Что это такое? Объем двигателя трактора – это показатель мощности движка, который исчисляется, как и у автомобилей, в лошадиных силах. Чтобы разобраться в принципах работы ДВС, стоит рассмотреть устройство цилиндров и ход поршня.
Зачем это нужно? Все логично: чем больше объем двигателя, тем мощнее техника и больше расход топлива. Однако этот параметр стоит оценивать вместе с другими характеристиками трактора.
В этой статье:
Требования к двигателю трактора
Объём двигателя трактора МТЗ 80 составляет 4,75 л (81 лошадиная сила), объём двигателя трактора Т 40 равен 4,2 л (50 лошадиных сил). В чём разница между этими моторами?
Прежде чем начать детально разбираться с понятием объёма двигателя трактора и сутью его работы, остановимся на требованиях, которые предъявляются к динамическим параметрам ДВС для колёсных тракторов. Среди них выделяют следующие:
Пониженный показатель токсичности отработавших газов
Он достигается путём увеличения эффективности процесса сгорания при помощи использования вариативных конструктивных устройств камер внутреннего сгорания.
Компактность габаритов, умеренная общая масса конструкции
Масса мотора может составлять до одной десятой от общего веса трактора, поэтому для улучшения эксплуатационных и технических параметров транспортного средства так важны облегчённая конструкция ДВС и его компактность.
Высокая приемистость
Чтобы не создавать угрозу для других участников движения и пешеходов, ДВС трактора должен оперативно отвечать на нажатие на педаль газа.
Минимальный показатель по уровню шума
Процесс сгорания всегда сопровождается сильным шумом и вибрацией, поэтому важно сделать всё возможное, чтобы минимизировать это воздействие на салон трактора.
Повышенный комфорт при эксплуатации и техобслуживании
Трактор – транспортное средство, активно эксплуатирующееся в сельскохозяйственных, строительных и дорожно-ремонтных работах. Его двигатель нуждается в постоянном техническом обслуживании, поэтому его конструкция должна обеспечивать лёгкий и быстрый доступ ко всем его внутренним узлам и агрегатам.
Суть объёма двигателя трактора
При работе двигателя внутреннего сгорания поршни внутри цилиндров двигаются по направлениям вверх и вниз, при этом на полный оборот коленвала ДВС приходится по одному перемещению вверх и вниз.
Верхняя мёртвая точка (сокращённо ВМТ) – это положение поршня в верхней части цилиндра, при котором он меняет свою траекторию движения и начинает опускаться вниз. Соответственно, нижняя мёртвая точка (сокращённо НМТ) – это положение поршня в нижней части цилиндра, при котором он начинается двигаться наверх.
На рисунке ниже представлен объём камеры внутреннего сгорания, а также ВМТ и НМТ.
Суть объёма двигателя трактора
На следующем изображении можно рассмотреть ход поршня, а также рабочий объём цилиндра.
Суть объёма двигателя трактора
Рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания – это трансформация тепловой энергии в механическую работу мотора, которая реализуется при помощи постоянно повторяющихся по установленному алгоритму процессов внутри каждого цилиндра.
Такт – это часть рабочего цикла ДВС, соответствующая одному ходу поршня, то есть периоду перемещения поршня внутри цилиндра от одной мёртвой точки к другой.
Ход поршня (обозначается S) – это расстояние между ВМТ и НМТ. Этот показатель равен двум радиусам кривошипа. Один ход поршня соответствует повороту коленвала на 180°.
Объём камеры сгорания (обозначается И) – это объём пространства над поршнем, когда он находится в верхней мёртвой точке.
Рабочий объём цилиндра (обозначается Vh) – это объём полости между верхней и нижней мёртвыми точками.
ТЛ_ntfs Yh~ 4',
где D – диаметр поршня.
Полный объём цилиндра рассчитывается путём сложения объёма камеры внутреннего сгорания и рабочего объёма цилиндра Vh.
Y= Vs+Vh.
Литраж двигателя – это рабочий объём всех цилиндров мотора, измеряемый в литрах.
"s Lb1 4',
где i – количество цилиндров.
Чем больше литраж ДВС, тем выше показатель мощности мотора. Например, объём двигателя трактора МТЗ 82 составляет 4,75 л, а объём двигателя трактора Т 25 равен 2,07 л. Это означает, что мощность первого ДВС в два с лишним раза превышает аналогичный показатель второго. Мощность измеряется в лошадиных силах (сокращённо л. с.) либо в киловаттах (сокращённо кВт).
Степень сжатия – это показатель, получаемый при делении полного объёма цилиндра и объёма камеры внутреннего сгорания.
К К '
Этот коэффициент отражает степень уменьшения объёма рабочей смеси и воздуха, находящихся внутри цилиндра, во время перемещения поршня из нижней мёртвой точки в верхнюю. Чем больше степень сжатия, тем выше давление и температура рабочей смеси в конце процесса сжатия.
Суть объёма двигателя трактора
При повышении показателя степени сжатия растёт уровень мощности двигателя внутреннего сгорания, а также его топливная экономичность. Дизельные моторы ограничены в увеличении степени сжатия. Доступные пределы прироста определяются пусковыми свойствами ДВС, а также разновидностью топлива, на котором он работает, так как жидкие и газообразные топлива существенно отличаются по температурам горения. Степень сжатия для бензиновых моторов колеблется в пределах 6-10. Дизельные и газовые моторы имеют степень сжатия 16-23 и 8-10 соответственно.
В процессе сгорания рабочей смеси образуются газы, которые приводят в движение поршни в цилиндрах. Благодаря этому мотор способен развивать определённую мощность. Она может исчисляться внутри цилиндров и на коленвале. В первом случае – это индикаторная мощность, во втором – эффективная мощность ДВС (обозначается Ne). Цифровое значение индикаторной всегда превосходит эффективную, так как небольшая часть индикаторной мощности уходит на преодоление трения между деталями и запуск вспомогательных агрегаторов мотора.
Из школьной программы физики известно, что усилие, с которым тело вращается при воздействии на него какой-либо силы со стороны, зависит от величины этой силы и расстояния (то есть плеча) между центром вращения и точкой давления силы. Крутящий момент – это сила, умноженная на плечо. Этот показатель исчисляется в ньютон-метрах (обозначается Нм). Тракторный мотор работает таким образом, что на коленвале развивается крутящий момент, который через внутренние агрегаты и узлы передаётся на звёздочки гусениц либо на ведущие колёса. Это и заставляет транспортное средство передвигаться.
То, насколько экономично способен работать ДВС трактора, определяет показатель удельного эффективного топливного расхода (обозначается ge). Это число граммов используемого мотором в течение часа топлива на единицу его мощности.
Эффективный коэффициент полезного действия показывает, какая часть теплоты, содержащейся в двигателе внутреннего сгорания, превращается в механическую работу транспортного средства. Для дизельных моторов он находится в пределах 32-40 %, для бензиновых – в пределах 24-28 %.
Суть объёма двигателя трактора
Величина, исчисляемая отношением эффективной мощности на коленвале к индикаторной мощности в цилиндрах, называется механическим коэффициентом полезного действия. Его цифровое значение может достигать 90 %. Этот показатель напрямую зависит от качества обработки поверхностей всех составных деталей двигательной системы, точности сборки узлов и агрегатов, а также качества смазывания всех трущихся деталей.
Литровая мощность показывает, насколько эффективно задействуется рабочий объём цилиндров. Она измеряется в кВт/л и исчисляется отношением номинальной мощности мотора к рабочему объёму цилиндра. Чем выше значение литровой мощности ДВС, тем меньше его вес и размер.
Удельная масса мотора измеряется в кг/кВт. Она определяет величину расхода металла на единицу мощности ДВС, то есть это отношение веса пустого двигателя к его номинальной мощности. На это значение оказывают влияние такие характеристики, как разновидность и назначение двигателя, его устройство, качество внутренних деталей и узлов, а также технологии сборки.
Все номинальные значения характеристик работы различных видов тракторных ДВС указываются заводом-изготовителем в техническом описании и инструкции по использованию техники.
Сравнительная таблица тракторов по объёму двигателя и другим важным параметрам
| Модель трактора |
Двигатель | Трансмиссия | Габаритные параметры |
| МТЗ 80 |
|
|
|
| МТЗ 82 |
|
|
|
| МТЗ 320 |
|
|
|
| МТЗ 1221 |
|
|
|
| МТЗ 1523 |
|
|
|
| МТЗ 892 |
|
|
|
| МТЗ 1025 |
|
|
|
| МТЗ 920 |
|
|
|
| МТЗ 3022 |
|
|
|
| Т 30 |
|
|
|
| Т 25 |
|
|
|
| Т 40 |
|
|
|
| Т 150к |
|
|
|
| МТЗ 152 |
|
|
|
Большинство моделей современных тракторов оснащены четырёхтактными ДВС, так как эти моторы являются достаточно экономичными, потому что позволяют развивать повышенный крутящий момент на малой частоте оборотов. Главной задачей для владельца техники становится выбор подходящего объёма двигателя трактора.
