Система очищення і подачі повітря
Як формується повітряний потік до циліндрів дизеля: очищення повітря, його подавання та взаємодія основних елементів системи під час роботи двигуна.
Призначення системи очищення і подачі повітря
Система очищення і подачі повітря призначена для забирання атмосферного повітря, очищення його від пилу та інших механічних домішок і подачі до циліндрів двигуна. Якісне очищення повітря забезпечує повне згоряння палива, зменшує зношування деталей двигуна та збільшує його ресурс.
Очищення повітря
Повітроочисник затримує пил, пісок та інші механічні домішки, запобігаючи їх потраплянню до циліндрів двигуна, що зменшує зношування деталей циліндро-поршневої групи та сприяє збільшенню ресурсу двигуна.
Подача необхідної кількості повітря
Система забезпечує безперервне надходження до циліндрів достатньої кількості повітря, необхідної для повного згоряння палива та ефективної роботи дизельного двигуна.
Зменшення опору потоку
Конструкція повітропроводів і повітроочисника забезпечує проходження повітря з мінімальним опором, що сприяє підвищенню наповнення циліндрів і покращує роботу двигуна.
Загальна будова системи очищення і подачі повітря
Система очищення і подачі повітря складається з повітрозабірника, повітроочисника, повітропроводів, а на двигунах із турбонаддувом — турбокомпресора та охолоджувача наддувного повітря (інтеркулера). Повітропроводи подають очищене повітря до впускного колектора, звідки воно розподіляється між циліндрами двигуна.
Загальна будова системи очищення і подачі повітря дизельного двигуна
1 — повітрозабірник;
2 — циклонний очищувач;
3 — повітроочисник;
4 — індикатор засміченості;
5 — турбокомпресор;
6 — повітропровід;
7 — інтеркулер;
8 — впускний колектор.
| Елемент | Призначення |
|---|---|
| Повітрозабірник | Забирає атмосферне повітря та спрямовує його до системи очищення. |
| Циклонний очищувач | Попередньо очищає повітря від великих частинок пилу за допомогою відцентрової сили. |
| Повітроочисник | Очищає повітря від дрібних механічних домішок перед його подачею до двигуна. |
| Індикатор засміченості | Контролює ступінь засмічення повітроочисника та сигналізує про необхідність його обслуговування. |
| Турбокомпресор | Стискає повітря та подає його до двигуна під підвищеним тиском, використовуючи енергію відпрацьованих газів. |
| Повітропровід | З'єднує елементи системи та забезпечує транспортування очищеного або стисненого повітря. |
| Інтеркулер | Охолоджує стиснене повітря після турбокомпресора, збільшуючи його густину та кількість кисню. |
| Впускний колектор | Рівномірно розподіляє очищене повітря між циліндрами двигуна. |
Повітроочисники
Повітроочисник призначений для очищення атмосферного повітря від пилу та інших механічних домішок перед його надходженням до циліндрів двигуна. Навіть незначна кількість пилу, що потрапляє до двигуна, прискорює зношування деталей циліндро-поршневої групи.
На дизельних двигунах тракторів застосовують повітроочисники різної конструкції. Вони можуть бути одноступеневими, двоступеневими або триступеневими. Для очищення повітря використовують інерційний (циклонний), масляний способи очищення і очищення за допомогою фільтрувальних елементів, які можуть поєднуватися в одному повітроочиснику.
Інерційне (циклонне) очищення
Повітря очищається за рахунок дії відцентрових сил. Під час обертання потоку великі частинки пилу відокремлюються від повітря та видаляються з повітроочисника, а попередньо очищене повітря надходить до наступного ступеня очищення.
Масляне очищення
Повітря проходить через масляну ванну або змочені маслом фільтрувальні елементи, де пил та інші механічні домішки прилипають до масляної плівки. Такий спосіб забезпечує ефективне очищення повітря й часто використовується як один зі ступенів багатоступеневого повітроочисника.
Очищення за допомогою фільтрувальних елементів
Повітря проходить крізь фільтрувальний елемент, у якому затримуються пил та інші механічні домішки. Такий спосіб забезпечує високий ступінь очищення повітря й широко застосовується в сучасних системах подачі повітря дизельних двигунів.
Триступеневий повітроочисник
На багатьох тракторних двигунах застосовують триступеневі повітроочисники, у яких очищення повітря здійснюється послідовно на трьох ступенях: інерційному, масляному та за допомогою фільтрувальних елементів. Така конструкція забезпечує ефективне видалення пилу навіть у дуже запилених умовах роботи.
Будова
1 - піддон; 2 - фільтрувальні елементи (з капронової плутанки); 3 - корпус; 4 - вихідний патрубок очищеного повітря: 5 - завихрювач; 6 - моноциклон (інерційний очисник); 7 - вікно для видалення пилу; 8 - сітка; 9 - трубка; 10 - опорна обойма; 11 - головка; 12 - чашка для напрямку потоку повітря.
Принцип дії триступеневого повітроочисника
Перший ступінь очищення. Повітря через повітрозабірник надходить до інерційного очиcника 6, де проходить через завихрювач 5. Потік повітря закручується, і під дією відцентрових сил великі частинки пилу відкидаються до стінок ковпака та видаляються через спеціальні вікна 7.
Другий ступінь очищення. Після попереднього очищення повітря надходить до масляної ванни, де змінює напрямок руху. Під час проходження через масляну плівку пил та інші механічні домішки прилипають до масла й осідають у піддоні 1.
На третьому ступені повітря проходить через фільтрувальні елементи 2, які затримують найдрібніші частинки пилу. Після остаточного очищення повітря через вихідний патрубок 4 надходить до впускного колектора двигуна.
Двоступеневий сухий повітроочисник
На більшості сучасних тракторних двигунів застосовують двоступеневі сухі повітроочисники. Вони забезпечують високу ефективність очищення повітря завдяки послідовному використанню двох ступенів очищення: попереднього (циклонного) та основного (паперового).
Будова
1 - вихідний патрубок; 2 - корпус; З - шпилька; 4 - вхідний патрубок; 5 - стяжний хомут; 6 - патрубок інерційного очищувача; 7 - захисна сітка; 8 - завихрювач; 9 - ковпак; 10 - гайки-баранчики; 11 - кришка; 12 - основний фільтр-патрон; 13 - додатковий фільтр-патрон; 14 - бонка для приєднання трубопроводу індикатора засміченості очищувача повітря.
Принцип дії двоступеневого повітроочисника
Перший ступінь очищення. Повітря надходить до моноциклона, де закручується у вихровий потік. Під дією відцентрової сили великі частинки пилу відкидаються до стінок корпусу, осідають у пилозбірнику або автоматично видаляються через пиловики. Такий спосіб дозволяє вилучити більшу частину забруднень ще до надходження повітря до фільтрувального елемента.
Другий ступінь очищення. Після попереднього очищення повітря проходить крізь основний паперовий фільтрувальний елемент, який затримує найдрібніші частинки пилу. Очищене повітря надходить до впускного трубопроводу, а потім — до циліндрів двигуна.
Запобіжний елемент. Багато сучасних повітроочисників мають додатковий запобіжний фільтрувальний елемент. Він захищає двигун від потрапляння пилу під час заміни основного фільтра або в разі його пошкодження чи розриву.
Індикатор засміченості повітроочисника
Під час роботи двигуна фільтрувальний елемент повітроочисника поступово забруднюється пилом, унаслідок чого збільшується опір проходженню повітря. Для своєчасного технічного обслуговування повітроочисника на багатьох сучасних тракторах встановлюють індикатор засміченості, який сигналізує про необхідність очищення або заміни фільтрувального елемента.
Механічний індикатор
Працює за рахунок розрідження у впускному трубопроводі. Коли опір забрудненого фільтра перевищує допустиме значення, індикатор змінює положення сигнального елемента, повідомляючи про необхідність обслуговування повітроочисника.
Електричний індикатор
Має датчик, який контролює розрідження у впускній системі. При досягненні граничного значення він подає сигнал на контрольну лампу або дисплей у кабіні трактора, попереджаючи механізатора про засмічення повітроочисника.
Важливо! Експлуатація двигуна із засміченим повітроочисником призводить до зменшення потужності, збільшення витрати палива та підвищеної димності відпрацьованих газів. Тому необхідно регулярно перевіряти стан фільтрувального елемента та своєчасно виконувати його обслуговування.
Турбонаддув
Для підвищення потужності та економічності сучасних дизельних двигунів широко застосовують турбонаддув. Турбокомпресор використовує енергію відпрацьованих газів для нагнітання більшої кількості повітря до циліндрів двигуна. Завдяки цьому збільшується кількість кисню, що надходить до камери згоряння, покращується згоряння палива та підвищується потужність двигуна.
Турбокомпресор
1 - середній корпус; 2 - втулка; 3 - корпус компресора; 4 - вал; 5 - колесо компресора; 6 - канал підведення олії; 7 - корпус турбіни; 8 - вставка турбіни; 9 - колесо турбіни.
Принцип роботи
Потік відпрацьованих газів обертає колесо турбіни 9, яке через спільний вал 4 приводить у рух колесо компресора 5. Компресор засмоктує атмосферне повітря, стискає його та подає до циліндрів двигуна під підвищеним тиском.
Інтеркулер
Після стискання в компресорі повітря нагрівається, тому на більшості сучасних двигунів його охолоджують в інтеркулері. Охолоджене повітря має більшу густину, що дозволяє подати до циліндрів більше кисню і підвищити ефективність роботи двигуна.
Запам'ятайте. Турбонаддув дає змогу подати до циліндрів більше повітря, а разом із ним — більше палива. У результаті двигун розвиває більшу потужність і крутний момент без збільшення робочого об'єму, а повніше згоряння паливно-повітряної суміші сприяє зменшенню шкідливих викидів.
Цікаво знати
Чому повітря потрібно ретельно очищати?
Під час роботи трактор часто рухається запиленими полями. Якщо пил потрапляє до циліндрів двигуна, він діє як абразив, прискорюючи зношування поршнів, поршневих кілець і гільз циліндрів. Саме тому ефективність повітроочисника безпосередньо впливає на ресурс двигуна.
Чому не можна продувати паперовий фільтр сильним струменем повітря?
Під дією сильного стисненого повітря паперовий фільтрувальний матеріал може пошкодитися або втратити свої фільтрувальні властивості. Тому виробники рекомендують очищати фільтр лише відповідно до інструкції або замінювати його новим.
Скільки повітря споживає дизельний двигун?
Для повного згоряння 1 кг дизельного палива необхідно приблизно 14–15 кг повітря. Під час роботи двигуна через повітроочисник проходять десятки кубічних метрів повітря за годину, тому навіть незначне забруднення фільтра помітно впливає на роботу двигуна.
Навчальні відео
Повітроочисник
Інтерактивний тест для самоперевірки
Дайте відповіді на запитання та перевірте, наскільки добре ви засвоїли матеріал про систему очищення і подачі повітря.
Реєстрація користувача
1. Чому повітря, що надходить до циліндрів дизельного двигуна, необхідно очищати?
2. Який тип повітроочисника найчастіше застосовується на сучасних тракторних двигунах?
3. За рахунок чого в циклонному очищувачі від повітря відокремлюються великі частинки пилу?
4. Для чого в сучасному повітроочиснику застосовується запобіжний фільтрувальний елемент?
5. Чому не рекомендується експлуатувати двигун із засміченим повітроочисником?
6. Для чого в системі турбонаддуву використовується інтеркулер?
7. Яка основна перевага двоступеневого повітроочисника порівняно з одноступеневим?
8. За рахунок чого турбокомпресор приводиться в дію?
9. Чому після проходження через компресор повітря бажано охолодити?
10. Під час технічного обслуговування виявлено пошкодження фільтрувального елемента повітроочисника. До чого це може призвести?
Студент: —
Заклад: —
Група: —
Результати тестування
Тема. Система очищення і подачі повітря
Правильних відповідей: 0 з 10