СМД-18: технические характеристики

Старинный советский дизель СМД-18 представляет собой четырёхтактный четырёхцилиндровый рядный двигатель жидкостного охлаждения, с непосредственным впрыском топлива и, в модификации СМД-18Н – с турбонаддувом. Эта рядная «четвёрка» харьковского завода «Серп и молот» была создана еще в 1950-х годах, однако продержалась в серийном производстве до второй половины 1990-х, а в применении – и до 2010-х. Потому что это простой, надёжный, исключительно выносливый и неприхотливый двигатель.

Дизельными двигателями СМД-18 и СМД-18Н комплектовали трактора сельскохозяйственные (например, ДТ-75) и трелёвочные (лесохозяйственные, напрмер, ТДТ-55), комбайны (например, СК-5 «Нива») и экскаваторы. В советские время эти моторы были выпущены в огромном количестве, поэтому даже несмотря на многолетнее отсутствие их завода-изготовителя, проблем с запасными частями или ремонтным фондом не возникает.

Устройство дизеля СМД-18

Главными составными частями дизельного мотора СМД-18 являются блок-картер; головка цилиндров; кривошипно-шатунный механизм; механизм газораспределения; системы: питания, смазки, охлаждения, пуска; агрегаты электрооборудования.

Принципом действия дизельного двигателя является преобразование тепловой энергии газов, образующихся при сгорании дизтоплива, в механическую работу.

Блок-картер и головка цилиндров

Блок-картер – это самая основная корпусная деталь дизеля СМД-18. В нём размещаются детали механизмов кривошипно-шатунного и газораспределительного. Блок-картер – это отливка из чугуна, у которой формирует блок цилиндров, а нижняя – верх картера коленвала.

В вертикальные расточки верхней части блок-картера вмонтированы гильзы цилиндров. В полости между стенками блок-картера и гильзами циркулирует охлаждающая жидкость. В поперечные перегородки нижней части блок-картера интегрированы расточки-постели – в них установлены коренные подшипники коленвала. Вкладыши коренных подшипников сделаны из сталеалюминиевой ленты с антифрикционным сплавом.

На боковых поверхностях блок-картера есть несколько обработанных привалочных поверхностей для монтажа узлов и агрегатов систем питания, смазки и охлаждения. К передней стенке блок-картера прикреплены картер и крышка 3 картера распределительных шестерён. К крышке картера шестерён крепится разъёмная передняя опора. К задней стенке блок-картера прикреплён картер маховика. У картера маховика имеется особый прилив с обработанной площадкой и фланцем для монтажа пускового мотора и редуктора.

Каждый цикл проходит в ходе 2-х оборотов коленвала, включая в себя четыре такта: впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска. Рабочий ход поршней в цилиндрах следует в таком порядке работы цилиндров: 1-3-4-2.

Гильзы цилиндров – «мокрые», изготовленные из специального чугуна. Уплотнение гильз по нижнему бурту выполнено в виде 2-х колец из резины.

Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный механизм преобразует прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленвала. Основные детали данного механизма – это поршни с поршневыми кольцами и пальцами, шатуны, коленвал и маховик.

Поршни выполнены из алюминиевого сплава, снабжены тремя канавками для поршневых колец – 2-х компрессионных и 1-го маслосъёмного.

Поршневые пальцы являются полыми, изготовлеными из хромоникелевой стали. Наружная поверхность их – цементированная и полированная.

Шатуны являются штампованными, стальными. Стержень шатуна в поперечном сечении – двутавровой формы. В верхней головке шатуна выполнена биметаллическая втулка. Для смазывания поршневого пальца в верхней головке имеются 3 отверстия. Головка нижняя у шатуна разъёмная.

Вкладыши шатунные – тонкостенные, сталеалюминиевые, со сплавом антифрикционным. Они покрыты, для наилучшей приработки, приработочным слоем. Вкладыши верхний и нижний взаимозаменяемы.

Коленвал – литой из чугуна, с увеличенными противовесами, имеющий 4 шатунных и 5 коренных шеек. Для коренных подшипников применяются вкладыши тонкостенные, с антифрикционным сплавом.

На заднем конце коленвала к фланцу 6-ю болтами прикреплен маховик. Маховик обеспечивает равномерное вращение коленвала, вывода поршней из мёртвых точек, облегчает пуск двигателя. Для минимизирования вибраций коленвал и маховик обязательно балансируют.

Механизм газораспределения

Газораспределительный механизм обеспечивает впуск воздуха в цилиндры и вывода из них продуктов сгорания дизтоплива. Данный механизм оборудован подвесной системой клапанов в составе: распредвал, клапаны впускные и выпускные, детали их установки и привода: направляющие втулки, пружины, тарелки с сухариками, толкатели, штанги, стойки, коромысла, оси и регулировочные винты с гайками.

Распредвал (трёхопорный) выполнен из стали. Его опорные шейки имеют различные диаметры. Наибольший диаметр – у передней шейки. Распредвал вращается от коленвала через шестерни распределения, расположенные в специальном картере в передней части блока.

Топливная система двигателя

Система питания предназначается для очистки и подачи в цилиндры мотора распылённого дизтоплива в количествах, в соответствии с текущим режимом его работы.

В её состав входят: топливный насос с регулятором, топливоподкачивающая помпа с насосом ручной подкачки, форсунки, фильтры грубой и тонкой очистки солярки, топливопроводы низкого и высокого давления, бак для дизтоплива.

Дизельное топливо из бака поступает в фильтр грубой очистки, для очищения от крупных механических загрязнений и отстоя воды. Из фильтра грубой очистки солярка засасывается подкачивающей помпой и подаётся под давлением в фильтр тонкой очистки. Очищенное дизтопливо идёт в топливный насос, который его нагнетает по трубкам высокого давления к форсункам.

Когда давление дизтоплива достигает давления затяжки пружины форсунки, иглы распылителей форсунок приподнимаются, и дизтопливо впрыскивается в камеры сгорания цилиндров двигателя.

Топливный насос – четырёхплунжерный, закреплённый на моторе с левой стороны 4-мя болтами к картеру распределительных шестерёнок и ещё снизу 2-мя болтами к спец. кронштейну.

Топливный насос оборудован всережимным регулятором центробежного типа, который в автоматическом режиме, в зависимости от нагрузок, изменяет мощность дизельного двигателя, поддерживая его работу в устойчивом и экономичном режиме. Регулятором также ограничивается максимальная и поддерживается минимально-устойчивая частота вращения коленвала дизеля. Регулятор прикреплён к заднему фланцу корпуса топливного насоса.

Турбокомпрессор (в модификации СМД-18Н)

Для дополнительного наддува воздуха в цилиндры на модификации дизеля СМД-18Н установлен турбокомпрессор модели ТКР 8,5Н-1. Он состоит из компрессора (центробежного одноступенчатого) и турбины (радиальной центростремительной).

Корпус данной турбины выполнен из чугуна, снабжён газоподводящим спиральным каналом («улиткой») с фланцем для прикрепления к выпускному коллектору. У компрессора корпус отливается из алюминиевого сплава, снабжён центральным входным патрубком и спиральным каналом с выходным патрубком. В корпусе компрессора имеется диск диффузора.

Система смазки

В систему смазки входят: маслонасос с маслоприемником, центрифуга, радиатор масляный, маслоканалы, маслопроводы и масляный фильтр турбокомпрессора. Масляный насос шестерёнчатый, расположенный в передней части картера, приводится в действие от шестерни коленвала.

Система смазки бесперебойно подаёт масло к трущимся деталям дизельного двигателя, уменьшая их трение и износ, а также отводя от них тепло и продукты постепенного износа. Система смазки выполнена по комбинированной схеме: одна часть деталей (коренные и шатунные подшипники коленвала, подшипники распредвала, клапанный механизм, втулки промежуточной шестерни и шестерня топливного насоса) п смазывается под давлением, а другая (гильзы, поршни, кольца, пальцы поршней, кулачки распредвала, толкатели, шестерни) – разбрызгиванием.

Во время работы двигателя масло закачивается из нижнего картера маслонасосом через маслоприёмник и подаётся под давлением по маслопроводу и сверлениям в блок-картере к центрифуге полнопоточной, а затем – к масляному радиатору. Очищенное в центрифуге и охлаждённое в масляном радиаторе масло идёт в главную масломагистраль, которая проходит вдоль блока.

Из неё масло по наклонным каналам в блок-картере подаётся к коренным подшипникам коленвала, смазывая их, и далее по сверлениям в шейках и щеках коленвала – к шатунным подшипникам, и т.д.

Для очищения масла на двигателе имеется масляный фильтр – масляная центрифуга полнопоточного типа.

Система охлаждения дизеля СМД-18

Система охлаждения отводит тепло от самых нагретых деталей мотора (гильзы, блока цилиндров, головки блока) и поддерживает необходимое тепловое регулирование дизеля.

В качестве охлаждающей жидкости используют как антифриз, так и обыкновенную воду.

Система охлаждения у дизеля СМД-18 – закрытая принудительная, циркуляция жидкости по ней производится при помощи центробежного водяного насоса.

В составе система охлаждения – радиатор, водяной насос с вентилятором, водяные полости в блоке и головке цилиндров, соединёнными с системой охлаждения пускового двигателя.

Для автоматического регулирования температурного режима на дизель устанавливается термостат модели ТС-107. Термостат находится в алюминиевом корпусе, закреплённом на водяной трубе, и присоединён к верхнему бачку радиатора и водяному насосу шлангами.

Он представляет собой неразъёмную конструкцию, которая состоит из латунного корпуса, стойки, держателя, скреплённых между собою. Принцип работы термостата таков. Когда температура охлаждающей жидкости становится выше +80°С, наполнитель, нагреваясь, расширяется в объёме и давит на резиновую вставку 10, которая в свою очередь, сжимается и стремится вытолкнуть поршень. При продолжении повышения температуры охлаждающей жидкости, клапан открывается полностью и поток проходит через радиатор.

Охлаждающая жидкость заливается через горловину радиатора, заполняет всю систему охлаждения дизельного двигателя и пускового мотора.

При работе дизельного двигателя охлаждающая жидкость из нижнего бачка радиатора через патрубок идёт к водяному насосу, а он нагнетает её в водораспределительный канал блок-картера. Из водораспределительного канала охлаждающая жидкость сквозь окна поступает в пространство между стенками блока и гильзами (водяную рубашку), и, омывая гильзы, охлаждает их.

Из блок-картера по водоподводящим каналам она поднимается в водяную рубашку головки цилиндров, оттуда – по водоотводной трубе через термостат (если клапан открыт) поступает в верхний бак радиатора. Протекая по трубкам сердцевины радиатора, жидкость охлаждается потоком воздуха, который нагнетает вентилятор.

Водяной насос объединяется с вентилятором общим приводом и стоит на переднем торце блока цилиндров.

Пусковое устройство дизеля СМД-18

Для лёгкого запуска дизельного двигателя имеется пусковое устройство, которое состоит из пускового двигателя модели П-10УД и редуктора модели РПД1.000М.

Пусковой мотор П-10УД – 1-цилиндровый, карбюраторный, двухтактный, с кривошипно-камедной продувкой. Его рабочая мощность составляет 10 лошадиных сил (7,36 кВт), при частоте вращения коленчатого вала 58,3 об/сек (З500 об/мин). Моторчик прикреплён на фланце картера маховика двигателя. Его запуск производится стартером СТ З62.

Пусковой двигатель состоит из следующих частей: картер, цилиндр, кривошипно-шатунный механизм, карбюратор, система зажигания и регулятор. Поскольку частота вращения коленчатого вала пускового мотора при малых нагрузках или на холостом ходу быстро возрастает, это может привести к его поломке. Поэтому для ограничения наибольшей частоты вращения коленвала на двигателе имеется однорежимный центробежный шариковый регулятор. В ходе вращении валика регулятора шарики, под воздействием возникающей центробежной силы, стараются раздвинуться в пазах ведущего диска и отодвинуть подвижный диск 10. От перемещения подвижный диск удерживается специальной пружиной.

При изменениях частоты вращения коленвала центробежная сила шариков меняется, в результате чего они расходятся или сходятся, воздействуют на подвижный диск и поворачивают рычаги – внутренний и наружный. Рычаг, соединённый с рычагом дроссельной заслонки карбюратора, при поворачивании прикрывает или открывает заслонку, тем самым ограничивая максимальную частоту вращения мотора.

В составе системы зажигания пускового двигателя – магнето М124-Б1, провода высокого напряжения и свечи зажигания. Магнето используется для формирования импульсов электротока высокого напряжения и его подачи на свечу зажигания в строго определённый момент.

Счетчик моточасов дизеля СМД-18

На крышке картера распределительных шестерён смонтирован счётчик моточасов модели СЧ-103. Он представляет собою измерительный прибор, который показывает количество проработанных дизельным двигателем часов, приведенных к 30 об/сек (1800 об/мин) его коленчатого вала.

Гидравлические насосы дизеля СМД-18

Для обеспечения эксплуатации гидравлических механизмов, которые применяются на тракторе или вместе с ним, данный дизельный двигатель оснащён двумя шестерёнными насосами: НШ5О-2-Л (левого вращения), который применяется в гидронавесной системе трактора, и НШ1ОЕ-3-Л левого вращения, который применяется в системе гидросервироания для подачи масла в гидроусилитель управления главной муфтой сцепления.

Гидронасос прикрепляется к приводу, установленному на картере шестерён, и приводится во вращение шестернёй, которая находится в постоянном зацеплении с шестернёй распределительного вала. Передача вращения гидронасосу производится кулачковой соединительной муфтой, неподвижная половина которой сделано заодно с валиком привода, а другая – свободным образом перемещается по шлицевому валу ведущей шестерни насоса.

При вращении шестерён выходящими из зацепления зубьями создаётся разрежение, и масло засасывается из резервуара в корпус насоса. При заполнении впадин между зубьями, жидкость перекачивается в полость нагнетания. Входя в зацепление, зубьями шестерён масло выдавливается в нагнетательный трубопровод.

Для уменьшения внутренних перетеканий масла через зазоры между торцевыми поверхностями шестерен и втулок в насосе предусмотрено автоматическое регулирование величины зазоров по торцам шестерен. Масло из камеры нагнетания поступает в полость над втулками и стремится поджать втулки 13 и 15 к торцам шестерен, в то же время со стороны шестерен на втулки также давит масло, но на несколько меньшую площадь, в результате чего усилие, прижимающее втулки к торцам шестерен, невелико, и втулки изнашиваются незначительно.

Технические характеристики двигателя СМД-18

• Рабочий объём цилиндров двигателя СМД-18 – 6,3 литра.
• Диаметр цилиндра – 120 мм, ход поршня – 140 мм.
• Номинальная мощность мотора – 73,6 кВт / 100,07 л.с.
• Номинальная частота вращения – 1800 об/мин.
• Удельный расход дизтоплива при номинальной мощности – 220 гр/кВт.ч;
• Максимальная частота вращения холостого хода – 1950 об/мин.

Стоимость подержанного двигателя СМД-18

Новых дизельных двигателей данной модели уже много лет приобрести невозможно: в Харькове они давно не выпускаются, и самого завода «Серп и молот» не существует. Некоторое время двигатели СМД-18 выпускались «Белгородским моторным заводом», но это была не новая продукция, а двигатели восстановленные и (или) после капитального ремонта. На вторичном рынке предлагается немало подержанных дизельных двигателей СМД-18, за них просят сущие пустяки – от 30-ти до 60-ти тысяч рублей.