ГРМ и система охлаждения дизеля Д-144

Владимирским моторным заводом выпускаются высококачественные дизельные моторы, используемые для различной техники: тракторов, асфальтоукладчиков, дорожных машин, катков и пр. Четырехтактный двигатель Д 144 пользуется заслуженной популярностью среди отечественных и зарубежных автопроизводителей, благодаря большому количеству достоинств: он экономичен, надежен, относительно дешев. Для восстановления работоспособности данного силового агрегата авторынок располагает большим количеством необходимых запчастей.

Устройство двигателя Д 144

На базе данной модели выпускаются три основные модификации. Отличие данных двигателей внутреннего сгорания состоит в количестве номинальных оборотов коленвала: 1500; 1800; 2000 оборотов в минуту. В соответствии с этими значениями, каждый мотор развивает определенную максимальную мощность в диапазоне от 37 до 60 лошадиных сил.

Каждая из модификаций, в зависимости от особенностей конструкции, условий эксплуатации, комплектуется следующими механизмами и устройствами:

1. Компрессор.
2. Система автоматической остановки.
3. Насос гидросистемы шестеренчатого типа.
4. Электрическая сеть 12V, 24V.

При маркировке каждой модели к базовому обозначению добавляется дополнительный индекс, свидетельствующий об особенностях комплектации.

Базовые технические характеристики Д 144

Основные узлы и системы, входящие в состав всех моделей двигателя Д 144:

1. Картер мотора.
2. Шатуны.
3. Цилиндры.
4. Поршни.
5. Коленчатый вал.
6. Электрооборудование, в том числе навесное.
7. Система питания.
8. Газораспределения.
9. Охлаждения.
10. Смазки.

Общая информация о двигателе

Дизельный силовой агрегат Д-144 производства ВМТЗ устанавливается на более чем 10 различных образцов техники. В число этих машин входят тракторы Т-40, ЛТЗ-55 и Т-28, бетоносмесители, катки, асфальтоукладчики и погрузчики. Также он широко используется в дизельных сварочных агрегатах и в качестве привода для маломощных электростанций. К очевидным достоинствам данного мотора можно отнести доступность запчастей, хорошую ремонтопригодность, высокий моторесурс и простоту эксплуатации.

Основные характеристики

Мотор Д-144 имеет следующие габаритные размеры:

• длина силового агрегата составляет 919 мм;
• ширина, в свою очередь, составляет 741 мм;
• высота же равна 848 мм.

Существуют три модификации двигателя Д-144. Первая версия этого мотора имеет мощность в 60 л.с. и следующие характеристики:

• скорость вращения коленвала равна 2000 оборотам в минуту;
• максимальный крутящий момент равен 221 ньютонам на метр;
• расход топлива равен 242 граммам на ватт в час.

Версия мотора с эксплуатационной мощностью в 50 лошадиных сил имеет следующие особенности:

• частота оборотов составляет 1800 оборотов в минуту;
• крутящий момент имеет значение в 205 ньютонов на метр;
• показатель расхода топлива остановился на отметке в 241 грамм на ватт в час.

Третий вариант мотора имеет мощность в 37 лошадиных сил. Данный агрегат обладает следующими техническими характеристиками:

• количество оборотов коленчатого вала за минуту – 1500 об/мин;
• крутящий момент – 192 Н×м;

Обязательно почитайте: Переделка рулевого на МТЗ

Каждая из этих версий ДВС Д-144 оснащена четырьмя цилиндрами, расположенными рядно. Диаметр цилиндра равен 120 мм, в модификации мощностью в 37 л.с. – 105 мм. Ниже приведены общие для каждой из трех версий дизеля особенности:

• рабочий объем каждого из цилиндров составляет 4,16 л;
• вес двигателя Д-144 в снаряженном состоянии варьируется от 375 до 390 кг, в зависимости от комплектации;
• значение расхода масла колеблется в промежутке от 0,3 до 0,5% от исходного количества. Данное значение зависит от количества использованного горючего.

Описание картера и элементов цилиндропоршневой группы двигателя Д 144

Картер дизельного двигателя – это корпусная деталь. Она служит основой для размещения рабочих агрегатов, узлов и деталей двигателя внутреннего сгорания. Конструкцией базовой детали предусмотрены специальные опоры для установки коленчатого вала. Верхняя часть картера расточена под установку цилиндров.

Материал изготовления цилиндров – чугун повышенной прочности. Наружная поверхность каждого цилиндра оформлена специальными ребрами, способствующими улучшению охлаждения. При помощи специальной механической обработки внутренней поверхности цилиндров придается зеркальная гладкость. Если в процессе эксплуатации цилиндры повреждаются, изнашиваются, они не подлежат расточке и прочим видам восстановления. Такие элементы заменяются на новые образцы.

Навесное и электрическое оборудование Д 144

Данная система состоит из свечей накаливания, стартера и генератора. Как уже писалось выше, напряжение в системе может иметь значение как 24, так и 12 вольт. Все зависит от модели дизельного двигателя. Мощностные параметры рабочих узлов отражены в таблице:

Навесное оборудование:

1. Ременные передачи генератора, вентилятора системы охлаждения, привода компрессора.
2. Элементы системы смазки двигателя Д 144 – заливная горловина, контрольный масляный щуп, фильтр, масляный поддон.
3. Привод системы газораспределения.
4. Топливные фильтры, насос ТНВД, форсунки.
5. Коллекторы (выхлопной, впускной).
6. Дефлектор охлаждающей системы.
7. Вентилятор.
8. Стартер.
9. Генератор.
10. Картер маховика.

Устройство двигателя

Принцип работы мотора Д-144 не отличается от других ДВС. Запуск силового агрегата производится посредством стартера, причем в некоторых образцах техники данное устройство является автоматическим. Напряжение стартера может быть как 12, так и 24 В, при этом его мощность различается в различных модификациях и может составлять 4 или 5,9 кВт. В конструкции агрегата предусмотрены свечи зажигания.

Основа конструкции мотора представляет из себя цельный корпус, на котором установлены головки цилиндров. При этом блока цилиндров как такового, как и на других ДВС с воздушным охлаждением, в Д-144 не предусмотрено. Имеется также поршневая группа, состоящая из поршней диаметром в 105 мм. Там же расположена камера сгорания.

Подача горючего осуществляется при помощи рядного ТНВД – топливного насоса высокого давления. Д-144 является инжекторным двигателем с закрытыми форсунками. Также в конструкции данного мотора предусмотрены две системы очистки топлива. Оба этих топливных фильтра – грубой и тонкой очистки – универсальны и легко заменимы. Помимо фильтра топлива, в Д-144 есть инерционно-масляный воздушный фильтр.

Система смазки двигателя состоит из масляного насоса, фильтра и радиатора для охлаждения смазки. Процесс смазки в Д-144 происходит путем разбрызгивания жидкости, находящейся под давлением, на все поверхности мотора. Масляный фильтр легко заменяем, а радиатор охлаждения представляет из себя металлическую трубку.

Ранние версии Д-144 имели пассивную систему охлаждения. Тем не менее, в последние варианты мотора входит система принудительного охлаждения. Главный ее элемент – автоматический осевой вентилятор с ременной передачей, которая передает крутящий момент.

В конструкции двигателя предусмотрен электрогенератор, дающий переменный ток. В генераторе есть выпрямитель, преобразующий переменный ток в постоянный, и регулятор напряжения. Напряжение этого устройства равно 12 или 24 В, а его мощность варьируется от 700 до 1000 Вт.

Обязательно почитайте: Разборка МТЗ

Особенности системы газораспределения двигателя Д 144

В дизельных двигателях Владимирского завода каждый цилиндр имеет свою головку. Материал изготовления головки – алюминиевый сплав. Благодаря наружным ребрам охлаждения, а также воздушному зазору между соседними корпусными деталями, обеспечивается надежный отвод тепла от камер сгорания. Головки оснащены клапанами впуска-выпуска. Форсунки и декомпрессионные устройства устанавливаются в подготовленные отверстия с резьбовой нарезкой. Декомпрессор необходим для обеспечения быстрого запуска дизеля при пониженных температурах окружающей среды.

Система смазки двигателя Д 144

Смазочная система семейства двигателей Д 144 относится к смешанному типу. Здесь моторное масло подается к трущимся поверхностям рабочих узлов и деталей принудительно под напором и методом разбрызгивания. Помимо смазочной функции масло выполняет эффективный отвод тепла. Для создания необходимого давления в системе применяется насос с блоком шестерен. В систему встроен специальный клапан (редукционный), который призван контролировать давление смазочной жидкости.

От качества функционирования системы смазки зависит надежность двигателя внутреннего сгорания и транспортного средства в целом. Для обеспечения стабильности в работе дизеля нужно выполнять следующие мероприятия:

• регулярно проверять уровень моторного масла;
• возмещать недостающее количество.

При проведении технического обслуживания двигателя осуществляется замена смазочной жидкости и масляных фильтров. Также производится регулярный уход за масляным радиатором. В комплекс работ по техобслуживанию двигателя Д 144 входят пункты по регулировке зазоров клапанов и угла опережения подачи топлива.

2. Применяемость Д-144, основные его характеристики

Особого внимания заслуживает именно универсальность данного мотора. Д-144 в различное время устанавливался в следующую технику:

• трактора: Т-28, ЛТЗ-55, Т-40;
• путевые транспортные средства: ПРМ, МСШУ;
• агрегаты для осуществления сварочных работ – АДД;
• электростанции различного типа – ЭД-16-Т400, АД-16-Т400;
• станции компрессорные – ПКСД;
• многое другое.

Подобная распространенность легко объясняется большим количеством плюсов использования данного двигателя. К наиболее существенным относится именно простота эксплуатации. Для выполнения технического обслуживания и даже замены каких-либо деталей требуется минимальное количество инструментов и навыков. Прим всем этом ресурс данного двигателя достаточно велик.

Все характеристики можно разделить на основные группы – базовые, которые имеют место во всех без исключения разновидностях и уникальные, различающиеся.

2.1 Базовые характеристики

Основные параметры Д-244 выглядят следующим образом:

• размер цилиндра (его диаметр) – 105/120 мм;
• рабочий объем цилиндра – 4.16 л;
• величина запаса крутящего момента – 15% (номинальная);
• расход масла в виде угара – 0.3-0.5% в зависимости от количества израсходованного топлива;
• масса дизельного двигателя в зависимости от состояния (вместе с заправочными емкостями/сухой) – 375-390 кг.

Обозначенные выше параметры являются универсальными, идентичными вне зависимости от конкретной модификации. В то же время имеется большое количество различных нюансов. Одной из основных особенностей являются габаритные размеры. Они также являются одинаковыми на всех разновидностях мотора Д-144:

• длина – 919 мм;
• ширина – 741 мм;
• высота – 848 мм.

Также именно габаритными размерами обусловлена возможность инсталляции мотора в технику самых разных типов. Существенным фактором является мощность мотора. Она позволяет реализовывать самые разные задачи. Двигатель хорошо себя зарекомендовал в различных условиях работы – как при чрезмерно низких температурах так и наоборот – при высоких.

2.2 Основные характеристики различных видов двигателя Д-144

Все двигателя Д-144 делятся на 3 типа по отдаваемой на выходе мощности. Так, модели с эксплуатационном мощностью 44.1 кВт (60 л.с.), имеются следующие рабочие характеристики:

• скорость вращения коленчатого вала – 2 000 об/мин;
• объем цилиндра (рабочий) – 4.16 л;
• количество рабочих цилиндров – 4 шт.;
• крутящий момент, максимальный – 221 Н×м;
• величина удельного расхода топлива грамм/Вт×ч – 242.

Также имеются модели мощностью 50 и 37 л.с. Двигателя мощностью 50 л.с. имеют следующие рабочие параметры:

• скорость вращения коленчатого вала – 1 800 об/мин;
• рабочий объем цилиндров – 4.16 л.;
• максимальный крутящий момент, Н×м – 205;
• удельный расход топлива, грамм/Вт×ч – 241;
• количество рабочих цилиндров – 4.

Двигатель мощностью 37 л.с.:

• количество рабочих цилиндров – 4;
• рабочий объем каждого, л – 4.16;
• величина максимального крутящего момента, об/мин – 1 500;
• диаметр цилиндра, мм – 105;
• максимальный крутящий момент, Н×м – 192.

В настоящее время на ВМТЗ ведется разработка модифицированной версии данного типа двигателя. Причиной тому является его востребованость в различных сферах человеческой деятельности. Важным моментом является воздушное охлаждение. Именно за счет этого, отчасти, достигается относительно небольшой расход топлива при достаточно высокой мощности на выходе.

Система охлаждения Д 144

Чтобы технические характеристики двигателя Д 144 сохранялись в течение продолжительного времени, требуется обеспечить надежное высококачественное охлаждение, независимо от времени года и прочих внешних условий эксплуатации. Львиную долю работ по отводу тепла выполняет осевой вентилятор.

Направленные потоки воздуха проходят сквозь зазоры и ребра раскаленных деталей и узлов двигателя внутреннего сгорания. При помощи специального кожуха и дефлекторов, установленных между рабочими цилиндрами, воздух свободно перемещается в заданном направлении. Для управления интенсивностью воздушных потоков в воздухозаборнике установлен специальный поворотный диск.

ГРМ и система охлаждения дизеля Д-144

Механизм газораспределения ГРМ двигателя Д-144 трактора Т-40 (рис.3) обеспечивает протекание 4-тактного цикла в цилиндрах дизеля и состоит из шестерен газораспределения, распределительного вала, клапанного механизма с приводом, включающего в себя толкатели, штанги, стойки коромысел и коромысла, клапаны, пружины клапанов и деталей крепления клапанов.

ГРМ работает следующим образом. Шестерня 28 коленчатого вала через промежуточную шестерню 25 и шестерню 24 приводит во вращение распределительный вал 2.

Распределительный вал 2 при вращении своими кулачками поднимает вверх толкатели 3 и через штанги 15 и коромысла 14 открывает впускные и выпускные клапаны 21. При дальнейшем вращении распределительного вала выступ кулачка отходит от толкателя и под воздействием пружин клапан закрывается.

Коромысло, штанга и толкатель возвращаются в исходное положение. Затем этот цикл вновь повторяется в соответствии с выбранными фазами газораспределения.

1 — блок-картер; 2 — распределительный вал; 3 — толкатель клапана; 4, 9 — уплотиителькые кольца; 5 — валик декомпрессора; 6 — рычаг; 7 — рейка; 8 — направляющая втулка толкателя; 10, 18, 20 — пружины; 11— планка: 12 — крышка клапанов; 13 — регулировочный винт; 14 — коромысло клапана; 15 — штанга толкателя; 16 — кожух штанги; 17 — тарелка клапана; 19 — сухарь клапана; 21 — клапаны; 22 — седло клапана; 23 — поршень; 24 — шестерня распределительного вала; 25 — промежуточная шестерня распределения; 26 — шестерня привода насоса гидросистемы; 27 — шестерня привода топливного насоса; 28 — шестерня коленчатого вала; 29 — шестерня ведущая привода масляного насоса; 30 — шестерня ведомая привода масляного насоса

Чтобы механизм газораспределения дизельного двигателя Д144 трактора Т40 работал синхронно с системой топливоподачи, шестерни распредвала — промежуточную и топливного насоса — нужно устанавливать соответственно по меткам, имеющимся на шестернях.

Перед регулировкой зазоров в клапанах снимают клин заднего кардана и, перемещая вал вместе с рулевым колесом на себя, освобождают карданный вал и отводят его в сторону. Удерживая винт 13 отверткой от проворачивания, отпускают контргайку регулировочного винта.

Поддерживая контргайку винта ключом вворачивают и выворачивают винт до получения, при помощи щупа, зазора 0,3 мм. Не вынимая щупа затягивают контргайку регулировочного винта, поворачивают рукой штангу и убеждаются в неизменности зазора и отсутствии изгиба штанги.

Включают декомпрессор. Поворачивая по часовой стрелке за специальный болт коленчатый вал, устанавливают поршень первого цилиндра в положение конца такта сжатия. Выключают декомпрессор.

Замеряют зазор в первом цилиндре между бойками коромысел и торцами стержней впускного и выпускного клапанов. При необходимости регулируют зазоры.

Затем для регулировки клапанов каждого следующего цилиндра поворачивают коленчатый вал на 1/2 оборота по часовой стрелке и проводят регулировку в последовательности, соответствующей порядку работы цилиндров (1-3-4-2).

При нормальной эксплуатации дизеля Д-144 трактора Т40 клапаны сохраняют герметичность длительное время.

Для предупреждения выпадания сухариков и обрыва клапанов по выточке не следует разбивать пары сухариков при разборке клапанного механизма и устанавливать их на другие клапаны. Гайки стойки коромысел затягивают с усилием 60—80 Н (6—8 кгс) на плече 0,5 м.

Декомпрессионный механизм дизеля Д144

Декомпрессионный механизм дизельного двигателя Д-144 трактора Т40 (см. рис. 3) служит для облегчения пуска непрогретого дизеля и для экстренной остановки дизеля.

Механизм состоит из рейки 7 и четырех рычагов 6, шарнирно соединенных с рейкой. Рычаги жестко соединены с валиками 5, входящими своими фрезерованными концами в проточки толкателей впускных клапанов.

При передвижении рейки 7 поворачиваются рычаги 6 с валиками 5, которые поднимают толкатели, а те, в свою очередь, через штанги 15 и коромысла открывают впускные клапаны. В выключенном положении (рычаги повернуты вперед) фрезерованный конец валиков не поднимает толкатели.

Система охлаждения двигателя Д-144

Система охлаждения (рис. 17) состоит из вентилятора, направляющего кожуха, дефлекторов, ременного привода вентилятора и служит для отвода тепла от цилиндров и головок. Поверхности цилиндров и головок оребрены, что значительно увеличивает поверхности охлаждения и улучшает отвод тепла.

1 — кожух вентилятора; 2 — задний дефлектор; 3 — шпилька крепления среднего дефлектора; 4 — средний дефлектор; 5 — передний дефлектор

Вентилятор системы охлаждения двигателя Д-144 трактора Т-40 (рис. 18) создает воздушный поток, служащий для интенсивного теплообмена цилиндров и головок. Он установлен с правой стороны дизеля, прикреплен хомутом к верхней части крышки распределительных шестерен.

При работе дизеля ротор вентилятора нагнетает воздух под кожух вентилятора, в пространство между ребрами цилиндров и головок. Для направления потока воздуха служит кожух вентилятора, задний, средний и передний дефлекторы (направляющие щитки).

Вентилятор приводится во вращение клиноременной передачей от двухручьевого шкива, закрепленного на коленчатом валу.

Условия работы системы охлаждения двигателя Д-144

Показателем нормальной работы системы охлаждения является температура масла в магистрали дизеля, которая должна быть в пределах 40—120 °С.

При повышении температуры масла в магистрали выше 120 °С останавливают дизель и устраняют неисправности, причинами которых могут быть:

— слабое натяжение, износ или обрыв ремней привода вентилятора (при обрыве ремней привода вентилятора на щитке приборов загорается красная лампа) — натягивают или заменяют ремни; — засорение межреберного пространства цилиндров и головок цилиндров — очищают, сняв кожух вентилятора, средние и задние дефлекторы (при установке средних дефлекторов на дизель их располагают широкой частью вниз); — засорение защитной сетки вентилятора — снимают сетку и очищают ее от пыли, грязи и т. п.; — ослабление гайки шкива вентилятора — затягивают гайку.

1- рабочее колесо (ротор); 2 — упорная втулка; 3 — стяжной болт; 4 — вал вентилятора; 5 — шкив; 6 — гайка; 7 — направляющий аппарат

Регулирование теплового режима дизеля Д-144

Тепловой режим двигателя регулируют с помощью диска, устанавливаемого на защитной сетке вентилятора (на входе охлаждающего воздуха в вентилятор) (см. рис. 18), а также включением и отключением масляного радиатора переключателем, расположенным на корпусе центрифуги.

В холодное время года (при температуре +5°С и ниже) масляный радиатор отключают от масляной системы, а диск устанавливают на защитную сетку вентилятора (у дизеля с посезонным регулированием теплового состояния при температуре окружающего воздуха до —25 °С температура масла в магистрали не ниже 40 °С обеспечивается установкой на вентиляторе диска и загрузкой не менее 40 % его номинальной мощности).

При температуре окружающего воздуха выше +5°С радиатор включают в систему, а диск снимают с вентилятора и сдают его на хранение.

В процессе эксплуатации необходимо следить за тем, чтобы кожух вентилятора не имел вмятин, а детали дефлекторов не были погнуты. Эти недостатки должны быть устранены. Нельзя допускать загрязнения канавок (ручьев) шкивов маслом, топливом и грязью.

При выходе из строя одного из ремней привода вентилятора ремни снимают и устанавливают два новых ремня одинаковой длины. Ремни, бывшие в употреблении, подбирают в отдельные комплекты и только после этого устанавливают на дизель. Они должны иметь одинаковую длину.

Комплектование новых ремней с ремнями, бывшими в эксплуатации, не допускается.

С завода тракторы Т-40 отгружают с включенным в систему смазки радиатором. Дросселирующий диск на вентиляторе не устанавливают, его укладывают в ящик с инструментом.

Подшипники, установленные в вентиляторе, в процессе эксплуатации не требуют смазки до их выбраковки.

Рис.19. Привод вентилятора и генератора двигателя Д-144

1 — кронштейн генератора; 2 — болт; 3 — генератор; 4 — натяжная планка; 5 — шкив вентилятора; 6 — шпилька; 7 — шайба; 8 — гайка; 9 —шкив; 10 — шкив коленчатого вала

Натяжение ремней привода вентилятора и генератора регулируют изменением положения генератора (его поворотом). Перед регулировкой ослабляют гайку 8 (рис. 19) крепления натяжной планки и гайки болтов 2 крепления генератора, а после регулировки — затягивают их.

Каждый ремень должен быть натянут так, чтобы при нажатии на него с усилием 40 Н (4 кгс) стрела прогиба ремня составляла 15—22 мм (проверяют при помощи двухмерных металлических линеек и пружинного динамометра).

Натяжение ремней проверяют в средней части ветви между шкивами коленчатого вала и вентилятора. Особенно внимательно следят за правильным натяжением ремней в первые 60 ч работы дизеля.