Двигатель Д 21: конструктивные особенности

Одним из крупнейших производителей тракторов на территории СССР и в современной России является Владимирский моторо-тракторный завод (ВМТЗ). Самой известной моделью завода был небольшой колесный трактор Т 25, который выпускался с 1966 по 2000 год. За это время через ворота завода прошли более 800 тысяч машин.

Представитель большого семейства

Т 25 и его модификации оснащались двухцилиндровым дизельным мотором Д 21. Двигатель был разработан конструкторами ВМТЗ в рамках семейства моторов, в которое входили трех-, четырех- и шестицилиндровые дизельные моторы. Технические характеристики двигателя Д 21 вполне соответствовали предъявляемым к трактору подобного класса требованиям. Все варианты оснащались системой принудительного воздушного охлаждения. Общий вид трактора с двигателем Д 21 представлен на фото ниже.

Двигатели имели широкую унификацию по многим деталям. Идентичными были детали цилиндропоршневой группы, газораспределительного механизма (за исключением распределительных валов).

Картер

Основной деталью двигателя Д 21 является чугунный картер (так называемый блок-картер), закрытый снизу штампованным масляным поддоном. Внутри картера расположены три опоры коленчатого вала, а также по паре опор распределительного и уравновешивающего валов. Для увеличения жесткости ось подшипников коленчатого вала расположена выше нижней плоскости блока. Внутри блока выполнены каналы для подачи масла от шестеренчатого насоса к подшипникам.

К задней части картера прикреплен литой кожух маховика двигателя. В передней части мотора расположены шестерни для привода распределительного вала и вспомогательных агрегатов. Блок шестерен закрыт съёмной крышкой. Все основные агрегаты двигателя установлены на картере или кожухах передней и задней частей мотора.

На левой части мотора (по ходу трактора) стоит насос для подачи топлива и трубопроводы подачи топлива в насос и к форсункам в головках цилиндров. На той же стороне находятся коллекторы впуска воздуха и выпуска отработавших газов. На впускном коллекторе находится свеча накала, применяемая для подогрева воздуха. Дополнительный нагрев используется для облегчения пуска двигателя при низких температурах воздуха.

На лобовой части двигателя расположена горловина для заливки масла, воздухозаборник осевого вентилятора и счетчик отработанных часов. На одной оси с вентилятором скомпонован генератор. Весь узел крепится хомутом к крышке блока шестерен. Привод осуществляется при помощи ременной передачи от коленчатого вала. На шкиве вала имеются метки противоположных мертвых точек в первом цилиндре (обозначены как ВМТ и НМТ) и метка начала впрыска топлива в первый цилиндр (метка Т). Также на передней части двигателя Д 21 смонтированы масляный щуп и система фильтров для очистки топлива.

На правой части мотора установлен декомпрессор, служащий для облегчения запуска двигателя. Данный механизм соединяет полость цилиндра с атмосферой и может использоваться для аварийного остановки дизеля. С этой же стороны в головках цилиндров установлены форсунки впрыска топлива. Цилиндры закрыты кожухом, в который нагнетается воздух для охлаждения. В нижней части двигателя ближе к кожуху маховика установлен электрический стартер.

Цилиндр

На верхней части блока имеются два отверстия для установки индивидуальных цилиндров. Сбоку от каждого имеется пара дополнительных отверстий для штанг толкателей клапанов.

Цилиндры изготовлены из чугуна и оснащены крепежным фланцем и восемнадцатью тонкостенными ребрами охлаждения. Между ребрами есть зазор 8 мм для циркуляции охлаждающего воздуха. Ребра имеют несимметричную по окружности форму.

Со стороны вентилятора ребро короче, а на противоположной стороне – длиннее. Это сделано для более равномерного охлаждения цилиндра. С переднего и заднего торцов ребра сделаны короткими для уменьшения межцилиндрового расстояния и габаритной длины мотора в целом. Также на ребрах сделаны вырезы под шпильки крепления.

Поскольку материалом цилиндра служит специальный износостойкий чугун, то зеркало выполнено непосредственно по внутренней поверхности. При износе или повреждении цилиндр просто заменяется новым.

Головка цилиндра

Каждый цилиндр двигателя Д 21 имеет индивидуальную головку из алюминия, в которой располагаются впускной и выпускной клапаны, отверстие декомпрессора и форсунка.

Головка и цилиндр крепятся четырьмя шпильками, вкрученными в тело блока. Головки, как и цилиндры, взаимозаменяемые. Для охлаждения головка оснащена одиннадцатью рёбрами. В верхней части головки имеются направляющие втулки для клапанов и шпильки для оси коромысел привода клапанов. В нижнюю часть запрессованы жаростойкие чугунные сёдла клапанов.

Внутри головки имеются каналы впуска и выпуска, которые выходят на левую часть. К этим каналам на шпильках крепятся впускной и выпускной коллекторы.

Поршни

Поршни из алюминия имеют в своей конструкции камеру сгорания. Камера имеет сферическую форму и выполнена в днище поршня.

Для обеспечения надежной работы поршень имеет три компрессионных, а также два маслосъёмных кольца. В проточках под маслосъёмные кольца выполнены отверстия для слива снятого кольцами масла.

Поршень имеет разный диаметр по длине для снижения вероятности прихвата при работе. Верхняя, более термически нагруженная часть поршня, имеет меньший диаметр, чем юбка поршня. Такое решение позволяет уравнять термическое расширение детали в процессе работы.