Система живлення повітрям дизельного двигуна
Загальний пристрій. Система живлення повітрям призначена для очищення повітря та подачі його в циліндри дизеля. У дизеля СМД-31 до неї входять складальні одиниці: повітрозабірник, інерційний запобіжник, очищувач повітря, турбокомпресор, повітроповітряний радіатор (встановлюється на машині) і впускний колектор.
Повітря, що всмоктується турбокомпресором, проходить через систему очищення, трубопроводом нагнітається в повітряно-повітряний радіатор, де охолоджується за допомогою вентилятора. Потім трубопроводом він подається у впускний колектор, а з нього - в циліндри дизеля.
В результаті зниження температури наддувного повітря масовий заряд, що подається в циліндри, збільшується, що сприяє більш повному згорянню палива, кращому протіканню робочого процесу, забезпеченню заданої потужності і паливної економічності дизеля.
Аналогічна система живлення повітрям застосовується дизелях СМД-23/24.
Система очищення повітря. Для очищення повітря, що всмоктується в циліндри, на дизелях СМД-31 і СМД-23/24 передбачена триступенева система. Виняток становлять дизелі СМД-23.02 та СМД-24.02 коренезбиральних машин, де застосована двоступінчаста система очищення повітря.
У триступінчасту систему очищення входять обертовий повітрозабірник, інерційний запобіжник і очищувач повітря.
Повітрозабірник, що обертається, встановлений на вхідному патрубку інерційного запобіжника і кріпиться стяжним хомутом. Він являє собою циліндричну сітку, до одного краю якої приварена кришка, в іншій завальцована крильчатка, що оберігає від попадання пожнивних мас через зазор між сіткою та піддоном. До фланця болтами прикріплена кришка із сіткою. Фланець встановлений на осі, що обертається у підшипниках. На нижній частині осізакріплена турбіна. Для змащування підшипників застосовується тугоплавке мастило.
Інерційний запобіжник закріплений на капоті комбайна і з'єднується з вхідним патрубком очищувача повітря за допомогою гумового компенсатора і стяжних хомутів. Інерційний запобіжник з ежекційним видаленням відсепарованого пилу складається з циліндричного корпусу, всередині якого приварені завихрювач і відбивач.
Клапан ежектора закріплений на капоті комбайна і за допомогою шлангів та стяжних хомутів приєднаний до відсмоктувача ежектора та відсмоктувача інерційного запобіжника. Клапан ежектора складається з циліндричного корпусу, всередині якого є клапан. На дизелі, що не працює, клапан закритий. При роботі дизеля внаслідок розрідження з боку ежектора та тиску повітря з боку інерційного запобіжника клапан відкритий. У разі зниження тиску на всмоктуванні клапан закривається, оберігаючи очищувач повітря від забруднення випускними газами.
Очисник повітря закріплений на капоті комбайна і з'єднаний з турбокомпресором через впускну трубу за допомогою компенсатора, шланга і стяжних хомутів. Очищувач повітря являє собою зварний корпус, в якому на шпильках встановлені і закріплені гайками-баранчиками 8 дві секції фільтрів-патронів. На дизелях СМД-23/24 одна секція. Кожна секція складається з основного та запобіжного фільтрів-патронів.
Основний фільтр-патрон складається із зовнішньої та внутрішньої сіток, паперової фільтруючої штори, що знаходиться всередині сіток, та денців, скріплених герметично епоксидною смолою. Конструкція запобіжного патрона аналогічна.
Очищення повітря відбувається в такий спосіб.
Повітря під дією розрідження,створюваного турбокомпресором, через сітку повітрозабірника прямує в трубу надходячи на лопатки повітряної турбіни, приводить у обертання вал. Через фланець обертання передається сітці. З поверхні забірної сітки частинки пожнивної маси та пилу скидаються відцентровою силою. Сітка самоочищається.
З повітрозабірника повітря по вхідному патрубку потрапляє всередину корпусу інерційного запобіжника. Пройшовши через завихрювач, повітря набуває обертального руху. Частинки пилу під дією відцентрової сили скидаються до стінки корпусу предочистителя і через проміжок між стінкою корпусу і відбивачем опускаються на дно корпусу. З корпусу пил по відсмоктувачі (див. рис. 37), з'єднаної через зворотний клапан з трубкою ежектора, виноситься разом з відпрацьованими газами в атмосферу. Попередньо очищене повітря через патрубок надходить у очищувач повітря. Проходячи послідовно через фільтри-патрони (основний та запобіжний), повітря остаточно очищається від пилу. По вихідному патрубку та впускний трубеон надходить у турбокомпресор.
На дизелях СМД-23.02 та СМД-24.02 передбачено двоступінчасте очищення повітря – моноциклон з видаленням пилу через викидні щілини та очищувач повітря.
Очищувач повітря цих дизелів складається з корпусу, всередині якого за допомогою шпильки і гайок з шайбами закріплені два фільтри-патрони: основний і запобіжний.
Фільтри-патрони V-типорозміру або всіх дизелів типів СМД-31 та СМД-23, СМД-24 уніфіковані: основний – 60-12029.00, запобіжний – 60-12028.00.
Турбокомпресор. На дизелях СМД-31 та СМД-23/24 встановлений турбокомпресор, який використовує енергію випускних газів для наддування повітря в циліндри. Різні модифікації цих турбокомпресорів мають різні габарити, відрізняються конструкцієюокремих елементів і тому не взаємозамінні.
На малюнку 45 наведено конструкцію турбокомпресора ТКР8,5С-1. Конструкція інших модифікацій є аналогічною. Принцип дії турбокомпресора є наступним. Гарячі гази з циліндрів під тиском надходять випускним колектором в камеру газової турбіни, а звідти направляються на лопатки колеса турбіни. Розширюючись гази обертають колеса турбіни з валом, на іншому кінці якого знаходиться колесо турбокомпресора. З турбіни гази, що відпрацювали, виходять в атмосферу.
Відцентровий компресор засмоктує повітря через очищувач повітря, стискає його і подає під тиском через повітряно-повітряний радіатор і впускний колектор в циліндри дизеля.
Технічне обслуговування системи живлення повітрям. Для забезпечення надійної роботи системи живлення повітрям в процесі експлуатації необхідно дотримуватися таких правил: – не допускати попадання води в очищувач повітря при миття дизеля; – для запобігання фільтрам-патронам від забруднення продуктами згоряння робота дизеля в закритому приміщенні забороняється; - не допускати роботу дизеля із забрудненими вище норми фільтрами-патронами через збільшення витрати картерної олії та виходу з ладу масляного ущільнення турбокомпресора; - при проведенні зварювальних робіт на деталях очищувача повітря видаляти з корпусу фільтри-патрони, так як іскри і розжарені краплі металу можуть призвести до їх займання; - не допускати обертання колінчастого валу дизеля в протилежний бік, так як це призводить до замаслювання та засмічення продуктами згоряння фільтрів-патронів; – не допускати розгерметизації системи живлення повітрям до турбокомпресора і після нього, оскільки це може призвести в першому випадку до підсмоктування неочищеного повітря, у другому – дозниження потужності дизеля, рясного димлення через витік повітря; - своєчасно проводити технічне обслуговування складових частин системи живлення повітрям.
Технічне обслуговування три- та двоступінчастої систем живлення повітрям дизелів СМД-31 та СМД-23/24 полягає в наступному: – через кожні 60 мотогодин (при ТО-1) очистити щілини ковпака та захисної сітки моноциклону, обдути стисненим повітрям або промити основний фільтр-патрон очищувача повітря; - через кожні 240 мотогодин обдути або промити запобіжний фільтр-патрон очищувача повітря і змастити підшипники обертового повітрозабірника (дозаправити 8 ... 10 г мастила Літол-24); – через кожні 480 мотогодин замінити основний фільтр-патрон очищувача повітря. Проведення цієї роботи рекомендується під час підготовки до збирального сезону.
Послідовність операції з обслуговування очищувача повітря (на прикладі дизеля СМД-31) наступна: - відверніть гайки-баранчики і зніміть кришки обох секцій; - відверніть гайки-баранчики і вийміть з корпусу основні фільтри-патрони; – продуйте основні фільтри-патрони стисненим повітрям спочатку всередині, а потім зовні до повного видалення пилу.
Щоб уникнути прориву паперової штори, тиск повітря повинен бути не більше 0,2...0,3 МПа (2...3 кгс/см2). При цьому струмінь повітря слід направляти під кутом до бічної поверхні фільтра-патрона та регулювати тиск повітря зміною відстані від наконечника шланга до поверхні фільтра-патрона. За відсутності стисненого повітря, а також у разі замаслювання або забруднення продуктами згоряння основні фільтри-патрони необхідно занурити на 2 години в миючий розчин, після чого інтенсивно прополоскати у воді (температура 35...45 °С) і просушити протягом 24 годин. Промивати фільтри -патрони слід також утому випадку, коли продуванням стисненим повітрям вони не відновлюються. Миючий розчин готують з мильної пасти ОП-7 або ОП-Ю (ГОСТ 8433-81) та води, нагрітої до 40...45°С (20 г пасти на 1 л води). Допускається використовувати для промивання фільтрів-патронів пральний порошок або пасту, а також господарське мило, подрібнене та розчинене у теплій воді (100 г мила на 10 л води).
Мильний розчин необхідно відфільтрувати. Забороняється продувати основні фільтри-патрони випускними газами або промивати дизельному паливі; відверніть гайки-баранчики та вийміть із корпусу запобіжні фільтри-патрони.
Обслуговування фільтрів-патронів слід проводити обережно, щоб їх не пошкодити.
Обслуговує запобіжні фільтри-патрони з паперовою шторою, що фільтрує, аналогічно основним фільтрам-патронам.
Очищувач повітря збирають в послідовності, зворотній розбиранні. При цьому перевіряють стан ущільнювальних кілець. Основні фільтри-патрони та фільтруючі елементи запобіжних фільтрів-патронів у разі пошкодження замінюють із комплекту ЗІП.
Переконайтеся в правильності встановлення фільтрів-патронів у корпусі та надійно затягніть гайки-баранчики. Щоб уникнути пошкодження фільтрів-патронів, не робіть надмірну затяжку гайок.
У разі підвищення витрати картерної олії через зношування або залягання ущільнювальних кілець турбокомпресора останній необхідно зняти з дизеля для повного розбирання.
Турбокомпресор розбирають у такому порядку: - відверніть дві гайки і від'єднайте від турбокомпресора трубку зливу масла; -відверніть гайки, зніміть шайби та від'єднайте корпус компресора від середнього корпусу; – відігніть буртики замкових шайб, відверніть гайки, зніміть замкові шайби, планки та від'єднайте корпус турбіни відсереднього корпусу Щоб уникнути пошкодження лопаток при розбиранні та збиранні турбокомпресора, не ставте середній корпус у зборі з ротором на колесо турбіни або компресора; – відверніть спеціальну гайку, притримуючи вал ключем за межі на хвостовику колеса турбіни, та зніміть колесо компресора; - вийміть із середнього корпусу колесо турбіни з валом, обережно постукуючи дерев'яним молотком через проставку по торцю валу з боку компресора; – вийміть масловідбивач із диска ущільнення компресора; вийміть кільця ущільнювачів з канавок масловідбивача і втулки ущільнення.
Турбокомпресор збирають у такій послідовності: – очистіть дерев'яним скребком від нагару, промийте в чистому дизельному паливі та продуйте стиснутим повітрям усі деталі турбокомпресора; – встановіть нові кільця ущільнення в канавки втулки ущільнення, після чого проверніть кільця в канавках так, щоб замки кілець були звернені в протилежні сторони; – змастіть вал ротора чистим моторним маслом і встановіть ротор у середній корпус турбокомпресора; – встановіть на масловідбивач кільце ущільнювача; - потім масловідбивач - в диск ущільнення; – встановіть колесо компресора на вал ротора, поєднавши мітки на валу та колесі компресора; – закріпіть колесо компресора на валу ротора спеціальною гайкою, затягнувши її до збігу міток на гайці та валу ротора.
Після збирання середнього корпусу турбокомпресора перевірте легкість і плавність обертання ротора у підшипнику, а також осьове переміщення ротора, яке має бути в межах 0,16…0,25 мм.
Подальше складання турбокомпресора робіть у порядку, зворотному розбиранні.