Общее устройство и принцип работы двигателя

Силовая установка является источником энергии машины, приводя­щей ее в движение. Она состоит из двигателя УТД-20 и обслуживаю­щих систем: питания топливом и воздухом, смазки, охлаждения, подо­грева и запуска.

Двигатель Двигатель утд-20 шестицилиндровый V-образный (под углом 120°) четырехтактный быстроходный дизель с непосредственным впрыском топлива и высокотемпературным жидкостным охлаждением.

Двигатель установлен в силовом отделении в общем силовом бло­ке с коробкой передач, главным фрикционом и планетарными механиз­мами поворота.

Силовой блок крепится на трех опорах: на двух бугелях и на уп­ругой опоре. Бугели расположены в передней части машины. Основа­ния бугелей приварены к нижнему лобовому листу корпуса.

На бугели опираются цилиндрические картеры механизмов поворота и закрепля­ется в них с помощью болтов верхними наметками.

Третья задняя опора упругая, состоит из кронштейна, который крепится болтами к опоре на днище машины в средней ча­сти силового отделения и упругого кольца. Кольцо устанавливается на цилиндрическую горловину блок-картера двигателя и опирается на кронштейн.

Вращение коленчатого вала двигателя правое (по ходу часовой стрелки), если смотреть со стороны привода компрессора.

Рабочий цикл двигателя

Полный цикл работы двигателя совершается за четыре хода порш­ня (за два оборота коленчатого вала). Такты цикла работы двигателя: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск.

Такт впуска совершается при движении поршня от верхней мертвой точки к нижней. При этом в цилиндре создается разрежение, и наружный воздух через открытые впускные клапаны устремляется в цилиндр. Для лучшего наполнения цилиндра клапаны впуска открыва­ются за 20° до подхода поршня к верхней мертвой точке, а закрывают­ся после прохождения поршнем нижней мертвой точки на 48°. Таким образом, продолжительность впуска составляет 248° по углу поворота коленчатого вала.

Такт сжатия начинается с момента закрытия клапанов впуска и выпуска при движении поршня от нижней мертвой точки к верхней. Поступивший в цилиндр свежий воздух сжимается в непрерывно умень­шающемся объеме надпоршневого пространства. Воздух в конце такта сжимается до давления 36—39 кгс/см². Температура воздуха при сжа­тии повышается до 550—600°С. При положении поршня за 24—27° до в. м. т. в надпоршневое пространство впрыскивается в мелко распыленном виде дизельное топливо. Такт заканчивается в то время, когда пор­шень достигает верхней мертвой точки.

Такт рабочего хода. Благодаря высокой температуре сжа­того воздуха впрыснутое в камеру сгорания топливо самовоспламеня­ется. После того как поршень пройдет верхнюю мертвую точку, давле­ние газов при сгорании топлива резко возрастает до 80—90 кгс/см², а температура — до 1800—1900° С. Поршень под давлением газов движет­ся к нижней мертвой точке, воздействуя через шатун на кривошип ко­ленчатого вала, совершается рабочий ход.

В результате расширения давление газов снижается до 2,5— 3 кгс/см², а температура — до 700—800°С. Таким образом, тепловая энергия, создающаяся при сгорании топлива, преобразуется в механи­ческую энергию движения поршня.

Такт выпуска отработавших газов из цилиндра начинается с момента открытия выпускных клапанов, т. е. при положении поршня за 48° до н. м. т. в такте рабочего хода.

От продуктов сгорания цилиндр очищается:

- при движении поршня к н. м. т. в такте рабочего хода за счет разности давлений в цилиндре и окружающей атмосфере (давление в цилиндре в момент открытия выпускных клапанов в 2,5—3 раза выше атмосферного);

- в результате выталкивания отработавших газов поршнем, движущимся к в. м. т. в такте выпуска;

- за счет инерции потока и вытеснения его свежим воздухом при от­крытии впускных клапанов в такте впуска, когда поршень движется от верхней мертвой точки к нижней.

Продолжительность выпуска отработавших газов составляет 248° по углу поворота коленчатого вала (в такте рабочего хода — 48°, при­нудительный выпуск — 180°, в такте впуска — 20°).

С начала впуска (20° до в. м. т.) до конца выпуска (20° после в. м. т.), т. е. в течение 40° по углу поворота коленчатого вала одно­временно открыты клапаны впуска и выпуска.

В этот период, который называется перекрытием клапанов, цилиндр продувается, что способ­ствует лучшей очистке его от остаточных газов и лучшему наполнению свежим зарядом воздуха.

Моменты открытия впускных и выпускных клапанов называются фазами газораспределения, а графическое изображение их — диаграм­мой фаз газораспределения.

Угол начала подачи топлива насосом высокого давления при регу­лировке устанавливается 24—27° до в. м. т. в такте сжатия.