24. Воздухоочиститель
Воздухоочистители. Из химии известно, что воздух представляет собой смесь большого количества газов: кислорода, азота, водорода и др. В воздухе содержится около 21% по массе кислорода, необходимого для горения топлива.
Воздух, окружающий трактор во время работы, содержит большое количество пыли. Например, в сухую погоду при работе машины ее количество достигает 2,5 г/м3, а в условиях пустынь — 6 г/м3. В состав дорожной пыли входят окиси кальция, железа, кремния и др. Поверхностная твердость пылинок окиси кремния (кварца), которая является основной составной частью пыли, в два раза превышает твердость высококачественных сталей. За 1 ч работы двигатель средней мощности засасывает около 200 м3 воздуха. Если не очищать воздух, то за одну рабочую смену в цилиндры двигателя может попасть несколько килограммов
пыли. Твердые ее частицы вызывают ускоренный износ цилиндров, поршней и других трущихся деталей. Работа трактора и автомобиля без очистки воздуха, поступающего в цилиндры, недопустима.
На современных тракторах и автомобилях в основном применяют комбинированные воздухоочистители, представляющие собой сочетание инерционного и фильтрующего способов очистки воздуха. Различают двух- и трехступенчатые комбинированные воздухоочистители.
Рис. 46(40). Трехступенчатый воздухоочиститель двигателя Д - 240: 1 - поддон, 2 - фильтрующие элементы (из капроновой путанки), 3 - корпус, 4 - выходной патрубок очищенного воздуха, 5 - завихритель, 6 - инерционный очиститель, 7 - окно для удаления пыли, 8 - сетка, 9 - труба, 10 - опорная обойма, 11 - головка, 12 - масляная ванна
На рис. 46 показан наиболее часто применяемый на двигателях, трехступенчатый воздухоочиститель. Первая ступень очистки воздуха обеспечивается в нем инерционным очистителем, вторая ступень —контактная, с масляной ванной, третья — тоже контактная, но с фильтрующими элементами.
Воздухоочиститель вместе с патрубком выхода очищенного воздуха установлен на головке цилиндров с помощью кронштейна и хомутов. Он состоит из корпуса 3, головки 11 и приваренной к ней заборной трубы 9. Сверху на заборной трубе хомутом закреплен инерционный очиститель 6. В головку воздухоочистителя вложены три фильтрующих элемента 2 из капроновой путанки. Снизу к головке стяжными болтами крепят поддон 1 с масляной ванной.
Воздухоочиститель работает следующим образом. При такте впуска воздух
под действием разрежения через отверстия сетки 8 попадает внутрь инерционного очистителя и, ударяясь о наклонные лопасти завихрителя 5, осуществляет вращательное движение. Крупные частицы пыли, попавшие с воздухом в очиститель, под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам и через два окна 7 в колпаке выпадают наружу. В инерционном очистителе отделяется 2/3 пыли, содержащейся в воздухе. Поток воздуха с мелкими частицами пыли на большой скорости движется вниз по заборной трубе, соприкасается с поверхностью масла в поддоне и резко меняет направление и скорость. При этом мелкие частицы пыли остаются в масле, а воздух проходит через фильтрующие элементы в выходной патрубок 4 к цилиндрам двигателя. Фильтрующие элементы 2 улавливают мельчайшие механические примеси воздуха.
Воздушный фильтр сухого типа
Предназначена для забора воздуха, очистки его от пыли и распределения, по цилиндрам двигателя.
Система (рис. 41) состоит из двух воздушных фильтров 2, двух воздухозаборников 1, которые соединены между собой и с турбокомпрессором 7 при помощи патрубков, шлангов и трубопроводов; устройства для автоматического отсоса пыли из воздушных фильтров и датчика 29 засоренности фильтров.
Воздушный фильтр — сухого типа, с двухступенчатой очисткой воздуха: первая ступень очистки — инерционная решетка 12, вторая — сменный фильтрующий элемент 10. Фильтрующий элемент изготовлен из специального пористого картона, обладает низким сопротивлением впуска и высокой фильтрующей способностью. На фильтре имеются подводящий и отводящий патрубки и патрубок автоматического отсоса пыли. Отсос пыли из воздушных фильтров осуществляется за счет энергии выхлопных газов.
Воздух через заборник поступает для предварительной очистки в первую ступень фильтра (с инерционной решеткой). В результате резкого изменения направления потока воздуха в инерционной решетке крупные частицы пыли отделяются и выбрасываются в атмосферу вместе с отработанными газами. Предварительно очищенный в первой ступени воздух попадает во вторую ступень со сменным картонным фильтрующим элементом для более тонкой очистки, где проникает через поры картона, оставляя на поверхности мелкие частицы пыли.
Рис. 41. Система питания двигателя воздухом и выпуск газов:
1 — воздухозаборник фильтра; 2 — фильтр воздушный; 3 — шланг отбора воздуха к компрессору; 4 — патрубок впускной; 8 — шланг к турбокомпрессору; 6 — труба отсоса пыли из фильтров; 7 — турбокомпрессор; 8 — патрубок выпускных труб; 9 — крышка воздушного фильтра; 10 — фильтрующий элемент; 11 — корпус фильтра; 12 — инерционная решетка; 13 — гайка; 14 — передняя выпускная труба; 15 — цилиндр включения вспомогательной тормозной системы; 16 — вилка штока; 17 — вспомогательная тормозная система; 18 — задняя выпускная труба; 19 — рычаг заслонки отключения эжекции; 20 — заслонка отключения эжекции; 21 — патрубок задний; 22 — рычаг оси заслонки; 23 - ось заслонки; 24 — заслонка; 25 — корпус, 26 — палец заслонки; 27 - подшипник оси заслонки, 28 — крышка; 29 — датчик сигнализации засоренности воздушных фильтров
Окончательно очищенный воздух нагнетается турбокомпрессором в цилиндры двигателя.
Обслуживать картонный фильтрующий элемент следует по загоранию контрольной лампы сигнализации засоренности воздушного фильтра, а при отсутствии датчика через одно ТО-1.
Датчики сигнализации засоренности воздушного и масляного фильтров подключены параллельно к одной контрольной лампе на панели приборов. При загорании контрольной лампы следует, поочередно отключая провода от датчиков установить, какой из фильтров необходимо обслужить.
Вместо датчика сигнализации засоренности воздушных фильтров может устанавливаться индикатор засоренности. Сигнализирующим устройством индикатора является барабан с чередующимися по окружности полосками красного цвета, которые видны через прозрачное окно при срабатывании индикатора.
Перед началом эксплуатации сигнализирующий барабан индикатора устанавливается в исходное (рабочее) положение поворотом крышки до упора в направлении, указанном стрелкой.
Когда засоренность воздушных фильтров становится предельно допустимой (разрежение во впускном патрубке возрастает до 500 мм водяного столба, в окне индикатора появляется ярко-красная окраска), требуется проведение обслуживания воздушных фильтров. После обслуживания сигнализирующий барабан индикатора установить в исходное (рабочее) положение.
Система выпуск отработавших газов
Особенностью системы выпуска газов двигателей ЯМЗ-238Л и ЯМЗ-238Н является отсутствие глушителя. Устанавливаемая на двигателе турбина поглощает часть энергии отработанных газов и тем самым снижает шумность выхлопа.