Дизель Д-245 и его модификации представляют собой 4-х тактный поршневой четырехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания с рядным вертикальным расположением цилиндров, непосредственным впрыском дизельного топлива и воспламенением от сжатия.
Основными сборочными единицами дизеля являются: блок цилиндров, головка цилиндров, поршни, шатуны, коленчатый вал и маховик.
Для обеспечения высоких технико-экономических показателей дизеля в системе впуска применен турбонаддув с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха.
Использование в устройстве наддува турбокомпрессора с регулируемым давлением наддува позволяет иметь на дизеле улучшенную приемистость, обеспеченную повышенными значениями крутящего момента при низких значениях частоты вращения коленчатого вала.
Блок цилиндров является основной корпусной деталью дизеля и представляет собой жесткую чугунную отливку.
В вертикальных расточках блока установлены четыре съемные гильзы, изготовленные из специального чугуна.
Гильза устанавливается в блок цилиндров по двум центрирующим поясам: верхнему и нижнему.
Продольный разрез дизеля: 1 - жидкостной насос системы охлаждения; 2 - ремень привода генератора и жидкостного насоса; 3 - вентилятор; 4 - крышка корпуса термостата; 5 - термостат; 6 - крышка головки цилиндров; 7 - впускной клапан; 8 - выпускной клапан; 9 - турбокомпрессор; 10 - клапан вентиляции картера; 11 - коромысло; 12 - колпак; 13 - головка цилиндров; 14 - штанга толкателя; 15 - блок цилиндров: 16 - толкатель; 17 - распределительный вал; 18 - маховик; 19 - сцепление; 20 - картер маховика; 21 - задний лист; 22 - коленчатый вал; 23 - масляный картер; 24 - крышка подшипника коленчатого вала; 25 - поршень; 26 - шатун; 27 - крышка шатуна; 28 - труба маслоприемника; 29 - сливная пробка; 30 - масляный насос; 31 - шестерня привода масляного насоса: 32 - шкив коленчатого вала; 33 - шестерня привода распределительного вала; 34 - крышка шестерен; 35 - опора
В верхнем поясе гильза закрепляется буртом, в нижнем - уплотняется двумя резиновыми кольцами, размещенными в канавках блока цилиндров.
Между стенками блока цилиндров и гильзами циркулирует охлаждающая жидкость.
Торцовые стенки и поперечные перегородки блока цилиндров в нижней части имеют приливы, предназначенные для образования опор коленчатого вала. На эти приливы установлены крышки.
Приливы вместе с крышками образуют постели для коренных подшипников.
Постели под вкладыши коренных подшипников расточены с одной установки в сборе с крышками коренных подшипников, поэтому менять крышки местами нельзя.
Блок цилиндров имеет продольный масляный канал, от которого по поперечным каналам масло поступает к коренным подшипникам коленчатого вала и подшипникам распределительного вала.
Конструкцией блока цилиндров дизелей предусмотрены пять подшипников распределительного вала.
В верхней части второй и четвертой опор коленчатого вала установлены форсунки, которые служат для охлаждения поршней струей масла.
На наружных поверхностях блока цилиндров имеются обработанные привалочные плоскости для крепления масляного фильтра, водяного насоса, фильтров грубой и тонкой очистки топлива, щита распределения и листа заднего.
Головка цилиндров представляет собой чугунную отливку, во внутренних полостях которой имеются впускные и выпускные каналы, закрываемые клапанами.
Впускные каналы - с винтовым профилем.
Для обеспечения отвода тепла головка цилиндров имеет внутренние полости, в которых циркулирует охлаждающая жидкость.
Головка цилиндров имеет вставные седла клапанов, изготовленные из жаропрочного и износостойкого сплава.
На головке цилиндров сверху устанавливаются стойки, ось коромысел с коромыслами, крышка головки, впускной коллектор и колпак крышки, закрывающий клапанный механизм.
С левой стороны (со стороны топливного насоса) в головке установлены четыре форсунки, а с правой стороны к головке крепится выпускной коллектор.
Для уплотнения разъема между головкой и блоком цилиндров установлена прокладка из безасбестового полотна, армированного перфорированным стальным листом.
Отверстия в прокладке для гильз цилиндров окантованы листовой сталью.
При сборке дизеля на заводе цилиндровые отверстия прокладки дополнительно окантовываются фторопластовыми разрезными кольцами.
Кривошипно-шатунный механизм
Основными деталями кривошипно-шатунного механизма являются: коленчатый вал, поршни с поршневыми кольцами и пальцами, шатуны, коренные и шатунные подшипники, маховик.
Коленчатый вал - стальной, имеет пять коренных и четыре шатунные шейки.
Поперечный разрез дизеля:1 - маслоналивная горловина; 2 - колпак; 3 - коромысло; 4 - электрофакельное устройство (ЭФУ); 5 - бачок ЭФУ; 6 - патрубок; 7 - форсунка; 8 - клапан; 9 - топливная трубка высокого давления;10 - топливный насос высокого давления (ТНВД); 11 - топливопрокачивающий насос; 12 - задний лист; 13 - блок цилиндров; 14 - Масляный картер; 15 - коленчатый вал; 16 - распределительный вал; 17 шатун; 18 - толкатель; 19 - гильза блока цилиндров; 20 - центробежный масляный фильтр; 21 - поршень
Осевое усилие коленчатого вала воспринимается четырьмя биметаллическими полукольцами или полукольцами из алюминиевого сплава, установленными в расточках блока цилиндров и крышки пятого коренного подшипника.
Для уменьшения нагрузок на коренные подшипники от сил инерции на первой, четвертой, пятой и восьмой щеках коленчатого вала устанавливаются противовесы.
Спереди и сзади коленчатый вал уплотняется манжетами.
На передний конец вала устанавливаются шестерня привода газораспределения (шестерня коленчатого вала), шестерня привода масляного насоса, шкив привода водяного насоса и генератора.
На задний фланец вала крепится маховик.
Поршень изготавливается из алюминиевого сплава.
В днище поршня выполнена камера сгорания.
Камера сгорания смещена относительно оси поршня.
В верхней части поршень имеет три канавки - в первые две устанавливаются компрессионные кольца, в третью - маслосъемное кольцо.
Под канавку верхнего компрессионного кольца залита вставка из специального чугуна.
В бобышках поршня расточены отверстия под поршневой палец.
Поршневые кольца изготовлены из чугуна.
Верхнее компрессионное кольцо выполнено из высокопрочного чугуна, в сечении имеет форму равнобокой трапеции.
Второе компрессионное кольцо - конусное. На торцовой поверхности у замка компрессионные кольца имеют маркировку «Верх» («ТОР»).
Маслосъемное кольцо коробчатого типа с пружинным расширителем.
Поршневой палец - полый, изготовлен из хромоникелевой стали.
Осевое перемещение пальца в бобышках поршня ограничивается стопорными кольцами.
Шатун - стальной, двутаврового сечения.
В верхнюю головку его запрессована втулка.
Для смазки поршневого пальца в верхней головке шатуна и втулке имеются отверстия.
Расточка постели в нижней головке шатуна под вкладыши производится в сборе с крышкой.
Поэтому менять крышки шатунов не допускается.
Шатун и крышка имеют одинаковые номера, набитые на их поверхностях.
Кроме того, шатуны имеют весовые группы по массе верхней и нижней головок.
Обозначение группы по массе наносится на торцовой поверхности верхней головки шатуна.
На дизеле должны быть установлены шатуны одной группы.
Вкладыши коренных и шатунных подшипников коленчатого вала – из биметаллической полосы.
На дизелях используются вкладыши коренных и шатунных подшипников двух размеров в соответствии с номиналом шеек коленчатого вала.
Для ремонта дизеля предусмотрены также четыре ремонтных размера вкладышей.
Маховик изготовлен из чугуна, крепится к фланцу коленчатого вала болтами.
На маховик напрессован стальной зубчатый венец.
Распределительный механизм состоит из распределительного вала, впускных и выпускных клапанов, а также деталей их установки и привода: толкателей, штанг, коромысел, регулировочных винтов с гайками, тарелок с сухариками, пружин, стоек и оси коромысел.
Распределительный вал – пятиопорный, приводится в действие от коленчатого вала через шестерни распределения.
Подшипниками распределительного вала служат пять втулок, запрессованных в расточки блока.
Передняя втулка (со стороны вентилятора) из алюминиевого сплава имеет упорный бурт, удерживающий распределительный вал от осевого перемещения, остальные втулки из специального чугуна.
Толкатели – стальные. Рабочая поверхность тарелки толкателя наплавлена отбеленным чугуном и имеет сферическую поверхность большого радиуса (750 мм).
В результате того, что кулачки распределительного вала изготовлены с небольшим наклоном, толкатели в процессе работы совершают вращательное движение.
Штанги толкателей изготовлены из стального прутка.
Сферическая часть, входящая внутрь толкателя, и чашка штанги закалены.
Коромысла клапанов - стальные, качаются на оси, установленной на четырех стойках.
Крайние стойки - повышенной жесткости.
Ось коромысел полая, имеет восемь радиальных отверстий для подвода масла к коромыслам.
Перемещение коромысел вдоль оси ограничивается распорными пружинами.
Впускные и выпускные клапаны изготовлены из жаропрочной стали.
Они перемещаются в направляющих втулках, запрессованных в головку цилиндров.
Каждый клапан закрывается под действием двух пружин: наружной и внутренней, которые воздействуют на клапан через тарелку и сухарики.
Уплотнительные манжеты, установленные на направляющие втулки клапанов, исключают попадание масла в цилиндры дизеля и выпускной коллектор через зазоры между стержнями клапанов и направляющими втулками.
Техническая характеристика дизеля Д-245.12
Тип дизеля - Четырехтактный дизель с турбонаддувом
Способ смесеобразования - Непосредственный впрыск топлива
Число цилиндров - 4
Расположение цилиндров - Рядное, вертикальное
Порядок работы цилиндров 1 - 3 - 4 - 2
диаметр цилиндра 110 мм
Ход поршня 125 мм
Рабочий объем цилиндров 4,75 л
Направление вращения коленчатого вала - Правое
Степень сжатия (расчетная) 15,1
номинальная мощность кВт (л.с) - 80 (108,8)
Номинальная частота вращения, мин-1 - 2400
Максимальный крутящий момент Нм - 350
Частота вращения при максимальном значении крутящего момента, мин-1 - 1300-1700
Минимальная устойчивая частота вращения на холостом ходу, мин-1, не более 800±50
Удельный расход топлива по внешней скоростной характеристике г/квт-ч:
- - минимальный – 218
- - При номинальной мощности - 245
Часовой расход топлива при номинальной мощности, кг/ч 19,6
Часовой расход топлива при минимальной устойчивой частоте вращения холостого хода, кг/ч, не более 1,5
Номинальный установочный угол опережения впрыска топлива, град. до ВМТ 19 ±1
Общий расход масла (с учетом замены) в процентах к расходу топлива, не более 1,3
Расход масла на угар по ГОСТ 18509-88 в процентах по расходу топлива, не более 0,5
давление масла в главной масляной магистрали на номинальном режиме работы дизеля, МПа 0,25…0,35
Масса сухого дизеля 500 кг
Габаритные размеры мм -1011,5 х 702,0 х 1080,5