Генератор МТЗ: сердце электросистемы минских тракторов

Все тракторы МТЗ имеют развитую электросистему, источником питания в которой выступает генератор. Все о генераторах, применяемых на минских тракторах, их типах и моделях, конструктивных особенностях и характеристиках, а также о верном выборе и замене этих агрегатов — читайте в представленной статье.

Что такое генератор МТЗ?

Генератор МТЗ — прибор электрической системы тракторов Минского тракторного завода; электрический генератор, обеспечивающий питание приборов бортовой сети трактора при запущенном силовом агрегате.

Тракторы МТЗ оборудуются традиционной для колесного транспорта однопроводной электрической системой, в состав которой входят различные электрические и электронные приборы — освещения и световой сигнализации, система запуска двигателя, электронная система управления двигателем, различные датчики и т.д. Источником питания электросети до и в момент запуска двигателя выступает аккумуляторная батарея (АКБ), а после пуска — электрический генератор, имеющий привод от коленвала двигателя.

Генератор является одним из основных приборов бортовой электросистемы, некорректная работа или неисправность этого агрегата затрудняет эксплуатацию трактора или делает ее вовсе невозможной. Поэтому неисправный генератор должен подвергаться ремонту или полной замене. Но прежде, чем делать ремонтные работы, необходимо разобраться в существующих типах, конструкции и применяемости генераторов тракторов МТЗ.

Типы, конструкция и применяемость генераторов МТЗ

На двигатели тракторов МТЗ устанавливаются электрические генераторы традиционного для транспортных средств типа: трехфазные, оборудованные полупроводниковым выпрямительным блоком и регулятором напряжения. При этом генераторы делятся на два типа по способу возбуждения:

Контактные — с электромагнитным возбуждением;
Бесконтактные — с комбинированным возбуждением.

В первом случае необходимое для работы магнитное поле генерируется расположенной на роторе обмоткой возбуждения — при запуске двигателя ток на обмотку поступает от АКБ, а затем генератор переходит в режим самовозбуждения. Во втором случае на роторе нет обмотки возбуждения — ее заменяет ряд мощных постоянных магнитов и расположенная в статоре обмотка возбуждения.

Классическими являются контактные генераторы, они имеют следующее устройство. Основу агрегата составляет статор, изготовленный из пакета электротехнической стали в виде кольца с внутренними продольными выступами, образующими пазы для укладки витков катушки. Катушка состоит из трех соединенных последовательно (в «треугольник») обмоток медного провода большого сечения, концы обмоток выходят в выпрямительный блок. Внутри статора располагается ротор, выполненного из двух полюсных наконечников, между которыми уложены витки обмотки возбуждения. Ротор монтируется на стальном валу, который опирается на подшипники в передней и задней крышках генератора. На заднем конце вала устанавливается коллектор, в который упираются щетки для подачи тока на обмотку возбуждения. Щетки соединены с регулятором напряжения. На переднем конце вала ротора располагаются крыльчатка вентилятора охлаждения и приводной шкив. Статор с ротором зажаты между передней и задней крышками с вентиляционными отверстиями, весь этот пакет зафиксирован шпильками. На задней крышке генератора располагается выпрямительный блок и регулятор напряжения, закрытые крышкой. Для подключения агрегата к электросистеме предусмотрены клеммы в виде винтов большого сечения с гайками, обычно клеммы располагаются на задней крышке.

Бесконтактные генераторы имеют аналогичное устройство, однако их роторы, как уже указывалось, вместо катушек несут ряд постоянных мощных магнитов, поэтому отпадает необходимость в коллекторе и щеточном узле — все это значительно повышает надежность агрегата. Однако вовсе обойтись без обмотки возбуждения в таком генераторе нельзя — она здесь неподвижная, и располагается сбоку от статора. Бесконтактные генераторы (с комбинированным возбуждением) обладают тем преимуществом, что могут работать при полном разряде или даже при отсутствии АКБ, так как магниты ротора обеспечивают уверенный выход в режим самовозбуждения. В настоящее время этот типа агрегатов используется наиболее часто.

Генератор монтируется на правой стороне двигателя (по ходу движения трактора) на предусмотренные для него приливы с отверстиями через регулировочную планку, посредством которой регулируется натяжение приводного ремня. Передача крутящего момента от коленчатого вала двигателя на ротор генератора осуществляется посредством одного или двух клиновых ремней. Соответственно, генераторы и коленвалы могут иметь одно- или двухручьевой шкив. Для защиты клиноременной передачи от попадания посторонних предметов шкив со генератора закрывается стальным перфорированным щитком.

На тракторы МТЗ устанавливается большое разнообразие типов генераторов, имеющих различные характеристики и конструктивные особенности, вся информация представлена в таблице:

Широкое применение находят и другие модели /модификации генераторов, имеющие близкие характеристики с описанными в таблице агрегатами. На ранних моделях тракторов все еще можно найти и старые генераторы типов Г46, Г306 и другие — все они имеют современные аналоги, на которые заменяются при ремонте. Некоторое распространение получили и агрегаты зарубежного производства, в частности — генераторы словенской компании Letrika (бывшая ISKRA), устанавливаемые на МТЗ-320 с двигателем Lombardini и на модели с силовыми агрегатами Deutz.

Практически все генераторы имеют шкивы диаметром 80 мм под различные типы ремней — узкие и широкие, с углом клина 32, 34, 36 и 38 градусов. Шкивы могут изготавливаться из металла или пластика, двухручьевые шкивы — цельные с установленным стандартами расстоянием между ручьями.

Отдельное внимание следует обратить на наличие дополнительного вывода фазы — генераторы с таким выводом являются самостоятельными модификациями со своей маркировкой (например, Г464.3701-1). Данный вывод предназначен для подключения тахометра, с помощью которого осуществляется измерение частоты вращения дизельного двигателя. Работа генератора обеспечивается клиноременной передачей от двигателя, поэтому частота вращения ротора генератора пропорциональна оборотом коленвала — это и позволяет производить нужные измерения без подключения дополнительных датчиков.

Читать еще: Что такое высотность двигателя

Вопросы выбора, замены и обслуживания генераторов МТЗ

Генераторы тракторов МТЗ — надежные и долговечные приборы, однако при длительной эксплуатации они постепенно приходят в негодность. Из-за особенностей конструкции генераторов их ремонт крайне затруднителен или вовсе невозможен, поэтому неисправный агрегат требует замены. Необходимость в этом возникает при обрывах или коротких замыканиях витков в обмотках, поломке постоянных магнитов и при возникновении различных деформаций/разрушений деталей. Некоторые неисправности в принципе устранимы (замена подшипников или корпусных деталей), но это может повлечь значительные затраты времени и сил.

На замену следует брать генератор с теми же характеристиками, что имел неисправный прибор — напряжение питания, ток, мощность, частота оборотов и другие. Новый генератор должен иметь мощность не меньшую, чем старый, в противном случае он просто не сможет обеспечить нормальное питание электроприборов. Также должен использоваться соответствующий шкив — 1- или 2-ручьевой, применение 1-ручьевого шкива вместо 2-ручьевого недопустимо, так как это может нарушить работу агрегата (возможны проскальзывания ремня). При необходимости следует покупать сопутствующие детали — щиток, планки крепления, шкив, крепеж и т.д.

Монтаж генератора выполняется в соответствии с инструкцией по ремонту трактора. В дальнейшем агрегат необходимо проверять (осматривать, измерять степень натяжения ремня и проверять состояние ремня, и т.д.) и чистить при выполнении регламентного ТО. Работа генератора проверяется ежедневно перед пуском двигателя с помощью контрольной лампы. При своевременном обслуживании генератор будет надежно обеспечивать питание бортовой электросистемы трактора.

Тракторы МТЗ-80, 82, МТЗ-1221, 320, ЮМЗ, Т-40, Т-25, Т-150К. Запчасти, регулировки, техобслуживание и ремонт.

Общее устройство дизеля Д-243 трактора МТЗ-82

Дизельный двигатель (дизель) Д-243 — это основной вид ДВС, применяемого на тракторе МТЗ-82. Дизелем называется поршневой двигатель, который вырабатывает механическую энергию при сгорании топливовоздушной смеси, образующейся внутри его цилиндров.

Самовоспламенение топлива, впрыскиваемого в камеры сгорания цилиндров дизеля в мелко распыленном виде, происходит вследствие окисления и нагрева его капель при их контакте с нагревшимся в результате сжатия воздухом.

Устройство и принцип действия дизеля Д-243, его механизмов и функции систем

Рис.1. Принципиальная схема дизельного двигателя Д-243

Поршень 1 цилиндров (рис.1), представляющий собой перевернутый вверх дном стакан, с помощью поршневого пальца шарнирно соединен с верхней головкой шатуна 2, нижняя головка которого надета на шатунную шейку кривошипа 3.

Опорные (коренные) шейки кривошипа вращаются в подшипниках, размещенных в поперечных перегородках верхней половины картера 5 блока цилиндров МТЗ-82.

При вращении кривошипа вокруг своей продольной оси поршень совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре 6, выполняющего для него роль направляющей поверхности. Нижней половиной картера является поддон 4, служащий резервуаром для смазочного материала (масла).

В многоцилиндровом дизеле его кривошипы объединены в единую деталь — коленчатый вал, а цилиндры — в блок цилиндров. Для повышения жесткостей блока цилиндров Д-243 и картера их обычно выполняют в виде единой литой детали — блок-картера.

Сверху блок-картер накрыт общей для всех цилиндров или индивидуальными для каждого цилиндра головками 7, в которых расположены органы газораспределения дизеля.

Детали ГРМ дизельного двигателя трактора МТЗ-82 обеспечивают впуск в цилиндр прошедшего через очиститель 10, через впускную трубу 8 и открытый впускной клапан 9 воздуха, а также выпуск из цилиндра в атмосферу продуктов сгорания топлива через открытый выпускной клапан 12 и трубу 13. Движениями клапанов управляют кулачки 11, выполненные за одно целое с распределительным валом или валами.

В головке цилиндра дизеля Д-243 через форсунку 14 производится впрыскивание мелко распыленного топлива в воздух, который заполнил камеру сгорания, расположенную в днище поршня.

Образующиеся при сгорании впрыснутого топлива газы резко повышают давление в цилиндре, вызывая опускание поршня и вращение кривошипа (коленчатого вала), которое передается трансмиссии и ходовой части трактора.

Совершаемая газами работа и, следовательно, мощность дизельного двигателя могут изменяться в зависимости от количества впрыскиваемого и сгорающего в его цилиндрах топлива.

Однако такое изменение должно быть пропорционально изменению количества находящегося в цилиндрах воздуха, иначе сгорание топлива будет неполным и в отработавших газах появятся токсичные вещества (оксид углерода, несгоревшие углеводороды и др.), а также твердые частицы — сажа.

Дизель Д-243 имеет два механизма: кривошипно-шатунный механизм и механизм газораспределения (ГРМ).

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) создает вращательное движение вала, от которого крутящий момент передается потребителям.

Неподвижными деталями являются КШМ МТЗ-82:

— блок-картер в сборе с крышками и вкладышами коренных подшипников коленчатого вала;

— прикрепленные к блок-картеру общая (или индивидуальные) головка цилиндров, масляный поддон, картер маховика, крышка привода механизма газораспределения.

Эти детали образуют остов (корпус) дизеля, к которому крепятся его вспомогательные агрегаты, а также кронштейны, через которые он опирается на раму трактора.

К подвижным деталям КШМ Д-243 относятся:

— поршень в сборе с компрессионными и маслосъемными кольцами, поршневым пальцем и деталями его фиксации (поршневая группа);

— шатун в сборе с втулкой-подшипником поршневого пальца, крышкой его кривошипной головки, болтами ее крепления к телу шатуна, вкладышами шатунного подшипника (шатунная группа);

— коленчатый вал в сборе с противовесами, гасителем его крутильных колебаний, маховиком, ведущими деталями привода механизма газораспределения и вспомогательных агрегатов (кривошипная группа).

Механизм газораспределения (ГРМ) дизельного двигателя МТЗ-82 обеспечивает своевременные впуск атмосферного воздуха в цилиндры дизеля и выпуск из них отработавших газов.

Читать еще: Где хорошо помыть двигатель автомобиля

ГРМ Д-243 включает в себя ведомые детали его привода, распределительный вал с кулачками привода клапанов, толкатели, штанги и коромысла с их осями и стойками осей, клапаны с пружинами и деталями их фиксации.

Системы дизеля Д-243 трактора МТЗ-82 выполняют следующие основные функции:

— Система питания воздухом обеспечивает впуск в цилиндры дизеля очищенного воздуха непосредственно из атмосферы, или после сжатия его в компрессоре, или после охладителя.

Эта система включает воздухоочиститель, индикатор запыленности очищенного в нем воздуха, компрессор агрегата наддува, охладитель наддувочного воздуха, воздушные трубопроводы.

— Система питания топливом (топливная система) дизельного двигателя Д-243 обеспечивает хранение на тракторе запаса топлива, его фильтрацию, дозирование в зависимости от режима работы дизеля, впрыскивание в цилиндры по заданному закону в мелко распыленном виде и в наивыгоднейшие моменты времени.

Система включает топливный бак, фильтры грубой и тонкой очистки топлива, подкачивающий насос, насос высокого давления, регулятор частоты вращения дизеля, корректоры цикловой подачи топлива, трубопроводы высокого и низкого давления, форсунки.

— Система выпуска отработавших газов дизеля МТЗ-82 обеспечивает выпуск из цилиндров продуктов сгорания топлива либо непосредственно в атмосферу, либо через турбину агрегата наддува.

— Система охлаждения двигателя обеспечивает наивыгоднейшее тепловое состояние дизеля в зависимости от режима его работы и температуры окружающей среды путем регулируемой отдачи охлаждающему агенту части количества теплоты, выделившейся при сгорании топлива и трении подвижных деталей.

Агентами охлаждения являются специальные жидкости или атмосферный воздух. Система охлаждения трактора МТЗ-82 включает следующие компоненты: жидкостные рубашки охлаждения цилиндров и их головок, насос, вентилятор, радиатор, соединительные трубы или шланги;

— Система смазки дизеля Д-243 обеспечивает снижение потерь мощности дизеля на преодоление трения между его движущимися деталями и отвод теплоты трения путем создания между ними слоя смазочного материала.

Система включает резервуар масла (поддон), насос с маслоприемником, фильтры грубой и тонкой очистки масла, его охладитель, предохранительные и перепускные клапаны, заливную горловину, сливную пробку, измеритель уровня масла в резервуаре, трубопроводы и соединительные шланги.

— Система вентиляции картера дизельного двигателя обеспечивает поддержание в заданных пределах давления газов, прорвавшихся в картер через компрессионные поршневые кольца, путем их отсоса в находящуюся под разрежением зону впускного тракта дизеля. Эта зона находится в трубопроводе после воздухоочистителя.

Технические характеристики и параметры дизельного двигателя Д-243 трактора МТЗ-82

Тип — Четырехтактный дизель, без турбонаддува

Способ смесеобразования — Непосредственный впрыск топлива

Число цилиндров — 4

Порядок работы цилиндров — 1 — 3 — 4 — 2

Диаметр цилиндра, мм — 110

Ход поршня, мм — 125

Рабочий объем цилиндров, л — 4,75

Допустимый продольный и поперечный наклон работающего дизеля, не более, град. — 20

Мощность по ГОСТ 18509-88:

— номинальная, кВт — 59,6
— эксплуатационная, кВт — 57,4

Допуск на номинальную и эксплуатационную мощность, кВт +3,7

Номинальная частота вращения, мин — 2200

Максимальная частота вращения холостого хода, ограничиваемая регулятором, не более, мин — 2380

Минимальная устойчивая частота вращения холостого хода, не более, мин — 600

Степень сжатия (расчетная) — 16

Направление вращения коленчатого вала дизеля — Правое (по часовой стрелке)

Максимальный крутящий момент, Нм — 298

Частота вращения при максимальном значении крутящего момента, не менее, мин — 1600

Удельный расход топлива на режиме номинальной мощности, г/кВтч — 226,0

Удельный расход топлива на режиме эксплуатационной мощности, г/кВтч — 235

Общий расход масла с учетом замены за весь гарантийный срок работы, не более, % к расходу топлива — 1,1

Давление масла в главной магистрали системы смазки дизеля при температуре 85-95°С, МПа

— при номинальной частоте вращения — 0,25 — 0,35
— при минимальной частоте вращения холостого хода, не менее — 0,08

Масса дизеля сухого с вентилятором, генератором, воздухоочистителем, без муфты сцепления, кг — 430/490

Пусковое устройство: стартер — 24.3708 / пусковой двигатель — П-10УД.

Элементы электрооборудования Беларус МТЗ-82.1

Розетка для подключения электрооборудования агрегатируемых сельхозмашин

Стандартная 7-ми штырьковая розетка с дополнительным гнездом для включения переносной лампы предназначена для подключения потребителей тока прицепа или прицепного сельскохозяйственного орудия.

Устанавливается на задней опоре кабины трактора Беларус МТЗ-82.1, 80.1, 82.2. С розеткой соединяется штепсельная вилка жгута проводов прицепа или присоединенных машин.

Рис.41. Назначение клемм семиштырьковой розетки с дополнительным гнездом для включения переносной лампы

1 — Указатель поворота левый; 2 — Звуковой сигнал; 3 — «Масса»; 4 — Указатель поворота правый; 5 — Правый габаритный фонарь; 6 — Стоп-сигнал; 7 — Левый габаритный фонарь; 8 – Гнездо для подключения переносной лампы или других электрических элементов с током потребления до 8А.

Подключение дополнительного электрооборудования агрегатируемых машин

Для контроля за выполнением рабочего процесса агрегатируемых машин допускается устанавливать в кабине трактора Беларус МТЗ-82-1, 80-1 контрольно-управляющую аппаратуру (пульты управления), которая является принадлежностью агрегатируемои машины.

Агрегатируемые машины оснащены различными электрическими и электронными узлами, действие которых может повлиять на показания приборов трактора.

Поэтому, применяемые электроприборы, которые входят в оборудование сельскохозяйственных агрегатов, должны иметь сертификат о прохождении электромагнитной совместимости, согласно международным требованиям.

Производите подключение электрооборудования агрегатируемых машин к следующим элементам электрооборудования трактора Беларус МТЗ-82.1, 80.1.

Розетке семиконтактной (тип 12N, ГОСТ 9200) – допустимый потребляемый ток не более 10А, электроцепь защищена предохранителем в электрооборудовании трактора:

— «+» к клемме №5 розетки;
— «–» к клемме №3 розетки.

Читать еще: Электробайк контроллер двигателя своими руками

Розетке двухполюсной (ИСО 4165:2001), расположенной на корпусе семиконтактной розетки (клемма №8)– допустимый потребляемый ток не более 12А,электроцепь защищена предохранителем в электрооборудовании трактора;

К генератору трактора:

— «+» к клемме «В+» генератора (диаметр клеммы = 6мм).
— «–» к корпусу двигателя.

Конструкцией трактора Беларус МТЗ-82-1, 80-1, 82-2 предусмотрена следующая величина отбора электрической мощности для питания электроэнергией агрегатируемых машин (при базовой комплектации генератором мощностью 1150Вт, при работе двигателя не менее 1500 об/мин)

В темное время суток, при всей включенной светотехнике:

— не более 5А, при продолжительном режиме включения;

— не более 20А, при повторно-кратковременном режиме включения с продолжительностью включения менее 15% от общего времени работы;

Допускается увеличение потребляемой мощности в светлое время суток при отключенной светотехнике, до следующих величин:

— не более 25А, при продолжительном режиме включения;

— не более 40А, при повторно-кратковременном режиме включения менее 15% от общего времени работы трактора.

Управление компрессором пневмосистемы

Рукоятка включения компрессора пневмосистемы Беларус МТЗ-82.1, 80.1 имеет два положения:

— левое (стрелка на рукоятке обращена вперед по ходу трактора) – «компрессор выключен»;
— правое (стрелка на рукоятке обращена назад, к кабине трактора) – «компрессор включен».

Рис.42. Управление компрессором пневмосистемы

1 – рукоятка включения компрессора пневмосистемы; 2 – компрессор пневмосистемы; 3 – схема управления компрессором пневмосистемы.

Управление кранами топливных баков

Рис.43. Управление кранами топливных баков Беларус МТЗ-82-1, 80-1

1, 7 – кран; 2, 6 – сливной штуцер; 3, 4 – бак; 5 – магистраль подачи топлива вдвигатель; 8 – топливная магистраль, соединяющая топливные баки.

Забор топлива в двигатель может осуществляться из бака 3 или из бака 4, или из двух баков одновременно.

При работающем двигателе Беларус МТЗ-82.1, 80.1 забор топлива происходит следующим образом:

— если кран 1 закрыт, а кран 7открыт, подача топлива в двигатель осуществляется из бака 4;
— если кран 7 закрыт, а кран 1 открыт, подача топлива в двигатель осуществляется из бака 3;
— если оба крана открыты, подача топлива в двигатель осуществляется из двух баков одновременно;
— если оба крана закрыты, топливо в двигатель не поступает.

Если при неработающем двигателе один из кранов, либо оба крана закрыты, уравнивания уровня топлива в обоих баках не происходит.

На рисунке показано положение рукояток кранов 1 и 7 в закрытом состоянии. Чтобы открыть кран, необходимо повернуть рукоятку крана влево (противчасовой стрелки), на 90 градусов.

Как работает электрофакельный подогреватель МТЗ-82?

Принцип действия
Советы и рекомендации

Электрофакельный подогреватель МТЗ-82: Для чего нужен и как работает? Схема устройства ЭФП.

Для разогрева воздуха и для запуска дизельного двигателя Д – 240, 243 существует специальное устройство – электрофакельный подогреватель МТЗ – ЭФП, устанавливающийся непосредственно во втягивающем коллекторе трактора.

Какого-то целенаправленного обслуживания и специальных настроек этот подогреватель не требует, ибо его изначальная (заводская) регулировка включения, а также зазор между сердечником и штуцером выставляются самим производителем.

Однако следить за ним в период эксплуатации белорусского трактора всё же нужно, проверяя прочность креплений, электрическую проводку, топливный трубопровод и при возникающей необходимости прочищать жиклёр в штуцере.

Принцип действия

Благодаря электрическому току от батареи аккумулятора, подводящемуся к спирали и электромагнитной катушке, подогреватель включается одним тумблером вместе со стартером.

В одном положении электричество от АКБ поступает на спираль и снижает напряжение до 10 В, а в другом положении подключается электромагнитная катушка. Элемент контроля расположен на панели приборов самого трактора, а весь прогрев занимает не более 15-20 секунд, удерживая температуру около 950 градусов.

Электромагнитная катушка выбирает якорь, являющийся одновременно и клапаном, а через образовавшееся отверстие поступает горючее, попадающее на спираль, раскалённую до бела, где и воспламеняется, позволяя запустить дизель.

По ходу запуска дизельного двигателя Д – 240, 243, горючее доставляет специальная помпа подкачки, а непосредственная подача осуществляется отдельным дозатором, состоящим из тройного войлочного диска, зажатого удерживающей гайкой. Таким образом, уровень доставляемого через дозатор горючего в общей сложности не превышает 12 куб. см в минуту.

Как только дизельный двигатель Д – 240, 243 запускается электромагнитная катушка отключается от питания аккумуляторной батареи вместе со стартером, якорь-клапан с помощью пружины возвращается в исходное положение, закрывая собой отверстие, через которое поступало горючее на раскалённую спираль, и работа электрофакельного подогревателя сразу завершает свою работу.

Схема ЭФП-8101/500 трактора МТЗ-80, МТЗ-82:

1 — болт штуцера; 2 — корпус клапана; 3 — токоподводящие клеммы; 4 — штуцер; 5 — электромагнитная катушка; б — пружина; 7 — якорь с шариковым клапаном; 8 — жиклер; 9 — спираль накаливания; 10 — кожух.

Советы и рекомендации

Как говорилось в начале статьи, регулировка электрофакельного подогревателя не нужна, но уход требуется постоянный, особенно если к эксплуатации трактора зимой вы относитесь серьёзно. Не сложно догадаться, как изгажены многие детали мотора за весенне-летне-осенний период, а потому хорошая чистка просто необходима.

В обязательном порядке (с наступлением холодом) промойте каким-то незамерзающим раствором бачок, жиклёр и трубопровод, чтобы не было сбоев в работе ЭФП и не пришлось пользоваться для пуска двигателя эфиром, например, или какими-то паяльными лампами, ибо эфир оказывает приличное разрушающее воздействие, а от ламп просто меньше толка.

1 – болт штуцера; 2 – топливная трубка; 3 – штуцер; 4 – пружина клапана; 5 – клапан; 6 – корпус; 7 – фильтр; 8 – жиклер; 9 – корпус с катушкой; 10 – спираль накаливания.