Впускные и выпускные трубопроводы и глушители

24/09/2011 в 16:04

Впускные трубопроводы у карбюраторных и газовых двигателей служат для распределения горючей смеси по цилиндрам, а выпускные - для выпуска отработавших газов.

У дизельных двигателей по впускному трубопроводу поступает и цилиндр воздух, а по выпускному отводятся из цилиндра отработавшие газы. Обычно впускные и выпускные трубопроводы изготовляют в виде общих (одной или нескольких отливок) коллекторов, которые присоединяют шпильками и гайками к головке цилиндров.

Впускной коллектор с фильтром (рис. 130) четырехтактного стационарного дизеля изготовляют из листовой стали или отливают из чугуна либо алюминиевого сплава. Основным требованием, предъявляемым к конструкции коллектора, является возможно малое сопротивление прохождению воздуха с целью увеличения наполнения цилиндра. На свободном конце коллектора прикреплен коленный патрубок 5, на котором установлен воздушный фильтр 3. Электрический подогреватель 2 воздуха служит для облегчения пуска дизеля при низких температурах. У стационарных дизелей воздух обычно засасывается через впускной коллектор непосредственно из машинного зала, что значительно улучшает вентиляцию последнего.

Впускные и выпускные трубопроводы и глушители

Рис. 130. Впускной коллектор с фильтром; 1 - коллектор, 2 - подогреватель воздуха, 3 - фильтр, 4 и в - прокладки. 5 - патрубок

В карбюраторных двигателях во время запуска холодного двигателя часть топлива из смеси конденсируется на стенках впускного трубопровода и образует пленку, которая, попадая в цилиндры, смывает смазку с зеркала цилиндра и, поступая далее в картер двигателя, разжижает масло. Это приводит к увеличению износа деталей двигателя. Чтобы уменьшить пленкообразование во впускном трубопроводе, устанавливают пленкосбрасыватели, по которым пленка стекает со стенок трубопровода в его среднюю часть, где распыляется воздушным потоком. Для испарения пленки также предусматриваются горячие очаги, омываемые отработавшими газами.

Для лучшего испарения топлива организуют дополнительный подогрев горючей смеси отработавшими газами или водой, поступающей из системы охлаждения и проходящей между двойными стенками впускного трубопровода.

Выпускной коллектор дизеля отливают из чугуна или делают из сварных труб. Обычно его выполняют с двойными стенками, которые образуют рубашку 4 водяного охлаждения (рис. 131). Вода для охлаждения поступает из цилиндровых крышек и отводится через трубопровод. В некоторых случаях выпускные коллекторы выполняют неох-лаждаемыми.

Впускные и выпускные трубопроводы и глушители

Рис. 131. Выпускной коллектор в сборе: 1 - патрубок, 2 - фланец для присоединения выхлопной трубы, 3 - выпускной коллектор, 4 - рубашка водяного охлаждения, 5 - штуцер, 6 -заглушка

В карбюраторных двигателях с подогревом горючей смеси отработавшими газами выпускные трубопроводы обычно размещают g одной стороны двигателя. В некоторых случаях впускные и выпускные трубопроводы выполняются совместно в общей отливке. В дизельных двигателях впускные и выпускные трубопроводы размещают с разных сторон двигателя. Уплотнение впускных и выпускных трубопроводов в месте крепления их к двигателю производят металло-асбесто-выми прокладками.

Глушители шума, устанавливаемые на впускных и выпускных трубопроводах, служат для снижения общего уровня аэродинамического шума, излучаемого системами впуска и выпуска двигателей.

В зависимости от системы впуска двигателя и ее частотного диапазона излучения глушители шума впуска могут выполняться в виде расширительной камеры или в форме сопла (рупора). Применяются также резонансные глушители, выполняемые в виде камеры, через которую проходит труба с отверстиями, и комбинированные - активно-резонансные. У последних имеются камера, частично заполненная звукопоглотительным элементом, и труба с отверстиями, проходящая через камеру. Расширительные камеры используют в четырехтактных дизелях и газовых двигателях без наддува.

Резонансные, сопловые (рупорные) и комбинированные глушители применяют в двух- и четырехтактных дизелях и газовых двигателях с поршневыми продувочными насосами или приводными объемными нагнетателями.

В двух- и четырехтактных дизелях и газовых двигателях с комбинированной системой наддува устанавливают комбинированные (активно-резонансные), а также активно-расширительные глушители, в двух- и четырехтактных дизелях и газовых двигателях с турбокомпрессорами или приводными центробежными нагнетателями - щелевые активные глушители.

Глушители оснащают нетоксичными влаго-, бензо- и маслостойки-ми материалами, обладающими высокими звукопоглощающими свойствами.

Некоторые автомобильные двигатели также снабжают глушителями шума впуска, которые устанавливают на впускном трубопроводе между воздухоочистителем и карбюратором.

Глушители шума выпуска могут быть поглощающие, лабиринтные, с охлаждением отработавших газов и переменным сечением.

Поглощающий глушитель состоит из цилиндрического сварного корпуса, внутри которого помещена выпускная труба с большим числом мелких отверстий. Корпус разделен на камеры, часть которых заполнена звукоизоляционным материалом (металлическая стружка или стеклянная вата). Отработавшие газы, проходя через отверстия в трубе, теряют скорость и давление, и звук поглощается изоляционным материалом. Все это снижает шум.

В лабиринтном глушителе выхлопные газы многократно изменяют направление своего движения, вследствие чего начинают двигаться с постоянной скоростью; шум резко снижается.

В глушителе с охлаждением отработавших газов температура и давление газа снижаются испаряющейся водой, подаваемой в камеру глушителя. Уменьшение объема газов снижает их скорость и шум.

Наибольшее распространение имеет глушитель с переменным се чением (рис. 132), который представляет собой металлический корпус 7, разделенный двумя перегородками на три камеры, соединяющиеся между собой тремя трубами 2, вваренными в перегородки. Выхлопные газы, попадая в камеры, расширяются, их скорость движения и давление снижаются по мере прохождения камер, а шум при этом уменьшается.
Впускные и выпускные трубопроводы и глушители

Рис. 132. Глушитель с переменным сечением: I - корпус. 2 - труба, 3 - фланец, 4 - болт, 5 - прокладка, б - гайка

Еще по теме

  • Головки (крышки) цилиндров
    Головка (крышка) цилиндров вместе с днищем поршня и стенками гильзы, образуя камеру сгорания.двигателя, подвергается действию высоких температур и давлению газов, поэтому должна иметь податливое днище с жесткой опорной частью и интенсивно охлаждаться водой. Толщина стенок головки должна быть равномерной во избежание возникновения больших внутренних напряжений, а выходы клапанных стаканов на[..]
  • Остановка двигателя
    Рассмотрим некоторые общие указания, которыми надо руководствоваться при остановке, например, дизеля: постепенно снять нагрузку с дизеля; проверить давление в пусковых баллонах и при необходимости заполнить их с помощью газоотборного клапана или навесного компрессора (в зависимости от устройства пусковой системы); выключить подачу топлива рукояткой управления, одновременно установив все секции топливного насоса[..]
  • Коленчатый вал и маховик
    Коленчатый вал относится к числу наиболее сложных, напряженных и дорогостоящих деталей двигателя. Масса вала составляет около 10% массы двигателя, а стоимость его изготовления иногда достигает 25-30% стоимости изготовления двигателя. Вал воспринимает периодические нагрузки от давления газов и сил инерции возвратно-поступательно движущихся и вращающихся частей, поэтому он подвергается значительным изгибающим и[..]