Дизель подача воздуха в цилиндры (4 видео)

Продувка и наддув. Подача воздуха в цилиндры и удаление из них выпускных газов представляют собой процесс газообмена, который является основной частью цикла двигателей внутреннего сгорания. Продувка представляет собой удаление выпускных газов посредством вдувания в цилиндр свежего воздуха, пригодного для сжатия. При сверхзарядке, т. е. наддуве, в цилиндр подается большая масса воздуха путем вдувания его под давлением. Раньше дизели выпускались без наддува с естественным всасыванием путем забора свежего воздуха, имеющего атмосферное давление. Современные дизели имеют турбовоздуходувки, которые вращаются под воздействием выпускных газов дизеля и подают в цилиндры дизеля свежий сжатый воздух для продувки и наддува.

Дизели обоих типов (четырех- и двухтактные) должны иметь наддув. Для двухтактных дизелей воздуходувка обычно оснащается вспомогательным электрическим приводом, так как выпускные газы не могут обеспечить работу воздуходувки на малых частотах вращения вала дизеля. Сжатый воздух обычно охлаждают для увеличения плотности заряда. Схема турбонаддува с приводом от выпускных газов для малооборотного двухтактного дизеля показана на рис. 2.9.

Рис. 2.9. Схема газотурбинного наддува:
1 — холодильник наддувочного воздуха; 2 — трубопровод для прокачивания охлаждающей морской воды через холодильник; 3 — турбовоздуходувка; 4 — компрессор; 5 — турбина; 6 — вспомогательная воздуходувка; I — подвод воздуха; II, III — отвод и подвод выпускных газов; IV — подвод воздуха к продувочным окнам цилиндра дизеля; V — вход воздуха

Турбовоздуходувка или турбонагнетатель состоят из турбины с газовым приводом и воздушного компрессора, которые расположены на одном валу. Компрессор и турбина разделены воздухонепроницаемым уплотнением.

Эффективная продувка необходима для подачи свежего воздуха в достаточном количестве для полного сгорания топлива в цилиндрах дизеля. В четырехтактных дизелях обеспечено достаточное перекрытие (по времени) между открытием впускного клапана и закрытием выпускного клапана. В двухтактных дизелях такое перекрытие ограничено. Поэтому в последнем случае в поступившем в цилиндр свежем воздухе содержится небольшое количество примесей выпускных газов.

В малооборотных двухтактных дизелях применяются различные способы наддува. Во всех случаях свежий воздух поступает в цилиндр при открытом впускном клапане и ходе поршня вниз; свежий воздух продолжает поступать в цилиндр до тех пор, пока продувочные окна закроются поршнем при его движении вверх. Воздушный тракт продувочного воздуха зависит от формы и конструкции продувочных окон. Обычно применяются три основных системы продувки: поперечная, петлевая и прямоточная.

При поперечной продувке поступающий в цилиндр воздух направляется вверх и выталкивает выпускные газы, которые затем перемещаются вниз и выходят через выпускные окна (рис. 2.10,а).

Видео:Как запустить дизель | В ТНВД попал воздухСкачать

Рис. 2.10. Методы продувки цилиндров:
а — поперечная; б — петлевая; в — прямоточная для дизелей с противоположно движущимися поршнями; г — прямоточная для дизелей, оборудованных выпускными клапанами; 1 — выпускной ресивер; 2 — продувочный ресивер; I — выход выпускных газов; II — впуск наддувочного воздуха

При петлевой продувке, воздух поступает в цилиндр через впускные окна, огибая головку поршня, затем поднимается по направлению к цилиндровой крышке. Выпускные газы выталкиваются, воздух движется вниз и выходит через выпускные окна, расположенные несколько выше впускных окон на цилиндре (рис. 2.10,6).

При прямоточной продувке поступающий воздух входит в нижней части цилиндра и покидает его в верхней части. Для выпуска газов в верхней части цилиндра могут быть предусмотрены окца или большой выпускной клапан (рис. 2.10,в,г).

Каждая из этих систем имеет свои преимущества и недостатки. При поперечной продувке необходимо применять специальные устройства, для предупреждения утечек воздуха или выпускных газов, когда поршень находится в верхнем положении своего хода.

При петлевой продувке низкая температура воздуха сочетается с высокой температурой выпускных газов, проходящих через смежные примыкающие одно к другому окна. Это приводит к возникновению концентрации тепловых напряжений материала цилиндровых втулок. Прямоточная продувка является наиболее эффективной продувочной системой, но она может быть осуществлена для дизелей с противоположно движущимися поршнями или с выпускным клапаном на крышке цилиндра. Все три системы имеют окна с наклоном для создания завихрения поступающего воздуха и направления его по наивыгоднейшему пути.

Читайте также: Норма компрессия в цилиндрах рено логан

Возгорания сажистых отложений в продувочных ресиверах. Цилиндровое масло может скапливаться в продувочном ресивере дизеля. Кроме того, несгоревшее топливо и нагар также могут попадать (вдуваться) в продувочное пространство (ресивер) вследствие повреждения поршневых колец, системы впрыскивания топлива, форсунок и т. п. Образование таких легковоспламенимых смесей создает опасность возникновения пожара в продувочном пространстве при прорыве в ресивер горячих газов. В результате этого теряется мощность дизеля, а у цилиндра, в котором произошло возгорание, выпускные газы имеют ненормальную, высокую температуру на выходе. При этом нарушается турбонаддув и видны искры в продувочных каналах. При возгорании дизель должен работать на малых частотах вращения, топливо не должно подаваться в поврежденные цилиндры, а подача цилиндрового масла должна быть увеличена. Все продувочные патрубки и ресивер должны быть закрыты. Небольшие возгорания быстро потухают, но когда они продолжаются длительное время, дизель должен быть остановлен. Затем следует впрыснуть через специальные патрубки противопожарное средство в продувочный тракт. Ни при каких обстоятельствах во время загорания нельзя вскрывать продувочный ресивер.

Во избежание возгораний в продувочном пространстве средства регулирования подачи топлива в цилиндры и соответствующее оборудование дизеля должны быть в исправном состоянии. Продувочный канал следует регулярно осматривать и очищать, если он загрязнен. Там, где нагар или масло отложились в продувочном ресивере, их следует удалять. Продувочные ресиверы необходимо регулярно продувать, а подачу смазочного масла тщательно контролировать.

Дизель подача воздуха в цилиндры

Видео:2 Подача воздуха в дизельный двигатель 03 03 2016Скачать

Аналогичная система питания воздухом применяется на дизелях СМД-23/24.

Система очистки воздуха. Для очистки всасываемого в цилиндры воздуха на дизелях СМД-31 и СМД-23/24 предусмотрена трехступенчатая система. Исключение составляют дизели СМД-23.02 и СМД-24.02 корнеуборочных машин, где применена двухступенчатая система очистки воздуха.

В трехступенчатую систему очистки входят вращающийся воздухозаборник, инерционный предочиститель и воздухоочиститель.

Вращающийся воздухозаборник установлен на входном патрубке инерционного предочистителя и крепится стяжным хомутом. Он представляет собой цилиндрическую сетку, к одному краю которой приварена крышка, в другой завальцована крыльчатка, предохраняющая от попадания пожнивных масс через зазор между сеткой и поддоном. К фланцу болтами прикреплена крышка с сеткой. Фланец установлен на оси, вращающейся в подшипниках. На нижней части оси закреплена турбина. Для смазывания подшипников применяется тугоплавкая смазка.

Инерционный предочиститель закреплен на капоте комбайна и соединяется с входным патрубком воздухоочистителя с помощью резинового компенсатора и стяжных хомутов. Инерционный предочиститель с эжекционным удалением отсепарированной пыли состоит из цилиндрического корпуса, внутри которого приварены завихрительб и отражатель.

Клапан эжектора закреплен на капоте комбайна и с помощью шлангов и стяжных хомутов подсоединен к отсосной трубке эжектора и отсосной трубке инерционного предочистителя. Клапан эжектора состоит из цилиндрического корпуса, внутри которого находится клапан. На неработающем дизеле клапан закрыт. При работе дизеля в результате разрежения со стороны эжектора и давления воздуха со стороны инерционного предочистителя клапан открыт. В случае снижения давления на всасывании клапан закрывается, предохраняя воздухоочиститель от загрязнения выпускными газами.

Воздухоочиститель закреплен на капоте комбайна и соединен с турбокомпрессором через впускную трубу с помощью компенсатора, шланга и стяжных хомутов. Воздухоочиститель представляет собой сварной корпус, в котором на шпильках установлены и закреплены гайками-барашками 8 две секции фильтров-патронов. На дизелях СМД-23/24 одна секция. Каждая секция состоит из основного и предохранительного фильтров-патронов.

Видео:1 Подача воздуха в дизельный двигатель 25 02 2016Скачать

Основной фильтр-патрон состоит из наружной и внутренней сеток, бумажной фильтрующей шторы, находящейся внутри сеток, и донышек, скрепленных герметично эпоксидной смолой. Конструкция предохранительного патрона аналогична.

Читайте также: Почему течет цилиндр заднего барабана

Очистка воздуха происходит следующим образом.

Воздух под действием разрежения, создаваемого турбокомпрессором, через сетку воздухозаборника направляется в трубу поступая на лопатки воздушной турбины, приводит во вращение вал. Через фланец вращение передается сетке. С поверхности заборной сетки частицы пожнивной массы и пыли сбрасываются центробежной силой. Сетка самоочищается.

Видео:дизель: условия - воздухСкачать

Из воздухозаборника воздух по входному патрубку попадает внутрь корпуса инерционного предочистителя. Пройдя через завихритель, воздух приобретает вращательное движение. Частицы пыли под действием центробежной силы сбрасываются к стенке корпуса предочистителя и через зазор между стенкой корпуса и отражателем опускаются на дно корпуса. Из корпуса пыль по отсосной трубке (см. рис. 37), соединенной через обратный клапан с трубкой эжектора, уносится вместе с отработавшими газами в атмосферу. Предварительно очищенный воздух через патрубок поступает в воздухоочиститель. Проходя последовательно через фильтры-патроны (основной и предохранительный), воздух окончательно очищается от пыли. По выходному патрубку и впускной трубеон поступает в турбокомпрессор.

На дизелях СМД-23.02 и СМД-24.02 предусмотрена двухступенчатая очистка воздуха – моноциклон с удалением пыли через выбросные щели и воздухоочиститель.

Воздухоочиститель этих дизелей состоит из корпуса, внутри которого с помощью шпильки и гаек с шайбами закреплены два фильтра-патрона: основной и предохранительный.

Фильтры-патроны V-типоразмера или всех дизелей типов СМД-31 и СМД-23, СМД-24 унифицированы: основной – 60-12029.00, предохранительный – 60-12028.00.

Турбокомпрессор. На дизелях СМД-31 и СМД-23/24 установлен турбокомпрессор, использующий энергию выпускных газов для наддува воздуха в цилиндры. Различные модификации этих турбокомпрессоров имеют разные габариты, отличаются конструкцией отдельных элементов и поэтому не взаимозаменяемы.

На рисунке 45 приведена конструкция турбокомпрессора ТКР8,5С-1. Конструкция других модификаций аналогична. Принцип действия турбокомпрессора следующий. Горячие газы из цилиндров под давлением поступают по выпускному коллектору в камеру газовой турбины, а оттуда направляются на лопатки колеса турбины. Расширяясь, газы вращают колеса турбины с валом, на другом конце которого находится колесо турбокомпрессора. Из турбины отработавшие газы выходят в атмосферу.

Центробежный компрессор засасывает воздух через воздухоочис титель, сжимает его и подает под давлением через воздухо-воздушный радиатор и впускной коллектор в цилиндры дизеля.

Техническое обслуживание системы питания воздухом. Для обеспечения надежной работы системы питания воздухом в процессе эксплуатации необходимо соблюдать следующие правила:
– не допускать попадания воды в воздухоочиститель при мойке дизеля;
– для предохранения фильтров-патронов от загрязнения продуктами сгорания работа дизеля в закрытом помещении запрещается;
– не допускать работу дизеля с загрязненными выше нормы фильтрами-патронами из-за увеличения расхода картерного масла и выхода из строя масляного уплотнения турбокомпрессора;
– при проведении сварочных работ на деталях воздухоочистителя удалять из корпуса фильтры-патроны, так как искры и раскаленные капли металла могут привести к их возгоранию;
– не допускать вращения коленчатого вала дизеля в противоположную сторону, так как это приводит к замасливанию и засорению продуктами сгорания фильтров-патронов;
– не допускать разгерметизации системы питания воздухом до турбокомпрессора и после него, так как это может привести в первом случае к подсосу неочищенного воздуха, во втором – к снижению мощности дизеля, обильному дымлению из-за утечки воздуха;
– своевременно проводить техническое обслуживание составных частей системы питания воздухом.

Видео:Пневмотестер - как это работает? Ищем утечки в цилиндре!Скачать

Техническое обслуживание трех- и двухступенчатой систем питания воздухом дизелей СМД-31 и СМД-23/24 заключается в следующем:
– через каждые 60 моточасов (при ТО-1) очистить щели колпака и защитной сетки моноциклона, обдуть сжатым воздухом или промыть основной фильтр-патрон воздухоочистителя;
– через каждые 240 моточасов обдуть или промыть предохранительный фильтр-патрон воздухоочистителя и смазать подшипники вращающегося воздухозаборника (дозаправить 8…10 г смазки Литол-24);
– через каждые 480 моточасов заменить основной фильтр-патрон воздухоочистителя. Проведение этой работы рекомендуется при подготовке к уборочному сезону.

Последовательность операции по обслуживанию воздухоочистителя (на примере дизеля СМД-31) следующая:
– отверните гайки-барашки и снимите крышки обеих секций;
– отверните гайки-барашки и выньте из корпуса основные фильтры-патроны;
– продуйте основные фильтры-патроны сжатым воздухом сначала внутри, а затем снаружи до полного удаления пыли.

Читайте также: Тормозной цилиндр задний фиат мареа

Во избежание прорыва бумажной шторы давление воздуха должно быть не более 0,2…0,3 МПа (2…3 кгс/см2). При этом струю воздуха следует направлять под углом к боковой поверхности фильтра-патрона и регулировать давление воздуха изменением расстояния от наконечника шланга до поверхности фильтра-патрона. При отсутствии сжатого воздуха, а также в случае замасливания или загрязнения продуктами сгорания основные фильтры-патроны необходимо погрузить на 2 ч в моющий раствор, после чего интенсивно прополоскать в воде (температура 35…45 °С) и просушить в течение 24 ч. Промывать фильтры-патроны следует также в том случае, когда продувкой сжатым воздухом они не восстанавливаются. Моющий раствор приготавливают из мыльной пасты ОП-7 или ОП-Ю (ГОСТ 8433-81) и воды, нагретой до 40…45°С (20 г пасты на 1 л воды). Допускается использовать для промывки фильтров-патронов стиральный порошок или пасту, а также хозяйственное мыло, измельченное и растворенное в теплой воде (100 г мыла на 10 л воды).

Мыльный раствор необходимо отфильтровать. Запрещается продувать основные фильтры-патроны выпускными газами или промывать в дизельном топливе;
отверните гайки-барашки и выньте из корпуса предохранительные фильтры-патроны.

Обслуживание фильтров-патронов следует проводить осторожно, чтобы не повредить их.

Обслуживание предохранительных фильтров-патронов с бумажной фильтрующей шторой аналогично основным фильтрам-патронам.

Воздухоочиститель собирают в последовательности, обратной разборке. При этом проверяют состояние уплотнительных колец. Основные фильтры-патроны и фильтрующие элементы предохранительных фильтров-патронов в случае повреждения заменяют из комплекта ЗИП.

Убедитесь в правильности установки фильтров-патронов в корпусе и надежно затяните гайки-барашки. Во избежание повреждения фильтров-патронов не производите чрезмерную затяжку гаек.

В случае повышения расхода картерного масла из-за износа или залегания уплотнительных колец турбокомпрессора последний необходимо снять с дизеля для полной разборки.

Видео:Система подачи воздуха на ДВС!!Скачать

Турбокомпрессор разбирают в следующем порядке:
– отверните две гайки и отсоедините от турбокомпрессора трубку слива масла;
-отверните гайки, снимите шайбы и отсоедините корпус компрессора от среднего корпуса;
– отогните буртики замковых шайб, отверните гайки, снимите замковые шайбы, планки и отсоедините корпус турбины от среднего корпуса. Во избежание повреждения лопаток при разборке и сборке турбокомпрессора не ставьте средний корпус в сборе с ротором на колесо турбины или компрессора;
– отверните специальную гайку, придерживая вал ключом за грани на хвостовике колеса турбины, и снимите колесо компрессора;
– выньте из среднего корпуса колесо турбины с валом, осторожно постукивая деревянным молотком через проставку по торцу вала со стороны компрессора;
– выньте маслоотражатель из диска уплотнения компрессора; выньте уплотнительные кольца из канавок маслоотражателя и втулки уплотнения.

Турбокомпрессор собирают в такой последовательности:
– очистите деревянным скребком от нагара, промойте в чистом дизельном топливе и продуйте сжатым воздухом все детали турбокомпрессора;
– установите новые уплотнительные кольца в канавки втулки уплотнения, после чего проверните кольца в канавках так, чтобы замки колец были обращены в противоположные стороны;
– смажьте вал ротора чистым моторным маслом и установите ротор в средний корпус турбокомпрессора;
– установите на маслоотражатель уплотнительное кольцо;
– затем маслоотражатель – в диск уплотнения;
– установите колесо компрессора на вал ротора, совместив метки на валу и колесе компрессора;
– закрепите колесо компрессора на валу ротора специальной гайкой, затянув ее до совпадения меток на гайке и валу ротора.

После сборки среднего корпуса турбокомпрессора проверьте легкость и плавность вращения ротора в подшипнике, а также осевое перемещение ротора, которое должно быть в пределах 0,16…0,25 мм.

Дальнейшую сборку турбокомпрессора производите в порядке, обратном разборке.