СМД-22 – это четырёхцилиндровый дизельный двигатель с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха. Моторы данной модели использовались на зерноуборочных комбайнах СК-5 «Нива», СКД-6 М «Сибиряк» , «Енисей» (на «Енисеях» – модификация СМД-22а, и только в первые годы выпуска, до Д-442 и ЯМЗ-236). Этот двигатель является продуктом Харьковского моторного завода «Серп и молот», а после ликвидации этого предприятия, с начала 2000х, выпускается в небольших количествах Белгородским моторным заводом. И будет выпускаться далее, пока есть спрос на эту продукцию.
Двигатель СМД-22 принадлежит к семейству дизельных силовых агрегатов, которые выпускались заводом «Серп и Молот» в советском Харькове. В советские времена это было самое массовое семейство дизелей для сельскохозяйственной техники – зерноуборочных и кормоуборочных комбайнов, тракторов различного тягового класса производства Харьковского, Волгоградского, Онежского тракторных заводов и завода Южмаш в Днепропетровске, а также для разнообразной дорожно-строительной техники. В последние годы существования Советского Союза семейство СМД, кроме СМД-22, также включало в себя:
- безнаддувные 4-х цилиндровые двигатели СМД-14 и СМД-15 в разных модификациях – для всевозможной дорожной и строительной техники: асфальтоукладчиков, дорожных катков и погрузчиков; 4-х цилиндровые двигатели с турбонаддувом СМД-17 для экскаваторов, СМД-18: для волгоградских тракторов ДТ-75 и петрозаводских ТДТ-55 и ЛХТ-55; 4-х цилиндровые двигатели с турбонаддувом ц СМД-19 для тракторов ХТЗ-120; фронтального погрузчика Т-156 ХТЗ; СМД-20 для тракторов ТБ-1М и ТЛТ-100 ОТЗ г. Петрозаводск; 6-ти цилиндровые двигатели с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха СМД-31 комбайнов Дон-1500; КЗС-9 «Славутич»; «Обрий».
Предприятие ведёт свою историю с 1881 года. Изначально это был завод по производству сельскохозяйственного оборудования и инвентаря. Основал его предприниматель немецкого происхождения Макс Гельферих. Рабочие этого предприятия никогда достойных денег не получали, поэтому в их коллективе были чрезвычайно сильны революционные настроения. В декабре 1905 года рабочие завода вступили в настоящую войну с полицией и армией, привлечённой для подавления восстания. В результате артиллерийского обстрела завода обрушилась одна из его стен. Сразу после 1917 года рабочие завода массово пошли в Красную армию. А само предприятие стало первым национализированным заводом в Харькове, с которого были изгнаны владельцы и администрация. В годы гражданской войны Харьков несколько раз переходил из рук в руки, на заводе работало не более трёх цехов, выполнявших оборонные заказы то красных, то белых (ремонт пушек, пулемётов, бронепоездов).
После завершения гражданской войны завод был реконструирован и с 1922 года стал называться 1-м государственным заводом сельскохозяйственного машиностроения «Серп и молот». Он стал выпускать тракторные молотилки, свеклокопатели и зерноочистительные машины. В 1941 году завод «Серп и молот» привлекли к выпуску военной продукции, а с приближением линии фронта – эвакуировали в Саратов. Несмотря на сильные разрушения от боевых действий, после освобождения Харькова завод был восстановлен и с 1944 года стал давать продукцию – сельскохозяйственную технику. В 1949 году нём заработало специальное конструкторское бюро (СКБ) по двигателям, а с 1950 года «Серп и молот» начал массовое производство двигателей (бензиновых, для прицепных комбайнов). Дизели семейства СМД начали выпускаться в Харькове в 1958 году (СМД-7, с 1962 года – СМД-14). 1 июня 1967 года на заводе был сделан миллионный дизельный двигатель. В середине 1970-х он ежегодно выпускал 200 тысяч моторов более чем ста модификаций, для самой разной техники. Тогда же были разработаны новые двигатели в рамках семейства СМД – уже не четырёх-, а шестицилиндровые – для комбайнов. Также эксплуатационные испытания подтвердили возможность использования СМД в качестве силового агрегата для грузовых автомобилей КамАЗ, КрАЗ и автобусов ЛАЗ. Была разработана конструкция дизельного двигателя с горизонтальным расположением цилиндров. Также планировалось производство восьмицилиндровых моторов. Однако внедрение новых разработок в производство в экономических условиях 1990-х годов оказались делом нереальным. Предприятие попало в тяжелейшую экономическую ситуацию и вскоре было преобразовано в открытое акционерное общество. За 2002 год завод произвёл лишь 275 двигателей, при производственной мощности в 200 тысяч двигателей в год. В 2003-2005 гг. была проведена процедура банкротства завода. К 2015 года от зданий завода уже ничего не осталось. Производством дизельных двигателей СМД занялся Белгородский моторный завод. Это частное предприятие, специально созданное с целями полного освоения массового производства модельного ряда дизельных двигателей СМД, и осуществления их гарантийного и послегарантийного обслуживания дизельных двигателей СМД, а также переоборудованием грузовиков и автобусов на рядные дизельные двигатели СМД.
Предприятие прошло десятилетний путь развития от малого частного предприятия до акционерного общества. Гарантия на двигатели составляет 2 года или 2000 моточасов, а на поршневую группу – 5 лет или 10 тысяч моточасов.
- Оба мотора имеют следующие параметры: рабочий объём цилиндров – 6,3 литров; диаметр цилиндра – 120 мм, ход поршня – 140 мм; мощность номинальная – 103 кВт / 145 л.с.; частота вращения номинальная – 2000 об/мин; минимальная устойчивая частота вращения на холостом ходу – 650 об/мин; максимальная частота вращения на холостом ходу – 2130 об/мин; удельный расход дизельного топлива – 165-171 г/л. с. ч (224-233 г/кВт.ч); давление масла в главной магистрали смазочной системы – 2,8-4,5 кгс/см2 (номинальная), не менее 1,0 кгс/см2 (минимальная устойчивая частота); конструктивная масса мотора по ГОСТ 20000–88 – 735–880 килограммов.
Конструкция двигателя СМД-22 / 22а
В любой модификации это рядный, 4-тактный, 4-цилиндровый мотор с турбонаддувом и жидкостным охлаждением. Цилиндры имеют рабочий объём 6,3 литра. Основные составные части двигателя СМД-22 / 22а: блок-картер; головка цилиндров; механизм кривошипно-шатунный; газораспределительный механизм; системы питания мотора дизтопливом и воздухом; системы охлаждения, смазки и выпуска отработавших газов; устройство пусковое; агрегаты электрооборудования. Система запуска двигателя СМД-22 представлена пусковым двигателем П-1ОУД, на котором стоит редуктор РПД1.ООО М.
Каждый цикл работы двигателя производится в течение двух оборотов коленвала и включает в себя четыре такта: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск.
В ходе такта впуска, в цилиндр через открытый впускной клапан попадает сжатый предварительно в турбокомпрессоре воздух. При передвижении поршня при закрытых клапанах воздух в цилиндре сжимается, температура его значительно повышается. В финале такта сжатия через форсунку в камеру сгорания поршня впрыскивается дизтопливо. Распылённое и смешанное со средой сжатого воздуха, оно самовоспламеняется. Газы, возникающие при сгорании дизтоплива, расширяясь, давят на днище поршня, и заставляют его совершать рабочий ход. Движение передаётся через поршневой палец и шатун на кривошип коленчатого вала, вращая его. После совершения поршнем рабочего хода, открывается выпускной клапан, и поршень выталкивает отработавшие газы из цилиндра, производя такт выпуска. Затем цикл повторяется снова и снова. Рабочие ходы в цилиндрах двигателя следуют один за другим, по порядку работы цилиндров: 1-З-4-2. Для оптимального рабочего процесса открытие и закрытие впускного и выпускного клапанов не совпадают с положением поршня в его мёртвых точках. На моторе применяется охлаждение поршней маслом, которое позволяет понизить температуру поршней в зоне поршневых колец и в целом повысить надёжность работы дизеля.
Блок-картер – это основная корпусная деталь двигателя. В нём размещаются детали кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов. Блок-картер представляет собой чугунную отливку, у которой верхняя часть образует блок цилиндров, а нижняя является верхней частью картера коленчатого вала. В верхней части блок-картера сделаны вертикальные расточки, в которых размещены гильзы цилиндров. Полость между стенками блок-картера и гильзами используется для прохождения охлаждающей жидкости. В поперечных перегородках нижней части блок-картера расточены постели для монтажа коренных подшипников коленвала. Верхние части постелей находятся непосредственно в перегородках, а нижние – в крышках коренных подшипников. Для обеспечения соосности коренных подшипников расточка постелей в блок-картере делается в сборе с крышками с одной установки. Поэтому крышки коренных подшипников не являются взаимозаменяемыми. На наружных боковых поверхностях блок-картера предусмотрено несколько обработанных привалочных поверхностей – чтобы крепить узлы и агрегаты систем питания, смазки и охлаждения. К передней стенке блок-картера прикреплён картер и крышка картера распределительных шестерён. К крышке картера шестерён прикреплена разъёмная передняя опора. К задней стенке блок-картера прикреплён картер маховика. Картер маховика снабжён специальным приливом с обработанной площадкой и фланцем для установки пускового двигателя и редуктора.
Для укрепления термостойкости на нижней плоскости головки сделано З прорези – компенсаторов напряжений. На головке цилиндров смонтирован клапанный механизм с механизмом декомпрессии. Клапанный механизм прикрыт колпаком, закрепленным на корпусе клапанного механизма 4-мя шпильками. Для усиления износостойкости посадочных мест под клапаны в головке цилиндров имеются сёдла из особого сплава. Для равномерного износа сёдел клапанов имеется механизм вращения клапанов. При возвратно-поступательных движениях клапана внутренняя пружина проворачивает втулку вокруг оси, а вместе с нею – и клапан относительно тарелки клапана.
Кривошипно-шатунный механизм преобразует прямолинейные возвратно-поступательные движения поршня во вращательные движения коленчатого вала мотора. Основными элементы кривошипно-шатунного механизма – это поршни с поршневыми кольцами и пальцами, шатуны, маховик и коленвал. Поршни сделаны из алюминиевого сплава и снабжены тремя канавками для монтажа поршневых колец – двух компрессионных и одного маслосъёмного. В канавках под маслосъёмными кольцами сделаны радиальные, а под канавками – наклонные сверления, выполненные для отвода масла. Под верхнее компрессионное кольцо упрочнена зона канавки. Кольцо верхнее компрессионное сделано из высокопрочного чугуна, хромировано по наружному диаметру и имеет рабочую поверхность бочкообразного типа. У нижнего компрессионного кольца коническая рабочая поверхность. В утолщенном днище поршня размещена камера сгорания открытого типа. Юбка поршня овально-конусная, с большим диаметром в нижней части. Поршневые пальцы – полые, сделанные из стали хромоникелевой. Их наружная поверхность сделана цементированной и полированной. Палец удерживается двумя стопорными кольцами от осевых перемещений в бобышках. Шатуны – штампованные, из стали. Стержень шатуна в поперечном сечении обладает двутавровой формой. В верхнюю головку шатуна запрессована биметаллическая втулка. Для смазки поршневого пальца в верхней головке сделаны З отверстия. Нижняя головка шатуна сделана разъёмной. Расточку постели нижней головки шатуна под вкладыш делают в сборе с крышкой, поэтому шатун и его нижняя крышка помечены цифровыми клеймами, и заменять крышки на шатунах либо их разворачивать на 180 градусов нельзя.
Шатунные вкладыши – тонкостенные, из сталеалюминиевой ленты с антифрикционным сплавом А06-1. Коленчатый вал двигателя СМД-22 – из чугуна, литой, с увеличенными противовесами, четырьмя шатунными и пятью коренными шейками. Для коренных подшипников использованы тонкостенные вкладыши с антифрикционным сплавом АО2О-1. Чтобы улучшать очистку масла и снижать износ шатунных подшипников в шатунных шейках коленчатого вала предусмотрены полости для очистки масла, дополнительного центробежного типа. Полости шеек с торцов прикрыты резьбовыми заглушками, зашплинтванными, чтобы не допустить их самовывинчивания. Осевое усилие коленвала воспринимают 4 стале-алюмнивых полукольца, которые стоят в расточке блок-картера и крышки третьего коренного подшипника. На переднем конце вала смонтирован блок шестерён. Одна шестерня выполняет привод шестерён распределительных, а другая – привод маслонасоса. На конусной части переднего конца вала находится в закреплённом храповиком положении одноручьевой шкив привода вентилятора и генератора. На заднем конце вала к фланцу прикреплён маховик, шестью болтами. Маховик обеспечивает равномерное вращение коленвала, вывод поршней из «мёртвых точек», и облегчает процесс запуска дизельного двигателя. Во время установки маховика должны совпасть метки на фланце коленвала и на маховике. Для понижения вибраций колен вал и маховик балансируют динамической балансировкой.
Система питания горючим предназначается для очистки и подачи в рабочие полости цилиндров дизеля распылённого дизтоплива в тех количествах, что соответствуют его режиму работы. В состав системы питания входят: топливный насос с регулятором, помпа подкачивающая с насосом ручной подкачки дизтоплива, форсунки, фильтры грубой и тонкой очистки дизтоплива, топливопроводы низкого и высокого давления, топливный бак. Качество работы двигателя зависит от того, насколько чистое в баке дизтопливо, отсутствуют ли в нём примеси воды и воздуха. Для достижения нужной чистоты дизтопливо из бака проходит сначала фильтр грубой очистки, в котором оно избавляется от крупных механических примесей и воды. Затем горючее засасывается толивоподкачивающей помпой и под давлением подаётся в фильтр тонкой очистки. Очищенная таким образом солярка поступает в топливный насос, который гонит её по трубкам высокого давления к форсункам. Когда давление дизтоплива достигает давления затяжки пружины форсунки, игла распылителя форсунки поднимается, и горючее впрыскивается в камеры сгорания. Дизтопливо, которое просочится по зазорам в верхнюю часть корпуса форсунки, будет отведено по трубке слива в фильтр тонкой очистки. Излишек дизтоплива, поданный топливоподкачивающей помпой, через сливной клапан в головке топливного насоса по перепускной трубке вернётся в подкачивающую помпу. При проблемах в работе двигателя, которые могут выражаться в дымном выхлопе, снижении мощности, пропуске вспышек, в трудном пуске мотора есть смысл проверить топливную аппаратуру, в первую очередь, состояние топливных фильтров. Для подачи в цилиндры дозированных порций дизтоплива в строго определённые моменты с левой стороны мотора на нём установлен 4-х плунжерный насос. Топливный насос прикреплён 4-мя болтами к картеру распределительных шестерён, и ещё дополнительно снизу двумя болтами – к специальному кронштейну. В корпусе насоса на двух шарикоподшипниках вращается кулачковый валик. Он получает вращение от шестерни привода, с которой находится в зацеплении шлицевая втулка, установленная на его переднем конце. На хвостовике валика стоит шестерня привода регулятора, а между2- и З-м кулачками размещён эксцентрик для привода топливоподкачивающей помпы. Валик насоса вращается в 2 раза медленней коленвала двигателя. Расположение кулачков на валике – соответствующее порядку работы цилиндров 1-3-4-2. Над кулачковым валиком в корпусе насоса поступательным образом перемещаются толкатели, которые передают движение от кулачков на плунжеры.
Топливный насос имеет всережимный регулятор центробежного типа, который в автоматическом ритме, в зависимости от степени нагрузки, изменяет мощность двигателя, делая его работу на заданном режиме максимально устойчивой и экономичной. Регулятором также ограничивается максимальная и поддерживается минимально-устойчивая частота вращения коленвала.
В составе системы питания воздухом, предназначенной для его очистки от пыли и подачи в цилиндры, – воздухоочиститель, турбокомпрессор и впускной коллектор. Турбокомпрессор ТКР 8,5Н-1 – центробежный одноступенчатый компрессор с радиальной центростремительной турбиной спирального канала («улиткой»).
СМД-22 известен как доступный по цене, простой в техническом обслуживании и ремонте, выносливый, надёжный и неприхотливый мотор. При грамотной эксплуатации и регулярном техническом обслуживании, моторесурс до капитального ремонта составляет не менее 10-ти тысяч моточасов. Мотор не нуждается в создании новых сервисных центров, поскольку на территории России больше сотни предприятий без проблем отремонтируют эту «классику» – двигатели СМД известны всем. Несмотря на всю архаичность данной модели, использование данного типа двигателей в качестве силового агрегата к сельхозтехнике, спецтехнике, мобильных энергоустановок всё ещё имеет в России широкие перспективы.
Поддержать канал можно лайком, комментарием, рекомендовать его друзьям и знакомым в соцсетях, а также финансово: https://yoomoney.ru/to/4100116924988618
