливной смеси в камере сгорания осуществляется следующим образом. Часть топлива распыляется в максимально возможный объем камеры сгорания, тогда как другая ее часть растекается по поверхности цилиндра, создавая необходимую тонкую плёнку. В результате подобных технологий обеспечивается максимально возможная мощность и эффективное сгорание топлива, что улучшило динамические характеристики этого силового агрегата.

Сама камера сгорания имеет оригинальную шаровую форму, что улучшило смешивание воздуха и топлива, образуя внутри камеры сгорания вихревые воздушные потоки. Мощность мотора Д 240 составляет 80 лошадиных сил, что достигается при 2200 оборотах коленвала в минуту. При этом двигатель отличается должной приемистостью, гарантируя трактору необходимую мощность и тягу.

Блок цилиндров Д 240 отливался из высокопрочного серого чугуна. Использование такого материала позволяет полностью избежать появления температурных деформаций силового агрегата при перегреве мотора. Головка блока цилиндров крепится к блоку при помощи 16 удлиненных шпилек. Следует сказать, что шпильки закручивались с помощью динамометрического ключа, что необходимо учитывать при выполнении ремонтных работ.

Отметим, что у данной модификации двигателя использовалась специальная конструкция клапанного механизма, которая позволяла защитить клапана при обрыве цепи ГРМ. Тем самым повышались показатели надежности двигателя, а сам мотор мог эксплуатироваться в течение длительного времени без необходимости выполнения капитального ремонта.

Модификации

За годы нахождения этого силового агрегата на конвейере он претерпел несколько модернизаций. Наибольшее распространение получила как базовая модификация Д 240, так и модель Д 240Л, которая имеет облегченный вес и модернизированный стартер. Если базовая модификация имела электростартерный пуск, то Д 240Л уже оснащалась пусковым двигателем.

Техническое обслуживание

Сервисное обслуживание этого мотора проводилось в три этапа:

  1. Первый сервис двигателя Д 240 выполняется каждые 60 часов и подразумевает осмотр состояния мотора на наличие подтеков масла и других технических жидкостей.
  2. Каждые 240 часов работы силового агрегата выполняется замена масла, которая проводится по стандартной процедуре.
  3. После 960 часов работы двигателя проводится его капитальный осмотр со вскрытием и устранением имеющихся неполадок.

Неисправности

НЕИСПРАВНОСТЬ МЕТОДЫ УСТРАНЕНИЯ
Мотор существенно потерял мощность и плохо реагирует на нажатие педали газа. Причиной подобной поломки может стать выход из строя топливного насоса, который не обеспечивает необходимое давление в системе.
Появился выраженный металлический стук в широком диапазоне оборотов. Рекомендуем вскрыть мотор и провести регулировку клапанов. Такую сервисную работу следует проводить каждые 50 тысяч километров пробега двигателя.
Появились выраженные подтёки масла. Масло из двигателя может вытекать как из-под клапанной крышки, так и через потерявший герметичность масляный фильтр. Необходимо локализовать место протечки и, в зависимости от ее расположения, выполнять соответствующий ремонт.
Мотор сильно вибрирует. Проверить состояние подушек двигателя, которые являются слабым местом этого мотора. При наличии проблемы с такими подушками мотор их необходимо заменить.

Тюнинг

Имеется возможность увеличения мощности силового агрегата до отметки порядка 100 лошадиных сил путём установки на двигатели Д 240 турбины и новой системы подачи топлива.

В специализированных магазинах можно найти уже готовый комплект переоборудования под турбину, который включает необходимые крепежи, сам турбонаддув, новый масляный и топливный насос. Подобный тюнинг позволит существенно увеличить мощность силового агрегата практически без потери надежности мотора.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector