進、排氣系統(tǒng)和增壓器的結(jié)構(gòu)與維修

進、排氣系統(tǒng)的作用是保證柴油機的各汽缸在工作時得到充足的新鮮空氣和排出燃燒室內(nèi)燃氣燃燒后形成的廢氣。進、排氣系統(tǒng)主要由空氣濾清器、進氣管、排氣管、消聲器、汽缸蓋進氣道及排氣道等組成。另外，為了提高柴油機的輸出功率，增壓柴油機裝有增壓器， 增壓系統(tǒng)中還裝有中冷器等。

一、空氣濾清器的結(jié)構(gòu)與保養(yǎng)

空氣濾清器的作用是濾除空氣中的雜質(zhì)，以保證清潔的空氣進入汽缸內(nèi)，否則會導(dǎo)致汽缸套和活塞組零件早期磨損，縮短柴油機的使用壽命?？諝鉃V清器總成的實物外形如圖6-30所示。空氣濾清器一般又分為干式濾清器和濕式濾清器。

干式空氣濾清器不需要加注機油，即可將空氣中的雜質(zhì)濾除，其原理是通過改變空氣流動方向或使空氣穿過具有微孔的濾芯，以達到凈化空氣的目的。干式空氣濾清器的濾芯一般有金屬網(wǎng)狀濾芯和紙質(zhì)濾芯兩種。這兩種濾芯一般使用150h后，需要清除其中的雜質(zhì)。金屬網(wǎng)狀濾芯取出后應(yīng)放在汽油中清洗，并用壓縮空氣吹干。紙質(zhì)濾芯取出后，一般用手或木棒輕輕敲擊其端面，使吸附在濾芯上的灰塵和雜質(zhì)脫落。

按照一定的技術(shù)要求，濕式濾清器殼體的底部放置有機油，其目的是利用機油的黏性吸附進入汽缸中空氣的灰塵和雜質(zhì)。目前，柴油機上較多采用的是濕式空氣濾清器。濕式空氣濾清器濾芯的實物外形如圖6-32所示。

當(dāng)濕式空氣濾清器濾芯所吸附的灰塵和雜質(zhì)較多時，一般可將濾芯放置在汽油中清洗并用壓縮空氣吹干。更換機油后，再把吹干的濾芯裝入空氣濾清器殼體內(nèi)。

 

二、進氣管的功用

進氣管的作用就是按照柴油機的工作次序，分別供給各缸充足的新鮮空氣。進氣管一般用鑄鐵或鋁合金鑄造。進氣管和排氣管分別安裝在汽缸蓋的兩側(cè)，如果在一側(cè)裝配，會使排氣管的高溫傳給進氣管，造成進入汽缸內(nèi)的空氣密度減小，影響進氣量。同時，為了減小空氣的流通阻力，進氣管內(nèi)壁一般要做得比較平整和光滑。

三、排氣管的功用

排氣管的功用是按照柴油機各缸的工作次序，分別把燃燒室內(nèi)燃氣燃燒后形成的廢氣排出。排氣管一般采用鑄鐵鑄造。為了減小排氣阻力，排氣管內(nèi)壁要做得平整光滑，同時排氣管的彎曲度要盡可能小，否則會影響柴油機的輸出功率。

四、消聲器的功用

消聲器的功用是減小廢氣排出時的噪聲。消聲器一般用鋼板沖壓并經(jīng)焊接而成。在裝配時，消聲器帶有斜面的出口要朝下，以防止雨水或異物進入。

五、柴油機增壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與維修

柴油機增壓的目的是提高進氣壓力，使柴油機在汽缸工作容積不變的情況下提高進氣密度，增加汽缸的進氣量，在機械強度允許的情況下通過燃燒更多的燃油來提高柴油機的輸出功率。增壓柴油機與非增壓柴油機相比，功率一般可提高60%左右，所消耗的燃油可減小5.5%左右，還能使排放的廢氣得到凈化。

目前國外的大中型柴油機和部分國產(chǎn)柴油機除加裝渦輪增壓器外，有的在壓氣機和柴油機進氣管之間加裝了中冷器，其目的是進一步提高增壓柴油機的功率和降低柴油的消耗率。試驗證明，當(dāng)進氣壓力超過2.0265× Pa時，進氣密度會隨著進氣壓力的升高而下降。增壓過的進氣溫度受到較高壓縮功的影響，溫度較高，所以許多柴油機生產(chǎn)廠采用在壓汽機出氣口加裝中冷器的方法來降低進氣溫度，從而達到增大進氣密度的目的，使增壓柴油機的功率得到進一步提高。

柴油機增壓器的驅(qū)動方式一般有3種：廢氣渦輪增壓、機械增壓和復(fù)活式增壓。目前使用較多的是廢氣渦輪增壓器，它又分為徑流式和軸流式兩種。由于徑流式渦輪結(jié)構(gòu)簡單，效率高，轉(zhuǎn)運慣量小，所以柴油機增壓器一般選用徑流式渦輪增壓器。

徑流式渦輪增壓器由渦輪、壓氣機和中間殼等部分組成，其基本工作原理是柴油機排氣管中排出的高溫高壓廢氣由渦輪殼引導(dǎo)，均勻地沿徑向進入噴嘴環(huán)，高壓廢氣進入噴嘴后，將廢氣的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，并以較高的氣體壓力沖向渦輪的葉輪，從而使葉輪高速旋轉(zhuǎn)。

渦輪增壓器中的渦輪部分主要由渦輪殼、噴嘴環(huán)、渦輪葉輪和主軸組成，其作用是將廢氣的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，通過主軸帶動壓氣機上的葉輪高速旋轉(zhuǎn)。

壓氣機主要由葉輪、吸氣殼和壓氣機殼組成，其作用是將渦輪傳來的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝獾膲毫菽?，向柴油機進氣管內(nèi)輸送具有一定壓力的壓縮空氣。

渦輪增壓器的中間殼起著支架和連接的作用，它位于渦輪殼和壓氣機之間，兩端分別用螺栓與渦輪殼和壓氣機殼緊固。中間殼內(nèi)部的水道用來冷卻殼體和軸承。殼內(nèi)兩端分別安裝有軸承，用來支撐主軸承。從機油濾清器到增壓器中間殼的機油管是進油管，另一根管是回油管，殼內(nèi)加入潤滑油主要是為了潤滑兩端的軸承。
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