26Ноя

Подача воздуха в двигатель: Система подачи воздуха в двигатель: запчасти и детали

Конструкция системы впуска, способы увеличения подачи воздуха

Содержание

  • 1 Конструкция впускной системы двигателя
  • 2 Обзор элементов системы впуска двигателя
    • 2.1 Резонатор
    • 2.2 Корпус воздушного фильтра
    • 2.3 Дроссельный патрубок
    • 2.4 ДМРВ
    • 2.5 Дроссельная заслонка
    • 2.6 Впускной коллектор
  • 3 Доступные методы увеличения подачи воздуха
    • 3.1 Установка воздушного фильтра нулевого сопротивления
    • 3.2 Холодный впуск
    • 3.3 Установка впускного коллектора с иной геометрией
  • 4 Резюме

Воздух – крайне необходимый элемент для образования рабочей смеси. Многое зависит от атмосферного давления, количества воздуха, его чистоты. Немаловажна и геометрия движения впускного воздуха, от чего зависит стабильность работы двигателя, а также его КПД.

Конструкция впускной системы двигателя

Простейшая система впуска инжекторного двигателя состоит из следующих деталей:

  • резонатор (воздухозаборник),
  • корпус воздушного фильтра с фильтром,
  • резиновая гофра от корпуса фильтра до дроссельной заслонки,
  • ДМРВ или датчик абсолютного давления и датчик температуры воздуха,
  • дроссельная заслонка с регулятором холостого хода (РХХ) и датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ),
  • впускной коллектор (ресивер).

Обзор элементов системы впуска двигателя

Резонатор

Представляет собой пластиковый воздухозаборник, который, как правило, установлен под фарами возле радиаторов. Патрубок устанавливается по ходу движения автомобиля, чтобы захватывался поток воздуха.

Конструкция воздухозаборника осуществлена таким образом, чтобы избежать попадания воды в цилиндры.

Корпус воздушного фильтра

Пластиковый короб, в котором устанавливается фильтр. Корпус максимально герметичен, обычно имеет отстойник для мусора.

Фильтр расположен во всей площади корпуса, в составе которого целлюлозная бумага с прорезиненными краями. Рассчитан фильтр таким образом, чтобы обеспечить необходимое сопротивление.

Дроссельный патрубок

Обычно представляет собой гофрированный патрубок. В гофре имеется отдельный патрубок, через который во впускной коллектор попадают картерные газы. К патрубку присоединяется ДМРВ, крепится хомутами с двух сторон во избежание подсоса неучтенного воздуха.

ДМРВ

Датчик имеет в своей основе платиновую проволоку и никелевую сетку в качестве чувствительного элемента. Работа датчика заключается в подсчете впускаемого воздуха, а полученная информация уже передается на электронный блок управления.

Получив данные от датчика массового расхода воздуха, блок управления уже знает, в каком количестве подать топливо.

Дроссельная заслонка

Дроссельная заслонка нужна для дозирования впускаемого воздуха, непосредственно влияющее на количество впрыскиваемого топлива.

За положением открытия заслонки отвечает электронный потенциометр ДПДЗ (датчик положения дроссельной заслонки). В зависимости от открытия заслонки корректируется количество подачи топлива.

Устанавливаемый либо на дросселе, либо на коллекторе, регулятор холостого хода (РХХ), отвечает за поток воздуха в обход закрытого дросселя в режиме холостого хода.

Впускной коллектор

Впускной коллектор равномерно распределяет воздух по цилиндрам, создавая необходимую геометрию потока, а также играет роль в смесеобразовании.

Может быть пластиковым или железным. У современных двигателей ресивер с изменяемой геометрией потока воздуха, а за геометрию отвечают двигающиеся шторки.

Доступные методы увеличения подачи воздуха

От количества попадающего воздуха зависит мощность двигателя. Установка турбины – метод радикальный, однако существуют более простые и дешевые способы:

Установка воздушного фильтра нулевого сопротивления

К данному способу относятся скептически, но эффективность ФНС доказана. Оправдана установка подобного фильтра только в случае комплексного тюнинга, но и без того прибавляет скромных 1-3% мощности за счет снижения сопротивления, а значит, увеличения объема воздуха в камере сгорания.

Холодный впуск

Существуют готовые комплекты холодного впуска. Не на всех автомобилях воздухозаборник способен забирать холодный воздух, температура подкапотного пространства не позволяет.

Конструкция холодного впуска дает возможность попадать в коллектор холодному воздуху, а значит в цилиндры попадает больше воздуха – горение смеси будет более эффективно.

Установка впускного коллектора с иной геометрией

Для автомобилей ВАЗ предусмотрены коллектора под разные потребности: с короткими каналами — мотор будет «верховым», с длинными каналами обеспечить достаточный крутящий момент с холостых до средних оборотов.

Резюме

Вышеуказанные операции по изменению количества впускаемого в систему воздуха, а также геометрии его движения, приводят к незначительному увеличению мощности. Для обеспечения стабильной работы впускной системы требуется ежегодная промывка дросселя и датчиков, а также сокращенный срок замены воздушного фильтра.

Подача воздуха в дизель Камаз-740.30-260

Система питания двигателя воздухом состоит из фильтра, уплотнителя, воздухозаборника, патрубков и труб, соединяющих воздухозаборник и воздухоочиститель с турбокомпрессорами

Ее конструкция определяется конфигурацией автомобиля.

 

Фильтр воздушный (рисунок 1) сухого типа, двухступенчатый, предназначен для очистки поступающего в двигатель воздуха от пыли.

Он состоит из корпуса 3 с завихрителем 4, крышки 8 , предочистителя 1, фильтрующего элемента 2. Герметичность соединения крышки с корпусом обеспечивает уплотнительное кольцо 5.

Крышка крепится к корпусу четырьмя пружинными защелками 6. Основные детали фильтра изготовлены из листовой стали

толщиной 1,2 мм. Для повышения эффективности очистки воздуха, поступающего в двигатель, на фильтрующий элемент надевается предочиститель 1 — оболочка из нетканого фильтровального полотна.

Очистка воздуха в фильтре двухступенчатая.

Первая ступень очистки — моноциклон, содержащий завихритель 4 установленный за входным патрубком и обеспечивающий винтовое движение воздушного потока в кольцевом зазоре между корпусом фильтра и элементом 2.

За счет действия центробежных сил частицы пыли отбрасываются к стенке корпуса и сгоняются в бункер. Пылесборный бункер образован крышкой 8, перегородкой 7 и съемной заглушкой 9.

Вторая ступень очистки — элемент фильтрующий 2, который имеет наружный и внутренний кожухи.

Они изготовлены из перфорированного стального листа и гофрированной фильтровальной бумаги, соединенный по торцам металлическими крышками, которые приклеены специальным клеем.

Фильтрующий элемент плотно прижат к днищу корпуса 3 и уплотняется торцовым резиновым кольцом. Крепится фильтрующий элемент в корпусе самостопорящейся гайкой 10.

Предварительно очищенный в первой ступени воздух поступает во вторую ступень со сменным картонным фильтрующим элементом для более тонкой очистки, где, проникая через поры картона, оставляет на его поверхности мелкие частицы пыли.

Очищенный воздух через тройник поступает к двум центробежным компрессорам и, под избыточным давлением, через трубу охладителя наддувочного воздуха в цилиндры двигателя.

В системе питания двигателя воздухом предусмотрена установка индикатора засоренности фильтрующего элемента.

Если срабатывает индикатор засоренности, то необходимо провести обслуживание или замену фильтроэлемента воздушного фильтра.

Система газотурбинного наддува и охлаждения наддувочного воздуха, за счет использования части энергии отработавших газов, обеспечивает подачу предварительно сжатого и охлажденного воздуха в цилиндры двигателя.

Наддув позволяет увеличить плотность заряда воздуха, поступающего в цилиндры, и в том же рабочем объеме сжечь большее количество топлива и повысить литровую мощность двигателя.

Применение двигателей с наддувом расширяет эксплуатационные возможности при движении на затяжных подъемах, по пересеченной местности и в горных условиях.

 

Система газотурбинного наддува двигателя (рисунок 2) состоит из двух взаимозаменяемых турбокомпрессоров (ТКР), выпускных и впускных коллекторов и патрубков, охладителя наддувочного воздуха (ОНВ) типа «воздух-воздух», подводящих и отводящих трубопроводов.

Воздух в центробежный компрессор турбокомпрессора поступает из воздухоочистителя, сжимается и подается под давлением в ОНВ, и затем охлажденный воздух поступает в двигатель.

Турбокомпрессоры устанавливаются на выпускных патрубках по одному на каждый ряд цилиндров. Выпускные коллекторы и патрубки изготовлены из высокопрочного чугуна.

Уплотнение газовых стыков между установочными фланцами турбины турбокомпрессоров, выпускных патрубков и коллекторов осуществляется прокладками из жаростойкой стали.

Прокладки являются деталями одноразового использования и при переборках системы подлежат замене.

Газовый стык между выпускным коллектором и головкой цилиндра уплотняется прокладкой из асбостального листа, окантованного металлической плакированной лентой.

Выпускные коллекторы выполняются цельнолитыми и крепятся к головкам цилиндров болтами и контрятся замковыми шайбами.

Для компенсации угловых перемещений, возникающих при нагреве, под головки болтов крепления выпускного коллектора устанавливаются специальные сферические шайбы.

Система турбонаддува и охлаждения наддувочного воздуха двигателя должна быть герметична. Негерметичность системы приводит к увеличению теплонапряженности деталей, снижению мощности и ресурса двигателя.

Кроме того, негерметичность впускного тракта приводит к «пылевому» износу цилиндро-поршневой группы и преждевременному выходу двигателя из строя.

Смазка подшипников турбокомпрессоров осуществляется от системы смазки двигателя через фторопластовые трубки с металлической оплеткой. Слив масла из турбокомпрессоров осуществляется через стальные трубки в картер двигателя.

На двигателе устанавливается два турбокомпрессора ТКР 7С-6. Вместо турбокомпрессора ТКР7С-6 могут устанавливаться турбокомпрессоры S2B/7624TAE/0,76D9 фирмы “Schwitzer”.

Технические характеристики турбокомпрессоров приведены в таблице 2.

 

Турбокомпрессор ТКР 7С-6 состоит из центростремительной турбины и центробежного компрессора, соединенных между собой подшипниковым узлом.

Турбина с двухзаходным корпусом 7 (рисунок 3) из высокопрочного чугуна преобразовывает энергию выхлопных газов в кинетическую энергию вращения ротора турбокомпрессора, которая затем в компрессорной ступени превращается в работу сжатия воздуха.

Ротор турбокомпрессора состоит из колеса турбины 9 с валом 10, колеса компрессора 20, маслоотражателя 16 и втулки 15, закрепленных на валу гайкой 19.

Колесо турбины отливается из жаропрочного сплава по выплавляемым моделям и сваривается с валом трением.

Колесо компрессора с загнутыми по направлению вращения назад лопатками выполняется из алюминиевого сплава и, после механической обработки, динамически балансируется до величины (0,4 г мм).

Подшипниковые цапфы вала ротора закаливаются ТВЧ на глубину 1…1,5 мм. После механической обработки ротор динамически балансируется до величины (0,5 г мм).

Втулка, маслоотражатель, колесо компрессора устанавливаются на вал ротора и затягиваются гайкой крутящим моментом 7,8…9,8 Нм (0,8…1,0 кгсм).

После сборки ротор дополнительно не балансируется, лишь проверяется радиальное биение цапф вала.

При значении радиального биения не более 0,03 мм на детали ротора наносятся метки в одной плоскости, и ротор допускается на сборку турбокомпрессора.

При установке ротора в корпус подшипников необходимо совместить метки на деталях ротора. Ротор вращается в подшипниках 5, представляющих собой плавающие вращающиеся втулки.

Осевые перемещения ротора ограничиваются упорным подшипником 4, защемленным между корпусом подшипников 3 и крышкой 2. Подшипники выполняются из бронзы.

Корпус подшипников турбокомпрессора с целью уменьшения теплопередачи от турбины к компрессору выполнен составным из чугунного корпуса и крышки из алюминиевого сплава.

Для уменьшения теплопередачи между корпусом турбины и корпусом подшипников устанавливается экран 11 из жаростойкой стали.

В корпусе подшипников устанавливается маслоотбрасывающий экран 14, который вместе с упругими разрезными кольцами 8 предотвращает утечку масла из полости корпуса.

Для устранения утечек воздуха в соединении «корпус компрессора — корпус подшипников» устанавливается резиновое уплотнительное кольцо 21.

Корпусы турбины и компрессора крепятся к корпусу подшипников с помощью болтов 13, 18 и планок 12, 17. Такая конструкция позволяет устанавливать корпусы под любым углом друг к другу, что в свою очередь облегчает установку ТКР на двигателе.

Обслуживание системы газотурбинного наддува и охладителя наддувочного воздуха

В процессе эксплуатации двигателя внешним осмотром проверяется герметичность трассы газопровода отработавших газов, подвода воздуха к двигателю.

Периодически проверяется надежность крепления деталей и узлов указанных систем, а при необходимости, производится подтяжка болтов, гаек крепления и хомутов.

Работа турбокомпрессора оказывает существенное влияние на параметры и работоспособность двигателя. Неисправность турбокомпрессора может привести к поломке двигателя.

Несмотря на то, что турбокомпрессоры не требуют в эксплуатации регулировок, необходимо систематически выполнять установленные заводом-изготовителем правила технического обслуживания двигателя и периодически контролировать на слух работу турбокомпрессоров.

При ТО-2 необходимо проверить легкость вращения роторов турбокомпрессоров.

Для этого надо снять приемную трубу системы выпуска отработавших газов.

Затем проверить рукой, как вращается ротор в его крайних осевых и радиальных положениях.

Ротор должен вращаться легко, без заеданий и касаний о неподвижные детали турбокомпрессора.

Подшипники турбокомпрессора весьма чувствительны к количеству и чистоте масла, поэтому необходимыми условиями нормальной работы подшипникового узла являются своевременная замена масла и фильтрующих элементов масляного фильтра двигателя, а также применение рекомендованных заводом-изготовителем марок масел.

При сезонном техническом обслуживании турбокомпрессоры один раз в два года рекомендуется снять с двигателя для очистки центробежного компрессора. Агрегат целесообразно снимать вместе с выпускным коллектором.

Очистку центробежного компрессора необходимо выполнить в следующей последовательности:

— на торцовые поверхности корпуса компрессора и крышки нанести совмещенные риски.

Отвернуть болты крепления корпуса компрессора. Легкими ударами деревянного молотка по бобышкам снять корпус компрессора.

Осмотреть резиновое уплотнительное кольцо в пазе крышки.

При обнаружении дефектов (надрезы, потеря упругости) уплотнительное кольцо заменить на новое;

  • — осмотреть лопатки колеса компрессора. При обнаружении следов контакта с корпусом компрессора, деформации лопаток или их разрушения турбокомпрессор подлежит ремонту на специализированном предприятии или замене;
  • — промыть внутреннюю полость корпуса компрессора, поверхность крышки ветошью смоченной в дизельном топливе.

При чистке колеса компрессора межлопаточные поверхности рекомендуется прочистить волосяной щеткой с использованием дизельного топлива;

  • — проверить легкость вращения ротора, заедание ротора не допускается;
  • — перед сборкой необходимо смазать уплотнительное кольцо моторным маслом, совместить риски, установить корпус компрессора на диск крышки, затянуть болты динамометрическим ключом.

Еще раз проверить легкость вращения ротора. В крайних осевых и радиальных положениях колеса ротора не должны контактировать с корпусными деталями.

Ввиду того, что ротор турбокомпрессора балансируется с высокой точностью, полная разборка, ремонт и обслуживание агрегатов наддува должны осуществляться на специализированных предприятиях, имеющих необходимое оборудование, инструменты, приспособления, приборы и квалифицированный персонал.

При сезонном техническом обслуживании необходимо слить накопившийся в ОНВ конденсат.

Система подачи воздуха к двигателю внутреннего сгорания (Патент)

Система подачи воздуха к двигателю внутреннего сгорания (Патент) | ОСТИ.GOV

перейти к основному содержанию

  • Полная запись
  • Другое связанное исследование

В этом патенте описан поршневой двигатель внутреннего сгорания с коленчатым валом и, по меньшей мере, двумя цилиндрами, каждый из которых имеет рабочий объем V{sub 1}, а также усовершенствованные средства подачи воздуха в каждый цилиндр. Он содержит: роторный воздушный насос с трохоидальной камерой, образующий по меньшей мере одну пару насосных камер, причем количество насосных камер равно количеству цилиндров в двигателе; воздухозаборные каналы, соединяющие каждую насосную камеру с одним цилиндром двигателя; ротор, вращающийся в каждой паре насосных камер, причем ротор имеет три стороны, так что проход поверхности ротора через насосную камеру нагнетает воздух из насосной камеры в соответствующий воздухозаборный канал и, следовательно, в цилиндр двигателя; и средство соединения ротора и коленчатого вала таким образом, чтобы ротор вращался примерно на один оборот на каждые три оборота коленчатого вала.

Изобретатели:
Эфтинк, А.Дж.
Дата публикации:
Идентификатор ОСТИ:
5366315
Номер(а) патента:
США 4998525; А
Номер заявки:
PPN: США 7-364318
Правопреемник:
НОЯБРЯ; НОВ-91-018070; ЭДБ-91-124174
Тип ресурса:
Патент
Отношение ресурсов:
Дата файла патента: 12 июня 1989 г.
Страна публикации:
США
Язык:
Английский
Тема:
33 УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЕ ДВИГАТЕЛИ; ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ; ЗАБОРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ; ВОЗДУШНЫЙ ПОТОК; ЦИЛИНДРЫ; РОТОРЫ; ДВИГАТЕЛИ; ПОТОК ЖИДКОСТИ; ПОТОК ГАЗА; ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ; МЕХАНИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ; 330100* — Двигатели внутреннего сгорания

Форматы цитирования

  • MLA
  • АПА
  • Чикаго
  • БибТекс

Эфтинк, А. Дж. Система подачи воздуха к двигателю внутреннего сгорания . США: Н. П., 1991. Веб.

Копировать в буфер обмена

Эфтинк, А. Дж. Система подачи воздуха к двигателю внутреннего сгорания . Соединенные Штаты.

Копировать в буфер обмена

Эфтинк, А. Дж. 1991. «Система подачи воздуха для двигателя внутреннего сгорания». Соединенные Штаты.

Копировать в буфер обмена

@статья{osti_5366315,
title = {Система подачи воздуха для двигателя внутреннего сгорания},
автор = {Эфтинк, А. Дж.},
abstractNote = {Этот патент описывает двигатель внутреннего сгорания с возвратно-поступательным движением поршня, имеющий коленчатый вал и по меньшей мере два цилиндра, каждый из которых имеет рабочий объем V{sub 1}, а также улучшенные средства подачи воздуха в каждый цилиндр. Он содержит: роторный воздушный насос с трохоидальной камерой, образующий по меньшей мере одну пару насосных камер, причем количество насосных камер равно количеству цилиндров в двигателе; воздухозаборные каналы, соединяющие каждую насосную камеру с одним цилиндром двигателя; ротор, вращающийся в каждой паре насосных камер, причем ротор имеет три стороны, так что проход поверхности ротора через насосную камеру нагнетает воздух из насосной камеры в соответствующий воздухозаборный канал и, следовательно, в цилиндр двигателя; и означает соединение ротора и коленчатого вала таким образом, чтобы ротор вращался примерно на один оборот на каждые три оборота коленчатого вала. },
дои = {},
URL = {https://www.osti.gov/biblio/5366315}, журнал = {},
номер =,
объем = ,
место = {США},
год = {1991},
месяц = ​​{3}
}

Копировать в буфер обмена


Полный текст можно найти в Ведомстве США по патентам и товарным знакам.


Экспорт метаданных

Сохранить в моей библиотеке

Вы должны войти в систему или создать учетную запись, чтобы сохранять документы в своей библиотеке.

Аналогичных записей в сборниках OSTI.GOV:

  • Аналогичные записи

Система подачи вторичного воздуха для двигателя внутреннего сгорания (Патент)

Система подачи вторичного воздуха для двигателя внутреннего сгорания (Патент) | ОСТИ. GOV

перейти к основному содержанию

  • Полная запись
  • Другое связанное исследование

Описана система подачи вторичного воздуха для двигателя внутреннего сгорания, включающая в себя выхлопную систему, содержащую: средства для приостановки подачи топлива в двигатель, когда удовлетворяются заданные условия работы двигателя; источник вторичного воздуха; односторонний клапан; канал подачи вторичного воздуха, один конец которого сообщается с источником вторичного воздуха через односторонний клапан, а противоположный конец сообщается с выхлопной системой двигателя внутреннего сгорания; отсечной клапан вторичного воздуха, перекрывающий проточное сообщение между источником вторичного воздуха и односторонним клапаном; средство датчика температуры для измерения температуры двигателя и формирования выходного сигнала датчика, указывающего измеренную температуру; и блок управления, включающий в себя первое средство, реагирующее на выходной сигнал датчика для открытия запорного клапана вторичного воздуха, когда выходной сигнал датчика удовлетворяет заданному температурному условию двигателя. Блок управления также включает в себя второе средство для открытия запорного клапана вторичного воздуха, когда заданные условия работы двигателя удовлетворяются, даже когда заданные температурные условия двигателя не удовлетворяются.

Изобретатели:
Мацунага, Ю; Кавасаки, Х
Дата публикации:
Идентификатор ОСТИ:
7153649
Номер(а) патента:
США 4621493
Правопреемник:
Ниссан Мотор Ко., Лтд.
Тип ресурса:
Патент
Отношение ресурсов:
Дата регистрации патента: Дата подачи 14 августа 1984 г.
Страна публикации:
США
Язык:
Английский
Тема:
33 УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЕ ДВИГАТЕЛИ; ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ; ВОЗДУШНЫЙ ПОТОК; ТЕРМОМЕТРЫ; КЛАПАНЫ; СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ; ВЫПУСКНЫЕ СИСТЕМЫ; ПОТОК ЖИДКОСТИ; СИГНАЛЫ; ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ; КОНТРОЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ; ДВИГАТЕЛИ; ОБОРУДОВАНИЕ; РЕГУЛЯТОРЫ ПОТОКА; ПОТОК ГАЗА; ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ; ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ; 330100* — Двигатели внутреннего сгорания

Форматы цитирования

  • ГНД
  • АПА
  • Чикаго
  • БибТекс

Мацунага Ю. и Кавасаки Х. Система подачи вторичного воздуха для двигателя внутреннего сгорания . США: Н. П., 1986. Веб.

Копировать в буфер обмена

Мацунага, Ю., и Кавасаки, Х. Система подачи вторичного воздуха для двигателя внутреннего сгорания . Соединенные Штаты.

Копировать в буфер обмена

Мацунага Ю. и Кавасаки Х. 1986. «Система подачи вторичного воздуха двигателя внутреннего сгорания». Соединенные Штаты.

Копировать в буфер обмена

@статья{osti_7153649,
title = {Система подачи вторичного воздуха двигателя внутреннего сгорания},
автор = {Мацунага, Y и Кавасаки, H},
abstractNote = {Система подачи вторичного воздуха описана для двигателя внутреннего сгорания, включая выхлопную систему, содержащую: средства для приостановки подачи топлива в двигатель, когда удовлетворяются заданные условия работы двигателя; источник вторичного воздуха; односторонний клапан; канал подачи вторичного воздуха, один конец которого сообщается с источником вторичного воздуха через односторонний клапан, а противоположный конец сообщается с выхлопной системой двигателя внутреннего сгорания; отсечной клапан вторичного воздуха, перекрывающий проточное сообщение между источником вторичного воздуха и односторонним клапаном; средство датчика температуры для измерения температуры двигателя и формирования выходного сигнала датчика, указывающего измеренную температуру; и блок управления, включающий в себя первое средство, реагирующее на выходной сигнал датчика для открытия запорного клапана вторичного воздуха, когда выходной сигнал датчика удовлетворяет заданному температурному условию двигателя.