Двигатель А-41: технические характеристики

А-41 – это четырёхцилиндровый безнаддувный дизельный мотор производства ОАО «Алтайский моторный завод», город Барнаул. Это простой по конструкции, недорогой, неприхотливый и безотказный дизель. Он массово выпускался с 1965 года по середину 1990-х годов, прежде всего – для тракторов ДТ-75. Производят этот двигатель и сейчас, но уже не серийно, а в качестве «штучных экземпляров».

Расположение цилиндров А-41: вертикальное, рядное. Охлаждение – жидкостное, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Порядок работы цилиндров: 1-3-4-2. Способ образования топливной смеси: непосредственный впрыск горючего. Направление вращения коленчатого вала (вид со стороны вентилятора) – вправо (т.е. по часовой стрелке).

На какой технике можно встретить дизель А-41

Области применения данного двигателя –

• гусеничные трактора ДТ-75, ВТ-90 (Агромаш 90ТГ), бульдозеры ДЗ-42, ДЗ-162 Волгоградского и Павлодарского тракторных заводов;
• гусеничные трактора Т-4 Алтайского тракторного завода и бульдорезеры на их основе;
• буровые, дизель-генераторные, компрессорные и насосные установки;
• асфальтоукладчики, монтажные краны МКП-25А, ПУМ-500М;
• комбайны «Енисей» Красноярского комбайнового завода;
• лесопромышленная техника Алтайского, Онежского тракторных заводов, Красноярского и Йошкар-олинского заводов «Лесмаш», Абаканского механического завода;
• автогрейдеры Орловского завода дорожных машин и завода «Брянский арсенал»;
• экскаваторы Ковровского и Донецкого экскаваторных заводов;
• фронтальные погрузчики Минского завода «Амкодор».

О предприятии-изготовителе

История Алтайского моторного завода началась в 1955 году, когда в Барнауле организовали производство сельскохозяйственной техники. Этот комбайно-сборочный завод производил жатки и копнители для прицепных комбайнов, но уже в 1958 году был реорганизован в предприятие по выпуску рядных 4-х и 6-ти цилиндровых дизельных двигателей и топливоподающей аппаратуры для дизелей.

Первым мотором Барнаульского предприятия стал комбайновый 4-цилиндровый двигателя СМД-7, мощностью 55 л. с., разработанный и выпускающийся на Харьковском заводе «Серп и Молот». Собственным конструкторским бюро завода был разработан новый 6-цилиндровый дизель А-01, мощностью 110 л. с. С 1964 года завод приступил к его серийному выпуску. Параллельно с ним к выпуску готовили и 4-цилиндровый дизель собственной конструкции – А-41 мощностью 90 л. с. Этот мотор, наряду с харьковским СМД-14, стал базовым для самых массовых гусеничных тракторов в истории мирового машиностроения – волгоградских ДТ-75, а также для алтайского гусеничного Т-4.

За эти современные, на тот момент, разработки, в которых было реализовано немало оригинальных инженерных решений, в 1976 году Алтайский моторный завод был награждён орденом Трудового Красного Знамени.

На пике развития (в начале 1980-х годов) численность работников Алтайского моторного завода достигла 22,5 тысяч человек, объём производства двигателей превысил 150 тысяч единиц в год.

В 1990-х годах начался упадок Алтайского моторного завода, который в начале 2000-х завершился передачей его территорий под строительство различных торговых и торгово-развлекательных центров. Всего за время деятельности предприятия им было выпущено свыше 3,5 млн дизельных двигателей.

Сейчас производство дизелей А-41 сохраняется в очень ограниченных количествах, на скромных площадях, но под прежней маркой Алтайского моторного завода.

Эти двигатели продолжают устанавливать на гусеничные трактора ВТ-90 (более современный аналог ДТ-75), которые под маркой полностью разрушенного Волгоградского тракторного завода производятся в очень ограниченны количествах мелким кустарным способом в посёлке Городище Волгоградской области. Алтайский мотор А-41 и кабина – единственные 100% новые части этих тракторов. Остальное – заново покрашенные запчасти старых ДТ-75 и ВТ-90, из добротного советского металла.

Модификации двигателя А-41

За годы производства было выпущено в общей сложности около десяти различных модификаций этого мотора: А-41СИ-1; А-41СИ-02; А-41СИ-03; А-01МСИ-1; А-01МРСИ-1; А-01МРСИ-1.30; А-01МКСИ-1. Они представляют собой базовый двигатель с установленным на него дополнительным оборудованием. В частности, возможна установка двух гидронасосов, ременного пневмокомпрессора, дополнительного генератора, увеличенного жидкостно-масляного теплообменника, предназначенного для охлаждения масла, модернизированной муфты сцепления, предпускового электрофакельного подогревателя, глушителя.

Технические характеристики А-41 в цифрах

• Рабочий объём цилиндров – 7,43 л.
• Диаметр цилиндра – 130 мм, ход поршня – 140 мм.
• Степень сжатия – 16,5.
• Мощность мотора – номинальная: 69 кВт (94 л.с.); эксплуатационная – 66 кВт (90 л.с.)
• Частота вращения – номинальная: 1750 об/мин; при максимальном крутящем моменте: 1100…1300; холостого хода: от 700 (минимальная) до 2000 (предельно допустимая).
• Максимальный крутящий момент: от 433 до 482 Н·м, нв зависимости от модификации.
• Номинальный коэффициент запаса крутящего момента – не менее 15%.
• Удельный расход топлива – при номинальной мощности: 227 г/кВт·ч (167 г/л.с.·ч), при эксплуатационной мощности: 245 г/кВт·ч (180 г/л.с.·ч).
• Удельный (относительный) расход масла на угар – не более 0,4 % к расходу дизтоплива.
• Предельные углы наклона дизеля – продольный: 30 градусов, поперечный – 19 градусов.
• Ресурс дизеля А-41 до первого капитального ремонта – не менее 9 тысяч моточасов.
• Масса двигателя в состоянии поставки – 900 кг.
• Габаритные размеры мотора А-41 – длина: 1428 мм, ширина: 786 мм, высота: 1567 мм.

Система питания дизельным топливом у двигателя А-41

Системы питания дизтопливом у 4-х и 6-ти-цилиндровых алтайских дизелей принципиально одинаковые. Различаются они только расположением топливного насоса высокого давления и числом его секций, числом форсунок и топливопроводов высокого давления.

Топливоподкачивающий насос, который приводится в действие от кулачкового вала ТНВД, производит забор дизельного топлива из топливного бака через фильтр – отстойник, при открытом топливном кране, и гонит это горючее по топливопроводам низкого давления через блочный топливный фильтр – в топливный насос высокого давления.

Перепускным клапаном в ТНВД поддерживается необходимое давление дизтоплива. Излишки горючего сливаются через перепускной клапан и дренажный топливопровод обратно в топливный бак.

Часть дизтоплива из системы питания может использоваться для питания электрофакельного подогрева воздуха во впускном коллекторе, для помощи в пуске двигателя в морозную погоду.

Чтобы заполнить систему питания горючим и удалить из неё воздух, предусмотрен ручной топливоподкачивающий насос. Воздух при его работе удаляется, вместе с излишками горючего, в топливный бак по дренажному топливопроводу. Тем же путём воздух удаляется автоматически и при работе самого дизельного двигателя. Также для удаления лишнего воздуха из системы питания топливом на ТНВД предусмотрена специальная пробка.

Топливный фильтр оснащён датчиком-сигнализатором засоренности фильтр-патронов.  Оба фильтр-патрона топливного фильтра снабжены пробками для слива отстоя.

Система питания топливом двигателя А-41 может быть оснащена КЭТ – клапаном электромагнитным топливным.  Он монтируется на входе горючего в ТНВД и выполняет аварийную остановку дизеля при падении давления масла в системе смазки дизеля ниже предельно допустимого значения: 0,08 МПа (0,8 кгс/см2).

Когда клапан закрывается и прекращается подача топлива в ТНВД, дизель через 10…40 секунд останавливается (в зависимости от того, под какой нагрузкой он работал перед остановкой).

У топливного насоса высокого давления с двумя рычагами управления один рычаг используется для остановки дизеля. Чтобы остановить мотор, надо перевести этот рычаг в крайнее левое положение.

При повороте основного рычага управления в крайнее левое положение подача дизтоплива возрастает до максимального значения. При повороте рычага в крайнее правое положение – подача горючего, наоборот, снижается до минимального значения, соответствующего минимальной частоте вращения холостого хода.

Если на ТНВД сделан один рычаг управления, то при его повороте в крайнее правое положение подача дизтоплива снижается до нуля, после чего мотор останавливается.

ТНВД у шестицилиндрового мотора А-01 оборудован автономной системой смазки, а у четырёхцилиндрового дизеля А-41 система смазки топливного насоса соединена с системой смазки дизеля (централизованная система смазки ТНВД).

Система смазки

Дизельный двигатель А-41 оборудован комбинированной системой смазки, при которой одни детали смазываются под давлением, а другие – при помощи разбрызгивания моторного масла.

Нижняя крышка картера служит также и ёмкостью для масла. Чтобы контролировать уровень масла, с правой стороны от маслоналивного патрубка на блок-картере размещён маслоизмеритель.

Из нижней крышки картера масло всасывается масляным насосом через маслозаборник.  Масляный насос снабжён двумя выходными отверстиями, благодаря чему он создаёт два потока масла (является двухпоточным).

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

Основной поток масла подается к масляному фильтру, проходя параллельно через два фильтрующих элемента. Очищенное масло идёт в главную масляную магистраль. Из неё оно по каналам подводится к подшипникам коленвала, распредвала, промежуточной шестерни – во внутренние полости осей толкателей, в картер ТНВД (у топливных насосов с централизованной смазкой).

Из осей толкателей масло идёт по каналам толкателей в полости штанг, потом – к коромыслам и трущимся парам привода клапанов. Шестерни привода агрегатов, кулачки распределительного вала, гильзы цилиндров, подшипники верхних головок шатунов –смазываются посредством разбрызгивания масла.

Давление масла в главной масляной магистрали остаётся в допустимых пределах при помощи редукционного клапана маслонасоса и сливного клапана масляного фильтра. При давлении масла в основном потоке свыше 0,9…1,1 МПа (9…11 кгс/см2) редукционный клапан масляного насоса отправляет масло в нижнюю крышку картера. Сливным клапаном фильтра обеспечивается слив части масла в нижнюю крышку картера, при повышении давления на выходе из фильтра свыше 0,4…0,45 МПа (4…4,5 кгс/см2).

В радиаторной ветви масляного насоса смонтирован предохранительный клапан, не допускающий повышения давления масла больше 0,25…0,32 МПа (2,5…3,2 кгс/см2).

Есть перепускной клапан и в масляном фильтре. Он поддерживает нужное давление масла при засорении фильтрующих элементов, а также при пуске дизеля с большим перепадом давления масла на фильтре, переводя часть неочищенного масла помимо фильтрующих элементов в главную масляную магистраль. Этот клапан открывается при перепаде давления масла на фильтре свыше 0,15…0,19 МПа (1,5…1,9 кгс/см2).

На масляном фильтре имеются места для монтажа датчиков давления и температуры масла.

Система охлаждения дизеля А-41

Дизель оборудован жидкостной системой охлаждения закрытого типа, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости.

Циркуляцию охлаждающей жидкости обеспечивает центробежный насос. Под давлением охлаждающая жидкость от насоса проходит по трубкам, и охлаждает моторное масло. После чего идёт в рубашку охлаждения блок-картера, охлаждая сперва нижнюю часть гильз цилиндров, а потом и верхнюю, самую нагретую часть гильз. Из верхнего пояса охлаждения гильз цилиндров охлаждающая жидкость идёт в рубашки охлаждения головок цилиндров, сперва к наиболее нагретым местам расположения выпускных клапанов и форсунок. Выходя из рубашек охлаждения головок цилиндров, жидкость собирается в водяную трубу и идёт в термостатную коробку.

Термостат выполняет функции ускорения прогрева дизельного двигателя и регулирования температуры охлаждающей жидкости в допустимых пределах.

Для контролирования температуры охлаждающей жидкости в водоотводящей трубе установлено два датчика. От одного из них сигнал поступает на указатель температуры охлаждающей жидкости в кабине трактора. Другой – включён в систему аварийной защиты дизеля и сигнализирует о его перегреве.

В системе охлаждения двигателя А-41 предусматриваются места для подсоединения отопителя кабины трактора и предпускового подогревателя. Для слива охлаждающей жидкости предусмотрены сливные краны – на радиаторе, в блок-картере и ЖМТ.

Система снабжения воздухом дизеля А-41

Для качественного сгорания дизтоплива в цилиндрах необходимо бесперебойное снабжение двигателя воздухом. Оно производится самовсасыванием, под действием разрежения, которое создаётся движениями поршней на тактах впуска.

Всасывается воздух сквозь сетку моноциклона – 1-ой ступени очистки воздуха. Потом по впускной трубе воздух поступает к воздухоочистителю, проходит через него и после очистки идёт во впускной коллектор дизеля. Во впускном канале головки цилиндра (каждого из цилиндров, в соответствии с порядком их работы) воздух получает вращательное движение, для лучшего смесеобразования, и через открытый впускной клапан наполняет цилиндр.

На впускном патрубке, между воздухоочистителем и впускным коллектором, имеется датчик-сигнализатор засоренности воздухоочистителя (кроме модификации А-41СИ-1). По сигналу данного датчика (если возникает сопротивление воздушного тракта свыше 700 мм вд ст) – начинает гореть предупредительная лампочка на пульте управления трактором. Она говорит о том, что надо провести техобслуживание моноциклона и воздухоочистителя.

Электрооборудование моторов А-41

У дизелей А-41СИ-1 и А-41СИ-02 электрооборудование рассчитано на напряжение в сети 12 Вольт, а у остальных дизелей – на 24 Вольта. В электрооборудование двигателя А-41, которое поставляется вместе с дизелем, входят: генератор, работающий совместно с аккумулятором в качестве источника электроэнергии; стартер, который предназначен для прямого электростартерного запуска мотора; датчики засоренности топливного и воздушного фильтров.

Горючее и смазочные материалы для двигателя А-41

В моторах данной модели в качестве горючего должно применяться топливо дизельное, соответствующее ГОСТ 305-82. Марку топлива нужно выбирать в соответствии со временем года: если температура на улице стабильно держится ниже –10 градусов, то использовать зимнее дизтопливо. Также допустимо применение биотоплива, соответствующего ГОСТ Р 52368-2005.

А-41 на волгоградском тракторе ВТ-90

Цена дизельного двигателя А-41

В 2020 году на электронных досках объявлений новый двигатель А-41 предлагается по цене от 160 тысяч рублей.