Воздухоочистители

02/10/2011 в 09:51

Воздухоочистители предназначены для очистки поступающего в двигатель воздуха от пыли, которая увеличивает износ его трущихся поверхностей. В результате опытов установлено, что 30-40 г пыли, попавшей в двигатель, выводят из строя поршневую группу.

Воздухоочистители двигателей внутреннего сгорания разделяют на четыре группы: инерционно-масляные, с сухими фильтрующими элементами, инерционно-центробежные и комбинированные.

В инерционно-масляных воздухоочистителях воздух, входящий в воздушный фильтр, резко изменяет направление движения. При этом находящиеся в воздухе частицы пыли по инерции продолжают двигаться в прежнем направлении и попадают в масляную ванну. Воздух затем проходит через смачиваемую набивку.

Инерционно-масляные воздухоочистители широко распространены в двигателях внутреннего сгорания, поскольку имеют простую конструкцию, малое начальное сопротивление и удобны в эксплуатации. Недостатками их являются плохая очистка воздуха, особенно при малых его расходах, и унос масла из воздухоочистителя. При низких температурах окружающего воздуха масло в воздухоочистителе необходимо подогревать.

Инерционно-масляные воздухоочистители в настоящее время начинают уступать место комбинированным, которые позволяют значительно увеличить срок работы до обслуживания.

Воздухоочистители с сухими фильтрующими элементами имеют сухую фильтрующую перегородку из фильтровального картона, пенополиуретана или нетканых материалов. Эти воздухоочистители обладают низким начальным сопротивлением, большой пылеемкостыо и стабильной эффективностью очистки.

К инерционно-центробежным относят воздухоочистители типа мультициклонных и моноциклонных, а также инерционные решетки.

В инерционно-центробежных воздухоочистителях потоку запыленного воздуха сообщается вращательное движение. В этом случае частицы пыли, которые значительно тяжелее воздуха, под действием центробежной силы будут отбрасываться к стенкам, а очищенный воздух направляться в цилиндр двигателя.
Эти воздухоочистители работают стабильно при разных углах наклона, удобны в эксплуатации, легко очищаются, однако имеют большое сопротивление и пропускают мелкие фракции пыли.

В комбинированных воздухоочистителях используют положительные свойства трех рассмотренных выше групп.

На рис. 121 показан комбинированный воздухоочиститель, у которого пыль из воздуха удаляется как при помощи инерционной очистки, так и фильтрующих элементов. Головка б воздухоочистителя при помощи патрубка 3 выхода воздуха присоединяется к впускному коллектору двигателя. К нижней части головки прикреплен корпус 7 воздухоочистителя, внутри которого расположены две коробки 10 о набивкой из металлической проволочной канители 5, покрытые маслом. Сверху и снизу коробок натянуты металлические сетки 4. Под коробками помещены трубки 1, на наружной поверхности которых укреплены винтовые лопатки 11. Трубки помещены в пылесбрасывающие конусы 12, под которыми расположен бункер 14.

§41. Воздухоочистители

Рис. 121. Комбинированный воздухоочиститель: а - общий вид. б -продольный разрез; 1 и 2 - входные трубки и щели, 3 - патрубок выхода воздуха. 4 - сетки, 5 -канитель, 6 - головка. 7 - корпус, 1 и 13 - уплотнительные кольца, 9 - патрон фильтра, 10 - коробка, 11 - лопатки, 12 - пылесбрасывающие конусы. 14 - бункер
Очистка воздуха происходит следующим образом. Воздух поступает в воздухоочиститель через входные щели 2 и двигается вниз в пространстве между трубками и конусами по лопаткам. При этом он приобретает вращательное движение, пыль отбрасывается центробежной силой к стенкам конусов и ссыпается в бункер. Воздух, подойдя к нижнему краю трубок, изменяет направление на 180° и направляется внутрь их. Резкое изменение направления движения воздуха способствует дальнейшему его очищению, так как оставшиеся частицы двигаются по инерции вниз и попадают в бункер. Двигаясь вверх по трубкам, воздух проходит через сетки и канитель, к намасленным поверхностям которых прилипает оставшаяся пыль. Очищенный воздух из головки направляется к впускному коллектору двигателя.

Комбинированный воздухоочиститель с инерционной решеткой показан на рис. 122. Воздухоочиститель состоит из инерционной решетки, масляной ванны и стоков. Инерционная решетка 1 выполнена в виде пакета конических колец. Воздух входит в корпус и резко изменяет направление движения, поток воздуха поворачивается на 110°. Крупные частицы пыли по инерции продолжают двигаться ко дну корпуса, а оттуда отсасываются с помощью эжектора. Затем воздух очищается за счет изменения направления движения частиц над поверхностью масла, находящегося в поддоне 3 масляной ванны. Воздух поднимает масло и смачивает кассеты, установленные в корпусе 2. Струя воздуха, ударяясь о кассету, разбивается на ряд мелких струй, которые многократно изменяют направление. Пыль ударяется о мелкие волокна фильтрующей кассеты и осаждается на ней.

§41. Воздухоочистители

Рис. 122. Комбинированный воздухоочиститель с инерционной решеткой: 1 - инерционная решетка, 2 - корпус, 3 - поддон

На рис. 123 показан комбинированный мультициклонный воздухоочиститель с эжекционным удалением пыли. Первой ступенью воздухоочистителя является мультициклон с эжекционным удалением пыли через патрубок 6. Ступень очистки с одним циклоном называется моноциклоном, а с несколькими циклонами-мультициклоном. Каждый циклон 8 представляет собой трубу с пылеулавливающим конусом. В трубу вставляется трубка, между нею и трубой располагаются винтовые направляющие лопасти. Воздух по входному патрубку 5 поступает внутрь корпуса 9, в котором расположены циклоны 8. Проходя по направляющим лопастям циклона, воздух приобретает вращательной движение и затем, резко меняя движение, направляется вверх по внутренней трубке. Под действием центробежной силы частицы пыли отделяются от воздуха и ссыпаются в поддон 7, откуда через патрубок б удаляются при помощи эжектора, работающего от выхлопных газов двигателя.

§41. Воздухоочистители

Рис. 123. Комбинированный мультициклонный воздухоочиститель: 1 - крышка, 2 - болт, 3 и 5 - выходной и входной патрубки, 4 и 9 - корпуса, 6 - патрубок отсоса пыли, 7 - поддон, 8 - циклон, 10 - уплотнение, 11 - фильтрующий элемент

Воздух, прошедший очистку в мультициклоне, попадает на очистку во вторую ступень, которая состоит из двух кассет, установленных в корпусе 4. Кассеты набиты проволочной путанкой (канитель), смачиваемой в масле.

Плотность верхней кассеты вдвое больше нижней. Между крышкой 1 и корпусом 9 имеется уплотнение 10. Кассеты стянуты болтом 2 и гайкой. Очищенный воздух по выходному патрубку 3 направляется в цилиндры двигателя.

Преимуществом этого воздухоочистителя является большая эффективность очистки, а недостатком - значительное сопротивление и масса.

Еще по теме

  • Техническое обслуживание смазочной системы
    Показателями технического состояния смазочной системы двигателя являются давление масла в магистрали и его температура, которые должны постоянно контролироваться машинистом, управляющим двигателем. Однако правильная оценка давления и температуры масла возможна только при исправном состоянии манометра и термометра, установленных на двигателе. Поэтому необходимо следить за состоянием указанных приборов и систематически проверять правильность[..]
  • Регуляторы частоты вращения
    Для поддержания заданной частоты вращения коленчатого вала необходимо изменять подачу топлива в соответствии и изменением нагрузки. При возрастании нагрузки частота вращения уменьшается и подачу топлива для поддержания заданной частоты вращения следует увеличить, иначе двигатель может заглохнуть. При понижении нагрузки частота вращения увеличивается и подачу топлива надо уменьшить, иначе значительно повысится[..]
  • Техническое обслуживание системы топливоподачи дизелей
    В процессе эксплуатации дизельных двигателей могут возникнуть различные неисправности системы топливоподачи. Основными неисправностями являются: засорение топливопроводов и фильтров, попадание воздуха в систему топливоподачи, недостаточная подача топлива топливоподкачивающим насосом, износ плунжерных пар топливного насоса высокого давления, загрязнение сопловых отверстий распылителя форсунки, заедание иглы распылителя, нарушение регулировки момента и равномерности подачи топлива[..]