Двигатели
внутреннего сгорания

 
         

 

Главная
Основы конструирования
Расчеты
Силы и моменты
Поршневая группа
Шатуны и штоки
Коленчатые валы
Подшипники
Система газораспределения
Корпусные детали
Анализ конструкции
Устройство и
принцип действия

КШМ
ГРМ
Система смазки
Система охлаждения
Система питания
Система зажигания
Пуск двигателей
Увеличение мощности
Разное

УСТРОЙСТВО СИСТЕМ ВПУСКА И ВЫПУСКА РАБОЧЕГО ТЕЛА

Система впуска воздуха в цилиндры двигателя состоит из устройств для очистки воздуха, глушения шума впуска, подогрева воздуха на входе в карбюратор и регулирования уровня такого подогрева, впускного трубопровода с полостью подогрева горючей смеси (в бензиновых двигателях,), а также включает в себя часть агрегатов систем наддува и противотоксичных устройств.
Систему выпуска образуют выпускной трубопровод, глушитель шума выпуска с патрубками приема и выпуска отработавших газов, основные противотоксичные устройства и некоторые агрегаты наддува.
Противотоксичные устройства, и агрегаты наддува двигателя являются, следовательно, общими для рассматриваемых систем впуска и выпуска, причем, применение их на двигателях с любым смесеобразованием значительно изменяет обычную компрновку систем газообмена. Учитывая эти обстоятельства и специфичность назначения наддува и противотоксичных устройств, они вынесены как самостоятельные функциональные системы в гл. 10.
Для систем впуска и выпуска характерно излучение разночас-тотных шумов, возникающих вследствие движения потоков рабочего тела с большими скоростями, в частности в зоне дросселирования двигателя (при внешнем смесеобразовании), на входе в цилиндры и на выходе из цилиндров. Особенно высокие скорости истечения свойственны начальной стадии выпуска газов, когда возникают, как отмечалось ранее, значительные перепады давлений и поток истекающих из цилиндра горячих газов обладает еще большим запасом энергии. Частично она расходуется на преодоление трения потока о стенки тракта, но в основном превращается в волну давления, которая и создает шум (сильный хлопок) на выходе потока в атмосферу.
Глушение шумов, свойственных газообмену, основано поэтому на уменьшении энергии движущихся потоков рабочего .тела и на выравнивании колебаний их давления. Обеспечивают это либо чередованием сужающихся и расширяющихся участков канала при одновременном раздроблении потока на мелкие струйки, либо путем многократного изменения направления движения (что усиливает и охлаждение газов)., а также с помощью расширительных или акустических (резонансных) камер и шумопоглощающих материалов в активных и реактивных глушителях.
Активные глушители поглощают, как известно, высокочастотные шумы. Звуковая энергия потока превращается в них в тепловую вследствие прохождения газов через различные сопротивления— перфорированные перегородки, которые затормаживают поток и раздробляют его на мелкие струйки, или шумопогло-щающие материалы (включая вату на впуске и стекловату на выпуске).
Реактивные глушители поглощают «низкочастотные шумы в расширительных и акустических (резонансных) камерах. В системах пуска их конструктивно объединяют с корпусом фильтрующего устройства или с воздухопроводом на пути от фильтра до карбюратора.
Для систем выпуска используют оба принципа глушения шума и объединяют соответствующие глушители в одном корпусе или размещают их последовательно.
Воздухоочистители (воздушные фильтры цли просто фильтры) современных систем впуска представляют собой довольно сложные устройства, а иногда и несколько устройств, образующих функциональную систему воздухоочистки. Очистку воздуха осуществляют либо путем отделения пыли от потока в устройствах инерционного типа, либо улавливают ее с помощью различных фильтрующих элементов, или же путем применения обоих этих способов очистки одновременно. В зависимости от этого различают воздухоочистители инерционные, фильтрующие и комбинированные, а также разделяют на сухие и мокрые, если их фильтрующие элементы увлажняют маслом с целью повышения эффективности улавливания пыли.
Учитывая резко возросшие требования к степени очистки воздуха, которая в современных двигателях автомобилей и тракторов должна составлять 99,9% и более (по отсеву пыли), в настоящее время применяют комбинированные воздухоочистители, часто с тремя и четырьмя ступенями очистки, однако, не допускают повышенного гидравлического сопротивления на впуске, поскольку это ухудшает массовое наполнение цилиндров. Так, начальное сопротивление автомобильных воздухоочистителей в зависимости от их типа и литража двигателя должно составлять не более 0,6-^-2,5 кПа (60—250 мм вод. ст.), а тракторных 3—4 кПа. При засорении фильтрующих элементов сопротивление их возрастает в два и более раз, поэтому они нуждаются в периодической промывке, продувке или замене (согласно инструкции завода-изготовителя). Нередко системы подачи и очистки воздуха оснащают датчиками (индикаторами) засоренности фильтра (двигатели КамАЗ и др.).
Инерционный способ очистки воздуха основан на использовании неодинаковой инерционности струек воздуха и взвешенных в них твердых пылевидных частичек. Последние при изменении направления движения потока, как более плотные, продолжают перемещаться в прежнем направлении, поэтому отделяются от основного потока и выпадают из него. Чтобы усилить эффективность инерционного способа очистки, потоку воздуха сообщают еще и вращательное движение с помощью так называемых циклонов.
В корпус циклона поток вводят, например, по касательной к его внутренней цилиндрической Поверхности, как показано на рис. 6.3, а, вследствие чего он получает вращательное" (вихревое) движение. Под действием центробежной силы твердые тяжелые частицы отбрасываются к стенкам и, увлекаемые потоком воздуха, вместе с ним по винтовой линии перемещаются вниз. Во внутренней части корпуса циклона, куда вводят центральный патрубок для отвода воздуха из циклона, поток резко изменяет направление своего
осевого поступательного движения на противоположное и по патрубку 5 отсасывается вверх (в двигатель), тогда как более тяжелые твердые частицы, продолжая по инерции поступательное движение в прежнем направлении, попадают в конусную часть корпуса циклона, являющейся пыле-сборником, -
р-;" Рассмотренное инерционно-центробежное устройство .называют моно-щхлоком, .причем для закрутки в них воздуха применяют также направляющие лопатки (рис. 6.3, б) и винтовые (спиральные) направляющие (рис.. 6.3, в). В тракторном и автомобильном двигателе-строении широко используют также мультициклоны, состоящие из параллельно действующих циклонов, пыль' от батареи которых собирают в общий бункер (емкость) и удаляют автоматически путем э^кектирования ее в атмосферу через выпускную систему. Моно- и мультициклоны изготовляют иногда с горизонтальным расположением оси, а также с вводом в них потока воздуха снизу через направляющие лопатки.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 



  Разработано специально для liciss.ru, все права защищены.
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.