E-materiały do kształcenia zawodowego

Ciągnik rolniczy jako podstawowa jednostka napędowa w rolnictwie

ROL.02. Eksploatacja pojazdów, maszyn, urządzeń i narzędzi stosowanych w rolnictwie – mechanik‑operator pojazdów i maszyn rolniczych 834103

ROL.02. Eksploatacja pojazdów, maszyn, urządzeń i narzędzi stosowanych w rolnictwie – technik mechanizacji rolnictwa i agrotroniki 311515

Materiały eksploatacyjne i konserwacja ciągników rolniczych

GRAFIKA INTERAKTYWNA

12

Spis treści

1. Układ hamulcowy1. Układ hamulcowy

2. Układ przeniesienia napędu2. Układ przeniesienia napędu

3. Układ napędowy3. Układ napędowy

4. Układ kierowniczy4. Układ kierowniczy

5. Układ elektryczny oraz akumulator5. Układ elektryczny oraz akumulator

6. Silnik6. Silnik

7. Układ paliwowy7. Układ paliwowy

8. Wyposażenie ciągnika rolniczego8. Wyposażenie ciągnika rolniczego

9. Konserwacja ciągników rolniczych9. Konserwacja ciągników rolniczych

10. Miejsce na notatki10. Miejsce na notatki

1

1. Układ hamulcowy

Głównym zadaniem układu hamulcowego jest zatrzymanie pojazdu rolniczego lub zmniejszenie jego prędkości.
Układ hamulcowy składa się z dwóch oddzielnych mechanizmów:

  • mechanizmu hamulcowego,

  • zespołu elementów uruchamiającego mechanizm hamulcowy.

Mechanizmy hamulcowe:

  • taśmowy – stosowany jako hamulec postojowy, używany przy momencie obrotowym,

  • szczękowy – mechanizm osiągający dużą siłę hamowania,

  • tarczowy – stosowany w bardzo dużych pojazdach, nie tylko rolniczych.

Mechanizm taśmowy
  • stosowany jako hamulec postojowy,

  • wykorzystywany we wzmacniaczach momentu obrotowego.

R1JEEt8LcY8bA1
Schemat przedstawia budowę układu hamulcowego taśmowego. W centralnej części znajduje się okrąg podzielony na cztery części pionową i poziomą linią, które krzyżują się pośrodku. Do poziomej średnicy okręgu prowadzi z lewej strony strzałka. W środku okręgu znajduje się również drugi, mniejszy okrąg ze śrubą w kształcie sześcioramiennej gwiazdy. Jest to element obrotowy, co pokazuje strzałka prowadząca z prawej w lewą stronę wzdłuż krawędzi mniejszego okręgu. Większy okrąg – bęben hamulcowy otaczają cienkie warstwy na jego obwodzie. Pierwsza zewnętrzna warstwa posiada regularnie rozłożone, półokrągłe wypustki – jest to taśma hamulcowa z przynitowaną okładziną cierną. Kolejna cienka warstwa wgłąb to właśnie okładzina, która bezpośrednio otacza bęben hamulcowy. Pomiędzy bębnem a okładziną widoczna jest pusta przestrzeń – luz. Na górze rysunku widoczna jest część równoległej do podłoża płaszczyzny ze śrubą, od której w dół prowadzi sprężyna łącząca się z niewielkim okręgiem, który także otacza taśma hamulcowa. Od tego okręgu w górę prowadzi śruba regulacyjna oznaczona na schemacie jako długa, prosta linia umieszczona w tulei, wystająca z niej od góry i prowadząca w dół do kolejnego, prostopadłego do podłoża elementu. Jest to dźwignia zaciskowa, krzyżująca się z elementem, na końcu którego również widoczny jest okrąg owinięty odchodzącą od bębna taśmą hamulcową. Do podstawy dźwigni hamulcowej przymocowany jest prostopadły do niej długi, cienki element, na którym opiera się bęben.
Układ hamulcowy taśmowy
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Mechanizm szczękowy
  • powszechnie stosowany mechanizm hamulcowy,

  • osiąga duże siły hamowania,

  • skuteczny w działaniu.

RNwxxw3O2SgWx1
Schemat przedstawia budowę układu hamulcowego szczękowego. W centralnej części znajduje się okrąg podzielony na dwie części pionową linią, przechodzącą przez środek. W środku okręgu znajduje się również drugi, mniejszy okrąg ze śrubą w kształcie sześcioramiennej gwiazdy. Większy okrąg – bęben hamulcowy otaczają dwie cienkie warstwy na jego obwodzie. W środku okręgu widać wychodzące od dołu, łączące się ze sobą szczęki hamulcowe. Są dość grube, mają kształt litery U i niemal łączą się ze sobą w górnej części okręgu. Na końcu każdego z ramion znajdują się dwa niewielkie okręgi z pionową i poziomą średnicą przecinającą się pośrodku. Na zewnątrz szczęk hamulcowych widać dwie cienkie warstwy- jest to wykładzina cierna. Pomiędzy wykładziną cierną a bębnem znajduje się pusta przestrzeń, jest to luz. Szczęki hamulcowe na dole łączy krzywka rozpierająca – pionowy trzpień węższy na dole i szerszy na górze. Na dole trzpień łączy się z dźwignią, która tworzy z nim kolanko skierowane w prawą stronę. Pozioma część jest prosta, szersza z lewej strony, wychodzi z niej węższa część z przerywanymi liniami wewnątrz. Równolegle do niej prowadzi w prawo niewielka strzałka.
Układ hamulcowy szczękowy
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Mechanizm tarczowy
  • rodzaj hamulca, w którym na powierzchnię czołowej tarczy oddziałują siły tarcia,

  • stosowany w bardzo dużych pojazdach, nie tylko rolniczych.

R4DXJuKhO8q5X1
Schemat przedstawia budowę układu hamulcowego tarczowego. Składa się z dwóch rysunków. Na ilustracji z lewej strony widać element posiadający w centrum płaską, prostokątną część z linią przerywaną będącą jego osią symetrii. Odchodzą od niego w górę i w dół dwie równoległe do siebie linie – tarcze cierne, pomiędzy którymi są dwa pionowe prostokąty – tarcze dociskowe połączone kołem opartym na kolejnym, wychodzącym z podłoża prostokącie. W centralnej części drugiej ilustracji znajdującej się z prawej strony widoczny jest okrąg podzielony na cztery części pionową i poziomą linią, przecinającymi się ze sobą pośrodku. W środku okręgu znajduje się również drugi, mniejszy okrąg tworzący z kolejnym okręgiem cienki pierścień. Otacza je większy, zewnętrzny okrąg. Nad nimi, widoczny jest prostokąt z zagiętymi w dół rogami i niewielką kulką rozpierającą w środku. Taki sam element umieszczony jest we wgłębieniu znajdującego się powyżej, zbudowanego z dwóch części prostokąta. Części te są nieznacznie przesunięte względem siebie, a kulka rozpierająca jest pomiędzy nimi. Z dołu od okręgu odchodzą dwie symetryczne podstawki, które połączone są schodzącymi się pośrodku, skośnymi przewodami, które łączą się w jeden przewód prostopadły do podłoża. Łączy się on z kolei z równoległym do podłoża przewodem. Po prawej stronie na jego powierzchni znajduje się niewielki okrąg, z którego w górę odchodzi odwrócony trójkąt równoboczny z płaszczyzną zbudowaną z małych, równoległych rombów u podstawy. Jest to element obrotowy, co sugerują półokrągłe strzałki skierowane w górę i w dół. Dalej element ten prowadzi do kolejnego niewielkiego okręgu, od którego prostopadle w górę prowadzi cienki przewód – cięgło hamulca ręcznego. Po lewej stronie równoległego do podstawy przewodu umieszczony jest pionowy prostokąt z cienkim przewodem u góry w kształcie litery L i niewielkim okręgiem u podstawy. Jest to siłownik hamulca.
Układ hamulcowy tarczowy
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Mechanizmy uruchamiające hamulec:

  • mechaniczny – przenosi siłę za pomocą układu dźwigni bez zmiany jej wartości z hamulca na mechanizm hamulcowy,

  • hydrauliczny – środkiem przenoszącym siłę jest płyn hamulcowy, tworzy go układ hydrauliczny,

  • pneumatyczny – środkiem przenoszącym siłę jest powietrze, tworzy go układ pneumatyczny.

R1Ls7VPvccdV11
Schemat przedstawiający układ pneumatyczny ciągnika rolniczego. Pojazd umieszczono na nim w przekroju wzdłużnym. Na schemacie pokazany został jedynie ogólny zarys ciągnika. Obejmuje on prawe koło osi przedniej i tylnej, maskę ciągnika umieszczoną z przodu i błotnik koła tylnego. Pojazd nie posiada dachu. W około 2/3 długości znajduje się drążek kierowniczy zakończony kierownicą, dźwignia zmiany biegów oraz pedał hamulca. Na schemacie wyróżnione zostały elementy wchodzące w skład pneumatycznego układu hamującego przyczepy. Na samym przodzie pojazdu, w okolicach silnika, ulokowana została sprężarka. Przy niej zamontowany jest odolejacz, który służy do usunięcia oleju ze sprężonego powietrza. Od niego odchodzi przewód pneumatyczny, który swoje ujście ma w górnej części zbiornika powietrza, umieszczonego za kołami osi przedniej. Od zbiornika powietrza, z jego prawej strony, odbiega przewód pneumatyczny. Dochodzi on do lewej strony zaworu sterującego. Zawór sterujący posiada suwak, który połączony jest bezpośrednio z pedałem hamulca. W chwili, gdy hamulec nie zostaje wciśnięty to szczelina w zaworze sterującym pozostaje całkowicie zamknięta. W zależności od siły z jaką operator naciśnie pedał to następuje stopniowe rozwarcie szczeliny, powodujące spadek ciśnienia w przewodzie łączącym ciągnik z przyczepą, powodujące uruchomienie hamulca przyczepy i jej zahamowanie Zawór sterujący z prawej strony połączony jest za pomocą przewodu pneumatycznego ze złączem pneumatycznym, które umieszczone w tylnej części pojazdu. Do niego przyłączane są złącza należące do układu hamulcowego, w który wyposażona jest przyczepa.
Układ pneumatyczny
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Mechanizm mechaniczny
  • tworzy go zespół dźwigni lub linek,

  • przenosi siłę bez zmiany jej wartości z pedału hamulca na mechanizm hamulcowy.

RurcLrCgRETnN1
Schemat przedstawia budowę układu hamulcowego mechanicznego. W centralnej części znajduje się okrąg podzielony na dwie części pionową linią, przechodzącą przez środek. W środku okręgu znajduje się również drugi, mniejszy okrąg ze śrubą w kształcie sześcioramiennej gwiazdy. Większy okrąg – bęben hamulcowy otaczają dwie cienkie warstwy na jego obwodzie. W środku okręgu widać wychodzące od dołu, łączące się ze sobą szczęki hamulcowe. Są dość grube, mają kształt litery U i niemal łączą się ze sobą w górnej części okręgu. Na końcu każdego z ramion znajdują się dwa niewielkie okręgi z pionową i poziomą średnicą przecinającą się pośrodku. Na zewnątrz szczęk hamulcowych widać dwie cienkie warstwy- to wykładzina cierna. Pomiędzy wykładziną cierną a bębnem znajduje się pusta przestrzeń, jest to luz. Szczęki hamulcowe na dole łączy krzywka rozpierająca – pionowy trzpień węższy na dole i szerszy na górze. Na dole trzpień łączy się z dźwignią, która tworzy z nim kolanko skierowane w prawą stronę. Pozioma część jest prosta, szersza z lewej strony, wychodzi z niej węższa część z przerywanymi liniami wewnątrz, która łączy się z kolumną kierownicy. Równolegle do podłoża prowadzi w prawo niewielka strzałka. Od kolumny kierownicy w lewo prowadzi zygzakowata linia do pedała hamulcowego, a w górę odchodzi od niej cienka wajcha wychodząca z prostokątnej podstawy – jest to dźwignia hamulca ręcznego.
Układ hamulcowy mechaniczny
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Mechanizm hydrauliczny

Układ, którego zadaniem jest przekazywanie ciśnienia wytworzonego w jednym miejscu do innego punktu. Wszystko odbywa się za pośrednictwem cieczy.
Do elementów tego układu należą:

  • pompa hydrauliczna – zamienia energię mechaniczną na energię hydrostatyczną;

  • cylinder hydrauliczny – element, którego zadaniem jest wywieranie siły liniowej za pomocą cieczy hydraulicznej (oleju);

  • zawór – zamyka otwory i reguluje przepływ płynów przez przewody, dodatkowo reguluje ciśnienie i sposób uwalniania ciśnienia;

  • silnik hydrauliczny – zamienia energię potencjalną lub kinetyczną cieczy w energię mechaniczną, działa odwrotnie niż pompa hydrauliczna, tworzy go układ hydrauliczny, środkiem przenoszącym siłę jest płyn hamulcowy.

R15GIgbngd1rI1
Grafika przedstawia schemat mechanizmu hydraulicznego. Począwszy od lewe strony rysunku na grafice wyszczególniono i zaznaczono pompę hydrauliczną zębatą w postaci prostopadłościanu z wieczkiem i wypustką umieszczonym z prawej strony. Od obu boków prostopadłościanu prowadzą dwa przewody. Lewy z nich prowadzi do rozdzielacza – grubszego przewodu, który łączy się z dużym, prostopadłościennym zbiornikiem. Na wierzchu zbiornika znajduje się walcowaty filtr, łączący się przewodem z prostopadłościanem z licznymi dźwigniami, które odchodzą od niego w górnej części. Do tego prostopadłościanu dochodzi również drugi z przewodów wychodzący od pompy hydraulicznej zębatej, a na jego spodzie znajduje się zawór bezpieczeństwa. Prowadzą od niego także kolejne cienkie przewody, które łączą się z parzystymi, walcowatymi, poziomo umieszczonymi elementami - siłownikami hydraulicznymi dwustronnego działania, a dalej z zaworami dławiąco hamującymi. Na końcu instalacji widoczny jest długi, cienki, walcowaty element, do którego prowadzą dwa cienkie przewody – jest to siłownik hydrauliczny jednostronnego działania.
Mechanizm hydrauliczny
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Zastosowanie układów hydraulicznych pozwala uzyskać:

  • możliwość płynnej regulacji prędkości,

  • możliwość realizacji różnych rodzajów ruchów (liniowe, obrotowe),

  • możliwość zasilania urządzeń oddalonych od źródła energii,

  • możliwość większego obciążenia i łatwość w zabezpieczeniu przed przeciążeniem.

W ciągnikach rolniczych układ hydrauliczny zapewnia możliwość zmiany pozycji maszyny zawieszanej na trzypunktowym układzie zawieszenia oraz zapewnia możliwość wykorzystania energii hydraulicznej do zasilania odbiorników zewnętrznych. Tymi odbiornikami mogą być m.in. siłowniki hydrauliczne (wykorzystywane np. do zmiany położenia elementów roboczych maszyn) lub silniki hydrauliczne o ruchu obrotowym (napędzające obrotowe elementy robocze maszyn).

Do większości układów hydraulicznych możemy zaliczyć:

  • zbiornik z cieczą hydrauliczną,

  • zawór zwrotny,

  • pompę hydrauliczną,

  • filtry,

  • zawór określający dopływ cieczy do silnika hydraulicznego,

  • silnik hydrauliczny,

  • zawór regulujący dopływ cieczy do siłownika hydraulicznego,

  • siłownik hydrauliczny.

RYiXeR3bzyRyS1
Grafika przedstawia schemat układu hydraulicznego. Z lewej strony przedstawiono widok z boku, z prawej widok z góry. Na widoku z boku zaznaczono elementy takie jak dźwignia wychodząca od elementu w kształcie leżącej na boku litery U - siłownika, w którym znajduje się mały okrąg. Prowadzi od niego prosta linia, która łączy się z kolejnym małym okręgiem, a w górę od niej biegnie linia skośna do następnego małego okręgu, połączonego z wierzchołkiem odwróconego trójkąta równoramiennego mającego za podstawę odcinek z dochodzącymi do niego skośnymi liniami. Kolejny element schematu to ramię podnośnika – prosty odcinek biegnący pod skosem w dół do kolejnego niewielkiego okręgu. Odcinek ten krzyżuje się z następnym odcinkiem zakończonym na obu końcach niewielkimi okręgami – ten z lewej strony jest połączony z wierzchołkiem trójkąta równoramiennego mającego za podstawę odcinek z dochodzącymi do niego skośnymi liniami – jest to łącznik górny. Od okręgu kończącego schematycznie wyobrażone ramię podnośnika biegnie w dół kolejna linia zakończona niewielkim okręgiem – wieszak. Łączy się on z poziomym odcinkiem przedstawiającym cięgło dolne. Odcinek ten zakończony jest na obu końcach niewielkimi okręgami – ten z lewej strony jest połączony z wierzchołkiem odwróconego trójkąta równoramiennego mającego za podstawę odcinek z dochodzącymi do niego skośnymi liniami. W lewej dolnej połowie ilustracji znajduje się duży okrąg podzielony na pół dwoma osiami symetrii: pionową i poziomą, które krzyżują się pośrodku. Jest to oś tylnych kół ciągnika. Na schemacie przedstawiającym widok z góry zaznaczono element w kształcie przewróconej na bok litery U, wewnątrz której znajduje się kolejna, mniejsza, przewrócona na bok litera U z elementem w kształcie litery T, który od jego odbicia lustrzanego oddziela prosta linia. Prowadzi ona do linii przerwanej, za którą znajduje się równoległa do niej linia prosta. Po obu jej stronach znajdują się ułożone po obu jej stronach symetrycznie w odbiciu lustrzanym umieszczone odcinki z dochodzącymi do nich skośnymi liniami. Jest to dźwignia. Pod skosem w górę i w dół od jej krańców prowadzą proste linie - ramiona podnośnika, łączące się z dwoma równoległymi do siebie i do podłoża liniami, na których początku i pośrodku znajdują się elementy w kształcie przewróconej litery U – są to wieszaki. Oba te elementy: ramiona podnośnika i wieszaki przecinają pod skosem dwa symetryczne, lustrzane odcinki – cięgła dolne. Pośrodku schematu znajduje się prostopadły do podłoża odcinek rozpoczynający się elementem w kształcie przewróconej na bok litery U, która opiera się na odcinku z dochodzącymi do niego skośnymi liniami – to oś kół tylnych ciągnika.
Układ hydrauliczny – widok z boku oraz widok z góry
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RJorCwESyBbd11

Materiały eksploatacyjne
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RcGKrH7ZzEqWa1
Grafika przedstawia schemat układu hamulcowego hydraulicznego. Na schemacie zaznaczono następujące elementy: Rozpieracz hydrauliczny, który zamieszczony jest wewnątrz ogromnej, okrągłej tarczy, do której przymocowany jest długi, wygięty przewód. Przewód ten łączy się z podstawą całego układu. Kolejnym elementem jest zbiornik płynu hamulcowego, który umieszczono wyżej, nad podstawą układu. Płyn ze zbiornika spływa poprzez podłużny przewód do do pompy hamulcowej. Pompa hamulcowa znajduje się w podstawie układu. Widoczny jest zawór i przewody w obudowie układu. Na rysunku oznaczono jeszcze dwa elementy opisane jako luz. Jeden z nich znajduje się w podstawie układu, tuż obok przewodu biegnącego do zbiornika z płynem hamulcowym. Drugi luz umiejscowiony wewnątrz rozpieracza hydraulicznego, z jego prawej stronie, na średnicy tarczy.
Układ hamulcowy hydrauliczny
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Okładziny cierne stosowane w układzie hamulcowym

Występują w postaci nakładek w klockach hamulcowych, taśm hamulcowych lub okładzin szczęk hamulcowych. Są przyklejane lub mocowane za pomocą nitowania.

Okładziny cierne wykonuje się z materiałów, które odznaczają się wysokim współczynnikiem tarcia oraz odpornością na ścieranie, wysoką temperaturę i duże naciski.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

2

2. Układ przeniesienia napędu

R1ZRAXYzSeT7f1
Grafika przedstawia mechanizm przeniesienia napędu ciągnika rolniczego gąsienicowego w przekroju wzdłużnym. Jest to symetryczny układ, pośrodku którego biegnie oś symetrii, a po obu stronach bliźniacze elementy. W centralnej części schematu widoczna jest przekładnia główna, składająca się z równoległej do podłoża, stożkowatej zębatki, połączonej pod kątem prostym z większą, stożkowatą zębatką umieszczoną na wałku równoległym do podłoża. Prowadzą do niego skierowane na zewnątrz z góry i z dołu strzałki. Dalej do zewnątrz nad i pod wałkiem znajdują się symetryczne sprzęgła boczne, ukazane jako prostopadły do wałka, grubszy odcinek z systemem wnikających pomiędzy siebie, równoległych, cienkich linii. Kolejno wałek łączy się po obu końcach zwolnicami - przekładniami zębatymi montowanymi przy kołach napędowych ciągnika w postaci taśm z rozłożonymi regularnie na ich obwodzie licznymi wypustkami. Po obu stronach mechanizmu widoczne są koła napędzające gąsienicę jako jego krańcowy element. Mają postać cienkich, ukazanych w przekroju bocznym obręczy z wypustkami rozłożonymi regularnie na ich obwodzie.
Mechanizmy przeniesienia napędu ciągnika rolniczego gąsienicowego
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Jest to układ podzespołów, którego celem jest przeniesienie energii mechanicznej z silnika do kół pojazdu.
W tradycyjnym układzie przeniesienia w ciągniku rolniczym wyróżnić możemy:

  • sprzęgło główne – jego zadaniem jest płynne rozłączanie i załączenia momentu obrotowego silnika od pozostałych elementów układu napędowego;

  • reduktor – ma za zadanie zmianę momentu obrotowego;

  • skrzynię przekładniową - daje możliwość zmiany prędkości jazdy, zmianę pracy ciągnika podczas postoju i umożliwia jazdę w tył;

  • rewers – element skrzyni przekładniowej umożliwiający zmianę kierunku jazdy (przód–tył);

  • tylny most napędowy – zmienia kierunek przekazania napędu ze wzdłużnego na poprzeczny, a mechanizm różnicowy wbudowany w tylny most umożliwia uzyskanie różnych prędkości obrotowych na kołach napędowych;

  • zwolnica (przekładnia końcowa) – przekładnia zębata montowana przy kołach napędowych ciągnika rolniczego; stosuje się je głównie w celu zwiększenia momentu obrotowego, a tym samym zmniejszenia obrotów przy kołach, dzięki czemu wszystkie inne elementy układu przeniesienia napędu pracują na większych obrotach.

R2toKGtWBwQYm1
Schemat przedstawiający budowę trzybiegowej skrzyni przekładniowej. Skrzynia przekładniowa połączona jest od lewej strony z silnikiem za pomocą sprzęgła. Wał wchodzący do skrzyni od strony napędowej określany jest jako wał napędowy. Na jego końcu osadzone jest nieduże koło zębate. Zazębia się z kołem zębatym o większej średnicy, które umieszczone jest na wale usytuowanym równolegle do wału napędowego. Wał ten nie wychodzi ze skrzyni przekładniowej – stosowany jest tylko w jej obrębie. Z tego powodu określa się go jako wał pośredni. Ze względu na to, że koło zębate napędowe jest mniejsze od napędzanego to następuje redukcja momentu przekazywanego z silnika. Na prawo od koła napędzanego na wale pośrednim osadzone są kolejno trzy koła zębate. Każde z nich charakteryzuje się inną wielkością. Odpowiadają one konkretnym biegom. Równolegle do wału pośredniego i współosiowo do wału napędowego znajduje się wał główny. Wychodzi on ze skrzyni przekładniowej do przekładni głównej. Na wale głównym osadzone są w pewnej odległości od siebie dwa koła przesuwne – koło „a” oraz koło „b”. Każde z nich charakteryzuje się inną wielkością. Na schemacie koła przesuwne oraz koła osadzone na wale pośrednim nie sprzęgają się ze sobą. W momencie zmiany biegu za pomocą drążka zmiany biegów koła na wale głównym ulegają przesunięciu. W zależność od zastosowanego biegu sprzęgnięciu ulegają inne koła. Ze względu na różnicę w wymiarach to na różnych biegach uzyskiwane są różne przełożenia, a w konsekwencji pojazd jest w stanie poruszać się z inną prędkością. Na wale głównym, oprócz kół przesuwnych, osadzone są widełki. Ilość widełek odpowiada ilości kół przesuwnych. Ich drugi koniec zamontowany jest na stałe na odpowiednim wodziku. Wodziki to cienkie wałki, które połączone są z drążkiem skrzyni biegów. W zależności od tego jaki bieg zostaje zastosowany to przesunięciu ulega odpowiedni wodzik. W konsekwencji, dochodzi do sprzężenia ze sobą odpowiednich kół i zmiany przełożenia. Drążek skrzyni biegów dodatkowo wyposażony jest w blachę prowadzącą. Posiada ona liczbę rowków adekwatną do ilości biegów, jakie posiada dany pojazd. Przy zmianie biegu na pożądany drążek zostaje „wsunięty” w odpowiedni rowek.
Zasada budowy trzybiegowej skrzyni przekładniowej
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1FV6gZjAR2ZG1

Materiały eksploatacyjne
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

3

3. Układ napędowy

R1ZkX0vsZbVQO1
Grafika przedstawia schemat obrazujący mechanizm napędowy ciągnika i jego elementy składowe. Widoczne są dwa koła połączone stalowa konstrukcją. Na grafice zaznaczono takie elementy jak: Sprzęgło. Znajduje się w tylnej część rysunku. Ma podstać wałka, których końce zakończone są tarczami. Tarcza na prawym końcu ma większą średnicę i gładkie krawędzie, tarcza na lewym końcu ma mniejszą średnicę i ząbkowane krawędzie. Nad wałkiem narysowano strzałkę sugerującą, że sprzęgło kręci się w prawą stronę. Nad strzałką zapisano: mały moment obrotowy silnika. Kolejnym elementem znajdującym się za sprzęgłem jest przekładnia skrzyni biegów. Podobnie jak sprzęgło, ma postać wałka, którego końce zakończone są tarczami, z tą różnicą, że obie tarcze mają ząbkowane krawędzie. Przekładnia skrzyni biegów umieszczona jest poniżej sprzęgła. Dalej widoczny jest kolejny wałek, którego prawy koniec zakończony jest większą tarczą o ząbkowanej krawędzi, a lewy koniec stożkowatą końcówką, o gładkiej powierzchni. Tym końcem wałek styka się z przekładnia główną mechanizmu napędowego. Przekładnia główna ma postać tarczy z wyżłobionymi krawędziami. W środkowej części tarczy znajduje się mechanizm różnicowy. Widoczne są cztery wypukłe, podłużne elementy rozłożone na tarczy. Przekładnia główna osadzona jest na wałku, który łączy ze sobą koła ciągnika. Wał po lewej stronie łączy się z przekładnią zwolnicy. Jest to niewielka tarcza o ząbkowanej krawędzi, która bezpośrednio styka się z dużą tarczą o ząbkowanej krawędzi należącą do koła ciągnika. Wewnątrz koła narysowano strzałkę, oznaczono kierunek ruchu: w prawą stronę. Wał, na którym osadzona jest przekładnia główna również po prawej stronie łączy się z przekładnią zwolnicy lewego koła ciągnika. Dodatkowo na feldze koła ciągnika oznaczono duży moment na osiach kół jezdnych. Na podłożu, obok koła narysowano strzałkę w lewą stronę, oznaczono miejsce jako siłę traconą na toczenie ciągnika. Strzałka skierowana w prawą stronę oznacza siłę na kole.
Mechanizm napędowy ciągnika i jego elementy składowe
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1WboB50XBWYA1
Grafika przedstawia schemat mechanizmu napędowego ciągnika w przekroju wzdłużnym. Na grafice zaznaczono elementy takie jak tuleja napędu WOM z cyfrą 1 – poziomy element z pustą przestrzenią wewnątrz i grubymi ściankami, wewnątrz której znajduje się zaznaczony cyfrą 2 wałek skrzyni przekładniowej. Poniżej widoczne jest oznaczone cyfrą 3 łożysko wyciskowe, a prostopadle, poniżej od tulei, cienki element - tarcza napędowa WOM oznaczona cyfrą 4. Niżej, oznaczona cyfrą 5 znajduje się śruba regulacyjna tarczy dociskowej, wokół której znajduje się owinięta sprężyna I stopnia z cyfrą 6. Równolegle do tarczy napędowej umieszczony jest kolejny element – oznaczona siódemką tarcza cierna napędu skrzyni przekładniowej wyobrażona na schemacie jako cienka, czarna, pionowa linia. Nad tuleją z kolej znajduje się tarcza dociskowa pośrednia oznaczona cyfrą 8, a z prawej jej strony zaznaczone cyfrą 9 koło zamachowe. Cyfrą 10 oznaczono tarczę dociskową pierwszego stopnia, a cyfrą 11 tarczę dociskową drugiego stopnia, która bezpośrednio sąsiaduje z kołem zamachowym. Na ilustracji w układzie pionowym występuje jeszcze oznaczona cyfrą 12 sprężyna talerzowa II stopnia, a równolegle do niej podłużna, pionowa dźwignia wyłączająca oznaczona cyfrą 13. Mechanizm napędowy ciągnika osadzony jest na poziomym elemencie z pokrętłami na spodniej stronie.
Mechanizm napędowy ciągnika
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

4

4. Układ kierowniczy

Jest jednym z najistotniejszych układów w ciągniku rolniczym, wpływa bezpośrednio na bezpieczeństwo ruchu drogowego. Głównym zadaniem układu kierowniczego jest zmiana kierunku ruchu w wyniku skrętu kół przednich (w większości ciągników kołowych). W ciągnikach z napędem na cztery koła stosowany jest również tzw. przegubowy układ kierowniczy, a w ciągnikach gąsienicowych zmiana kierunku ruchu odbywa się poprzez wyłączanie napędu jednej gąsienicy wraz z jej ewentualnym hamowaniem. Układ kierowniczy powinien również samoczynnie utrzymywać kierunek jazdy na wprost, zapewniać po skręcie kół ich samoczynny powrót do jazdy na wprost i zapewniać toczenie się kół skrętnych bez poślizgu podczas skrętu.

Do elementów mechanicznego układu kierowniczego należą:

  • koło kierownicy – element służący do zmiany kierunku jazdy;

  • kolumna kierownicza – służy do przeniesienia momentu obrotowego z koła kierownicy na przekładnię kierowniczą;

  • przekładnia kierownicza – jest głównym zespołem mechanizmu kierowania;

  • ramię przekładni kierowniczej – bierze udział w procesie przenoszenia obrotu kierownicy na koła skrętne;

  • drążek podłużny – stanowi połączenie przekładni kierowniczej z z ramieniem zwrotnicy;

  • ramię zwrotnicy – łączy drążek podłużny lub poprzeczny ze zwrotnicą i zamienia siłę z drążka na moment obrotowy zwrotnicy;

  • zwrotnica – element zawieszenia, jest odpowiedzialna za prowadzenie koła pojazdu w pozycji przewidzianej przez zawieszenie i układ kierowniczy;

  • drążek poprzeczny – łączy ramiona zwrotnic w układach kierowniczych z jednym drążkiem podłużnym, występuje również w przekładniach kierowniczych z mechanizmami wspomagającymi.

Przekładnie kierownicze w ciągnikach rolniczych mogą być stożkowe, ślimakowe lub śrubowe. Są to przekładnie mechaniczne, w których podczas wykonywania skrętu występują duże opory. Opory te zależą od obciążenia kół skręcających i rodzaju podłoża. W celu zmniejszenia oporów, trudnych do pokonania dla operatora, ciągniki są wyposażane w mechanizmy hydrauliczne wspomagające układ.

We współczesnych ciągnikach rolniczych jednymi z najbardziej złożonych i zaawansowanych elementów są układy kierownicze hydrauliczne. Hydraulikę siłową bardzo szybko zaczęto wykorzystywać w rolnictwie przede wszystkim dzięki jej wydajności i możliwości usprawnienia pracy.

RxdisL6CjtlDq1
Na grafice znajduje się schemat układu kierowniczego. W górnej części widoczny jest układ przedstawiony schematycznie, zaznaczono na nim pionowy element z zaznaczoną osią symetrii, od której odchodzi w górę ukośny uchwyt. U jego podstawy znajduje się poziomy element z zaznaczoną osią symetrii. Oznaczono czarny punkt znajdujący się na jego spodniej stronie – jest to obejma z czopikiem, a dalej niewielki twór ustalający. Z prawej strony elementu zaznaczono wysuwane ramię osi. Wewnątrz elementu poziomego znajduje się część rurowa osi w postaci tulei. Poniżej widoczny jest układ kierowniczy samochodu. Z prawej strony umieszczona jest kierownica, od której odchodzi w dół wał kierowniczy, kończący się wycinkiem koła talerzowego. Występuje on w połowie elementu w kształcie odwróconej litery U, od której prowadzą dwa ramiona mechanizmu. Dalej ciągną się dwa parzyste, równoległe drążki kierownicze zakończone przegubami kulistymi. Prowadzą od ich na zewnątrz wąsy kierownicze w postaci metalowych elementów połączone ze sobą belką, a na jej środku znajduje się otwór sworznia. Po obu stronach belki osadzone są koła, którymi można sterować za pomocą osi zwrotnicy. Na belce widoczne są również obejmy oraz wysuwane ramiona osi. Z kolei koła umieszczone są na czopie koła.
Układ kierowniczy
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

5

5. Układ elektryczny

To układ, którego głównym zadaniem jest dostarczenie prądu niezbędnego do funkcjonowania pozostałych układów, w tym przede wszystkim do uruchomienia silnika. Do układu elektrycznego należą:

  • akumulator – generuje prąd konieczny do uruchomienia silnika, zazwyczaj w ciągnikach używane są dwa rodzaje: kwasowo‑ołowiowe oraz AGM (ang. absorbent glass mat). Przy wymianie należy brać pod uwagę pojemność i natężenie prądu rozruchowego akumulatora;

  • alternator – dawniej określany jako prądnica, odpowiada za generowanie prądu potrzebnego do działania odbiorników już po włączeniu silnika. Prąd jest wytwarzany poprzez wirowanie elektromagnesu wewnątrz stojana, nieruchomej części alternatora. Indukowany prąd ma przebieg sinusoidalny, jego napięcie jest trzyfazowe, po czym prąd przemienny przetwarzany na prąd stały i trafia do akumulatora;

  • odbiorniki prądu – to punkty i urządzenia zasilane prądem, np. żarówki, radio, port USB, podświetlenie deski rozdzielczej, wentylator itd.;

  • bezpieczniki – zazwyczaj montowane w jednym miejscu (konsola), chronią odbiorniki prądu przed zwarciem lub gwałtownym dopływem prądu;

  • okablowanie – rozprowadza prąd do odbiorników, powinno być dobrane zgodnie z zaleceniami producenta.

Akumulator
R6zFMCmedkKmV1
Grafika przedstawia budowę akumulatora ołowiowego. Na grafice znajduje się również reakcja chemiczna obrazująca zachodzące na anodzie oraz katodzie reakcje. Pierwsza reakcja: Pb + 2H2SO4 _ PbO2. Nad cząsteczką ołowiu zapisano minus oraz katoda. Nad dwiema cząsteczkami kwasu siarkowego zapisano elektrolit, nad cząsteczką tlenku ołowiu zapisano plus oraz anoda. Druga reakcja: PbSO4 + 2H2O + PbSO4 . Nad siarczkiem ołowiu zapisano minus oraz katoda, nad dwiem cząsteczkami wody zapisano elektrolit, a nad siarczkiem ołowiu zapisano plus oraz anoda. Na grafice zaznaczono następujące elementy budowy: Korek wlewu, znajdujący się w górnej części akumulatora. Mostek łączący zespół kwadratowych płyt dodatnich. Pomiędzy płytami znajdują się przekładki. Dalej na rysunku rozrysowano układ płytek, który w kolejności od lewej do prawej składa się z następujących elementów: przekładka, płyta dodatnia, przekładka, przekładka izolacyjna, płyta ujemna, zespół płyt ujemnych. Dalej na obudowie akumulatora widoczny jest niewielki cylinder, to biegun ujemny. Po przeciwnej stronie akumulatora znajduje się biegun dodatni. Obok znajduje się drugi rysunek przedstawiający jak poprzekładane są miedzy siebie przekładki izolacyjne z biegunem dodatnim, płyty ujemne z biegunem ujemnym. Zespół każdych płytek połączony jest mostkiem. Trzeci rysunek przedstawia odbudowę akumulatora, ma postać prostopadłościany z dwoma cylindrami na górnej powierzchni.
Budowa akumulatora ołowiowego.
Anodę stanowi metaliczny ołów, natomiast katodę – tlenek ołowiu.
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

6

6. Silnik

Silnik spalinowy

Maszyna cieplna, w której w wyniku spalania paliwa zostaje wytworzona energia cieplna, zamieniana następnie na energię mechaniczną. W trakcie rozwoju motoryzacji powstało wiele rozwiązań technologicznych oraz usprawnień. Wyróżniamy wiele modeli silników i dzielimy je na rodzaje ze względu na:

  1. Cykl pracy:

  • dwusuwowe – cykl pracy odbywa się w dwóch suwach tłoka, przy czym suwem określamy ruch od jednego skrajnego położenia tłoka do drugiego skrajnego położenia tłoka;

  • czterosuwowe – cykl pracy odbywa się w czterech suwach tłoka, są to suw ssania (dolotu), sprężania, pracy i wydechu (wylotu);

  1. Stopień sprężania:

  • niskoprężne z zapłonem iskrowym ZI – zapłon mieszanki paliwowo‑powietrznej następuje w wyniku przeskoku iskry elektrycznej;

  • wysokoprężne (Diesla) z zapłonem samoczynnym ZS – samozapłon po wtrysku paliwa do powietrza w komorze spalania;

  1. Ciśnienie w układzie ssącym:

  • niedoładowane (wolnossące),

  • doładowane.

W silnikach spalinowych podczas napełniania komory spalania równocześnie jest zasysane powietrze. W ten sposób powstaje mieszanka paliwowo‑powietrzna.

W jednostkach doładowanych gaz wprowadzany jest pod ciśnieniem większym od tego, które panuje w otoczeniu, za pomocą sprężarki. Silniki wolnossące nie są wyposażone w sprężarkę. Do komory spalania trafia powietrze, która zostało pobrane przez motor w wyniku zmniejszenia ciśnienia wewnątrz jednostki.

Silniki wolnossące występują zarówno w wariancie wysokoprężnym, czyli w dieslach, jak i w odmianie o zapłonie iskrowym, czyli w jednostkach benzynowych. We współcześnie produkowanych pojazdach nie stosuje się już silników o zapłonie samoczynnym bez doładowania.

RzpncGAPqIYET1
Grafika przedstawia schemat układu zasilania silnika z zapłonem samoczynnym znajdujący się w starszych modelach silników. Na grafice wyszczególniono i zaznaczono pompę zasilającą, znajdującą się w centralne części układu, która jest połączona przewodem z zbiornikiem paliwa z jednej strony. Tędy następuje odprowadzenie nadmiaru paliwa. Z drugiej strony pompa połączona jest z filtrem paliwa. Tędy płynie paliwo niefiltrowane. W bocznej części pompy znajduje się regulator prędkości obrotowej. Z filtru paliwo filtrowane zasysane jest w górę układu do pompy wtryskowej. Z drugiej strony pompy, przewodem paliwo wraca do zbiornika, jest to odprowadzenie nadmiaru paliwa. W górnej części pompy wtryskowej widoczne są cztery cylindry z przewodami, w których następuje obieg wysokiego ciśnienia. Przewody te prowadzą do wtryskiwaczy. Z wtryskiwaczy przewodami przelewowymi odprowadzany jest nadmiar paliwa do zbiornika.
Układ zasilania silnika z zapłonem samoczynnym (starsze modele)
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
  1. Układ cylindrów:

  • rzędowe,

  • widlaste,

  • przeciwsobne.

Ważne!

W ciągnikach rolniczych stosowane są głównie wysokoprężne silniki czterosuwowe rzędowe z zapłonem samoczynnym (ZS).

Podstawowe parametry silnika ciągnikowego:
  • moc użyteczna (efektywna) mierzona w kW,

  • moc nominalna (znamionowa) mierzona w kW,

  • moment obrotowy mierzony w Nm [obr./min],

  • stopień sprężania, czyli stosunek objętości powietrza w cylindrze silnika na końcu suwu ssania do objętości powietrza na końcu suwu sprężania, podawany jest w liczbach bezwzględnych,

  • jednostkowe zużycie paliwa mierzone w g/kWh,

  • sprawność ogólna silnika określana w procentach.

Budowa silnika

Silnik zbudowany jest z układów odpowiedzialnych za kolejne etapy prawidłowej pracy silnika umieszczone w kadłubie razem z głowicą i misą olejową. Są to:

  • układ korbowo‑tłokowy,

  • układ rozrządu,

  • układ zasilania,

  • układ wylotu spalin,

  • układ chłodzenia,

  • układ smarowania,

  • osprzęt silnika.

Blok silnika (kadłub) – główny element nośny silnika, najczęściej wytwarzany jest z żeliwa, choć obecnie, z racji dążenia do zminimalizowani masy własnej pojazdu, często wykorzystuje się także inne materiały, w tym aluminium, ceramikę i tworzywa sztuczne. Kadłub zamyka wraz z tłokiem i głowicą komorę spalania, posiada kanały umożliwiające smarowanie i chłodzenie silnika, służy do mocowania osprzętu silnika oraz zamocowania w ramie pojazdu. W górnej części kadłuba znajduje się blok cylindrowy z wtłaczanymi tulejami cylindrowymi (najczęściej tzw. mokre tuleje, które mają bezpośredni kontakt z cieczą chłodzącą), a w dolnej skrzynia korbowa z wałem korbowym.

W praktyce stosowane są dwa podstawowe rodzaje kadłubów: niedzielone lub dzielone. Niedzielone mają wnętrze bez przegród i mają zastosowanie w silnikach o małej mocy. Dzielone są wzmocnione poprzecznymi przegrodami – kadłub jest podzielony na trzy części, w których mieszczą się blok cylindrowy, skrzynia korbowa oraz podstawa zamykająca skrzynię korbową. Takie kadłuby przeznaczone są do silników o wysokiej mocy.

Głowica – część zamykająca cylinder od góry (między blokiem silnika a głowicą znajduje się uszczelka podgłowicowa, która dokładnie uszczelnia połączenie głowicy z blokiem), wykonywana z aluminium lub żeliwa. W większości silników w głowicy zamontowane są zawory ssące (dolotowe) i wydechowe (wylotowe), a na górnej części układ napędu zaworów (może być również wał rozrządu). Głowica posiada również system kanałów umożliwiających smarowanie i chłodzenie silnika.

Misa olejowa – zbiornik na olej służący do smarowania silnika, wykonany ze stopu aluminium lub stali.

W niektórych silnikach bywa stosowana misa olejowa sucha, która nie służy do gromadzenia oleju, do tego jest osobny zbiornik wewnątrz pojazdu. Olej jest wypompowywany z misy olejowej do tego właśnie zbiornika za pomocą pompy osuszającej. Jednocześnie druga pompa, nazywana pompą tłoczącą, tłoczy olej ze zbiornika do silnika, a stamtąd spływa on do misy olejowej, skąd od razu jest zasysany przez pompę osuszającą.

Układ korbowo‑tłokowy – służy do przeniesienia siły z tłoków na wał korbowy i zamiany ruchu posuwisto‑zwrotnego tłoka na ruch obrotowy wału korbowego. Jego podstawowe elementy najczęściej wykonane są ze stali.

  • Tłok z pierścieniami uszczelniającymi i zgarniającymi – wraz z głowicą i blokiem cylindrowym zamyka komorę spalania. Zmienia ciśnienie gazów wytworzone w wyniku spalania paliwa na siłę (pracę mechaniczną), która jest przekazywana przez sworzeń tłokowy na korbowód. Porusza się ruchem posuwisto‑zwrotnym od DMP do GMP i od GMP do DMP. Pierścienie uszczelniające służą uszczelnieniu przestrzeni nad tłokiem, a pierścienie zgarniające zbierają olej smarujący gładź tulei cylindrowej i uniemożliwiają przepływ oleju nad tłoki i jego spalanie.

  • Korbowód – łączy, poprzez sworzeń tłokowy, tłok z wałem korbowym (czopami korbowymi wału korbowego), przenosi siłę nacisku spalanych gazów z tłoka na wał korbowy oraz zamienia ruch posuwisto‑zwrotny tłoka na ruch obrotowy wału korbowego.

  • Wał korbowy – zamienia wraz z korbowodem ruch posuwisto‑zwrotny tłoka na ruch obrotowy wału. Wał korbowy posiada czopy główne, za pomocą których zamocowany jest do kadłuba silnika, i czopy korbowodowe (tyle, ile cylindrów w silniku) łączące wał z korbowodami oraz ramiona łączące czopy główne z korbowodowymi i przeciwwagi. Na czopach głównych i korbowodowych znajdują się łożyska ślizgowe (panewki), a wewnątrz wału wydrążone są kanały doprowadzające olej do panewek. Koło zamachowe sprawia, że silnik pracuje płynnie, zmniejsza też nierównomierność prędkości obrotowej wału korbowego, która wynika z tego, że suw pracy występuje raz na dwa obroty wału korbowego.

Układ rozrządu – steruje wpływem i wypływem gazów w przestrzeni nad tłokiem. W silnikach o zapłonie samoczynnym zasysane jest powietrze, a w silnikach o zapłonie iskrowym – mieszanka paliwowo‑powietrzna. Podstawowe elementy układu rozrządu to:

  • Wałek rozrządu (krzywkowy) – reguluje czasy otwarcia i zamknięcia zaworów do cylindrów. Wałek rozrządu w stosowanych rozrządach górnozaworowych (zawory umieszczone w głowicy silnika) może być umieszczony w kadłubie silnika lub nad głowicą (mogą być dwa wałki rozrządu do poszczególnych zaworów). Wałek rozrządu otrzymuje napęd od wału korbowego silnika poprzez zespół kół zębatych (starsze rozwiązania, ale niezawodne i bezobsługowe), przekładnię pasową z paskiem zębatym lub łańcuch z kołami łańcuchowymi.

  • Zawór dolotowy (ssący) – po otwarciu, podczas suwu dolotu (ssania), umożliwia dopływ powietrza do przestrzeni nad tłokiem. W silnikach niedoładowanych dopływ powietrza odbywa się w wyniku powstającego podciśnienia podczas ruchu tłoka w dół, a w silnikach doładowanych powietrze wtłaczane jest pod ciśnieniem wytwarzanym przez dodatkowe urządzenia w silniku (w celu zwiększenia ilości powietrza w cylindrze i lepszego spalania paliwa).

  • Zawór wylotowy (wydechowy) – po otwarciu, podczas suwu wylotu (wydechu), umożliwia wypływ gazów powstałych po spalaniu paliwa z przestrzeni nad tłokiem.

Zawory w zależności od rozwiązania położenia wałka rozrządu mają różne sposoby ich otwierania i zamykania (występują różne elementy składowe w poszczególnych rozwiązaniach). Bardzo ważny jest tzw. luz zaworowy, który jest istotny przy zimnym silniku, a zanika po jego rozgrzaniu (nowoczesne silniki mają rozwiązania, które automatycznie kasują luz zaworowy).

Układ zasilania paliwem służy do dostarczenia paliwa do cylindrów w odpowiednim czasie i odpowiedniej ilości w stosunku do dostarczonego powietrza, tak aby nastąpiło jego pełne spalanie. Podstawowe elementy tego układu to:

  • Pompa wtryskowa rzędowa lub rozdzielaczowa – rozwiązania, które aktualnie nie spełniają norm emisji spalin. Do pompy wtryskowej podawane jest paliwo za pomocą pompy zasilającej, a następnie pompa wtryskowa podaje paliwo do wtryskiwacza, który w odpowiednim momencie wtryskuje paliwo do cylindra. Obroty silnika utrzymywane są za pomocą regulatora odśrodkowego.

  • Układ wysokociśnieniowy common rail – rozwiązanie w nowoczesnych silnikach, pozwala na wtrysk paliwa pod ciśnieniem nawet ponad 200 MPa, umożliwia dokładne, dowolne kształtowanie procesu spalania, daje niskie zużycie paliwa, jest bardzo wrażliwy na jakość paliwa.

  • Wtryskiwacz – niezależnie od rozwiązania pompy wtryskowej wtryskuje paliwo w odpowiednim czasie, ilości i pod określonym ciśnieniem. Wtryskiwacze w systemie common rail mają znacznie krótszy czas wtrysku i łatwiej można kontrolować i zmieniać dawkę paliwa.

  • Filtr paliwa – oczyszcza paliwo z zanieczyszczeń, co przedłuża trwałość układów wtryskowych. Wkłady filtra powinny być okresowo wymieniane.

  • Układ zasilania powietrzem – dostarcza oczyszczone powietrze (poprzez filtry powietrza z wymiennymi wkładami, w starszych rozwiązaniach wykorzystywany jest olej) do cylindra silnika. W silnikach z doładowaniem w układzie zasilania powietrzem występuje turbosprężarka, której turbina napędzana jest spalinami z silnika.

  • Układ wylotu spalin – odprowadza spaliny powstałe w cylindrze na zewnątrz z zachowaniem odpowiednich norm dotyczących hałasu (tłumiki) i poziomu zanieczyszczeń (zmniejszanie poziomu emisji substancji szkodliwych) za pomocą różnorodnych form: katalizatorów, filtrów cząstek stałych (DPF), układów selektywnej redukcji katalitycznej (SCR) i recyrkulacji spalin (EGR).

Układ chłodzenia utrzymuje optymalną, najkorzystniejszą temperaturę pracy silnika. Współczesne silniki mają układy chłodzenia cieczowe. Podstawowe elementy układu chłodzenia to:

  • Pompa cieczy chłodzącej – powoduje wymuszony obieg cieczy chłodzącej w kanałach bloku cylindrowego i głowicy silnika oraz chłodnicy.

  • Chłodnica – pełni funkcję wymiennika ciepła, oddając ciepło cieczy chłodzącej do otoczenia; posiada wentylator, który uruchamia się automatycznie w przypadku niewystarczającego odbioru ciepła z chłodnicy i zbyt wysokiej temperatury cieczy chłodzącej.

  • Termostat – w zależności od temperatury cieczy w silniku kieruje ciecz na tzw. mały lub duży obieg cieczy. W małym obiegu cieczy ciecz nie jest kierowana do chłodnicy, przepływa tylko przez pompę i kanały silnika. Po nagrzaniu się cieczy do odpowiedniej temperatury otwiera się duży obieg i ciecz kierowana jest do chłodnicy w celu jej ochłodzenia. W nowoczesnych rozwiązaniach funkcję termostatu pełni elektroniczny sterownik silnika, który może nawet zmieniać parametry pracy w zależności od obciążenia silnika.

R1MyBi7y19SyJ
Grafika przedstawia schemat struktury układu chłodzenia. Na grafice wyszczególniono i zaznaczono obieg duży, który obejmuje także chłodnicę i zbiornik wyrównawczy. Chłodnia połączona jest przewodami ze zbiornikiem. Dalej oznaczono w układzie obieg mały, który biegnie wewnątrz samego silnika. Niewielki termostat połączony jest przewodami z nagrzewnicą. W niej widoczny jest przewód wygięty w falę, który dalej biegnie do płaszcza wodne. Płaszcz znajduje się wewnątrz silnika. Z lewej strony silnika znajduje się pompa wodna.
Struktura układu chłodzenia
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Układ smarowania (olejenia) dostarcza olej silnikowy specjalnymi kanałami pod ciśnieniem do elementów silnika współpracujących ze sobą w celu zmniejszenia tarcia i zmniejszenia ich zużycia. Niektóre elementy silnika mogą być smarowane mgłą olejową, która wytwarza się w silniku, np. gładź cylindrowa, krzywki wałka rozrządu, prowadnice popychaczy w układzie rozrządu. Olej silnikowy spełnia poza tym dodatkowe funkcje, takie jak: uszczelnianie powierzchni i zmniejszanie luzów, tłumienie hałasu i amortyzacja drgań, chłodzenie elementów, zapobieganie powstawaniu osadów, ochrona przed korozją.

Olej silnikowy charakteryzuje wiele parametrów, z których najważniejszy to lepkość oleju – opór, jaki stawia olej podczas przepływu. Bardzo istotny jest odpowiedni dobór oleju silnikowego, ponieważ olej o zbyt dużej lepkości stawia niepotrzebne zwiększone opory, a olej o zbyt niskiej lepkości może niedostatecznie smarować szczególnie mocno obciążone elementy silnika, np. panewki wału korbowego. Olej silnikowy powinien być okresowo wymieniany, a czas, po jakim należy go wymienić, podawany jest w danych technicznych każdego silnika.

Podstawowe elementy układu smarowania:
  • pompa olejowa – wymusza przepływ oleju silnikowego pod ciśnieniem;

  • filtr olejowy – zatrzymuje zanieczyszczenia znajdujące się w oleju silnikowym, filtry oleju w większości silników podlegają okresowej wymianie;

  • chłodnica oleju – zmniejsza temperaturę oleju, jest stosowana w silnikach mocno obciążonych.

RWk2qdy8Ag2s5
Grafika przedstawia schemat układu smarowania. W górnej części układu znajduje się zawór przelewowy, od którego odchodzą dwa przewody. Jeden prowadzi przez manometr, oznaczony strzałką, do elementu, w którym następują smarowanie silnika. Z tego elementu układu spływają krople smaru do miski olejowej. Drugi przewód biegnie przez filtr pełnego przepływu ponownie do elementu układu, w którym następuje smarowanie silnika. Z misy olejowej przewód biegnie przez zawór regulacyjny w kierunku do zaworu przelewowego. Drugi przewód z misy biegnie poprzez pompę olejową do zaworu przelewowego.
Układ smarowania
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Osprzęt silnika:
  • alternator – prądnica prądu stałego, która służy do wytwarzania prądu zasilającego odbiorniki elektryczne silnika i ciągnika oraz do ładowania akumulatora;

  • rozrusznik – silnik prądu stałego, który służy do uruchomienia silnika przy wykorzystaniu akumulatora ciągnika.

RAAQl76qKkfN21

Materiały eksploatacyjne
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RCZQMnwVNZavy1

Materiały eksploatacyjne
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RX0RzTWU96etW1
Grafika przedstawia schemat silnika tłokowego spalinowego z lewej strony, a z prawej schemat głowicy silnika z zapłonem samoczynnym. Na pierwszej grafice zaznaczono elementy należące do schematu silnika tłokowego spalinowego. Na górze schematu widnieje zawór w postaci pionowego trzpienia z podstawką. Z prawej jego strony znajduje się wtryskiwacz umieszczony pod kątem do bloku silnika z częścią w kształcie prostokąta z zaokrągloną górą. Obok niego zaznaczony jest masywny element czyli głowica, która umieszczona jest nad szeroką tuleją – cylindrem. Porusza się w nim dopasowany do cylindra tłok w kształcie walca. Obok znajduje się niewielki element z prostokątną podstawą i spiczastym czubkiem - pompa wtryskowa połączona przewodem z wtryskiwaczem. Wewnątrz bloku silnika umieszczony jest wał korbowy, obracający się wokół okrągłego elementu, połączonego z tłokiem za pomocą laski popychacza, która wprawia go w ruch. Kolejnym elementem obrotowym, zilustrowanym jako okrąg z linii przerywanych podzielonych pionową i poziomą, przecinającą się średnicą jest wał rozrządu, od którego odchodzi w górę korbowód łączący się z elementem połączonym z zaworem. Na drugiej grafice oznaczono natomiast elementy należące do głowicy silnika z zapłonem samoczynnym. Z lewej strony widoczny jest poziomo umieszczony wtryskiwacz w postaci długiego elementu z przewodami na dole. Nad wtryskiwaczem znajduje się umieszczona pod skosem świeca żarowa z częścią wystającą ponad blok silnika i z mocującą ją gwintem. Na szczycie silnika jest dźwignia zaworowa w postaci prostokąta z półokrągłą częścią na spodniej stronie, na której jest zamocowana. Od jej spodniej strony prowadzi w dół długi, prosty element – zawór. W jego sąsiedztwie znajdują się puste przestrzenie, czyli kanały wodne. Wtryskiwacz oraz świeca żarowa kończą się we wspólnej przestrzeni – okrągłej komorze spalania.
Silnik tłokowy spalinowy oraz głowica silnika z zapłonem samoczynnym – schematy
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

7

7. Układ paliwowy

RjmMgODPSXnwP1
Schemat przedstawia działanie systemu firmy Bosch. Elementy składające się na system, to kolejno: Zbiornik paliwa znajdujący się u podstawy systemu. W zbiorniku znajduje się filtr wstępnego oczyszczania paliwa oraz pompa zasilająca niskiego ciśnienia. Przewód prowadzi do filtru paliwa, są to przewody paliwa niskiego ciśnienia. Na przewodach zamontowany jest czujnik temperatury paliwa. Przewody biegną dalej w górę aż do pompy wysokiego ciśnienia. Z pompy wychodzą przewody paliwa wysokiego ciśnienia, które biegną do zasobnika paliwa pod wysokim ciśnieniem. Stąd część przewodów biegnie do świecy żarowej. W niej znajduje się wtryskiwacz. Do świecy żarowej prowadzi też przewód przelewowy paliwa z części układu, w którym znajduje się pompa wysokiego ciśnienia. W centralnej części układu widoczny jest elementy budowy opisany nazwą firmy BOSCH, to sterownik elektryczny, który łączy się przewodem z całym układem.
Schemat działania systemu common rail firmy Bosch
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

8

8. Wyposażenie ciągnika rolniczego

1
R16q9OHn2p7UM1
Model wyposażenia ciągnika 3D. Model przedstawia niebieski ciągnik rolniczy. Na planszy znajdują się punkty od 1 do 34, które opisują dany element ciągnika. 1. Dach ciągnika. Znajduje się na górze pojazdu. Ma kształt nieforemnego kwadratu i jest płaski. 2. Oś przednia. Znajduje się pod spodem ciągnika, mniej więcej na jego środku. Jest płaska i długa. 3. Lusterko boczne lewe. Znajduje się po lewej stronie ciągnika. Ma kształt prostokąta zaokrąglonego na rogach. 4. Lusterko boczne prawe. Znajduje się po prawej stronie ciągnika. Ma kształt prostokąta zaokrąglonego na rogach. 5. Wycieraczka. Znajduje się z przodu ciągnika na szybie. Wycieraczka jest długa i cienka. 6 i 7. Reflektor przedni. Znajduje się w centralnej części ciągnika z przodu. Ma owalny kształt. 8. Przedni trzypunktowy układ zawieszenia. Umiejscowiony jest z przodu, blisko wewnętrznej lewego części koła. 9. Przedni układ zawieszenia. Umiejscowiony jest z przodu, blisko wewnętrznej części prawego koła. 10. Lampa tylna lewa. Znajduje się nad lewym kołem. Ma kształt niewielkiego prostokąta z zaokrąglonymi bokami. 11. Lampa tylna prawa. Znajduje się nad prawym kołem. Ma kształt niewielkiego prostokąta z zaokrąglonymi bokami. 12. Łącznik górny TUZ. Znajduje się w tylnej części ciągnika. Ma kształt cienkiego walca. 13. Wałek odbioru mocy. Znajduje się w tylnej części ciągnika, pod łącznikiem górnym TUZ. Ma kształt niewielkiego kwadratu z zaokrąglonymi bokami. 14. Prawe cięgła dolne TUZ. Znajdują się z tyłu ciągnika, umiejscowione blisko wewnętrznej części prawego koła. Są podłużne i płaskie. 15. Lewe cięgła dolne TUZ. Znajdują się z tyłu ciągnika, umiejscowione blisko wewnętrznej części lewego koła. Są podłużne i płaskie. 16. Drzwi do kabiny lewe. Znajdują się mniej więcej w środkowej części ciągnika rolniczego. Zbudowane są z jednolitej powierzchni zakrywającej korpus kabiny. W dolnej części drzwi umiejscowiona jest klamka. 17. Stopnie do kabiny lewe. Znajdują się poniżej lewych drzwi. Zbudowane są z kilku płaskich stopni, a po dwóch stronach widoczna jest barierka. 18. Koło jezdne przednie lewe. Znajduje się w przedniej części ciągnika. Koło jest duże, ma gruby i podłużny bieżnik. 19. Koło jezdne napędzane tylne lewe. Znajduje się w tylnej części ciągnika. Jest większe niż koło przednie. 20. Maska ciągnika. Znajduje się z przodu ciągnika, między dwoma kołami przednimi. Maska jest podłużna i masywna. 21. i 22. Lampa ostrzegawcza. Jest przymocowana do bocznej części tylnego dachu. Jest niewielkich rozmiarów, kształtem przypomina walec. 23. Oświetlenie tylne robocze prawe. Znajduje się nad błotnikiem, w tylnej części ciągnika. Jest to niewielka, okrągła lampka. 24. Oświetlenie tylne robocze prawe. Znajduje się nad kołem, w tylnej części ciągnika. Jest to niewielka, okrągła lampka. 25. Błotnik tylny lewy. Błotnik znajduje się bezpośrednio nad ciągnikiem i przykrywa około 1/4 powierzchni koła. 26. i 27. Obciążniki kół tylnych. Znajdują się w środku koła oraz bezpośrednio przy oponie. Są to okrągłe, metalowe tarcze. 28. Kabina prawa. Umiejscowiona w środkowej części ciągnika. 29. Schodki do kabiny prawe. Znajdują się poniżej prawych drzwi. Zbudowane są z kilku płaskich stopni, a po dwóch stronach widoczna jest barierka. 30. Błotnik przedni prawy. Znajduje się w przedniej części ciągnika. Umiejscowiony jest bezpośrednio nad kołem. 31. Błotnik przedni lewy. Znajduje się w przedniej części ciągnika. Umiejscowiony jest bezpośrednio nad kołem. 32. Znajduje się w przedniej części ciągnika, blisko prawej strony kabiny. Kształtem przypomina grubą rurkę zakończoną półokrągłym elementem. 33. Osłona akumulatora. Znajduje się pod spodem ciągnika, w jego środkowej części. 34. Wycieraczka. Znajduje się z przodu ciągnika na szybie. Wycieraczka jest długa i cienka.
Model 3D ciągnika rolniczego i jego wyposażenia. Model 3D został opracowany przez Contentplus.pl na podstawie materiału źródłowego zakupionego w ramach serwisu: www.turbosquid.com. Jakiekolwiek dalsze użycie tego modelu 3D podlega wszelkim ograniczeniom opisanym w licencji opublikowanej na przywołanej stronie internetowej.
Źródło: Contentplus.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Zdjęcie przedstawia ciągnik rolniczy i elementy jego budowy. Ciągnik ma dwie pary kół, z czego tylne mają większą średnicę niż przednie. Przednie koła połączone są osią przednią. Od góry kabina ciągnika ma dach. Po lewej i prawej stronie kabiny ciągnik znajdują się lusterka boczne: lewe i prawe. Na szybie zamontowana jest wycieraczka. Na szczycie kabiny jest lampa ostrzegawcza. W przedniej części ciągnika znajduje się maska, na której krawędziach umieszczone są reflektory. Poniżej maski, między kołami, widoczne są przedni układ zawieszenia oraz przedni trzypunktowy układ zawieszenia. Koła ciągnika osłaniają błotniki: przedni prawy, przedni lewy oraz tylne. Do wejścia kabiny prowadzą schodki do kabiny prawe i lewe. Z prawej strony kabiny, przy schodkach, widoczny jest wysoki cylinder. W tylnej części ciągnika, pomiędzy dużymi kołami, znajduje się konstrukcja, w której oznaczono łącznik górny TUZ w postaci cylindra, wałek odbioru mocy i cięgła dolne TUZ. Na tylnych kołach zamontowane są błotniki tylne, a na przednich – błotniki przednie. Ochraniają one kabinę przed zachlapaniem. Koła ciągnika opisane zostały jako koła jezdne przednie, a tylne jako koła jezdne napędzane tylne. Wewnątrz tylnych kół, w centralnej części, widoczne są obciążniki kół tylnych. Oto szczegółowa lista elementów budowy ciągnika:

  1. Oś przednia

  2. Lusterko boczne lewe

  3. Lusterko boczne prawe

  4. Wycieraczka

  5. Reflektor przedni

  6. Przedni trzypunktowy układ zawieszenia

  7. Przedni układ zawieszenia

  8. Lampa tylna lewa

  9. Lampa tylna prawa

  10. Łącznik górny TUZ

  11. Prawe cięgła dolne TUZ

  12. Lewe cięgła dolne TUZ

  13. Drzwi do kabiny lewe

  14. Stopnie do kabiny lewe

  15. Koło jezdne przednie lewe

  16. Koło jezdne napędzane tylne lewe

  17. Maska silnika

  18. Lampa ostrzegawcza

  19. Oświetlenie tylne robocze prawe

  20. Oświetlenie tylne robocze lewe

  21. Błotnik tylny lewy

  22. Obciążniki kół tylnych

  23. Kabina prawa

  24. Schodki do kabiny prawe

  25. Błotnik przedni prawy

  26. Błotnik przedni lewy

  27. Tłumik

  28. Osłona akumulatora

  29. Wycieraczka

  30. Dach ciągnika

1

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

9

9. Konserwacja ciągników rolniczych

R4ORQywXA4SzT
Nagranie (plik dźwiękowy). Treść czytana przez lektorkę jest tożsama z treścią zamieszczoną poniżej.

Ciągnik rolniczy to podstawowa jednostka napędu w gospodarstwie. Na co dzień jest to jedna z najczęściej używanych maszyn, a jego zakup to poważny, choć konieczny wydatek. Dlatego regularnie i starannie przeprowadzane prace konserwatorskie są niezbędne.

Ważne!

Wszystkie zabiegi powinny być przeprowadzone zgodnie ze wskazówkami producenta, zawartymi w instrukcji obsługi i konserwacji.

W okresie najbardziej intensywnych prac rolniczych zaleca się codzienne czyszczenie ciągnika, obejmujące następujące czynności:

  • czyszczenie myjką ciśnieniową ubłoconych elementów ciągnika,

  • czyszczenie pędzelkiem drobnych, delikatnych elementów ciągnika,

  • czyszczenie kratki ochronnej chłodnicy, najlepiej przy pomocy sprężonego powietrza,

  • czyszczenie filtra powietrza – również strumieniem sprężonego powietrza.

W czasie, gdy ciągnik rolniczy nie jest używany, powinien stać w suchym, przewiewnym miejscu. Może to być wiata albo garaż. Nie powinien być trzymany pod gołym niebem ani pod plandeką, ponieważ wilgoć i opady atmosferyczne są dla niego wyjątkowo szkodliwe. W sezonie zimowym albo wyjmujemy akumulator, albo odpalamy silnik raz na jakiś czas.

Przed sezonem należy:

  • uzupełnić odpryski farby, gdyż są to ogniska korozji,

  • sprawdzić ciśnienie w oponach,

  • skontrolować poziom i stan płynu hamulcowego oraz innych płynów,

  • sprawdzić woltomierzem stan naładowania akumulatora,

  • sprawdzić areometrem poziom elektrolitu,

  • skontrolować, czy oświetlenie ciągnika działa prawidłowo.

Brak fachowo wykonanych czynności konserwacyjnych czy obsługowych doprowadzi do tego, że ciągnik nie będzie pracować prawidłowo, znacząco spadnie jego wydajność i skróci się jego żywotność.

Zaniedbany ciągnik wymaga częstych napraw i wymiany części, co jest istotnym wydatkiem w budżecie gospodarstwa. I tak np.:

  • nieregularne mycie grozi korozją metalowych elementów,

  • brak wymiany filtrów paliwa może skutkować usterkami układu paliwowego,

  • brak wymiany oleju silnikowego może wywołać tzw. zatarcie silnika,

  • brak kontroli płynu hamulcowego grozi usterkami układu hamulcowego,

  • brak kontroli płynu chłodzącego grozi przegrzaniem silnika, a w efekcie jego uszkodzeniem.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

10. Miejsce na notatki

10
R1Av6vd2HawDt
(Uzupełnij).

Powiązane ćwiczenia