Двигатель А-01: технические характеристики

Основной мотор для Т-4 и не только для него

Шестицилиндровый рядный дизельный двигатель семейства А-01 был разработан на Алтайском моторном заводе (г. Барнаул) и начал выпускаться в 1963 году. Этот силовой агрегат можно назвать родственником не менее известного СМД-7. И разрабатывался А-01 с использованием опыта Харьковского завода «Серп и Молот». Моторы А-01 отличались простой и надёжной конструкцией, высокими техническими характеристиками, неприхотливостью и долговечностью в эксплуатации.

Общее описание, устройство и сфера применения мотора А-01

Алтайский дизель марки А-01 – это четырёхтактный шестицилиндровый мотор без газотурбинного наддува, рабочим объёмом 11,15 литра, жидкостного охлаждения, с вертикальным рядным расположением цилиндров и непосредственным впрыском дизтоплива, с двумя отдельными головками.

Выпускался он в двух основных модификациях: А-01 и А-01М (нужно отметить, что первоначальный заводской индекс у данного мотора был – АМ-01).

Сфера применения дизельных двигателей А-01 и А-01М была достаточно широкой. Кроме сельскохозяйственных и трелёвочных гусеничных тракторов Т-4 (Т-4А, ТТ-4, ТТ-4М), дизелями семейства А-01 также оснащались втогрейдеры ДЗ-122, ДЗ-143, ДЗ-180, автопогрузчики ТО-18, ТО-28, экскаваторы ЭО-121, ЭО-4124, дорожные асфальтоукладчики ДУ-58, ДУ-62 , а также МТП-71А, МТП-7, ЛП-19А.

Кроме того, алтайские моторы семейства А-01 устанавливались также на дизельные электростанции; на насосные и буровые установки.

Мощность двигателей семейства А-01 составляет 135 л. с. (99,29 кВт), при частоте вращения коленчатого вала в районе 1700 об./мин. Максимальный крутящий момент двигателя А-01 составляет 570 Н.м, а крутящий момент двигателя А-01М – 630 Н.м, при 1200-1300 об./мин. Запас крутящего момента составляет не менее 15 процентов, а удельный расход дизтоплива находится в пределах – 170 г/л. с. ч.

Безнаддувные дизельные двигатели семейства А-01 оснащены двухклапанным механизмом газораспределения. По выбросам в атмосферу они соответствовали требованиям Госстандарта ГОСТ Р 41.96-2005.

Блок цилиндров дизеля А-01 – чугунный, гильзы цилиндров – «мокрые», две взаимозаменяемые головки блока цилиндров выполнены из специального термостойкого чугуна. Блок цилиндров представляет собою основание для монтажа всех узлов и агрегатов силового агрегата, который является жёсткой отливкой точно обработанными посадочными местами для гильз цилиндров, втулок распределительного вала, вкладышей подшипников коленчатого вала, кронштейна топливного насоса.

Чугунная отливка разделена вертикальными перегородками на отсеки. Торцевые стенки и вертикальные перегородки блока цилиндров А-01 имеют в нижней части приливы, образующие опоры для вкладышей коренных подшипников. В вертикальных перегородках блока цилиндров А-01 расположены опоры распределительного вала.

На двигатель А-01М установлена пара взаимозаменяемых головок цилиндров. В головке установлены клапаны с пружинами, стойки коромысел, коромысла клапанов, форсунки.

Головка цилиндров представляет собой цельную отливку из специального чугуна, фиксируемую к блоку посредством термически обработанных шпилек из хромоникелевой стали. Затяжку гаек крепления головки производят равномерно, в соответствии с определённой последовательностью.

Гайки затягиваются с моментом 16-18 кгс/м, после обкатки нового либо отремонтированного двигателя, а далее – через определённый промежуток времени (через каждые 960 м/ч). По завершении затяжки гаек проверяются, как и клапанные зазоры, а также зазоры в декомпрессионном механизме.

В целях обеспечения теплоотвода головка цилиндров оборудована водяной рубашкой, которая сообщается с водяной рубашкой блока цилиндров. Уплотнение стыков головки цилиндров и блока производится посредством прокладки. Сёдлами выпускных клапанов являются вставки из жароупрочнённого чугуна, которые запрессованы в гнёзда с натягом. Обработка сёдел клапанов и направляющих втулок происходит после их запрессовки в головку.

Диаметр цилиндров двигателя А-01 составляет 130 мм, ход поршня равен 140 мм. Отношение хода поршня к диаметру составляет 1,08, что является характеристикой длинноходного двигателя. Степень сжатия составляет 16,5.

Камера сгорания – однополостная, расположенная в днище поршня, количество клапанов – 12 (они расположены в головке блока цилиндров двигателя).

Нужно отметить, что в шестицилиндровых двигателях А-01 удалось достичь уравновешенности сил инерции 1-го 2-го порядков, что существенно снизило вибрации двигателя во время работы.

Сухой вес дизельного шестицилиндрового двигателя А-01 составляет 1250 кг (вместе с муфтой сцепления).

Система питания топливом

Топливоподкачивающий насос, приводимый в действие от кулачкового вала ТНВД, засасывает солярку из топливного бака трактора через фильтр — отстойник и гонит её по топливопроводам низкого давления через блочный топливный фильтр в топливный насос высокого давления.

Перепускной клапан поддерживает в ТНВД определённое давление топлива. Излишки горючего сливаются через перепускной клапан и дренажный топливопровод в топливный бак трактора.

Топливный насос высокого давления, снабжённый регулятором частоты вращения, в соответствии с порядком работы цилиндров по топливопроводам высокого давления подаёт горючее к форсункам. Они впрыскивают дизтопливо в цилиндры.

Двигатель А-01 в чебоксарском Музее истории трактора

Топливный насос – шестисекционный, золотникового типа, система смазки — комбинированная.

Часть дизельного топлива из системы питания используется для работы системы электрофакельного подогрева воздуха во впускном коллекторе во время пуска дизеля в зимний период.

Для заполнения системы питания горючим и удаления из неё воздуха служит ручной топливоподкачивающий насос. Воздух в этом случае удаляется вместе с излишками топлива в топливный бак по дренажному топливопроводу. По этому же пути воздух удаляется автоматически при работе дизельного двигателя А-01.

Система смазки двигателя А-01

Двигатели А-01 имеют комбинированную систему смазки, при которой одни детали смазываются под давлением, а другие – путём разбрызгивания масла. Ёмкостью для масла служит нижняя крышка картера. Для контроля уровня масла на блок-картере справа от маслоналивного патрубка стоит маслоизмеритель.

Масло из нижней крышки картера всасывается масляным насосом через маслозаборник. Масляный насос имеет два выходных отверстия и, соответственно, создает два потока масла (двухпоточный маслонасос).

Один поток масла, около 20 процентов, направляется к масляному радиатору, и после охлаждения возвращается в нижнюю крышку картера. Соединение с масляным радиатором осуществляется гибкими маслопроводами.

Основной же поток масла подаётся к масляному фильтру. Он проходит параллельно через два фильтрующих элемента. Очищенное масло поступает в главную масляную магистраль. Из главной масляной магистрали масло по каналам подводится к подшипникам коленчатого вала, распределительного вала, промежуточной шестерни, во внутренние полости осей толкателей, в картер ТНВД (если ТНВД – с централизованной смазкой).

Из осей толкателей масло поступает по каналам толкателей в полости штанг, затем к коромыслам и трущимся парам привода клапанов. Шестерни привода агрегатов, кулачки распредвала, гильзы цилиндров, подшипники верхних головок шатунов смазываются разбрызгиванием масла. Давление масла в главной масляной магистрали поддерживается в допустимых пределах редукционным клапаном масляного насоса и сливным клапаном масляного фильтра.

При давлении масла в основном потоке свыше 0,9…1,1 МПа (9…11 кгс/см2) редукционный клапан масляного насоса перепускает масло в нижнюю крышку картера. Сливной клапан фильтра обеспечивает слив части масла в нижнюю крышку картера при повышении давления на выходе из фильтра более 0,4…0,45 МПа (4…4,5 кгс/см2).

В радиаторной ветви масляного насоса установлен предохранительный клапан, который не допускает повышения давления масла более 0,25…0,32 МПа (2,5…3,2 кгс/см2).

В масляном фильтре находится также перепускной клапан. Он обеспечивает необходимое давление масла при засорении фильтрующих элементов, а также во время пуска двигателя при большом перепаде давления масла на фильтре, перепуская часть неочищенного масла мимо фильтрующих элементов в главную масляную магистраль. Открывается этот клапан при перепаде давления масла на фильтре более 0,15…0,19 МПа (1,5…1,9 кгс/см2).

Система охлаждения и система снабжения воздухом

Дизели А-01 снабжены жидкостной системой охлаждения закрытого типа, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Циркуляцию охлаждающей жидкости обеспечивает центробежный насос. Под давлением он гонит охлаждающую жидкость по трубкам ЖМТ (если он имеется), охлаждая моторное масло. Затем жидкость поступает в рубашку охлаждения блок – картера, охлаждая сначала нижнюю часть гильз цилиндров, а затем верхнюю (более нагретую).

Из верхнего пояса охлаждающая жидкость поступает в рубашки охлаждения головок цилиндров, отправляясь вначале к наиболее нагретым местам расположения выпускных клапанов и форсунок. Из рубашек охлаждения головок цилиндров жидкость собирается в водяной трубе и идёт в термостатную коробку. Термостат ускоряет прогрев дизеля и регулирует температуру охлаждающей жидкости в допустимых пределах. В системе охлаждения дизеля предусмотрены места для присоединения отопителя кабины предпускового подогревателя.

Снабжение двигателя воздухом, необходимым для сгорания дизтоплива в цилиндрах, производится самовсасыванием, под воздействием разрежения, которое создаётся движениями поршней на тактах впуска.

Система электрооборудования

Система электрооборудования дизелей А-01 имеет однопроводное исполнение. Электрооборудование данных моторов рассчитано на напряжение сети 24 Вольта.

В систему электрооборудования также входят: генератор, предназначенный для совместной работы с аккумулятором в качестве источника электроэнергии; стартер, используемый для прямого электростартерного пуска двигателя; факельная свеча для системы электрофакельного подогрева (ЭФП) воздуха во впускном коллекторе; топливный клапан для системы ЭФП; электромагнитный топливный клапан (КЭТ) для аварийной остановки мотора при падении давления масла ниже допустимого; датчик-сигнализатор засоренности топливного фильтра; датчик засоренности воздушного фильтра.

Пусковой двигатель, гидравлическое оборудование

Двигатель А-01 оснащается пусковым карбюраторным двухтактным двигателем модели ПД-10У, с электростартерным запуском.

Также на двигателе А-01 установлено два гидравлических насоса: НШ-10ДЛ (производительностью 14,5 литров в минуту) и НШ-32 или НШ-50 (производительностью 70 литров в минуту), шестеренчатого типа, с приводом от коленчатого вала. Привод насоса – отключаемый.

Технические характеристики двигателя А-01 в цифрах

• Порядок работы цилиндров: 1-5-3-6-2-4.
• Диаметр цилиндра – 130 мм.
• Ход поршня – 140 мм.
• Рабочий объём цилиндров – 11,15 литра.
• Степень сжатия: 16,5±0,5.
• Способ смесеобразования: непосредственный впрыск дизтоплива.
• Номинальная мощность – 99 кВт (135 л.с.)
• Номинальная частота вращения коленчатого вала: 1700 мин-1.
• Номинальный коэффициент запаса крутящего момента – 25 процентов.
• Удельный эффективный расход дизтоплива при номинальной мощности – не более 221 г/кВт·ч (163 г/л. с.·ч).
• Относительный расход масла на угар, % к расходу топлива – не более 0,3 процента.

Модификации двигателя А-01

• А-01М, А-01МИ – базовая модель, габаритные размеры 1777 х 825 х 1423 мм.
• А-01МСИ – с термостатом и двухскоростным редуктором пускового двигателя, габаритные размеры 1777 х 739 х 1443 мм.
• А-01МБ – не устанавливаются гидравлические насосы и привод к ним. Габаритные размеры 1777 х 825 х 1423 мм.
• А-01МК – не устанавливаются: муфта сцепления, гидронасосы и привод к ним. Габаритные размеры: 1678 х 825 х 1423 мм.
• А-01МКС, А-01МКСИ – устанавливаются: электростартер, термостат. Не устанавливаются: муфта сцепления, гидронасосы и привод к ним. Габаритные размеры: 1630 х 739 х 1443 мм.
• А-01МС – устанавливаются: электростартер, термостат, свеча факельная, клапан топливный. Габаритные размеры: 1630 х 739 х 1443 мм.
• А-01МР, А-01МРИ – устанавливаются: термостат, двухскоростной редуктор пускового двигателя. Габаритные размеры: 1777 х 825 х 1423 мм.
• А-01МЕ – не устанавливаются: гидронасосы и привод к ним, муфта сцепления, механизм декомпрессора. Габаритные размеры: 1630 х 739 х 1443 мм.
• А-01МЕС – устанавливается электростартер. Не устанавливаются: гидронасосы и привод к ним, муфта сцепления. Габаритные размеры 1630 х 739 х 1443 мм.

В двигателях А-01М были применены гильзы из специального чугуна с обработкой рабочей поверхности методом плосковершинного хонингования, поршни с трёхколечным комплектом поршневых колец, оптимизированным профилем боковой поверхности и графитизированной юбкой, блок-картер с повышенной прочностью и с улучшенным охлаждением гильз цилиндров.

Усовершенствование конструкции дизелей, выполненные в последние годы, позволили уменьшить расход моторного масла на угар и увеличить моторесурс до 12 тысяч моточасов.

Применяемость двигателя А-01М: автогрейдеры ДЗ-122, ДЗ-143, ДЗ-180, экскаваторы ЭО-121, ЭО-4124, дорожные асфальтоукладчики ДУ-58, ДУ-62, трактора ТТ-4, ТТ-4М, Т-4А.

Применяемость двигателя А-01МИ: автогрейдеры ДЗ-122, ДЗ-143, ДЗ-180, экскаваторы ЭО-121, ЭО-4124, дорожные асфальтоукладчики ДУ-58, ДУ-62, трактора ТТ-4, ТТ-4М, Т-4А

Применяемость двигателя А-01М, А-01МК: фронтальные погрузчики ТО-18, ТО-29.

Применяемость двигателя А-01МКИ, А-01МКC, А-01МКCИ: фронтальные погрузчики ТО-18, ТО-28.

Применяемость двигателя А-01МР, А-01МРИ, А-01МРС, А-01МРСИ (двигатель с фальш поддоном), А-01МС: автогрейдеры ДЗ-122, ДЗ-143, ДЗ-180, экскаваторы ЭО-121, ЭО-4124, дорожные асфальтоукладчики ДУ-58, ДУ-62, трактора ТТ-4, ТТ-4М, Т-4А.

Применяемость двигателя: автогрейдеры ДЗ-122, ДЗ-143, ДЗ-180, экскаваторы ЭО-121, ЭО-4124, дорожные укладчик ДУ-58, ДУ-62, трактор ТТ-4, ТТ-4М, Т-4А

Основные конструктивные мероприятия, внедрённые на дизелях Алтайского моторного завода в 2000-х годах:

• были использованы только индивидуальные головки цилиндров, взамен моноблочных, за счёт чего было достигнуто повышение надёжности уплотнения газового стыка, уменьшение овализации гильзы цилиндра, уменьшение расхода картерного масла на угар;
• был внедрён электростартерный запуска (вместо пускового двигателя с редуктором);
• был использован блок-картер из отливок фирмы Luitpoldhuette, Германия с изменённой схемой охлаждения, за счёт чего произошло повышение надёжности, было обеспечено эффективное охлаждение гильз цилиндров.

Техобслуживание и ремонт дизелей А01

Техобслуживание дизельного мотора А01 – дело достаточно простое. Можно назвать его аналогичным всем дизельным силовым агрегатам Ярославского моторного завода, семейства ЯМЗ. Техническое обслуживание дизеля производится каждые 12-15 тысяч километров пробега. В данную процедуру входит замена моторного масла и фильтрующего элемента. Также рекомендуется проверять зажигание и состояние воздушного фильтра. Не нужно забывать о том, что замену воздушного элемента следует производить каждое второе техническое обслуживание.

График проведения текущего и капитального ремонта двигателя А-01 определяется нормами межремонтных сроков работы мотора, выражаемыми величиной пробега; мото-часами работы мотора; количеством израсходованного дизельного топлива.

Текущий ремонт предусматривает частичную разборку двигателя и замену дефектных деталей. Разборка узлов и агрегатов проводится только в случае необходимости по результатам диагностики.

Дизельный двигатель А-01 Алтайского моторного завода получил в советские времена достаточно широкое распространение на строительной и сельскохозяйственной технике отечественного производства. Более того, некоторые автолюбители даже устанавливали данный силовой агрегат на старые ЗИЛы – вместо их «родных», прожорливых и устаревших бензиновых. Межсервисное техническое обслуживание производится достаточно просто, поскольку данный силовой агрегат имеет достаточно простые конструктивные особенности.

Стоимость нового дизельного двигателя А-01 находится в 2022 году на уровне 700 тысяч рублей. Подержанный мотор данной модели можно приобрести по цене в диапазоне от 100 до 300 тысяч рублей, в зависимости от технического состояния.