Основные узлы двигателя трактора

Основу поршневого двигателя внутреннего сгорания составляет блок цилиндров, внутри и снаружи которого располагаются детали его механизмов и систем.

Сверху блок цилиндров закрыт головкой, а снизу поддоном.

В передней части укреплен картер распределительных шестерен, а в задней — картер маховика.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

В число механизмов и систем двигателя, а также их основных показателей входят следующие.

Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования возвратно-поступательного движения поршня (поршней) во вращательное коленчатого вала. Кроме того, он участвует в преобразовании тепловой энергии в механическую.

Действие механизма состоит в том, что поршень, совершая возвратно-поступательное движение через шатун, вращает коленчатый вал 1 в подшипниках.

При возвратно-поступательном движении поршни занимают различные положения, при которых изменяется объем цилиндра.

Верхняя мертвая точка (в. м.т.) — такое положение поршня в цилиндре, при котором расстояние от дна поршня до оси коленчатого вала наибольшее.

Нижняя мертвая точка (н. м.т.) — положение поршня в цилиндре, при котором расстояние от дна поршня до оси коленчатого вала наименьшее.

Ход поршня S равен перемещению его между мертвыми точками.

Рабочий объем цилиндра Vh — равен объему, освобожденному поршнем, при движении от в. м. т. к н. м. т.

Объем камеры сжатия Ус — объем, образующийся над поршнем, когда он находится в в. м. т.

Рис. 1. Основные части двигателя внутреннего сгорания:
1 — кривошипно-шатунный механизм; 2 — газораспределительный механизм; 3— система питания; 4 — система охлаждения; 5 — вентиляция картера; 6 — уравновешивающий механизм; 7 — смазочная система; 8 — система пуска; 9 — поддон; 10 — блок цилиндров; 11 — головка цилиндров.

Газораспределительный механизм (см. рис. 3) предназначен для сообщения камеры сгорания цилиндра (в строго установленные моменты) с впускным и выпускным каналами двигателя.

Уравновешивающий механизм устанавливают на некоторых двигателях для устранения вредного действия инерционных сил, возникающих при работе криво-шипно-шатунного механизма.

Системы питания и регулирования служат для очистки воздуха и топлива от механических примесей и воды и подачи их в камеру сгорания, а также для обеспечения равномерного вращения коленчатого вала двигателя во время его работы с переменными нагрузками.

Смазочная система обеспечивает очистку и подачу чистого масла к рабочим поверхностям деталей двигателя для уменьшения трения и отвода излишней теплоты от них.

Система охлаждения отводит избыточную теплоту от деталей двигателя и поддерживает необходимый тепловой режим во время его работы.

Система пуска используется для вращения коленчатого вала при пуске двигателя.

Система зажигания применяется у двигателей, работающих на бензине, для воспламенения рабочей смеси. У тракторных двигателей, работающих на дизельном топливе, такая система отсутствует, а топливо самовоспламеняется от высокой температуры, образующейся в камере сгорания на такте сжатия.

Вентиляция картера двигателя. Во время работы двигателя, через неплотности между поршневыми кольцами и цилиндрами, из камер сгорания в картер поступают продукты сгорания, воздух, пары топлива и воды. Эти вещества, попадая в картер и перемещаясь с распыленным маслом, вызывают его ускоренное старение, коррозию деталей двигателя, создают в камере повышенное давление и утечку масла через различные уплотнения двигателя.

Рис. 2. Схема двигателя:
а — поршень в верхней мертвой точке; б — поршень в нижней мертвой точке; 1 — коленчатый вал; 2 — поршень; 3 — шатун; 4 — цилиндр.

Для того чтобы избежать повышения чрезмерного давления, на двигателе устанавливают устройство под названием сапун, при помощи которого картер сообщается с атмосферой, окружающей двигатель; через него и выходят наружу все прорвавшиеся газы из камеры сгорания. Если в картере двигателя после прекращения его работы давление остывшего в нем воздуха окажется ниже атмосферного, то воздух из атмосферы войдет через сапун в картер и устранит вакуум.

Сапуны у разных двигателей делают по-разному: у одних, например, сапун представляет собой трубку А, у основания которой установлена фильтрующая набивка из стальной проволоки, предназначенной для защиты картера от попадания в него пыли, песка и предотвращения выброса из картера масла в атмосферу. У других двигателей сапун Б соединен с крышкой заливного патрубка для заправки маслом.

На отечественных тракторах установлены поршневые двигатели внутреннего сгорания. Принцип их работы основан на свойстве нагреваемых газов расширяться.

Ниже приведено назначение механизмов и систем двигателей.

Кривошипно-шатунный механизм воспринимает силу давления газов, нагревшихся при сгорании топливовоздушной смеси, и преобразует возвратно-поступательное движение поршйя во вращательное движение коленчатого вала. Этот механиз двигателя состоит из цилиндра с головкой, поршня с кольцами поршневого пальца, шатуна, коленчатого вала, маховика картера (с поддоном).

Распределительный механизм своевременно впускает в цилиндр топливовоздушную смесь (у карбюраторных двигателей) или воздух (у дизелей) и выпускает из цилиндра отработавшие газы. Механизм образуют распределительный вал, шестерни, клапаны и их пружины, коромысла, штанги и толкатели.

Система питания и регулирования обеспечивает двигатель нужным количеством топливовоздушной смеси определенного состава.

Система охлаждения поддерживает нормальный тепловой режим работающего двигателя.

Система смазки подает масло к трущимся деталям двигателя, которое уменьшает трение и износ.

Система зажигания обеспечивает у карбюраторных двигателей воспламенение в цилиндре рабочей смеси.

Система пуска обеспечивает пуск двигателя.

Если перемещать поршень в цилиндре, коленчатый вал начнет вращаться, и наоборот, если вращать коленчатый вал, поршень будет двигаться вверх и вниз, т. е. возвратно-поступательно.

Крайние положения поршня называют мертвыми точками: в верхней мертвой точке ( ВМТ ) поршень наиболее удален от оси коленчатого вала, а в нижней ( НМТ ) максимально приближен к оси коленчатого вала. В мертвых точках скорость поршня равна нулю.

Расстояние, проходимое поршнем от одной мертвой точки до другой, называют ходом S поршня. Ход поршня равен удвоенному радиусу кривошипа коленчатого вала.

Пространство цилиндра над поршнем, находящимся в ВМТ , называют камерой сгорания (Vc), а пространство над поршнем, когда он находится в НМТ , — полным объемом цилиндра (Уд).

Пространство, освобожденное поршнем при перемещении из ВМТ к НМТ , называется рабочим объемом цилиндра (Vh). Это разность между полным объемом цилиндра и объемом камеры сгорания.

Рис. 3. Одноцилиндровый поршневой двигатель:
а — схема устройства; б — основные обозначения;
1 — коленчатый вал; 2 — маховик; 3—картер; цилиндр; 5 — шатун; 6 — поршень; 7 — поршневой палец; 8 — головка цилиндра; 9 — канал для впуска воздуха или горючей смеси; 10 и 15 — клапаны; 11 и 14 — пружины клапанов; 12 и 13 — коромысла; 16 — канал для выпуска отработавших газов; 11 — штанга толкателя; 18 — толкатель; 19 — кулачок; 20 — распределительный вал; 21 и 22 — шестерни привода распределительного вала.

Основные узлы двигателя трактора

1.3. Основные механизмы и системы трактора

Трактор представляет собой сложный комплекс механизмов и систем, выполняющих определенные функции, которые принято подразделять на следующие основные группы: двигатель, трансмиссия, ходовая система, остов трактора, механизмы управления движением трактора, кабина, система электрооборудования, рабочее и вспомогательное оборудование, навесная гидравлическая система трактора.

Двигатель является источником энергии для выполнения трактором функции мобильного энергетического средства. Двигатель, установленный на тракторе, вместе с обслуживающими его работу устройствами, образует силовую установку.

На современных тракторах наибольшее распространение получили дизели. Бензиновые двигатели используют на средствах малой механизации и на старых моделях тракторов в качестве пусковых двигателей мощных дизелей.

Трансмиссия служит для передачи крутящего момента двигателя на ведущие колеса и к зависимым валам отбора мощности (ВОМ), его изменения, изменения направления и частоты вращения ведущих колес, для плавного трогания с места и остановки трактора. Она, в основном, объединяет последовательно располагаемые агрегаты — сцепление 4, коробку передач 10 (КП), центральную (главную) передачу 5, дифференциал 9 у колесного трактора (рис. 1.3,а), конечные передачи.

В трансмиссии гусеничного трактора (рис. 1.3,б) вместо дифференциала установлены механизмы поворота 13. В зависимости от назначения и условий работы трактора, в трансмиссию могут быть включены дополнительные агрегаты, служащие для изменения передаточного числа: увеличитель крутящего момента и ходоуменьшитель, а также раздаточная коробка в тракторах 4К4.

Сцепление 4 служит для кратковременного разъединения вала двигателя и первичного вала КП, что необходимо для безударного переключения передач, кратковременных остановок трактора, плавного трогания его с места, а также для управления зависимым ВОМ.

Коробка передач 10 служит для изменения передаточного числа трансмиссии, с целью изменения скорости движения и развиваемого трактором тягового усилия, осуществления движения задним ходом для выполнения трактором стационарных работ и отсоединения трансмиссии от работающего двигателя при длительных остановках.

Трактор работает в условиях переменных нагрузок на крюке при тяге орудий или при толкании передненавешенного орудия (например, бульдозерного отвала).

Характер колебаний внешней нагрузки зависит от типа орудия, состава и рельефа почвы или грунта, скорости движения. Частично нагрузки могут преодолеваться за счет динамических качеств двигателя. Однако при исчерпании запаса крутящего момента для предотвращения заглоха-ния двигателя и остановки трактора необходимо переходить на пониженную передачу, т.е. менять передаточное число между валом двигателя и ведущими колесами.

На большинстве современных сельскохозяйственных тракторов получили распространение механические многоступенчатые КП с числом передач переднего хода до 18-36 и более. На промышленных и лесопромышленных тракторах, отличающихся большей динамичностью нагрузок, чем сельскохозяйственные, широко используют гидродинамические передачи в сочетании с механическими ступенчатыми КП.

Центральная передача 5 служит для увеличения общего передаточного числа трансмиссии, а также у большинства тракторов — для передачи крутящего момента на валы, расположенные в их поперечной плоскости. Она выполняется обычно конической или цилиндрической зубчатой парой постоянного зацепления.

Конечная передача 6 служит для увеличения общего передаточного числа трансмиссии, а в некоторых случаях — для обеспечения необходимого дорожного просвета трактора. Она состоит обычно из пары зубчатых колес постоянного зацепления.

Ходовая система трактора служит для преобразования вращатель­ного движения ведущих колес в поступательное движение трактора, для передачи веса трактора на опорную поверхность, а также для поддержания его остова. Она состоит из движителя (колесного или гусеничного), вы­полняющего первые две функции и подвески — устройства соединяющего движитель с остовом трактора.

Остов трактора является основой для установки агрегатов трактора. Он выполняется в виде рамы, ее частей или литых конструкций.

Механизмы управления движением трактора , воздействуя на хо­довую систему, поддерживают или изменяют направление движения трак­тора, останавливают и удерживают его в неподвижном состоянии на скло­нах.

У колесных тракторов к ним относят рулевое управление, устанав­ливающее необходимое положение управляемых колес или полурам осто­ва с неповоротными ведущими колесами, и тормоза. Соотношение частот вращения разносторонних ведущих колес при повороте, исключающее их взаимное проскальзывание, обеспечивается дифференциалом. У гусенич­ных тракторов поворот осуществляется специальными механизмами пово­рота, изменяющими соотношение скоростей движения разнобортных гусе­ниц. Тормоза являются их составной частью.

Кабина трактора вместе с рабочим местом служит для защиты от травм при опрокидывании трактора, падающих и проникающих предме­тов, от неблагоприятных природно-климатических условий, вибраций и шума двигателя, обеспечивая более производительные и комфортные ус­

ловия работы тракториста.

Система электрооборудования включает источники электроэнер­гии (электрогенераторы, аккумуляторы) и его потребители — устройства для пуска двигателя, приборы внутреннего и внешнего освещения, звуко­вые сигналы, очистители стекол, контрольные приборы, электронное обо­рудование и т. п.

Рабочее и вспомогательное оборудование служит в основном для выполнения трактором работ с использованием тяги на крюке, передачи части мощности его двигателя для привода рабочих органов буксируемых машин-орудий, или всей мощности двигателя для стационарной работы МТА. При этом под рабочим оборудованием обычно подразумевают агре­гаты постоянно установленные на тракторе — буксирные устройства, раз­личные ВОМ, а под вспомогательным оборудованием — агрегаты, дополни­тельно устанавливаемые на тракторе для выполнения отдельных работ, — приводные шкивы, пневмоприводы к тормозным механизмам прицепа и т. п.

Гидравлическая навесная система — самостоятельная часть рабочего оборудования трактора, позволяющая более рационально размещать раз­нообразные машины-орудия непосредственно на тракторе и управлять ими с рабочего места тракториста. Она состоит из подъемного устройства (ме­ханизма навески) и гидравлической системы (гидравлических механиз­мов), позволяющей автоматизировать регулирование технологического процесса работы МТА.

Рис. 1.1. Типаж сельскохозяйственных тракторов

Основные части трактора

Современные тракторы включают в себя многочисленные и конструктивно разнообразные механизмы, гидравлические, пневматические, электрические и комбинированные системы, находящиеся в определенном взаимодействии.

Основные части трактора : двигатель, трансмиссия, ходовая часть, механизмы управления, рабочее и вспомогательное оборудование.

Расположение основных частей и сборочных единиц гусеничного трактора ДТ-75МВ показано на рисунке 1 .

Двигатель 2 преобразует химическую энергию топлива и атмосферного воздуха во вращательное движение и переносит его к потребителям — трансмиссии, механизму отбора мощности (МОМ), гидросистеме отбора мощности (ГСОМ).

Трансмиссия трансформирует вращательное движение, распределяет его и переносит к ведущим колесам (звездочкам гусениц). Она включает в себя муфту 3 сцепления, соединительный вал 4, коробку передач 11, планетарные механизмы 6, главную 10 и конечные передачи.

Ходовая часть объединяет все сборочные единицы в одно целое и служит для перемещения трактора по опорной поверхности. В нее входят остов (рама), подвески и движитель, включающий в себя ведущие колеса (звездочки) 5, направляющие колеса 1, поддерживающие ролики и гусеничные цепи 12.

Рис. 1. Расположение основных частей, их механизмов и деталей гусеничного трактора ДТ-75МВ: 1 — направляющее колесо; 2 — двигатель; 3 — муфта сцеплении: 4 — соединительный вал: 5 — ведущее колесо; 6 — планетарный механизм; 7 — прицепное устройство; 8 — навесная система; 9 — конечная передача; 10 — главная передача; 11 — коробка передач: 12 — гусеничная цепь.

Движитель взаимодействует с опорной поверхностью (почвой) и преобразует подведенное трансмиссией вращательное движение в поступательное движение трактора .

Механизмы управления , воздействуя на ходовую часть, изменяют траекторию движения трактора, останавливают и удерживают его неподвижно. К ним относятся планетарный механизм 6 и тормоза.

Навесная система — это совокупность сборочных единиц, предназначенных для крепления навесных машин на трактор и управления их работой. С помощью прицепного устройства буксируют различные прицепные машины и транспортные средства. МОМ и ГСОМ используют для приведения в действие рабочих органов агрегатируемых машин.

Вспомогательное оборудование трактора — это кабина с подрессоренным сиденьем, капот, приборы освещения и сигнализации, системы отопления и вентиляции, компрессор и т. д.

Назначение составных частей колесного трактора ( рис. 2 ) то же, что у гусеничного.

Ходовая часть и механизмы управления колесного трактора состоят из остова, переднего моста 2, ведущих 8 и управляемых 1 колес, рулевого управления. Между главной 5 и конечной 6 передачами установлен дифференциал 9.

Рис. 2. Расположение основных частей, их механизмов и деталей колесного трактора МТЗ-80: 1 — управляемое колесо; 2 — передний мост; 3 — двигатель; 4 — муфта сцепления; 5 — главная передача; 6 — конечная передача; 7 — механизм навески; 8 — ведущее колесо; 9 — дифференциал; 10 — коробка передач.