На дизеле ЯАЗ-204 в систему подачи воздуха входит нагнетатель, который обеспечивает не только наполнение цилиндров, но и продувку их от продуктов сгорания. Кроме того, подаваемый нагнетателем воздух охлаждает поверхность камеры сгорания и .выпускных клапанов.
Схема продувки цилиндров в дизеле ЯАЗ-204 приведена на рис. 67. Атмосферный воздух через воздухоочиститель 4 нагнетателем 6 подается в воздушную камеру 8, окружающую гильзу цилиндра 9. Через два ряда отверстий 10 в гильзе воздух, как показано стрелками, проходит через цилиндр и выходит в выпускной трубопровод 11. Выпускной клапан 12 в это время открыт, а поршень 7 находится ниже продувочных отверстий 10.
Рис. 67. Воздухоочиститель и схема продувки дизеля ЯАЗ-204: 1 - фильтрующий элемент; 2 - входная кольцевая щель; 3 - масляная ванна; 4 - корпус воздухоочистителя; 5 - впускной трубопровод; 6 - нагнетатель; 7— поршень; 8 - воздушная камера; 9 - гильза цилиндра; 10 - продувочные отверстия; 11 - выпускной трубопровод; 12 - выпускной клапан
Воздухоочиститель и впускной трубопровод
Воздухоочистители дизелей имеют такое же устройство, как и воздухоочистители карбюраторных двигателей.
На впускном трубопроводе 5 (рис. 67) дизеля ЯАЗ-204 устанавливаются два воздухоочистителя, объединенные вместе с глушителями шума впуска. Воздухоочиститель состоит из фильтрующего элемента 1, помещенного внутри корпуса 4, и масляной ванны 3.
Воздух из окружающей среды поступает через кольцевую щель 2 и направляется вниз по кольцевому пространству к масляной ванне 3. У поверхности масла воздух резко меняет направление движения и поднимается. При этом крупные частицы пыли по инерции вылетают из потока воздуха и оседают на поверхности масла в резервуаре. Воздух уносит с поверхности масла брызги, которые осаждаются в набивке фильтрующего элемента и постепенно стекают вниз в резервуар, смывая прилипающую к набивке пыль. Набивка фильтрующего элемента состоит из проволоки. Проходя через набивку фильтрующего элемента, смоченную маслом, воздух окончательно очищается от пыли и по трубопроводу 5 направляется в нагнетатель 6. Воздухоочистители такого типа называются инерционно-масляными. Трубопровод имеет конструкцию, обеспечивающую глушение шума, возникающего при впуске воздуха. Стенки трубопровода двойные. Внутренние стенки снабжены большим количеством отверстий, а между двойными стенками набита минеральная вата, поглощающая шум, производимый воздушным потоком при впуске.
На тракторных дизелях устанавливаются воздухоочистители, обеспечивающие более тщательную очистку воздуха, так как трактор эксплуатируется обычно в более пыльных условиях, чем автомобиль.
В дизеле КДМ-46 воздух поступает в верхнюю часть воздухоочистителя через направляющую решетку 9 (рис. 68) с выштампованными в ней лопатками. Благодаря наклонному расположению лопаток воздух, входя в фильтр, приобретает быстрое вращательное движение. Крупные частицы пыли, поступившие вместе с воздухом, под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам отражателя 1 и попадают в пылеотстойник 8. В отражателе воздух резко меняет направление и движется вниз по трубе 4 воздухоочистителя. При выходе из нижней части трубы воздух вновь резко меняет направление. Движущаяся вместе с воздухом. мелкая пыль ударяется о поверхность масла 5, заполняющего резервуар 7, и частично оседает в масле. Окончательно воздух очищается при восходящем движении в смоченных маслом сетчатых элементах 5. Очищенный воздух поступает в головку 2 корпуса 3 воздухоочистителя и далее через отводной патрубок во впускной трубопровод двигателя.
Рис. 68. Воздухоочиститель дизеля КДМ-46: 1 - отражатель; 2 - головка; 3 - корпус; 4 - центральная труба; 5— сетчатый элемент; 6 - масло; 7 - резервуар; 8 - пылеотстойник; 9 - направляющая решетка
[Весь материал скопирован с сайта AutoInstruction.ru]
Сетчатые элементы представляют собой круги из свернутой в кольца гофрированной сетки, припаянной к наружной и внутренней обоймам. Элементы плотно укладываются один к другому, причем так, чтобы гофры двух смежных сеток были направлены в разные стороны. Создается лабиринтовый путь для прохода воздуха, способствующий хорошему улавливанию пыли.
Впускные трубопроводы дизелей имеют плавные, обтекаемые формы и достаточно большое сечение, обеспечивающее хорошее наполнение цилиндров. Во впускном трубопроводе дизеля ЯАЗ-204 имеется устройство для аварийной остановки. Устройство состоит из заслонки, которая с помощью троса и кнопки, расположенной на щитке приборов перед водителем, перекрывает впускной трубопровод и прекращает доступ воздуха в цилиндры дизеля. Аварийным устройством пользуются при несчастных случаях, а также тогда, когда двигатель идет в разнос, т. е. развивает недопустимо большое число оборотов, приводящее к поломке деталей кривошипно-шатунного механизма.
Нагнетатель
Нагнетатель 6 (рис. 67) дизеля ЯАЗ-204 состоит из двух трехлопастных роторов, установленных в картере. При вращении роторов воздух, поступающий по впускному трубопроводу 5 в полость разрежения, захватывается лопастями роторов, переносится во впадинах между ними вдоль стенок корпуса (как показано стрелками) и вытесняется через выходное окно в воздушную камеру 8 дизеля.
Роторы 7 и 13 (рис. 69) своими цапфами установлены в торцовых плитах 6 и 8 картера 12 на шариковых подшипниках 10. С внутренней стороны подшипников в плитах установлены самоподжиммые сальники 11 и 14, не допускающие попадания масла внутрь картера.
Рис. 69. Воздушный нагнетатель дизеля ЯАЗ-204: 1 - приводной вал; 2 - упругая муфта; 3 - приводная шестерня; 4 - шестерни роторов; 5 и 9 - крышки; 6 и 8 - торцовые плиты; 7 - нижний ротор; 10 - подшипники; 11 и 14 - самоподжимные сальники; 12 - картер нагнетателя; 13 - верхний ротор
Верхний ротор 13 приводится в действие от двигателя при помощи шестерни 3 через упругую муфту 2 и вал 1. Нижний ротор 7 приводится во вращение от верхнего ротора при помощи двух шестерен 4, насаженных на шлицованные концы валиков роторов.
Роторы во время работы не касаются один другого, а также картера и торцовых плит. Величина зазоров между роторами и картером и торцовыми плитами оказывает большое влияние на производительность нагнетателя. Чем меньше зазоры, тем меньше через них уходит воздуха и тем выше производительность нагнетателя. В нагнетателе дизеля ЯАЗ-204 зазоры равны 0,1—0,6 мм. Сохранение постоянных зазоров между лопастями роторов обеспечивается точным изготовлением шестерен и соответствующими зазорами между их зубьями. Регулировка зазоров между лопастями достигается изменением числа прокладок между шестернями и подшипниками роторов.
Лопасти вращаются в 1,95 раза быстрее коленчатого вала. При максимальных оборотах коленчатого вала роторы нагнетателя развивают около 4000 об/мин, что обеспечивает давление в воздушной камере в 1,5 кг/см2.
Для того чтобы подача воздуха была равномерной и по возможности бесшумной, лопасти роторов выполнены спиральными.
Упругая муфта 2 предохраняет вращающиеся детали нагнетателя от перенапряжений при резких изменениях числа оборотов коленчатого вала дизеля.
К торцовым плитам 6 и 8 картера прикреплены крышки 5 и 9. Фланцем картера нагнетатель крепится к блоку дизеля с правой стороны, а полость картера нагнетателя люком соединена с воздушной камерой блока. С наружной стороны к люку нагнетателя присоединен впускной трубопровод.
Корпус нагнетателя, торцовые плиты и роторы отлиты из алюминиевого сплава.