Меню раздела

Системы впуска и выпуска


Общие требования
Системы впуска и выпуска служат для подвода свежего заряда (воздуха или горючей смеси) к цилиндрам двигателя и отвода из них отработавших газов. В двигателях с внешним смесеобразованием во впускной системе происходит также образование смеси, так как процесс испарения жидкого топлива и смешения его паров с воздухом или смешения горючего газа с воздухом не успевает завершиться в карбюраторе или газо-смесителе.
Общим требованием, предъявляемым к системам впуска и выпуска, является по возможности малое сопротивление этих систем, что необходимо для уменьшения насосных потерь и увеличения наполнения цилиндров, а также более полного использования энергии выпускных газов в газовой турбине. Удовлетворить это требование путем только снижения скорости газов в системах, т. е. путем увеличения проходных сечений, невозможно: увеличиваются габаритные размеры и масса двигателя. Кроме того, с понижением скорости воздуха уменьшается его турбулизация, что приводит к ухудшению смесеобразования в двигателях с внешним смесеобразованием. Наконец, уменьшение скорости движения выпускных газов в трубопроводе по сравнению со скоростью истечения их из клапана в двигателе с турбо-наддувом приводит к уменьшению кинетической энергии газов и ухудшению теплоиспользования.
Уменьшение сопротивлений при высокой скорости газового потока достигается выполнением каналов плавных очертаний для предотвращения резких изменений направления потока и площади проходного сечения. Для равномерного распределения свежего заряда по цилиндрам впускные трубопроводы делают симметричными, причем в современных многоцилиндровых карбюраторных двигателях используют многокамерные карбюраторы, каждая камера которых обслуживает определенную группу цилиндров. Для улучшения испарения топлива впускную систему обогревают водой, выходящей из системы охлаждения двигателя. В карбюраторных двигателях некоторых типов при расположении впускной и выпускной систем с одной стороны двигателя впускной трубопровод подогревают отработавшими газами.
В двигателях с внутренним смесеобразованием, а также в газовых двигателях подогрев свежего заряда при их работе не нужен, так как он приводит к уменьшению наполнения. Подогрев всасываемого воздуха в дизелях желателен только для облегчения пуска при низкой температуре окружающего воздуха. С этой целью во впускной системе предусматриваются специальные подогреватели, включаемые в период подготовки к пуску. В двигателях с наддувом в системы впуска входят компрессоры и охладители наддувочного воздуха, а в системы выпуска-также и газовые турбины. Для очистки воздуха от пыли устанавливают воздушные фильтры, которые объединяют с глушителями шума впуска. Выпускные системы могут быть снабжены нейтрализаторами отработавших газов, глушителями шума и фильтрами для очистки газов от твердых частиц сажи.
В связи со сложностью систем впуска и выпуска особое внимание должно быть уделено выбору размеров этих систем с целью использования газодинамических явлений для улучшения наполнения цилиндров свежим зарядом и снижения работы выпуска.