Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом

Дисциплина Силовые агрегаты

Практическое занятие 5

Исследование системы питания воздухом

Учебные вопросы:

Общие положения.

Воздухоочистители.

Глушители шума впуска.

Агрегаты питания воздухом движков с наддувом

1. Общие положения.

Система питания воздухом должна обеспечить требуемую сте­пень чистки воздуха при применимых уровнях шума впуска и гидравлических потерях.

Более небезопасной для износа цилиндропоршневой группы мотора является кварцевая пыль, твердость Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом частиц которой выше твердости трущихся поверхностей мотора.

Требования, предъявляемые к системам чистки воздуха: высо­кое качество чистки воздуха, мало вероятное гидравли­ческое сопротивление, надежность, малые масса и габа­ритные размеры, применимые цена конструкции и издержки на его сервис в процессе использования.

Малое гидравлическое сопротивление системы необ­ходимо для понижения Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом издержек энергии на газообмен и увеличения заполнения цилиндров в целях получения больших значений мощ­ности и экономичности мотора. Для понижения габаритных раз­меров и массы систему объединяют с элементами шумоглушения впуска и включают в систему динамического наддува для улучше­ния заполнения цилиндров.

В легковых автомобилях воздух забирается из Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом-под капота авто­мобиля, а в грузовых - выносным устройством забора воздуха с фильтрующими элементами.

Такое устройство располагают над кабиной в зоне с понижен­ным пылесодержанием.

Запыленность воздуха,поступающего в воздухозаборник систе­мы воздухоочистки, находится в зависимости от особенностей среды (сезона года, типа грунта и дороги, направления ветра, влажнос Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом­ти воздуха), также от типа тс и критерий его эксплуатации (интенсивности движения, конструкции шин, аэродинамики тс).

Воздухоочистители

В современных автотракторных движках употребляют следую­щие типы воздухоочистителей: инерционно-центробежные, пори­стые и комбинированные.

Инерционно-центробежныеочистители обычно употребляют в ка­честве первой ступени системы чистки для понижения пылевой нагрузки на вторую основную Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом ступень.

На грузовых автомобилях обычно употребляют двухступенчатые воздухоочистители,имеющие во 2-ой ступени картонные филь­трующие элементы (рис. 1, а).

Набросок 1 Воздухоочистители с картонным фильтрующим элементом (а) и комбинированный двухступенчатый (б):

1 – прямоточный моноциклон; 2 – картонный фильтрующий элемент; 3 – бункер для сбора отсепарированной пыли; 4 – инерционно-масляный воздухоочиститель; 5 – коническая инерционная решетка

Комбинированные воздухоочистителив первой ступени исполь­зуют батареи Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом циклонов (конических инерционных решеток) со сбором отсепарированной пыли в бункере и автоматическим уда­лением ее при помощи газового эжектора, а во 2-ой — картон­ные фильтрующие элементы либо инерционно-масляный фильтр (рис 1, б). Но батареи циклонов имеют огромные габариты и высшую материалоемкость.

Центробежная чистка воздухаосуществляется методом осажде­ние пыли Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом под действием центробежной силы, вызываемой вихре­вым движением потока в воздухоочистителе.

Воздухоочистители инерционно-масляного типаотличаются про­стотой конструкции и огромным сроком службы, но, эффек­тивность чистки ими воздуха невысока и значительно находится в зависимости от режима работы мотора. Потому на данный момент они используются изредка.

Более эффективна чистка Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом воздуха сухими фильтрующими (пористыми) элементамина базе фильтровальных картонов и синтетических материалов.

Воздухоочистители сухого типа скартонными фильтрующими элементами по сопоставлению с инерционно-масляными воздухоочи­стителями в 10... 30 раз лучше очищают воздух от пыли. В их мож­но использовать сигнализатор о накоплении в процессе эксплуа­тации максимально допустимого количества пыли (по росту сопро Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом­тивления системы впуска) для предупреждения водителя о необходимости проведения обслуживания элемента. Но эти филь­тры трудно компоновать в моторном отделе большегрузных авто­мобилей.

Глушители шума впуска

Аэродинамический шум впуска проявляется в главном на низких частотах, кратных периоду чередования рабочих циклов в цилиндрах мотора. На средних и больших частотах шум Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом создает­ся потоком воздуха, обтекающим элементы во впускном трубо­проводе. При турбонаддуве существенно увеличивается мощность аку­стического излучения на впуске.

Глушители шума впуска движков можно поделить на реак­тивные, активные и комбинированные.

Активный глушительиспользует звукопоглощающий пористый материал (технический войлок, минеральную вату, капроновое волокно), размещенный снутри корпуса глушителя, который вза­имодействует с потоком Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом газа. Звукопоглощающая способность этих материалов в области низких частот очень мала, а более эф­фективное звукопоглощение происходит в области средних и вы­соких частот. Оно находится в зависимости от толщины и плотности материала.

Реактивные глушители(акустические фильтры) формируют­ся из набора камер и трубок, составляющих систему расшири Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом­тельных и резонансных объемов. Они отлично подавляют от­дельные составляющие шума в спектре низких и средних час­тот. Резонансные камеры используют для понижения шума высо­кой интенсивности с узеньким диапазоном излучения, а расшири­тельные — в широком спектре частот, но их заглушающая спо­собность ниже.

Комбинированные глушителипостроены, по принципу Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом реактив­ных глушителей, в которые внедрены активные элементы.

Воздухоочистители, обычно, также делают роль глу­шителя шума впуска. При всем этом воздухозаборник и корпус воз­душного фильтра делают функции реактивных глушителей, а картонный фильтрующий элемент — активного глушителя.

Подкапотное место мотора можно также использо­вать для шумоподавления в низкочастотном спектре.

Потому Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом что воздухоочиститель имеет развитые внешние поверх­ности, то их делают такими, чтоб они не делали шум. Для У-образных движков воздушный фильтр можно формиро­вать в развале блока цилиндров.

Агрегаты питания воздухом движков с наддувом

Турбокомпрессоры,используемые в автотракторных движках, форсированных турбонаддувом, состоят из центробежного компрессора и радиально-осевой турбины, установленных на Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом одномвалу (рис. 2, а).

Набросок 2 Нагнетатели воздуха:

а – турбокомпрессор; б – приводной роторно-шестеренчатый компрессор; в – приводной роторно-пластинчатый компрессор; 1 – впускной патрубок; 2 – гайка; 3 – колесо компрессора; 4 – уметочный сборник; 5 и 10 – уплотнительные кольца; 6 – корпус; 7 – улитка турбины; 8 – колесо турбины; 9 – направляющий аппарат; 11 – вол; 12 – втулка; 13 – диффузор; А – канал; Б – сливное отверстие

Отработавшие газы направляют в подводящую улитку 7 турби­ны Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом, потом, для увеличения скорости, — в суживающийся направ­ляющий аппарат 9и подают под углом на лопатки колеса 8 турби­ны (для привода ее во вращение). Колесо турбины через вал 11 передает вращение колесу 3 компрессора, зафиксированному на валу гайкой 2. Через впускной патрубок 1 воздух поступает на коле­со компрессора, где центробежные силы Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом резко наращивают его скорость. Потом он выходит в диффузор 13. В нем скорость воздуха миниатюризируется, а давление растет. Через улиточный сборник 4 воздух поступает в движок. Вал 11 крутится с высочайшей частотой во втулке 12. Потому к ней по каналу А в корпусе 6 под давлением подается масло, а для его свободного слива из корпуса имеется Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом сливное отверстие Б. Для предотвращения попадания масла в тур­бину и компрессор на валу имеются уплотнительные кольца 5 и 10.

Большие приводные нагнетатели,используемые в автотрак­торных движках, могут быть роторно-шестеренчатыми и роторно-пластинчатыми.

Роторно-шестеренчатый нагнетательтипа «Руте» (рис. 2, б) состоит из 2-ух связанных шестернями роторов в форме Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом восьме­рок, крутящихся в различные стороны. Роторы попеременно захва­тывают объем свежайшего заряда, имеющего атмосферное давление, и выталкивают его в выходную камеру с завышенным давлением. Для обеспечения уплотнения меж роторами, также меж ро­торами и стенами корпуса создается малый зазор. Но, при огромных значениях давления наддува на больших частотах вра­щения Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом утечки растут, что уменьшает КПД нагнетателя, а мак­симальная степень увеличения давления не превосходит 1,6... 1,7.

Роторно-пластинчатый компрессор(рис. 2, в) обеспечивает постепенное сжатие свежайшего заряда по мере поворота ротора, ко­торый потом выталкивается во впускной коллектор мотора. Та­кой компрессор делает наименьший уровень шума, чем роторно-шестеренчатый. Утечки в нем Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом малы из-за того, что пласти­ны прижимаются к стене корпуса центробежными силами, а его производительность вырастает пропорционально частоте вращения мотора. Это отлично согласуется с работой мотора по внеш­ней высокоскоростной характеристике. Но при повышении частоты вращения вырастают утраты на трение меж пластинами и корпу­сом Агрегаты питания воздухом двигателей с наддувом, что ограничивает степень увеличения давления наддува.


ak-sajskie-hroniki-ili-kak-mi-ne-shodili-na-svobodnuyu-koreyu.html
akademicheskaya-greblya-doklad.html
akademicheskaya-mobilnost-mehanizm-modernizacii-vuzovskogo-obrazovaniya.html