Файл: Практикум для студентов дневной и заочной форм обучения специальности 136 12 01 Проектирование и производство сельскохозяйственной техники.doc

Воздух под действием разрежения, создаваемого в цилиндрах дизеля, засасывается из атмосферы и, проходя через воздухо­очиститель 2, очищается, затем воздух по впускному трубопроводу 3 и каналам в головке блок-картера поступает в цилиндры дизеля.



Рис. 25. Схема системы питания дизеля Д-240:

1 – глушитель; 2 – воздухоочиститель; 3 – впускной трубопровод;

4 – электрофакельный подогреватель; 5 – бачок электрофакельного подогревателя;

6 – сливной топливопровод; 7 – топливопровод высокого давления; 8 – топливные баки; 9 – топливомерная трубка; 10 – топливопровод от бака; 11 – фильтр грубой очистки; 12 – продувочный вентиль; 13 – фильтр тонкой очистки;

14 – топливопровод от фильтра тонкой очистки; 15 – топливопровод от фильтра грубой очистки; 16 – топливопровод от подкачивающего насоса;

17 – подкачивающий насос; 18 – перепускной топливопровод; 19 – топливный насос; 20 – форсунка; 21 – выпускной трубопровод.
Благодаря разрежению, создаваемому подкачивающим насо­сом 17, топливо засасывается из баков 8 через фильтр 11 грубой очистки, где очищается от крупных примесей. Затем топливо нагнетается в фильтр 13 тонкой очистки. Топливо, очищенное от мельчайших примесей, поступает в топливный насос 19, из которого в соответствии с порядком работы подается по топливопроводам 7 высокого давления через форсунки 20 в цилиндры. Излишки топлива через перепускной клапан топливного насоса по топливопроводу 18 вновь поступают в подкачивающий насос. Просочившееся через зазоры сопрягаемых деталей форсунок топливо отводится по сливному топливопроводу 6 в бак. Для подогрева воздуха во впускном трубопроводе (при пуске) пользуются электрофакельным подогревателем 4, к которому топливо подается из бачка 5. Отработавшие газы удаляются из цилиндра по выпускному, трубопроводу 21 и через глушитель 7 выбрасываются в атмосферу.

---

ПРОЦЕСС СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ В ДИЗЕЛЯХ

Образование горючей смеси начинается с момента впрыскивания топлива в цилиндр через форсунку под давлением, в 2...3 раза превышающим давление воздуха в конце сжатия. Скорость исте­чения топлива достигает 150...400 м/с. Вследствие трения о воздух струя топлива распиливается на мелкие капельки диаметром 0,002...0,003 мм, которые образуют топливный факел конусовид­ной формы. Чем мельче распыливается топливо, тем равномернее оно распределяется в воздухе, тем полнее сгорают его частицы.

Попадая в сжатый и нагретый до большой температуры воздух и касаясь горячих стенок камеры, капельки топлива нагреваются, испаряются и только после этого самовоспламеняются, т. е. начи­нается горение. В этот период через форсунку продолжает впрыски­ваться топливо, которое сразу же воспламеняется. Такой процесс в дизеле называют объемно-пленочным смесеобразованием. Процесс смесеобразования в дизелях затрудняют тяжелые условия распыливания: высокое давление сжатого воздуха, вязкость топлива, малый промежуток времени, ограниченный размер камеры сгорания.

Качество смесеобразования зависит от давления впрыскивания, конструкции распылителя форсунки и вязкости топлива. Специальные конструкции камеры сгорания способствуют улучшению смесеобразо­вания и сгорания топлива. В дизелях применяют неразделенные камеры сгорания, представляющие собой единый объем, ограниченный днищем поршня, имеющим различную форму, и поверхностями головок и стенок цилиндра. Дизели с такими каме­рами экономичны, и их пуск облегчен.

Лучшие мощностные и экономические показатели достигаются при впрыскивании топлива до прихода поршня в верхнюю мертвую точку. Угол, на который кривошип коленчатого вала дизеля не доходит до в.м.т. в момент начала впрыскивания топлива, называют углом опережения впрыскивания топлива. Для основного режима работы каждого дизеля характерно определенное значение этого угла.

Чтобы иметь время на нагнетание топлива от насоса к форсунке, топливный насос должен начинать подавать топливо еще раньше. Угол, на который кривошип коленчатого вала не доходит до в.м.т. в момент

---

начала подачи топлива из топливного насоса, называют углом опережения подачи топлива.

ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ. ВПУСКНЫЕ И ВЫПУСКНЫЕ ТРУБОПРОВОДЫ

Воздухоочиститель. В воздухе, поступающем в цилиндры, со­держится большое количество пыли, способствующей быстрому изнашиванию деталей поршневой группы и в результате–падению мощности. Для очистки воздуха применяют воздухоочистители. По спо­собу очистки их подразделяют на инерционные, фильтрующие и комбинированные (сочетание первых двух).

В дизелях Д-240, А-41 и Д-144 используют комбинированный трехступенчатый воздухоочиститель. Первая ступень–это сухоотделитель центробежного типа, вторая–масляная ванна и третья– контактные элементы. Его устанавливают на головке цилиндров с помощью кронштейна и хомутов. Сверху на заборной трубе хомутом 12 (рис.27) закрепляют сухоотделитель (сухой инерционный очиститель).

Вследствие разрежения, возни­кающего при такте впуска в цилинд­рах, воздух через сетку 11 засасыва­ется в сухой инерционный очисти­тель и, проходя между лопастями завихрителя 7, получает вращательное движение. Под действием центро­бежной силы тяжелые частицы пыли отлетают к стенкам колпака 8 и через щели 9 выбрасываются наружу. В таком очистителе задерживается до 60% пыли, поступившей с воз­духом. Продолжая двигаться по спирали, воздух перемещается с большой скоростью вниз и, выходя из трубы 5, ударяется о масло, находящееся в чашке 17 съем­ного поддона 16. Вращательное движение воздуха в чашке и резкое изменение его направления способствуют выделению из воздуха пыли, которая остается в масле, а затем оседает на дно чашки и поддона.

Воздух, захватив частицы распыленного им масла, проходит через мокрый фильтрующий очиститель, состоящий из трех шайбообразных элементов 13, 14 и 15, спрессованных из капроно­вой нити и теряет оставшиеся в нем частицы пыли. Постепенно частицы масла укрупняются и стекают вместе с пылью в поддон, тем самым очищая шайбообразные элементы фильтра. Чистый воздух по патрубку 3 и впускному трубопроводу поступает в цилиндры дизеля.



Рисунок 27. Комбинированный воздухоочиститель:

---

1 – корпус; 2 – опорная обойма; 3 – боковой патрубок; 4 – головка; 5 – центральная труба; 6 – патрубок, 7 – завихритель; 8 – колпак; 9 – щели; 10 – шпилька; 11 – сетка; 12 – хомут; 13, 14 и 15 – фильтрующие элементы; 16 – поддон; 17 – чашка.
На дизеле ЯМЗ-240Б установлен комбинированный воздухо­очиститель, первая инерционная ступень которого–циклоны, вторая – кассеты с фильтрующими элементами. Пыль, выбрасываемая циклонами с помощью эжекторного устройства, уносится и выбрасывается в атмосферу с отработавшими газами. Воздухоочиститель дизеля
СМД-62– сухого типа с бумажными фильтрующими элементами.

Впускные и выпускные трубопроводы изготавливают из чугуна или алюминиевого сплава (Д-144). Отработавшие газы при выходе из цилиндров обладают повышенным давлением и большой скоростью. Такой газ при непосредственном выпуске его в атмосфе­ру вызывает сильный шум. Поэтому отработавшие газы до выхода в атмосферу пропускают через глушитель 20 (см. рис.25), который уменьшает скорость и давление газов.

---

ТУРБОКОМПРЕССОР

Турбокомпрессор необходим для наддува воздуха в цилиндры за счет энергии отработавших газов, что повышает мощность и экономичность дизелей. На дизеле СМД-62 установлен турбокомпрессор ТКР11Н-1. Он состоит из радиальной газовой турбины и центробеж­ного нагнетателя (компрессора). Рабочее колесо турбины закреплено на одном валу с рабочим колесом компрессора. Масло к подшипнику вала подводится от смазочной системы ди­зеля. Принцип работы турбоком­прессора следующий.

Отработавшие газы, пройдя по выпускному трубопроводу, устремляются к лопаткам рабочего колеса турбины, приводя его во вращение. Частота вращения до­стигает 30 000...40 000 об/мин. Да­лее газы отводятся в атмосферу по трубопроводу. Вращение рабочего колеса турбины передается через вал колесу центробежного компрессора, которое засасывает воздух и под избыточным давлением 0,04...0,08 МПа нагнетает его по впускному трубопроводу в цилиндр дизеля. Наддув увеличивает массу воздуха, поступившего в цилиндры, и тем самым способствует более эффективному сгоранию большей дозы подаваемого топлива. Это дает возможность повысить эффективную мощность дизеля на 20...25%.

ТОПЛИВНЫЕ БАКИ, ФИЛЬТРЫ, ПОДКАЧИВАЮЩИЕ НАСОСЫ

Топливные баки изготавливают из листовой стали. Вместимость бака такова, что обеспечивает работу дизеля с полной нагрузкой в течение 10 ч или более.

В верхней части топливного бака расположена заливная горло­вина с сетчатым фильтром. Внутренняя полость бака соединена с атмосферой через отверстия в крышке, закрывающей горловину. Крышка для очистки воздуха заполнена фильтрующей набивкой. В нижней части бака имеются расходный кран, перекрывающий выход топлива из бака, и сливной кран для слива отстоя. В дизелях с пусковым двигателем, помимо основного бака, уста­навливают бачок для бензина. На тракторах МТЗ-80 и К-701– два топливных бака.

Фильтры грубой очистки в системе питания предназначены для удаления из топлива механических примесей и воды и тем самым обеспечивают длительную и бесперебойную работу топливного насоса и форсунок. На дизелях Д-144, Д-240, А-41 и СМД-62 установлены фильтры-отстойники типа ФГ, отличающиеся только размерами и пропускной способностью. Фильтр-отстойник действует следующим образом.

---