Содержание
Данный силовой агрегат спроектирован и производился «Алтайским Моторным Заводом» в городе Барнаул с 1964 по 2022 год. Мотор устанавливался на массово используемые в советское время гусеничные трактора «Алтайского Тракторного Завода» Т-4, «Волгоградского Тракторного Завода» ВгТЗ и «Павлодарского тракторного завода» ДТ-75, бульдозера ДЗ-42, ДЗ 162, а также на трактора современных производителей ВТ-90 и ВГ90 «Агромаш». Кроме этого двигатель широко использовался в качестве силовой установки для всевозможных стационарных генераторных и компрессорных и насосных станций, буровых установок, а также в составе дорожно-строительной и лесохозяйственной техники, кранов, самоходных сельскохозяйственных уборочных комбайнов.
Технические характеристики и особенности конструкции
А 41 –четырёхтактный, четырёхцилиндровый, рядный, дизельный двигатель с непосредственным впрыском топлива, с естественным всасыванием воздуха и водяным охлаждением рабочих цилиндров с принудительной циркуляцией жидкости.
| Мощность номинальная, кВт/л.с. | 69/94 |
| Общий рабочий объём, л | 7.43 |
| Порядок работы | 1-3-4-2 |
| Направление вращения коленчатого вала | Правое |
| Степень сжатия | 16 |
| Диаметр поршня, мм | 130 |
| Ход поршня, мм | 140 |
| Номинальная частота вращения, об/мин | 1750 |
| Максимальный крутящий момент при 1200-1300 оборотах, Н.м | 442 |
| Минимальное устойчивая частота холостых оборотов, об/мин | 600 |
| Удельный расход топлива, г. на кВт в час/г на л.с. в час | 227/170 |
| Расход масла к расходу топлива, % | 2.5 |
| Запас крутящего момента, % | Не менее 15 |
| Размер длина/высота/ширина, мм | 1428/1334/827 |
| Масса, кг | 930 |
| Допустимый рабочий продольный угол наклона,° | 30 |
| Допустимый рабочий поперечный угол наклона,° | 25 |
Заправочные емкости двигателя
| Система смазки с учётом объёма радиатора, л | 25 |
| Система охлаждения без объёма радиатора, л | 25 |
| Корпус ТНВД, л | 0.2 |
| Корпус регулятора ТНВД, л | 0.37 |
| Редуктор пускового двигателя, л | 0.5 |
Для увеличения быстроходности дизеля, в сравнении с СМД 14, снижен показатель отношения хода поршня к его диаметру до уровня 1.08.
Жесткость и надёжность механизма двигателя повышена за счет увеличения диаметра шеек коленчатого вала с перекрытием контуров шатунных шеек с коренными шейками (до 26.5 мм). Кроме этого жёсткость обеспечивается рациональным оребреннием и толщиной стенок блока. Снижена деформация посадочных мест гильз и опор коленчатого вала. Гильзы с толщиной стенок 11.5 мм и за пределами поясков — 9.5 мм.
Косой разъём нижней головки шатуна с болтами крепления заворачиваемыми непосредственно в тело шатуна снижает вес детали в сборе на 1 кг, что снижает действие сил инерции и нагрузки на вкладыши.
В состав газораспределительного механизма двигатель А 41 внедрен роликовый рычажный толкатель, что увеличивает время открытия клапана с обеспечением безударного его закрытия, улучшением наполнения цилиндра, увеличением ресурса работы как самого клапана, так и посадочной фаски в ГБЦ. Специальная форма тарелок на пружинах способствует проворачиванию клапанов, обеспечивая равномерный износ фасок. Седла клапанов изготовлены из жаропрочного чугуна, клапаны выполнены из жаропрочной стали ЭИ69.
Для уменьшения вибрации вызванной инерционными силами в динамике работы двигателя в конструкцию силового агрегата включён уравновешивающий механизм, нивелирующий 70% возникающей вибрации.
Альтернативой данной силовой установки является однотипный четырёхцилиндровый рядный дизельный двигатель СМД 14, СМД 18Н, СМД 17Н производства Харьковского завода «Серп и Молот», который параллельно также широко использовался для комплектации всей выше упомянутой техники и являлся, если можно так сказать применительно к советской форме экономического устройства, конкурентом.
Двигатель А-41 полностью унифицирован цилиндропоршневой группой и деталями клапанного механизма со своей турбированной версией Д-442 и с шестицилиндровым рядным алтайским двигателем А-01. А также часть деталей дизеля А-41, А- 01 и Д-442 унифицированы с базовыми моделями дизелей СМД 7 и СМД 14 завода «Серп и Молот, и дизелями» Ярославского Моторного Завода» — ЯМЗ 236, ЯМЗ 38.
Блок двигателя
Корпус силового агрегата выполнен в виде цельно отлитой жёсткой детали из серого чугуна. Блок имеет вертикальные посадочные обработанные колодцы под гильзы цилиндров, пять опор коренных шеек коленчатого вала и места опор распределительного вала. А также с передней и задней части блок имеет обработанные поверхности для соединения с картером распределительных шестерён и корпусом маховика. Задняя и передняя соединительные плоскости унифицированы между собой и имеют одинаковые уплотнительные прокладки. Нижняя часть блока имеет обработанную поверхность для крепления уравновешивающего механизма двигателя.
Верхняя часть блока имеет водяную рубашку ограниченная для каждого цилиндра боковыми перегородками. В боковой части блок имеет отдельный распределительный канал для подачи охлаждающей жидкости насосом к каждому отдельному цилиндру через отлитые окна по оси гильзы. Омывая гильзу потоком жидкость перетекает в полость водяной рубашки головки цилиндров через отверстия в верхней части блока.
В верхнюю плоскость блока установлены 28 шпилек М16 для крепления головки цилиндров. При установке шпильки в блок резьбовая деталь затягивается до конца резьбы с усилием 8-10 кгс.м. (80-100 Н.м)
Посадочные пояса для гильз размещены в верхней и нижней плите блока. Верхний посадочный пояс является упорным. При посадке гильза выступает своим буртом над плоскостью блока в пределах 0.065-0.165 мм. Проверку уровня выступления гильзы над блоком проверяют без уплотнительных колец.
Расточки под опорные места коренных подшипников коленчатого вала и опоры распределительного вала размещены в теле перегородок блока. Каждая крышка коренного подшипника крепится на пару шпилек М22. Передняя крышка коренного подшипника имеет обработанную площадку и два штифта М5 для установки масляного насоса двигателя.
Задний коренной подшипник дополнительно выполняет функцию фиксации коленчатого вала от его осевого смещения, где в его торцевых плоскостях имеются кольцевые выточки для установки упорных полуколец. От проворачивания упорные полукольца фиксируются двумя штифтами, запрессованными в крышку коренного подшипника.
Отверстия под коренные вкладыши в блоке растачивают в сборе с крышками опор. Для исключения путаницы при сборке или исключения переворачивания крышки на 180°, вертикальные посадочные плоскости выполнены асимметрично оси коленчатого вала и крышки имеют клеймения с порядковым номером начиная с передней опоры.
Наиболее нагруженная передняя опора распределительного вала оборудована бронзовой втулкой, расточенной соосно с остальными опорами детали с точностью 0.03 мм
Вдоль всего блока с правой стороны просверлен масляный канал, к которому подводится масло через косое сверление от масляного фильтра, присоединяющегося к фланцу блока с левой стороны. От основной масляной магистрали масло через систему каналов подаётся к опорам распределительного и коленчатого валов. С левой стороны блока к обработанной плоскости крепятся болтами опоры осей толкателей, к двум из которых подводится масло через каналы блока.
Гильзы цилиндров
Цилиндрические детали отлиты из легированного чугуна. Рабочая поверхность хонингована до уровня микронеровности 0.3-0.7 мкм и закалена токами высокой частоты до твердости НRC 48-52. По внутреннему диаметру гильзы обработаны с высокой точностью, что позволяет комплектовать их с поршнями без разбивки по размерным группам.
На наружной поверхности гильза имеет два точно обработанных пояска, которыми гильза центрируется в посадочном месте блока. На нижнем посадочном пояске имеется две канавки под резиновые уплотнительные кольца. Верхний бурт гильзы зажимается через металлоасбестовую прокладку между нижней плоскостью головки и углублением в верхней плоскости блока.
Картеры шестерён и маховика
На картере маховика А-41 на боковых сторонах имеются обработанные площадки с четырьмя шпильками М14 для крепления кронштейнов задней подвески двигателя. В центральное осевое отверстие запрессовывается сальник уплотнения коленчатого вала с маслоотражателем. Для соблюдения соосности картера маховика с блоком соединение центрируется с помощью штифтов Ø19 установленных в блоке дизеля, через внутреннюю полость которых проходят крепёжные болты М12. Картер маховика может быть отлит, как из чугуна СЧ 18-36, так и из алюминиевого сплава АЛ-4.
Картер шестерён чугунный, его крышка выполнена из алюминиевого сплава. Картер в соединении с блоком двигателя и крышкой образует герметичный объём с размещёнными в нём шестернями распределения, шестернями привода топливного насоса и масляных насосов. В картере точно обработаны три отверстия под установку корпусов привода топливного и масляных насосов. На крышке картера шестерён монтируется самоподжимной каркасный сальник, уплотняющий передний край коленчатого вала вместе с маслоотражательным кольцом. Картер шестерён с крышкой центрируется относительно блока цилиндров с помощью пары установочных трубчатых штифтов Ø19.
Головка цилиндров
ГБЦ выполнена в виде цельной отливки из термостойкого чугуна. Внутренняя полость головки в соединении своими отверстиями с отверстиями блока образуют единую водяную рубашку охлаждения двигателя. На верхней поверхности головки размещены детали клапанного механизма, а также топливные форсунки. В нижней плоскости головки запрессованы седла выпускных клапанов с натягом 0.045-0.105 мм. Седла выполнены из закалённого термостойкого чугуна с показателем твердости HRC 50-60.
Конструкция головки позволяет произвести расточку гнёзд под запрессовку ремонтных сёдел впускных клапанов. В специальных росточках головки установлены стаканы из латуни ЛС 59-1 под топливные форсунки. Нижний торец стакана уплотнён медной шайбой толщиной 0.3 мм, а верхний торец стакана уплотнён резиновым кольцом. Гайка крепления стакана затягивается с усилием 9-11 кгс.м. (90-110 Н.м.)
При монтаже головки цилиндров прокладка устанавливается широким окаймлением отверстий металлом к блоку цилиндров.
Усилие затяжки гаек крепления головки цилиндров в холодном состоянии двигателя 16-18 кгс.м (160-180 Н.м.)в горячем 18-20 кгс.м. (180-200 Н.м.)
Также Алтайский завод выпускает дизеля марки А-41 и А-01 с унифицированными раздельными головками на каждый отдельный цилиндр.
Коленчатый вал
В коренных и шатунных шейках коленчатого вала выполнены сверления для прохода масла к подшипникам. Полости в шатунных шейках детали используются для дополнительной центробежной очистки моторного масла. Для повышения эффективности очистки в полости установлены сепарирующие трубки. При очистке отложений вскрываются резьбовые пробки М39х2 полостей шеек.
На четвертой круглой щеке вала посажен с натягом 0.077- 0.168 мм зубчатый венец, который является ведущей частью привода уравновешивающего механизма двигателя. К бурту венец прижат двумя стопорными шайбами.
Вкладыши
Подшипники выполнены из сталеалюминиевой полосы с антифрикционным покрытием на основе алюминия. Шатунные вкладыши тонкостенные толщиной 2.5 мм выполненные из сплава АО-20 (17-22% олова), коренные вкладыши толстостенные толщиной 5.5 мм выполнены из сплава АСМ. Поверхность коренных подшипников пролужена для лучшей приработки подшипника и исключения коррозии.
Верхние и нижние шатунные вкладыши взаимозаменяемые. Верхние и нижние коренные вкладыши взаимозаменяемы только для широких опор коленчатого вала. Узкие коренные вкладыши отличаются тем, что в верхних частях имеется маслоподводящая канавка в нижних частях таких канавок нет.
Вкладыши устанавливают только комплектно. Некоторые вкладыши могут быть помечены краской зелёного или красного цвета в зоне стопорного уса с внутренней стороны. Сочетать нужно только такие вкладыши, один из которых помечен красной краской, а другой зелёной. Если цветных пометок на вкладышах нет такие вкладыши не спариваются. На боковых поверхностях вкладышей имеются клейма обозначающие размерный номинал для подбора в соответствии с производственным или ремонтным размером шеек коленчатого вала.
Шатуны
Детали выполнены из стали марки 40Х с двутавровым поперечным сечением стержня. Нижняя головка имеет плоскость разъёма под углом 55° по отношению к оси стержня шатуна. Соединение крышки шатуна осуществляется с помощью треугольных шлицов. Затяжка крышки осуществляется двумя болтами, ввинчиваемыми непосредственно в тело шатуна. Длинный болт является призонным он фиксирует крышку от поперечных смещений. Затяжку шатуна начинают с длинного болта, оба болта затягивают с усилием 16-18 кгс.м. (160-180 Н.м.).Затянутые болты стопорятся стальными шайбами толщиной 1.5 мм.
В верхней головке шатуна запрессована бронзовая втулка с расточкой под палец Ø50+(0.04- 0.031 мм). Натяг втулки в головке шатуна должен соответствовать 0.06-0.15 мм. Смазка поршневого пальца от нижней головки шатуна осуществляется через канал, просверленный вдоль всей длинны стержня, входящий в канавку втулки верхней головки.
При комплектации дизеля шатуны подбираются по весу, где разница шатунов не должна превышать 17 грамм. Вес шатунов наносят на торцевой поверхности бобышки верхних головок шатунов.
Поршни, кольца и пальцы
Хорошую компрессию двигателю обеспечивают поршни, выполненные из алюминиевого сплава с низким коэффициентом теплового расширения. Для эффективной приработки с зеркалом цилиндров новые поршни покрыты тонким слоем олова 0.003-0.006 мм. В днище поршня со смещением 5 мм от оси расположена камера сгорания. Внутренняя поверхность поршня снабжена ребрами для эффективного отвода тепла и повышения жёсткости детали.
Поршень имеет пять наружных кольцевых канавок под поршневые кольца. Три верхние канавки под компрессионные кольца, два нижних – под маслосъёмные кольца. Для предупреждения залегания компрессионных колец три верхних канавки имеют трапециевидное сечение.
Отверстия под пальцы в бобышках поршня имеют размер 50 -0.006-0.015 мм. Поверхность отверстий под палец упрочнена методом прокатки. Вес поршня 2780±10 грамм. Подгонку веса поршня осуществляют снятием части метала с внутренней поверхности нижней части юбки.
Пальцы выполнены пустотелыми из стали 12ХН3A. Наружная поверхность пальца цементирована на глубину 1-1.4 мм и закалена до твердости 56-65 НRC. Для фиксации пальца от осевого смещения с торцов в бобышках деталь фиксируется стопорными кольцами.
Поперечное сечение компрессионных колец имеют форму трапеции. Верхнее кольцо, работающее в самых экстремальных условия, выполнено из хромированного высокопрочного чугуна. Второе и третье кольцо на своей наружной поверхности имеют три кольцевые канавки улучшающие условия приработки повышающие.
Маслосъёмные кольца коробчатого типа с двумя рабочими кромками ширеной 0.5 мм, между которыми профрезерована канавка глубиной 1.4±0.15 мм с десятью дренажными пазами для отвода масла, снятого со стенок цилиндра.
Для всех колец зазор в прямоугольном замке измеренный в гильзе цилиндра Ø 130, находится в пределах 0.45-0.65 мм.
Маховик
Деталь выполнена из чугуна марки СЧ 21-40. На коленчатом валу маховик центруют по диаметру соединительного фланца 140 – 0.05-0.09 мм и выточкой на маховике Ø 140+0.063 мм. От углового смещения маховик зафиксирован двумя штифтами Ø14, запрессованными во фланце коленчатого вала. Маховик статически сбалансирован с точностью до 50 грамм/см.
На фланце коленчатого вала маховик закреплён шестью болтами из стали 40Х, зажатых с усилием 20-22 кгс.м. (200-220 Н.м.) На плоскости маховика обращённой к муфте сцепления просверлены штифтовые отверстия для монтажа кожуха корзины. В центре маховика расточено ступенчатое отверстие под установку опорного подшипника переднего края вала муфты сцепления и под корпус уплотнительного сальника.
Зубчатый венец маховика напрессовывается на деталь с натягом 0.43-0.67 мм при нагреве до 150-180°С.
Механизм уравновешивания
Данная часть конструкции двигателя А-41 выполнена в виде корпуса с размещёнными на осях двумя одинаковыми грузами-шестернями. В качестве опор шестерён-грузов в конструкцию включены роликовые подшипники запрессованные в корпус механизма. Оба груза-шестерни находятся в зацеплении друг с другом, один из грузов получает привод от зубчатого венца коленчатого вала.
Боковой зазор между зубьями уравновешивающих шестерён должен быть в пределах 0.15-0.28 мм. Боковой зазор между зубцами ведущего венца на коленчатом валу и шестерней уравновешивающего механизма должен быть в пределах 0.25-04 мм. и настраивается подбором пакета регулировочных прокладок между корпусом механизма и нижней плоскостью блока двигателя. Усилие затяжки корпуса механизма к блоку должно быть в пределах 20-22 кгс.м. (200-220 Н.м.) Для ограничения осевого смещения обойм подшипников механизма с наружи крепят пластины тремя болтами М8. Допустимый осевой люфт грузов должен быть в пределах 0.27-1.19 мм.
Механизм уравновешивания устанавливают по меткам нанесенных на торцах зубьев грузов-шестерён и венца коленчатого вала. При этом грузы шестерён должны быть в положении вниз, а поршень первого цилиндра в положении В.М.Т.
Газораспределительный механизм
Газораспределение двигателя имеет классическую конструкцию: с кулачковым распределительным валом, получающим привод от коленчатого вала; с толкателями, взаимодействующими с кулачками распределительного вала и передающими движение через штанги коромыслам; клапанный механизм смонтирован в головке цилиндров двигателя, где открытие клапанов осуществляется работой коромысел, а закрытие действием возвратных клапанных пружин.
Распределительный вал
Деталь вращается на пяти подшипниках скольжения и имеет по два кулачка на каждый цилиндр двигателя для управления одним впускным и одним выпускным клапаном. Поверхность кулачков закалена токами высокой частоты до твердости 54-62 HRC. От осевого смещения вал предохраняет упорная шайба. Допустимый осевой люфт вала должен быть в пределах 0.1-0.5 мм и регулируется шайбами, подкладываемыми под основную упорную шайбу в зоне крепёжных отверстий. Шестерню привода напрессовывают цилиндрический хвостовик вала с шпонкой и затягивают специальным болтом.
Толкатели
Деталь выполнена в виде шарнирного рычага, где на его одном конце просверлено отверстие Ø 24+0.023 мм обработанное под запрессовку бронзовой втулки. Другой конец толкателя выполнен в виде ролика на игольчатом подшипнике, который находясь в контакте с набегающим кулачком распределительного вала осуществляет поднятие штанги. В тело толкателя над роликом запрессована опорная пята, через которую толкатель взаимодействует с штангой. Такая конструкция значительно снижает износ как распределительного вала, так и самого толкателя.
Штанги
Детали выполнены в виде трубок с толщиной стенки 2 мм, края которых оборудованы напрессованными сферическими закаленными наконечниками. Через продольную полость штанги подается смазка от толкателя к осям коромысел клапанного механизма.
Коромысла
На двуплечем рычаге коромысла с одной стороны расположен регулировочный винт с упорной головкой, контактирующей со штангой. Этим винтом настраивается тепловой зазор в клапанном механизме. С другой стороны коромысла расположен боёк, контактирующий с торцом стержня клапана. Боёк и упорная поверхность регулировочного винта термически закалены.
Роль подшипника скольжения коромысла на оси выполняет бронзовая втулка. Смазка подаётся через косое сверление в коромысле от штанги к кольцевой выточке в регулировочном винте, а затем по сверлению к втулке. Далее от втулки, через её верхнее сверление, масло идёт на смазку торцов стержней и самих направляющих втулок клапанов.
Клапана
Впускной клапан изготовлен из стали марки 4Х10С2М (ЭИ-107). Торец стержня клапана закалён до твердости НRC 50-57. Наружный диаметр тарелки 61 мм, угол рабочей фаски тарелки 120°, диаметр стержня клапана 12 – 0.30-0.055 мм.
Выпускной клапан изготовлен из жаропрочной стали 4Х14Н14В2М (ЭИ-59). К основному стержню клапана стыковой сваркой приварен наконечник из стали 40ХН, поверхность которого закалена до твердости НRC 50-57. Диаметр тарелки выпускного клапана 48 мм, угол фаски 91°. Поверхность фаски наплавлена жаростойким сплавом типа ВКЗ или ЭП-616. Диаметр стержня 12 – 0.07 -0.095.
Направляющие втулки клапанов выполнены из чугуна и запрессованы в головку с натягом 0.016-0.062 мм.
- Высота рабочего подъёма клапанов 13.5 мм
- Тепловой зазор между бойком коромысла и торцом стержня клапана 0.25-0.3 мм
Хвостовик стержня клапана соединяется с тарелкой двумя сухарями, входящих в его выточку. С наружи конусная поверхность сухарей охватывается втулкой, с помощью которой достигается эффект проворачивания клапана в процессе работы двигателя.
Пружины
Клапанные пружины впускных и выпускных клапанов унифицированы между собой. В комплект для одного клапана входит наружная и внутренняя пружины с витками разной направленности.
Пружины выполнены из стали 50ХФА и подвергнуты дробеструйной обработке для повышения усталостной прочности.
Шестерни распределения
Привод осуществляется от шестерни коленчатого вала через промежуточную шестерню на приводные шестерни распределительного вала и топливного насоса. Соответствующий порядок установки шестерён распределительного привода осуществляют по меткам на шестернях.
На шестерне коленчатого вала установлена матка «К», на шестерни распределительного вала метка — «Р», на шестерне привода ТНВД метка — «Т», на промежуточной шестерне стоят все три перечисленные метки «К, Т, Р». Осуществляя сборку, данные метки, на промежуточной шестерне, должны совпадать с соответствующими метками на шестернях коленчатого вала, распределительного вала и ТНВД. При этом поршень первого цилиндра должен находится в положении верхней мертвой точки.
На шлицы коленчатого вала шестерня напрессовывается при предварительном её нагреве в масле до 120-150°С, соблюдая совпадение рисок «Х» на хвостовике и шестерне. Напрессовывают шестерню только в комплекте с шестерней привода масляного насоса.
Декомпрессионный механизм
В конструкцию механизм включён с целью облегчения проворачивания двигателя при пуске в условиях пониженных температур при его пуске, а также в случае выполнения регулировок клапанов и настройки момента впрыска топлива.
Валик декомпрессора установлен в отверстия отдельных стоек под клапанной крышкой и имеет по одному болту, расположенному напротив бойка каждого выхлопного клапана. При проворачивании валика болты упираются в бойки коромысел осуществляя приоткрытие клапанов. На торцах валиков выполнены вильчатые прорези, через которые они сочленяются с выведенными наружу осями. Управление декомпрессионным механизмом осуществляется рычагами, закреплёнными на осях.
Система охлаждения
В двигателе применена закрытая жидкостная система охлаждения закрытого типа с принудительной её циркуляцией, в которую может быть включена и охлаждающая рубашка пускового двигателя.
- Рабочий температурный режим охлаждающей жидкости 80-98°С
- Рабочая температура масла 80-95°С
Водяная помпа имеет объединенную конструкции центробежного водяного насоса и воздушного вентилятора. Насос размещён в литом чугунном корпусе и присоединяется своим фланцем к передней стенке блока цилиндров через прокладку из паронита.
В корпусе установлены подшипники на которых вращается валик насоса. Передняя опора валика опирается на пару подшипников № 305. От осевого смещения валик фиксируется стопорным кольцом, установленным между передним подшипником и сальником. Для герметичности масляной полости узла внутри установлены два самоподжимных каркасных сальника. Полость подшипников заполняют с помощью шприца консистентной смазкой.
На лыске заднего конца валика установлена чугунная крыльчатка. Конец валика, входящий в водяную рубашку уплотняют торцевым сальником в виде резиновой манжеты и металографитовой шайбы. Сальник с уплотнительной шайбой при сборке удерживается в крыльчатке стопорным кольцом. В случае просачивания воды в полость через уплотнение её слив осуществляется через дренажное отверстие в корпусе насоса.
На переднем конце валика напрессована втулка переднего сальника и ступица приводного шкива посаженного на шпонку и затянутого корончатой гайкой. На шкиве имеются центровочный поясок и четыре отверстия под крепёж вентилятора.
- Момент затяжки корончатой гайки при сборке 12-15 кгс.м. (120-150 Н.м.)
- Утопание торца крыльчатки за привалочную плоскость корпуса должно быть не более 0.78 мм, выступание не более 0.4 мм
Система смазки
Смазка двигателя осуществляется комбинировано – часть механизма смазывается самотёком и разбрызгиванием масла, другая — подачей масла под давлением.
В систему входит: масляный насос с маслозаборником и маслопроводящими трубопроводами, узлы маслоочистки, масляный радиатор, манометр, маслозаливная горловина с масляным картером двигателя, маслоизмерительный щуп, клапан переключателя, каналы, трубки и штуцеры.
Работа системы
Всасыванием через маслозаборник подаётся насосом под давлением 8.5 кгс/см² к блоку цилиндров и по каналам к монопоточной очистительной масляной центрифуге, где часть масла до 25% прокачивается через реактивный привод ротора и сливается в картер двигателя. Основная часть масла, очищенная в роторе, поступает по центральному каналу в оси ротора в магистраль блока двигателя. В процессе очистки, где часть давления масла в центрифуги уходит на создание реактивных сил ротора, давление очищенного масла на выходе снижается до 3.5 кгс/см².
Из центральной магистрали масло распределяется по каналам в блоке к коренным подшипникам коленчатого вала и опорам распределительного вала. Через сверления в коленчатом вале масло поступает к шатунным его шейкам. Центробежными силами масло очищается в полостях шатунных головок и подается через сверления в стержнях шатунов к поршневым пальцам.
К деталям газораспределительного механизма масло подаётся от центральной магистрали, и через одну опору толкателя поступает в полую ось толкателей, где через сверления подаётся к каждому отдельному толкателю. По сверлениям в толкателях масло проходит через полые штанги к втулкам коромысел. Далее масло по сверлениям в коромыслах поступает к их бойкам, контактирующим с торцами стержней клапанов.
Пропускная способность масляного радиатора регулируется отдельным клапаном, встроенным в напорную магистраль. Открытие клапана осуществляется при давлении 2.5-3.2 кгс/см ². При достижении давления 3.2 кгс/см ² клапан перенаправляет холодное масло перепускается мимо радиатора сразу в картер двигателя для быстрого его разогрева. В холодное время эксплуатации двигателя радиатор масла может быть полностью отключен переключателем «зима-лето».
Масляный насос
Двигатель оснащён шестерёнчатым двухсекционным насосом с приводом от шестерни, напрессованной на хвостовик коленчатого вала. Сам насос смонтирован ка крышке первого коренного подшипника закреплён двумя шпильками с гайками и штифтами. В корпус нагнетающей секции ввернут редукционный клапан, а в корпус радиаторной секции предохранительный клапан.
Редукционный клапан настроен на давление 9+0.5 кгс/см². Клапан предохраняет насос и его привод от повышенного давления и перегрузок, возникающих при пуске холодного двигателя при повышенной вязкости масла. Предохранительный клапан настроен на давление 2.5-3.2 кгс/см ². Клапаны имеют плунжерную конструкцию смонтированы в цилиндрических корпусах. Усилие клапанных пружин регулируют регулировочными шайбами, установленными между колпачками и пружинами. Максимальное число шайб не должно превышать четыре штуки.
Для установки зазора в зацеплении промежуточной шестерни привода насоса с шестерней коленчатого вала между корпусом насоса и крышкой коренного подшипника устанавливают пакет регулировочных прокладок. Толщина прокладок 0.15 и 0.05 мм. Количество прокладок в пакете должно быть не более 3-х штук. Боковой зазор в зацеплении шестерён привода должен быть в пределах 0.4-0.25 мм.
Масляный фильтр
В зависимости о года выпуска дизеля в состав системы смазки включены два вида фильтров очистки моторного масла. Двигатели раннего выпуска оснащались полнопоточной сдвоенной центрифугой, где конструкция центрифуг полностью унифицирована с одноименным узлом двигателя СМД 14.
Перепускной клапан данной центрифуги регулируют на давление 5.5+0.25 кгс/см². Работа клапана заключается в сбросе избытка давления перед входом в центрифугу густого холодного масла в момент запуска двигателя. Сливной клапан регулируется на давление 4.5-5 кгс/см², обеспечивая предел давления на прогретом дизеле и перенаправляя избыток масла в поддон дизеля.
Двигатели выпуска до 1970 года оснащены комбинированным масляным фильтром, где грубая очистка масла осуществлялась сетчатым фильтром с последующей параллельной доочисткой в центрифуге. Данная система полностью унифицирована с системами очистки масла дизелей ЯМЗ 236 и ЯМЗ 238.
В корпусе сетчатого фильтра установлен перепускной клапан, отрегулированный на значение давления 2.2±0.25 кгс/см², а в проставке фильтров установлен сливной клапан, настроенный на давление 5 кгс/см².
Топливная система
В состав системы питания двигателя А-41 входят: топливный насос высокого давления, фильтр грубой очистки топлива с отстойником, спаренный фильтр тонкой очистки топлива, распылительные форсунки, трубопроводы высокого и низкого давления, топливный бак, воздушный фильтр.
ТНВД дизеля
Двигатель А-41 оснащается четырёхсекционными топливными насосами высокого давления Алтайского Завода Топливных Насосов (аппаратуры) «АЗТН, АЗТА» А4ТН-9х10 или А4ТН-10х10, где последние две цифры (9х10 или 10х10) указывают диаметр и ход плунжера насосной секции в мм. Насосы оснащены механическими всережимными регуляторами подачи топлива и насосами подкачки топлива поршневого типа.
Также двигатель может оснащаться современными аналогами моделей ТНВД — 4УТНИ-1111005-А41 (АЗТА), PP4M10P1f-4202 (MOTORPAL).
Форсунки и распылители
На данный момент топливная система дизеля оснащается форсунками марки 204И.1112010-1 с распылителем марки 6А1-20с2Д производства «АЗПИ» Алтайского Завода Прецизионных Изделий. Аналоги распылителя других производителей: 116.1112110; 39.1112110-09; 33.1112110-80; DOP154S435-4159.
Характеристики распылителя 6А1-20с2Д
- Диаметр иглы распылителя 6 мм
- Число распылительных отверстий 4 шт
- Диаметр распылительного отверстия 0.32 мм
Регулировочные параметры ТНВД А4ТН-9х10 для двигателя А-41
| Углы подачи топлива, ° 1 секция 4 секция 2 секция | 0 90 180 270 |
| Цикловая подача секцией при оборотах 880 кулачкового вала, мм³/цикл | 102-105 |
| Цикловая подача секцией на режиме максимального крутящего момента, мм³/цикл | 121-132 |
| Неравномерность подачи топлива секциями на номинальном режиме, % | Не более 6 |
| Пусковая цикловая подача секцией при оборотах 80+20 об/мин. кулачкового вала, мм³/цикл | Не менее 140 |
| Обороты начала работы регулятора, об/ мин. | 890+10 |
| Обороты отключения подачи топлива, об/мин | 950-980 |
| Обороты автоматического выключения обогатителя, об/мин | 350-550 |
| Неравномерность подачи топлива секциями при 300 об/мин кулачкового вала, % | Не более 35 |
Установка зажигания
Для развития двигателем полной проектной мощности момент впрыска топлива форсунками выставляется с опережением в 30°-3° до подхода к верхней мертвой точки поршня в такте сжатия, что соответствует длине дуги в пределах 45.5-41 мм между метками на шкиве коленчатого вала от момента начала впрыска до метки, указывающей подход поршня первого цилиндра в положение верхней мёртвой точки такта сжатия. Полная длина окружности шкива двигателя А-41 составляет 174 мм.
Регулировка момента впрыска на двигателе производится аналогично любому тракторному двигателю изменением положения соединительной шайбы в приводе ТНВД, где поворотом шайбы вместе с кулачковым валом насоса по часовой стрелке (со стороны насоса) угол опережения увеличивается, поворотом против часовой стрелки – угол опережения уменьшается. Смещение шайбы с валом на одно соединительное отверстие дает изменение угла впрыска на 3°.
Традиционно для установления момента подачи топлива в первой секции ТНВД определяют с помощью моментоскопа в виде стеклянной трубки, установленного на штуцер первой секции сличая в соответствии с положением поршня первого цилиндра и метками на шкиве. То есть, если расстояние между меткой начала впрыска и меткой положения поршня В.М.Т. на шкиве меньше чем 41 мм – угол впрыска требует регулировки в сторону увеличения, если полученная длина дуги больше 45 мм – требуется корректировка угла опережения в сторону его уменьшения.
Загрузка...
