ДИЗЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

ДИЗЕЛЬтШ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно к производству тракторных дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС).
Известен дизельный ДВС SA6D-155-4A, который устанавливается на бульдозеры Д355А и трубоукладчики D355C производства фирмы «KOMATSU (Япония) .  1  ,  2
Моторный отсек тракторов спроектирован и изготавливается под двигатель SA6D-155-4A, однако, эксплутационные характеристики этого двигателя (удельный расход топлива минимальный - 175 г/л.с.ч., номинальный - 190 г/л.с.ч.), а также высокая стоимость поставляемых в запчасти двигателей и запчастей, не позволяют эффективно использовать тракторы в России.
Известен также дизельный ДВС жидкостного охлаждения ЯМЗ8424.10, выпускаемый Тутаевским моторным заводом, эксплутационные характеристики которого отвечают современным требованиям экономики ДВС такого назначения (удельный расход топлива минимальный - 149 г/с.с.ч., номинальный - 162 г/л.с.ч.), а цены - приемлемы в России.  3
Этот двигатель наиболее близок по совокупности существенных признаков с заявляемой полезной моделью и выбран в качестве прототипа.
Двигатель ЯМЗ-8424.10 имеет V-образный блок цилиндров, на который навешиваются и монтируются все узлы, детали и системы двигателя. В расточке блока цилиндров установлен коленчатый вал, на переднем носке которого установлен шкив привода агрегатов и шестерня привода масляного насоса, а на заднем - маховик с установленным на нем механизмом отбора мощности в виде сухого двухдискового фрикционного сцепления. В передней части двигателя расположен кронштейн передней опоры, который крепится к блоку цилиндров болтами, приходящими через переднюю крышку. К заднему торцу блока цилиндров крепится картер маховика. На блоке цилиндров установлены головки цилиндра с впускными и выпускными коллекторами и крьщ1ками. Выпускные коллекторы выполнены с поднятой вверх относительно выпускного отверстия головки цилиндра общей цилиндрической частью. Двигатель снабжен системой смазки, содержащей масляный картер со сливной пробкой, маслоприемный фланец для установки маслозаливного патрубка, расположенный на передней крьшке, масляный щуп, наружный конец которого выведен за внещние габариты передней части двигателя, центробежный фильтр очистки масла, установленный на корпусе гидромуфты, системой питания топливом, . содержащей топливный насос высокого давления (ТНВД) с установленным на нем ручным топливоподкачивающим насосом, системой охлаждения содержащей водяной насос, ременной привод водяного насоса с натяжным устройством, установленном на корпусе водяного насоса, крыльчатку вентилятора установленную на ведомом валу гидромуфты привода вентилятора, закрепленной непосредственно на блоке цилиндров, ременной привод вентилятора с натяжным устройством, установленным на корпусе гидромуфты, патрубок перепускной трубы и трубопроводы, соединяющие узлы и агрегаты системы, системой вентиляции картера с одним сапуном.
ZD OP1 f }  2 t 8
ШК 7 F 02 В 75/22
расположенным в передней части развала блока цилиндров, патрубком впускных коллекторов и охладителем наддувочного воздуха, соединенных между собой втулкой. Турбокомпрессор установлен сзади в верхней части двигателя на патрубок выпускных коллекторов, который крепится непосредственно к картеру маховика, а соединение патрубка выпускных коллекторов с задними выпускными коллекторами осуществляется через подводящие трубы и сильфоны. Привод генератора, установленного на корпусе гидромуфты, осуществляется двумя ремнями от щкива гидромуфты, которая приводится во вращение тремя другими ремнями от шкива коленчатого вала через натяжное устройство.
Недостатком этого двигателя является невозможность его установки в моторный отсек трактора «KOMATSU (в данном случае бульдозера и трубоукладчика) без изменения его конструкции, а также неудобное расположение отдельных узлов для проведения технического обслуживания в процессе эксплуатации трактора.
Задача, решаемая заявляемой полезной моделью, - установка, монтаж и удобство технического обслуживания в процессе эксплуатации современного, экономичного, приемлемого по цене в России двигателя в моторном отсеке уже существующего трактора с обеспечением всех функциональных возможностей.
Сущность заявляемой модели состоит в том, что:
маховик двигателя имеет расточки под запрессовку пальцев, предназначенных для крепления ведущей полумуфты, и установлен таким образом, что наружный торец маховика расположен внутри картера маховика с целью повыщения надежности работы механизма отбора мощности;
механизм отбора мощности выполнен в виде ведущей полумуфты, установленной на маховике с помощью амортизаторов, и зубчатого венца с целью обеспечения работоспособности механизма отбора мощности в условиях масляного тумана;
кронштейн передней опоры крепится к блоку цилиндров болтами, проходящими через переднюю крышку, причем, в месте соединения кронштейна с передней крышкой установлены две центрирующие щтифт - втулки, с целью удобства монтажа двигателя в моторном отсеке трактора;
выпускные коллектора выполнены с опущенной вниз относительно выпускного отверстия головки цилиндра общей цилиндрической частью с целью обеспечения необходимого монтажного зазора между выпускными коллекторами и стенками моторного отсека трактора; масляный картер содержит сливной клапан (в прототипе - сливная пробка, которой неудобно пользоваться) обеспечивающей удобство технического обслуживания при смене масла;
на маслоприемный фланец установлен маслозаливной патрубок; маслозаливной патрубок и масляный щуп расположены в передней части двигателя перед головкой первого цилиндра выше оси правого выпускного коллектора с целью удобства технического обслуживания;
центробежный фильтр очистки масла установлен на специальном корпусе-кронштейне, закрепленном в передней верхней части блока цилиндров, с целью доступа технического обслуживания фильтра;
ручной топливоподкачивающий насос установлен сзади на левом впускном коллекторе и соединен с ТНВД трубопроводом с целью удобства технического обслуживания топливной системы двигателя; натяжное устройство ременного привода вентилятора установлено на специальном торцевом листе, закрепленном на корпусе кронштейне;
патрубок перепускной выполнен с дополнительным фланцем для подключения радиатора охлаждения трансмиссионного масла для обеспечения надежности работы гидравлической системы трактора; дополнительный сапун системы вентиляции картера установлен на крышке головки цилиндра с целью улучшения работы системы вентиляции картера;
соединение патрубка впускных коллекторов и охладителя наддувочного воздуха осуществляется воздушной заслонкой с ручным и электромагнитным приводом с целью удобства эксплуатации трактора и зашиты двигателя при аварийных ситуациях;
турбокомпрессор установлен сзади в верхней части двигателя на патрубок выпускных коллекторов, который крепится к картеру маховика через проставки с целью обеспечения низкого удельного расхода топлива;
соединение патрубка выпускных коллекторов с задними выпускными коллекторами осуществляется при помощи сильфонов, подводящих труб. а также дополнительных соединительных труб с целью обеспечения низкого удельного расхода топлива ;
ременный привод генератора, установленного в передней верхней части двигателя на специальном корпусе-кронштейне, осуществлен непосредственно от шкива коленвала без натяжного устройства, т.к. натяжение ремня осуществляется генератором, с целью удобства технического обслуживания;
над развалом блока цилиндров установлена специальная рама (у прототипа рама отсутствует) с целью повышения удобства монтажа двигателя в моторный отсек;
на раме устанавливается воздушный фильтр и патрубок глушителя выхлопа (у прототипа воздушный фильтр и патрубок глушителя отсутствует) с целью повышения удобства монтажа двигателя в моторный отсек;
патрубок глушителя соединен с помощью специального патрубка и соединительной трубы с выходным отверстием турбины (у прототипа отсутствует) с целью удобства монтажа двигателя в моторный отсек;
воздушный фильтр соединен с помощью двух специальных патрубков с входным отверстием компрессора, причем верхний патрубок закреплен на раме, (у прототипа отсутствует) с целью удобства монтажа двигателя в моторный отсек;
на кронштейне передней опоры двигателя установлена балка передней подвески (у прототипа отсутствует) с целью удобства монтажа двигателя в моторный отсек;
на картер маховика установлена коробка отключения трансмиссии (у прототипа отсутствует), обеспечиваюшая передачу крутяшего момента от ведущей полумуфты и зубчатого венца через ведомую полумуфту.
перемещением которой осуществляется отключение трансмиссии трактора от двигателя, на вал коробки отключения трансмиссии, затем на дополнительный маховик и далее на гидротрансформатор для удобства монтажа и запуска двигателя при отрицательных температурах;
на заднем торце корпуса коробки отключения трансмиссии выполнены крепежные отверстия под установку дополнительного картера маховика с двигателя SA6D-155-4A для удобства монтажа и обеспечения стыковки с существующей трансмиссией трактора; на заднем торце вала коробки отключения трансмиссии выполнены крепежные отверстия под установку дополнительного маховика с двигателя SA6D-155-4A.
На фиг. 1 показан вид сбоку (слева) заявленного двигателя; на фиг. 2 показана коробка отключения трансмиссии; на фиг. 3 показан вид двигателя спереди; на фиг. 4 показана схема крепления кронщтейна передней опоры; на фиг. 5 показан вид двигателя сбоку (справа) ; на фиг. 6 показан вид на задний торец корпуса коробки отключения трансмиссии.
Дизельный две содержит блок цилиндров 1, в расточке которого установлен коленвал 2. На переднем носке коленчатого вала установлен щкив привода агрегатов 3, а на заднем - маховик 4. На блоке цилиндров 1 установлен картер маховика 5. Механизм отбора мощности выполнен в виде ведущей полумуфты б, установленной на маховике 4 с помощью пальцев 7, амортизаторов 8, и зубчатого венца 9. Кронщтейн передней опоры 10 крепится к блоку цилиндров 1 болтами 11, проходящими через переднюю крыщку 12, таким образом, что в месте соединения кронщтейна 10 и передней крьшки 12 установлены щтифт - втулки 13. Выпускные коллектора 14, 15, 16, 17 выполнены с опущенной вниз относительно выпускного отверстия 18 головки цилиндра 19, общей цилиндрической частью 20. Масляный картер 21 имеет сливной клапан 22. Маслозаливной патрубок 23 и масляный щуп 24 расположены в передней части двигателя перед головкой первого цилиндра вьше оси правого выпускного коллектора. Центробежный фильтр очистки масла 25 установлен на специальном корпусе-кронщтейне 26, закрепленном в передней верхней части блока цилиндров. Ручной топливоподкачивающий насос 27 установлен сзади на левом впускном коллекторе 28 и соединен с ТНВД трубопроводом. Ременной привод вентилятора осуществляется непосредственно от шкива 3 коленчатого вала через натяжное устройство 29, установленное на специальном торцевом листе. Патрубок 30 перепускной трубы выполнен с дополнительным фланцем 31 для подключения радиатора охлаждения трансмиссионного масла (на рис. не показан). Дополнительный сапун 32 системы вентиляции картера расположен на крыщке головки цилиндра. Патрубок впускных коллекторов 33 соединен с охладителем наддувочного воздуха 34 посредством воздущной заслонки 35. Турбокомпрессор 36 устанавливается на патрубок выпускных коллекторов 37, крепящийся к картеру маховика 5 через проставки 38. Патрубок выпускных коллекторов 37 соединен с задними выпускными коллекторами 14 и 16 с помощью сильфонов 39, подводящих труб 40, а также с использованием дополнительных соединительных труб 41 и 42. Генератор 43 связан ременной передачей 44 со щкивом привода агрегатов 3. Над развалом блока цилиндров 1, ближе к заднему торцу двигателя, закреплена рама 45, на которой смонтированы воздущные
фильтр 46 и патрубок 47 глушителя выхлопа. Патрубок 47 глушителя соединен с выходным отверстием 48 турбины турбокомпрессора 36 специальным патрубком 49 и соединительной трубой 50. Воздушный фильтр 46 соединен с входным отверстием компрессора турбокомпрессора 36 двумя специальными патрубками 51 и 52, причем верхний патрубок 51 закреплен на раме 45. На кронштейн передней опоры 10 установлена балка 53 передней подвески. На картер маховика 5 устанавливается корпус 54 коробки отключения трансмиссии. На валу 55 коробки отключения, установленном в корпусе 54, расположена ведомая полумуфта 56, которая входит в зацепление с зубчатым венцом 9 и перемещением которой осуществляется отключение трансмиссии трактора от двигателя. На заднем торце корпуса 54 коробки отключения выполнены крепежные отверстия 57 под установку дополнительного картера маховика (не показан). На заднем торце вала 55 выполнены крепежные отверстия 58 под установку дополнительного маховика (не показан).
При установке двигателя в моторный отсек трактора кронштейн 10 передней опоры, установленный с помощью щтифт - втулок 13 и балка 53 передней подвески облегчают монтаж двигателя и обеспечиваю стабильное межцентровое расстояние ременной передачи привода вентилятора.
Механизм отбора мощности, выполненный в виде ведущей полумуфты 6, установленной на маховике 4 с помощью пальцев 7 и амортизаторов 8, и зубчатого венца 9, входящего в зацепление с ведомой полумуфтой 56, обеспечивает работоспособность данного узла в условиях обильного масляного тумана. Выпускные коллектора 14, 15, 16, 17, выполненные с опущенной вниз общей цилиндрической частью 20, обеспечивают необходимый монтажный зазор между выпускными коллекторами и стенками моторного отсека трактора. Масляный картер 21 располагается при установке глубоко в раме трактора, поэтому сливной клапан 22, маслозаливной патрубок 23 и масляный щуп 24, расположенные в передней части двигателя перед головкой первого цилиндра выше оси правого выпускного коллектора, центробежный фильтр очистки масла 25, установленный на специальном корпусе-кронштейне в передней верхней части двигателя, обеспечивают удобство технического обслуживания системы смазки двигателя. Ручной топливоподкачивающий насос 27, расположенный сзади на левом впускном коллекторе 28, облегчает техническое обслуживание топливной системы двигателя в эксплуатации. На шкив 3 привода агрегатов и шкив привода вентилятора (не показан) через шкив натяжного устройства 29 устанавливаются ремни привода вентилятора, причем расположение шкива натяжного устройства 29 в передней части двигателя обеспечивает удобный доступ при регулировке натяжения ремней и их замене. К фланцу 31 патрубка 30 перепускной трубы крепится труба подвода охлаждающей жидкости к радиатору охлаждения трансмиссионного масла. Установка дополнительного сапуна 32 на крышке головки цилиндра улучшает работу системы вентиляции картера. Установка воздушной заслонки 35 с ручным и электромагнитным приводом обеспечивает быструю остановку и защиту двигателя при аварийных ситуациях. Установка патрубка выпускных коллекторов 37 с задними выпускными коллекторами 14 и 16 посредством сильфонов 38, подводящих туб 39 и 40, а также дополнительных труб 41 и 42 обеспечивают установку турбокомпрессора 36
в верхней задней части двигателя, что позволяет снизить удельный расход топлива при эксплуатации двигателя на тракторе. Расположение генератора 43 в верхней передней части двигателя облегчает доступ к нему при монтаже электрической схемы трактора и техническом обслуживании, а ременный привод 44 непосредственно от шкива привода агрегатов 3 облегчает регулировку натяжения ремней привода. Установка на двигатель рамы 45 с воздушным фильтром 46 и патрубком 47 глушителя, а также выполненное на двигателе соединение патрубка 47 с выходным отверстием 48 турбины турбокомпрессора 36 и воздушного фильтра 46 с входным отверстием компрессора турбокомпрессора 36 обеспечивают удобство монтажа двигателя в моторный отсек трактора.
Расположенная в корпусе 54 коробки отключения трансмиссии отключаемая путем перемешения ведомой полумуфты 56 по шлицам вала 55 зубчатая передача 8, 56 обеспечивает удобство запуска двигателя при отрицательных температурах. Выполненные крепежные отверстия 57 и 58 на заднем торце корпуса 54 коробки отключения трансмиссии и вала 55 под отключения трансмиссии и вала 55 под установку дополнительного картера маховика и маховика обеспечивают удобство монтажа и  стыковку заявляемого двигателя с суш;ествуюшей трансмиссией трактора.
Источники информации:
1.Фирма «KOMATSU. «Трубоукладчик Д-355С. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Япония, 1990 г.
2.Фирма «KOMATSU. «Бульдозер Д-355А. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Япония, 1989 г.
3.ОАО «Тутаевский моторный завод
«Двигатели ЯМЗ-8421.10, ЯМЗ-В424.10, ЯМЗ-8424.10-01. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, г. Тутаев, 1996 г.