Двигатель УТД-20С1 БМП-2 (методическая разработка) - 2011 год

 

  Главная       Учебники - Военное дело      Двигатель УТД-20С1 БМП-2 (методическая разработка) - 2011 год

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ-

ВЫСШАЯ ШКОЛА ЭКОНОМИКИ

Военная кафедра

 

 

 

«УТВЕРЖДАЮ»

начальник цикла военной кафедры

полковник                             М. Неподкосов

« _____ »       ____________     2011г.

 

 

 

 

 

 

 

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

для проведения занятия по дисциплине

«Техническая подготовка»

 

 

 

ТЕМА 3: ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО БМП -2

ЗАНЯТИЕ 3: «Двигатель УТД-20С1 БМП-2»

 

 

 

 

 

ОДОБРЕНА НА ЗАСЕДАНИИ ПМК № 4

 

«____» _______________2011 г.

 

ПРОТОКОЛ           №______

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г Москва

2011г.

УЧЕБНО-ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ:

 

1.     Изучить со студентами назначение и общую характеристику двигателя БМП-2.

2.     Изучить со студентами общее устройство механизма газораспределения

     и механизма передачи.

3.     Прививать студентам навыки в обслуживании БМП-2.

4.     Воспитывать у обучаемых чувство уверенности в надежности и безотказности БМП-2.

 

ВРЕМЯ: 2 часа

 

МЕСТО: класс технической подготовки

 

МЕТОД: групповое занятие

 

УЧЕБНО-МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ:

 

1.     Плакаты:- механизма газораспределения

                           и механизма передачи.

      2 . Топливная система двигателя

-       Топливная аппаратура

-       Привод управления подачей топлива.

3.     Стенды - УТД-20.

 

РУКОВОДСТВА И ПОСОБИЯ:

 

1.     БМП-2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Часть 1. М., Воениздат, 1989.

2.     БМП-2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Часть 2. М., Воениздат, 1990.

 

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ И РАСЧЁТ ВРЕМЕНИ:

 

 

п/п

 

 

 

Перечень отрабатываемых учебных вопросов (при необходимости краткое содержание и методика их отработки)

 

 

Время

(мин.)

 

 

 

Наглядные пособия и ТСО и контроля

 

 

1

2

3

4

I.

Вступительная часть

-      проверяю наличие личного состава по журналу

-      объявляю тему и цель занятия, учебные вопросы

5

 

II.

Основная часть

1-й вопрос: Двигатель. Техническая

                   характеристика и общее

                   устройство.

2-й вопрос:    Общее    устройство

                 механизма   газораспределения

                 и механизма передачи.

 

 

80

40

 

 

 

40

 

 

 

 

Стенд, слайды

 

 

 

 

Стенд

III.

Заключительная часть

-      подвожу итоги занятия

-      напоминаю тему и цели занятия

-      даю задание на самоподготовку

-      объявляю тему и место следующего занятия по предмету

5

 

 

СОДЕРЖАНИЕ МАТЕРИАЛА ЗАНЯТИЯ

1-й вопрос: Двигатель. Техническая  характеристика и общее  устройство.

 

Для достижения надежной и безотказной работы силовой установки командир отделения должен знать и следить за соблюдением следующих основных требований:

– запускать двигатель только в соответствии с правилами, установленными для летних и зимних условий эксплуатации;

– во время движения постоянно следить за показаниями контрольно-измерительных приборов, поддерживать температуру охлаждающей жидкости и масла в пределах, указанных в настоящем пособии;

– не допускать прогрева и длительной работы двигателя на пониженном тепловом режиме;

– при эксплуатации машины применять топливо, масла и смазки, которые указаны в настоящем пособии;

– заправлять машину горючими и смазочными материалами только закрытой струей, не допускать попадания в заправочные отверстия воды, пыли и грязи;

– качественно и в установленные сроки проводить техническое обслуживание силовой установки.

Силовая установка является источником механической энергии, приводящей машину в движение и обеспечивающей работу всех ее вспомогательных агрегатов, механизмов и устройств. В силовую установку входят шестицилиндровый V-образный, четырехтактный, быстроходный, бескомпрессорный дизель УТД-20С1 и обслуживающие его системы: питания топливом, питания воздухом, смазки, охлаждения, подогрева и запуска. Двигатель мощностью 300 л. с. установлен в силовом отделении машины в едином блоке с коробкой передач, главным фрикционом и планетарными механизмами поворота. Силовой блок размещается в носовой части машины и крепится на трех опорах, на двух бугелях 3 (рис. 5) и на упругой опоре 2.

Рис. 4. Двигатель (вид со стороны маховика)

1, 7, 30 – трубопроводы подвода масла к механизму газораспределения; 2 – головка блока; 3 –  штуцер отвода ОЖ; 4 –  выпускной коллектор; 5 –  крышка головки блока; 6 –  топливный фильтр тонкой очистки; 8, 19 –  трубопроводы отвода топлива и воздуха; 9 –  топливные шланги; 10 –  топливные трубки высокого давления; 11 – ТНВД; 12 – подвод топлива к топливоподкачивающему насосу; 13 –  стержень замера уровня масла в регуляторе; 14 –  топливоподкачивающий насос; 15 –  регулятор ТНВД; 16 –  трубопровод подвода масла к ТНВД; 17 –  центробежный масляный фильтр; 18 – рычаг управления ТНВД; 20 –  штуцер отвода пара; 21 –  крышка лючка; 22 –  впускной коллектор; 23 –  пробка слива масла из коллектора; шланг подвода воздуха к генератору; 25 – генератор; 26 вентилятор генератора;27 трубопроводы воздухопуска; 28 –  трубопровод подвода масла к воздухораспределителю; 29 –  воздухораспределитель; 31 –  шестерня стартера; 32 – шпильки крепления коробки передач; 33 –  маховик коленчатого вала; 34 –  сапун; 35 –  крышка; 36 –  стрелка указатель; 37 –  блок картер; 38 –  крышка; 39 –  шланг подвода масла к центробежному фильтру; 40 – фильтр грубой очистки масла; 41 – штуцер для подсоединения шланга агрегата консервации АКД – 1; 42 –  трубки объединенного слива топлива из форсунок; 43 –  штуцер отвода масла к радиатору; 44 –  штуцер отвода масла к фильтру; 45 –  масляный насос; 46 –  штуцер подвода масла из бака; 47 –  водяной насос; 48 –  кран слива ОЖ

 

Рис. 5. Крепление силовой установки

1 – двигатель; 2 – упругая опора двигателя; 3 – бугель; 4 – кронштейн; 5 – коробка передач

 

2.1. Устройство двигателя УТД-20С1

 

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) – предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала, состоит из блок-картера, коленчатого вала, маховика, поршней, вала отбора мощности, уравновешивающего механизма, шатунного механизма.

Механизм газораспределения (ГРМ) (рис. 6) – служит для обеспечения наполнения цилиндров воздухом и очистки и от отработанных газов в порядке, соответствующем рабочему циклу двигателя.

Он смонтирован на головке блока и состоит из клапанов впуска и выпуска и распределительных валов с шестернями привода.

Механизм передач к распределительным валам и навесным агрегатам двигателя смонтирован в фигурном кармане блок-картера со стороны маховика. Общий вид механизма передач показан на (рис. 7).

Силовое отделение (рис. 5) размещено в правой передней части корпуса и отделено от всей машины теплозвукоизоляционной перегородкой, в которой имеются люки для доступа к агре­гатам.

В силовом отделении расположены агрегаты силовой уста­новки и силовой передачи с обслуживающими их системами.

Двигатель и коробка передач объединены в силовой блок, а радиатор системы охлаждения, радиатор системы смазки дви­гателя, радиатор системы смазки и гидроуправления силовой передачи, эжектор и воздухоочиститель — в блок охлаждения и воздухоочистки.

Справа от двигателя расположены водооткачивающий насос, маслобак с котлом подогревателя, автомат давления АДУ-2С с влагомаслоотделителем и насосный узел подогревателя.

К балкам крыши корпуса крепится блок системы охлажде­ния с воздухоочистителем.

Кроме того, в силовом отделении размещены узлы систем, обеспечивающих работу силовой установки.

 

2. СИЛОВАЯ УСТАНОВКА

Двигатель

 

Тип

 

Шестицилиндровый     четырех­тактный бескомпрессорный ди­зель жидкостного охлаждения, с  воспламенением  от сжатия, с непосредственным впрыском топлива

Марка

УТД-20С1

Максимальная мощность при 2600 об/мин, кВт (л. с.)

210—221 (285—300)

 

Максимальный крутящий мо­мент   при    1500 — 1600 об/мин, Н*м (кгс*м)

883—1030 (90—105)

 

Степень сжатия

15,8

Расположение цилиндров

V-образное под углом 120º

Порядок работы цилиндров

1л— 1пр — 2л — 2пр— 3л— 3пр

Рабочий   объем    цилиндров двигателя, л

15,9

 

Удельный    расход    топлива при   максимальной   мощности, г/кВт•ч (г/л. с•ч), не более

238(175)

 

Удельный расход масла при 2200 об/мин, г/кВт • ч (г/л. с • ч), не более

10,9 (8)

 

Габаритные размеры, мм:

длина

 ширина

 высота

 

790

 1150

742

Масса сухого двигателя, кг

665+5%

Гарантийный срок службы, ч

500

Система питания топливом

 

Применяемое топливо:

летом

 

Дизельное     топливо     летнее ГОСТ 305—82, ГОСТ 305—73, ГОСТ 4749—73

зимой

 

Дизельное топливо зимнее или арктическое     ГОСТ   305 — 82, ГОСТ 305-73, ГОСТ 4749-73

Заправочная      вместимость топливных баков, л

 общая

462

 

 

дверных баков:

 

правого

67

левого

55

среднего

225

боковых баков:

 

правого

58

левого

55

Система питания воздухом

 

Тип воздухоочистителя

 

Бескассетный, циклонный с ав­томатическим       эжекционным удалением пыли

Система смазки

Применяемое масло

 

МТ-16п, МТЗ-10п или М-16ИХП-3

Заправочная вместимость си­стемы, л

58

Заправочная вместимость ба­ка, л

48

Минимально допустимое ко­личество масла в баке, л

20

 

Система  охлаждения    и по­догрева

 

Тип системы охлаждения

 

Жидкостная,    высокотемпера­турная, закрытого типа, с при­нудительной циркуляцией   ох­лаждающей жидкости и эжек­ционным   просасыванием   воз­духа через радиаторы

Заправочная  вместимость, л

52

Применяемые охлаждающие жидкости:

 

зимой

 

Низкозамерзающая    жидкость марки 40 или 65

летом

 

Вода с трехкомпонентной при­садкой

Тип подогревателя

 

Форсуночный   с   жаротрубным котлом

Тип системы подогрева

 

Жидкостная с принудительной циркуляцией

Система обеспечения холод­ного пуска двигателя

 

Бесфорсуночный      факельный подогреватель    (БФП)    впуск­ного воздуха двигателя

Системы пуска:

 

основная

Сжатым воздухом

дополнительная

Электростартером

Механизм защиты двигателя от попадания воды

Клапанный, автоматический, с ручным приводом взвода кла­панов

 

2.9. СИЛОВАЯ ПЕРЕДАЧА

Главный фрикцион

Тип

 

 

Многодисковый, сухого трения, постоянно замкнутый

Количество ведущих дисков, шт.

1

Количество ведомых дисков, шт.

2

Коробка передач

 

Тип

 

Механическая,   с   постоянным зацеплением  шестерен, с синхронизаторами на II, III IV и V передачах

 

Количество передач

 Передаточные числа:

 

5 — вперед, 1 — заднего хода

При включенной                   замедленной передаче

I передачи

5,25        7,56

II передачи

2,842       4,092

III передачи

1,912       2,753

IV передачи

1,284       1,849

V передачи

0,858       1,236

передачи заднего хода

5,25         7,56

Применяемое масло

МТ-8п, или МТ-16п, или ТСЗп-8

Заправочная вместимость, л, около

20

Масса  (с главным фрикцио­ном, ПМП, тормозами и гидро­приводом), кг

536,8

Планетарные механизмы по­ворота

 

Тип

Планетарные, двухступенчатые

Передаточное число:

 

включен фрикцион

1

включен тормоз ПМП

1,44

Минимальный    фиксирован­ный радиус поворота (по цент­ру), теоретический, м

7,063

 

Тормоза остановочные

 

Тип

Ленточные,  плавающие,  двух­стороннего действия

Минимальный    фиксирован­ный радиус поворота (по цент­ру) при затянутом  остановоч­ном тормозе, теоретический, м

1,275

 

Бортовые передачи

 

Тип

Планетарные, одноступенчатые

Передаточное число

5,5

 

Применяемое масло

МТ-16п, МТ-8п или ТСЗп-8

Заправочная емкость, л

2

Масса   редуктора   бортовой передачи, кг

80

Приводы управления

 

Привод подачи топлива

 

Механический    (педальный    с ручной установкой постоянной подачи)

Привод управления главным фрикционом

 

Гидравлический   (при  нерабо­тающем двигателе — пневмати­ческий)

Привод    управления    пере­ключением передач

 

Механический   с   гидравличе­ским сервоприводом на II, III, IV, V передачах

Привод   управления   плане­тарными механизмами поворо­та

 

Гидравлический  со  следящим воздействием   на   фрикцион  и тормоз ПМП

Привод управления остано­вочными тормозами

 

Гидравлический следящего дей­ствия (при неработающем дви­гателе — пневматический)

Привод управления стояноч­ным тормозом

Механический

 

Система питания топливом предназначена для:

 

¾   хранения и транспортирования  возимого запаса топлива;

¾   подачи очищенного топлива в цилиндры двигателя.

 

Техническая характеристика.

 Общая емкость топливных баков— 462 л.

Применяемое топливо — дизельное:

при температуре выше 0° С — летнее марки Л;

при температуре — 20° С и выше—зимнее марки 3 минус 35;

при температуре — 30° С и выше—зимнее марки 3 минус 45;

при температуре — 50° С и выше—арктическое марки А.

 

2-й вопрос: Общее  устройство  механизма   газораспределения  и

                    механизма передачи.

 

2.2. Система питания двигателя УТД-20С1 топливом

 

Система питания предназначена для хранения топлива в машине, очистки и подачи его из баков к топливному насосу высокого давления и впрыска его под давлением в необходимых дозах и в определенный момент в цилиндры двигателя соответственно порядку их работы. Она состоит из топливных баков (8, 11, 16, 17, 21) (рис. 8), топливомера (23), топливоподкачивающего насоса БЦН (10), топливных кранов (25, 26), фильтра  грубой очистки (7), дренажной системы с клапаном 12 и топливной системы двигателя (топливоподкачивающего насоса, фильтра тонкой очистки, насоса высокого давления (ТНВД), всережимного регулятора, автоматической муфты угла опережения подачи топлива, форсунок и системы объединенного слива топлива из форсунок (27). Трубопроводы системы питания и дренажной системы окрашены в желтый цвет.

 

Рис. 6. Механизм газораспределения

1 –  шестерня привода газораспределения; 2 –  гайка регулировочной втулки; 3 –  стопорное кольцо; 4 – регулировочная втулка; 5 –  шестерня распределительного вала; 6 – крышка упорного подшип­ника; 7 – распределительный вал выпуска; 8 – распределительный вал впуска; 9 –  крышка под­шипника распределительного вала; 10 –  впускные клапаны; 11 –  основание упорного подшипника; 12 – замковое кольцо; 13 –  стержень;   14   малая пружина; 15 – большая пружина; 16 –  замок; 17 – тарелка; 18 – грибок клапана; а, б – насечки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 7. Механизм передач

1 – шестерня уравновешивающего механизма; 2 – крышка; 3 –  шестерня коленчатого вала; 4 – коленчатый вал; 5, 10, 12, 17, 18 – промежуточные шестерни; 6 – ше­стерня привода масляного и водяного насосов; 7 – шестерни распределительных ва­лов правого блока; 8 – промежуточная шестерня привода распределительных валов правого блока; 9 – блок шестерен (привод тахометра); 11 –  шестерня привода топливного насоса; 13 – блок шестерен (привод воздухораспределителя); 14 – промежу­точная шестерня привода распределительных валов левого блока;

15 –  ведомые ше­стерни распределительных валов левого блока; 16 – блок шестерен; 19 –  шестерня привода генератора и вентилятора

 

Рис. 8. Система питания двигателя топливом

1 – фильтр тонкой очистки топлива; 2 – двигатель; 3 – топливоподкачивающий насос; 4 – форсунка подогревателя; 5 – топливный насос подогревателя; 6 – насосный узел подогревателя; 7 – фильтр грубой очистки топлива; 8 – правый топливный бак; 9, 22 – дренажные трубки; 10 – топливоподкачивающий насос (БЦН); 11 – топливный бак; 12 – дренажный клапан; 13,18,24 – трубопроводы; 14, 32 – заправочная горловина; 15 – трубопроводы дренажной системы; 16,17 – дверные топливные баки; 19 – крышка лючка бака; 20, 29, 35 – пробки; 21 – левый топливный бак; 23 – топливомер;25 – топливный кран; 26 – топливный кран подогревателя; 27  трубки объединенного слива топлива из форсунок; 28 – клапан слива топлива из бака; 30 – пробка заправочной горловины;  31, 36 – сетчатый фильтр;  33 – соединительный рукав; 34 – патрубок; 37 – корпус крана;  38, 41 –

пружины; 39, 44 – уплотнительные кольца; 40 – эксцентрик; 42 – рукоятка; 43 – шток клапана; 45 – клапан

Работа системы питания двигателя топливом. Перед запуском двигателя необходимо включить топливоподкачивающий насос БЦН, который обеспечивает подготовку системы к работе: заполнение трубопроводов и фильтров, удаление из системы воздуха и подачи топлива к насосу высокого давления. После включения насоса БЦН топливо из основного бака подается через топливный кран в фильтр грубой очистки, где, проходя через зазоры фильтрующего элемента, очищается и через выходной штуцер подается в топливоподкачивающий насос двигателя, а затем к фильтру тонкой очистки. Пузырьки воздуха, имеющегося в топливе, поднимаются вверх и через обратный клапан вместе с частью топлива отводятся в бак. Остальное топливо, проходя через окна входных проставок, войлочные фильтрующие пластины, окна выходных проставок, шелковый чехол и сетку очищается и подается в центральную полость фильтра, откуда через сверление в корпусе и штуцер подается в топливный насос высокого давления. После запуска двигателя вступает в действие его топливоподкачивающий насос, который обеспечивает бесперебойную подачу топлива из баков в насос высокого давления при работающем двигателе.

 Привод управления подачей топлива (рис. 11) служит для изменения количества топлива, подаваемого в цилиндры двигателя, установки постоянной подачи топлива с помощью ручного привода и автоматической остановки двигателя при срабатывании систем коллективной защиты и ППО. Управление подачей топлива может осуществляться как ножным, так и ручным приводом. При нажатии на педаль усилие передается через системы тяг и рычагов на рычаг регулятора топливного насоса. Рычаг поворачивается по ходу часовой стрелки, и топливный насос увеличивает подачу топлива. Ручной привод остается неподвижным, так как палец двуплечего рычага свободно движется по удлиненному пазу проушины. Положение педали, выжатой до упора в регулировочный болт, соответствует максимальной подаче топлива. При этом зазор между рычагом и упором-ограничителем должен быть 0,15–0,3 мм. При отпускании педали рычаг под действием пружины поворачивается против хода часовой стрелки и подача топлива уменьшается. Положение полностью опущенной педали при отсутствии зазора между рычагом и упором-ограничителем соответствует нулевой подаче топлива.

При повороте рукоятки ручного привода подачи топлива против хода часовой стрелки тяга перемещается вверх и через двуплечий рычаг, систему тяг и рычагов привода воздействует на рычаг регулятора топливного насоса и подача топлива увеличивается. При повороте рукоятки по ходу часовой стрелки подача топлива будет уменьшаться. Если при работе двигателя на месте или в движении сработает механизм остановки двигателя (МОД), рычаги его разомкнутся, цепь привода подачи топлива разорвется и двигатель остановится. Для приведения привода в рабочее состояние достаточно установить ручной привод в положение нулевой подачи и отпустить педаль.

Техническое обслуживание. Правильное и регулярное обслуживание является обязательным условием безотказной работы системы питания топливом. При обслуживании машины необходимо выполнить следующие работы:

при КО и ЕТО: проверить заправку системы топливом, проверить отсутствие течи;

при ТО № 1: дополнительно проверить регулировку привода управления подачей топлива;

при ТО № 2: дополнительно промыть фильтр грубой очистки топлива, заменить фильтрующие элементы фильтра тонкой очистки топлива, проверить уровень смазки в муфте опережения впрыска топлива.

При переводе машины на зимнюю эксплуатацию необходимо слить отстой из топливных баков и фильтров и заменить летнее топливо на зимнее.

Возможные неисправности. В процессе эксплуатации возможны следующие основные неисправности:

1.                      Двигатель не пускается—воздух в топливной системе; нарушена регулировка угла опережения впрыска топлива.

 

2. Двигатель не развивает необходимой мощности — неисправность форсунок и секций топливного насоса; разрегулирован привод управления подачей топлива.

3. Двигатель стучит — ранний впрыск топлива в цилиндры; большие зазоры в газораспределительном механизме.

 

 

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

 

- напоминаю  тему и цели занятия;

- определяю как достигнуты цели;

- объявляю оценки;

- произвожу разбор занятия;

- объявляю тему следующего занятия;

- отвечаю на вопросы обучаемых.

 

 

 

Методическую разработку составил:

 

Старший преподаватель цикла военной кафедры

п/п–к            Ю.А.Чумаченко