Усунути відмову – попередити причину
Автор: Смірнов Є. М.
Зупинимося докладніше на переобладнанні тракторів виробництва ХТЗ двигунами Д-260.4.
Двигуни СМД-60, СМД-62 в даний час не випускаються, бо заводу ХЗТД давно не існує, тому і деталі-вузли системи очищення повітря (повітряні фільтри), зчеплення та його привід зняті з виробництва. Дані деталі-вузли, що є на ринку, зазвичай низької якості і, як наслідок, через них відбуваються відмови в роботі і двигунів, і тракторів. Найчастіші проблемні відмови, з якими зустрічається практично кожен споживач:
– «гідроудар» в циліндрі двигуна;
– пилове зношування деталей циліндро-поршневої групи;
– вібрація двигуна з руйнуванням корпусних деталей.
Щоб попередити перераховані відмови, необхідно усунути причину їх виникнення: при установці (переобладнанні) тракторів ХТЗ замінити застарілі, зняті з виробництва вузли та деталі, що пов'язані з двигуном, на сучасні заводські, якісні.
Для забезпечення надійності роботи як двигуна, так і силового блока в цілому недостатньо правильно встановити двигун (дотримання точної співвісності двигуна з трансмісією, зняти напруження в корпусних деталях), необхідно ще й забезпечити йому тривалий термін служби.
Зупинимося більш конкретно на проблемних відмовах двигунів.
1) "Гідроудар"
"Гідроудар" в циліндрі двигуна ЯМЗ відбувається при його запуску через проникнення води у впускний тракт і відповідно в циліндри двигуна внаслідок негерметичності повітроочисника старої конструкції що встановлений зверху на двигуні. Вода потрапляє, як правило, під час зберігання трактора під відкритим небом. При "гідроударі" вода, що потрапила до циліндру практично не стискається і створює надто великий протитиск переміщенню поршня. Оскільки, при запуску двигуна до його колінчастого валу прикладається значний крутний момент від електричного стартера та від других циліндрів, в яких відбувся робочий хід, а поршень циліндра з наявною водою не може повністю переміститись до необхідного положення, відбувається деформація (вигин) шатуна з підривом поршня, як правило, другого або п'ятого циліндрів.
При вигнутому шатуні реальний ступінь стиску в даному циліндрі недостатній для нормального займання і згоряння робочої суміші. Як наслідок – даний циліндр не працює, або працює з значними відхиленнями від нормальних показників і двигун в цілому працює нестабільно, димить. Відмова усувається заміною, у кращому випадку, шатуна, гільзи, поршня та поршневих кілець даного циліндра. Але, якщо своєчасно не замінити деталі, і продовжувати використовувати двигун, що працює на п'ятьох циліндрах, надалі відбудеться розрив шатуна в місці вигину або розрив поршня в місці з'єднання з поршневим пальцем і руйнування блоку циліндра та інших деталей двигуна.
Для виключення даної відмови при переобладнанні тракторів мінськими двигунами Д-260.4 замість старого повітроочисника СМД встановлюється новий, сучасний, під капот трактора.
2) Пиловий знос
Пиловий знос циліндро-поршневої групи двигунів ЯМЗ (СМД) – один з найпоширеніших відмов двигунів тракторів. Пил потрапляє в двигун через неякісні повітряні фільтри або негерметичні з'єднання у впускному тракті двигуна, які виникають внаслідок ослаблення або руйнування їх кріплення при вібрації або неправильній установці їх ущільнень (прокладок). При попаданні пилу з повітрям у впускний тракт і далі в циліндри двигуна, відбувається абразивний знос внутрішніх поверхонь гільз, зовнішніх поверхонь поршнів, поршневих кілець, канавок на поршнях під поршневі кільця. Верхнє компресійне кільце двигуна ЯМЗ при надходженні навіть невеликої кількості пилу посилено зношується, а канавка на поршні розбивається абразивом значно більше, ніж канавки нижніх кілець. Внаслідок цього верхнє кільце лопається, а бокова поверхня поршня в зоні розбитої канавки починає інтенсивно вигорати, з'являється стук у двигуні. Крім того, пил, проникаючи в масло, розноситься по всьому двигунові і служить причиною передчасного зносу і інших тертьових поверхонь двигуна (вкладиші, втулки). Фільтр системи мащення швидко забруднюється, його опір збільшується, відкривається перепускний клапан фільтру і масло подається до всіх тертьових поверхонь не очищене. При цьому ресурс двигуна катастрофічно швидко зменшується!
Щоб уникнути пилового зносу, в першу чергу, необхідно застосовувати якісний заводський паперовий фільтр-патрон, що складається з основного і запобіжного фільтрів. Саме фільтри, що виготовлені в заводських умовах, мають якісний папір з великою площею фільтрації та надійні з'єднання паперу з верхнім і нижнім частинами корпусу. Вони забезпечують проходження повітря тільки через фільтрувальну штору і не руйнуються під час роботи, оскільки для герметизації використовується спеціальна клейова маса. Тому, купуючи фільтри, необхідно бути впевненими, що вони виготовлені на заводах згідно вимог ТУ та стандартів. Так, при установці мінських двигунів Д-260.4, замінюючи знятий з виробництва очисник повітря СМД на сучасний виробництва м. Лівни, ми надаємо можливість споживачеві купувати надалі фірмові, якісні фільтри. Окрім того ми додатково встановлюємо датчик засміченості повітроочисника, який забезпечує контроль його стану та інформує про необхідність проведення ТО.
Чималу роль відіграє і своєчасність та якість прядення технічного обслуговування системи очищення та подачі повітря, яке необхідно виконувати щоденно (ЩТО), якщо трактор працює в умовах високого запилених. При ЩТО перевіряється впускний (повітряний) тракт двигуна особливо між повітроочисником та турбокомпресором, де створюється розрідження і найбільш можливе підсмоктування пилу. В операції обслуговування перш за все входить перевірка затягування болтів кріплення, щільності прилягання хомутів, стану деталей ущільнень та правильності їх установки. Треба пам'ятати, що основний (великий) фільтр затримує весь пил і саме його при обслуговуванні обдувають стисненим повітрям під тиском не більше 0,2-0,3 МПа (2-3 кгс/см2). Щоб не порвати паперову штору, струмінь повітря необхідно направляти з середини під кутом до бічної поверхні фільтра. Забруднення запобіжного (малого) фільтра вказує на пошкодження основного (прорив паперової штори, відклеювання клейових ущільнень). У цьому випадку необхідно продути запобіжний (малий) фільтр, а основний (великий) замінити новим.
Термін служби фільтрів залежить від кількості мікроскопічних пилинок, що застрягли в фільтрувальному папері і не можуть бути видалені при продуванні. Для зменшення кількості пилу, який надходить до фільтрувального паперу основного фільтра та швидко його засмічує ми, при переобладнанні трактора, встановлюємо перед паперовим фільтром додатковий очисник повітря з ежекторним відсмоктуванням пилу на першому ступені. За наявності такого додаткового очисника основний повітряний фільтр засмічується не так швидко і, відповідно, продувати його необхідно рідше і, як наслідок, термін його служби збільшується.
3) Недопустима вібрація двигуна
Вона призводить до порушення герметичності повітроочисника і попаданню пилу в двигун, руйнування корпусних деталей – зчеплення, картера маховика двигуна, проміжного корпусу, обриву їх кріплення, після чого експлуатація трактора припиняється. Вібрація також суттєво зменшує ресурс роботи деталей кривошипно-шатунного механізму: колінчатого валу, корінних вкладишів та місць їх встановлення в блоці-картері.
Однією з причин вібрації є незбалансованість зчеплення. Зчеплення повинно бути відбалансоване на спеціальних стендах заводу-виробника. Як ми вже відзначили, заводу ХЗТД в даний час не існує, зчеплення СМД випускається кустарно і його обов'язково треба перевіряти на балансування та і воно не розраховане на потужність 210 к.с. Щоб виключити відмови, які виникають внаслідок вібрації зчеплення, ми, при установці двигуна Д-260.4, встановлюємо на нього сучасне однодискове зчеплення німецької фірми LUK. Воно ідеально збалансоване і розраховане саме на потужність 210 к.с. Як то кажуть: надійний постачальник – надійний двигун. У зчепленні, що поставляється нами, при включеному зчепленні між натискним підшипником і відтискним механізмом корпусу зчеплення є зазор і підшипник обертається тільки при виключенні зчеплення (на відміну від однодискового зчеплення ЯМЗ, де підшипник постійно взаємодіє відтискним механізмом). Тому у встановленому нами зчепленні натискний підшипник працює довго та надійно і навіть при заклинюванні натискного підшипника кожух не руйнується як це відбувається у однодискового зчеплення ЯМЗ.
Вібрація також з'являється через порушення співвісності колінчастого валу двигуна, вала зчеплення і первинного вала коробки передач. Щоб забезпечити цю співвісність на старому корпусі зчеплення СМД, необхідно було його відцентрувати за допомогою індикатора і зафіксувати двома штифтами (направляючими), за якими і надалі точно з'єднувався двигун з корпусом зчеплення. Оскільки старі корпуси зчеплення СМД, як правило, мають значні геометричні відхилення, внаслідок порушень точності з’єднань центрувальних елементів, при переобладнанні їх необхідно замінювати новими і встановлювати проміжне кільце та виконати операцію центрування. Таке вирішення проблеми не забезпечує стабільних показників співвісності при експлуатації.
Останнім часом ХТЗ не виготовляє корпус зчеплення до двигунів СМД старої конструкції. Вони замінені на нові подовжені корпуси зчеплення без проміжного кільця. Встановлюються подовжені корпуси без центрування, оскільки співвісність колінчастого валу двигуна, вала зчеплення і первинного вала коробки передач закладена в готову деталь за рахунок бортика, який з’єднується з відповідною проточкою картера маховика. У комплект деталей для переобладнання тракторів двигунами ММЗ Д-260.4 входить новий подовжений корпус зчеплення, що випускається в даний момент заводом, і який забезпечує співвісність без індивідуального центрування, а так само новий вал головного зчеплення і відтискний підшипник. Запропоновані заходи виключають вібрацію і забезпечують надійне стикування двигуна з коробкою передач на протязі всього періоду експлуатації трактора.
4) При переобладнанні дрібниць не буває
Доцільно зупинитися ще на деяких важливих моментах, які необхідно враховувати при переобладнанні тракторів. У першу чергу, це шліцьова частина валу відбору потужності (ВВП) і шліцьового фланця його приводу. Згідно ГОСТ, шліцьове з’єднання повинно передавати повний крутний момент (відповідну потужність) від двигуна через ВВП до приводів гідронасосів і редуктора ВВП. Руйнування шліцьового з'єднання призведе не тільки до порушення привода ВВП, а і до відмови рульового керування трактора та виключення гідропідтискних муфт коробки передач, внаслідок зупинки відповідних гідравлічних насосів. Як правило, така аварія приводить до дорожньо-транспортної пригоди.
Для надійної роботи довжина шліцьового зачеплення повинна становити 55-60 мм, твердість шліца фланця HRC 52...60. Для забезпечення таких показників даний фланець повинен пройти нітроцементацію (хіміко-термічну обробку). Тільки при виконанні цих умов зачеплення буде надійно працювати і забезпечить передачу відповідного крутного моменту. У комплекті переобладнання ми поставляємо саме надійний фланець і новий вал приводу ВВП, що в повній мірі відповідають наведеним вимогам.
Встановлення двигуна на опорах повинно забезпечувати правильну установку силового агрегату при складанні, надійність при роботі та виключити поломки. При переобладнанні в комплект ми поставляємо нові гумово-металеві амортизатори під силовий агрегат, за рахунок чого виключаємо перекоси і руйнування корпусних деталей через руйнування гуми старих амортизаторів.