Строительные машины и оборудование, справочник





Воздухоочистители трактора

Категория:
   Тракторы



Воздухоочистители трактора

Для очистки от пыли воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, применяют различные воздухоочистители.

В тракторном воздухоочистителе воздух очищается с помощью сил инерции, возникающих при быстром вращения воздуха в нем, а также с помощью фильтрующих элементов, задерживающих пыль, содержащуюся в воздухе. В ряде случаев фильтрующие элементы покрывают маслом. В воздухоочистителях, как правило, применяют эти способы одновременно, поэтому они называются комбинированными.

Комбинированный воздухоочиститель с масляной ванной представлен на рисунке 1, а.

Устройство. Воздухочиститель состоит из корпуса и головки. Нижняя часть корпуса закрыта поддоном с масляной ванной. Внутри корпуса находятся центральная труба, капроновая щетина, а в головке — фильтрующие элементы из пенополиуретана с порами диаметром 1,8 и 0,8 мм. На верхнем конце трубы укреплен центробежный пылеотделитель.

Действие. Когда в цилиндрах двигателя происходит такт впуска и клапаны открывают отверстие впускной трубы, соединенной с воздухоочистителем, в его корпусе давление воздуха понижается. В результате этого атмосферный воздух проходит через сетку, оставляя на ней крупные примеси — насекомых, семена растений и т. д., а затем попадает на неподвижные лопатки (за-вихрители), поставленные под углом к движению воздуха, и получает вращательное движение с частотой до 4000…6000 мин/1.

Возникающие при этом центробежные силы отбрасывают частицы пыли к стенкам очистителя. Поднимаясь вместе с потоком воздуха, частицы пыли накапливают кинетическую энергию. Вверху очистителя поток воздуха изменяет свое направление на 180° и поступает в трубу 6, а пыль под действием накопленной кинетической энергии продолжает движение вверх и вылетает через отверстия обратно в атмосферу. В этом очистителе — первой ступени очистки — удаляется до 68 % пыли, поступившей с воздухом.

Поток воздуха, выйдя из центральной трубы и столкнувшись с поверхностью масла, налитого в ванну поддона, меняет направление движения и устремляется вверх. При этом масло разбрызгивается и увлекается потоком воздуха из масляной ванны, а частицы пыли прилипают к покрытой масляной пленкой поверхности ванны и капелькам масла, образующим в поддоне масляный туман.

Рис. 1. Комбинированные воздухоочистители:
а — с масляной ванной; б— с бумажными фильтр-патронами; 1 — отверстие; 2 — центробежный пылеотделитель; 3—камера; 4 — лопатки (завихрители); 5 — сетка; 6, 13 — трубы; 7 — головка; 8 — корпус; 9 — поддон; 10 — капроновая щетина; 11, 12 — фильтрующие элементы; 14 — крышка; 15 — кольцо крышки; 16 — кольцо инерционной решетки; 17 — кожух; 18 — бункер; 19 — трубка; 20 — эжектор; 21 — основной фильтр-патрон; 22 — предохранительный фильтр-патрон; 23 — индикатор засоренности.

Чтобы поверхность ванны не оставалась без масла, в нижней ее части (а иногда и сбоку) сделаны отверстия, через которые масло из поддона поступает в ванну. После прохождения воздуха через эту вторую ступень очистки из него удаляется уже до 80 % пыли.

Дальше воздух проходит через третью ступень очистки — фильтр из капроновой щетины. Масло, подхваченное воздушным потоком, смачивает фильтр, и оставшиеся частицы пыли задерживаются в нем. Избыток масла стекает в поддон, унося с собой частицы пыли. Так происходит самоочищение фильтра от пыли.

После третьей ступени очистки воздух проходит через фильтры из пористого пенополиуретана, на которых также оседает пыль. Таким образом, после прохождения всех четырех ступеней очистки воздух теряет 99,6…99,7 % принесенной с собой пыли. Это означает, что коэффициент пропуска пыли таким воздухоочистителем равен 0,4…0,3.

С течением времени фильтры воздухоочистителя забиваются пылью и воздух с трудом проходит через них. Это ведет к снижению мощности двигателя, и поэтому такие фильтры нужно промывать.

Комбинированный воздухоочиститель с бумажными фильтрующими элементами приведен на рисунке 1, б.

Устройство. Воздухоочиститель этого типа имеет две ступени очистки: первая служит для удаления из воздуха крупных частиц пыли, вторая — самых мелких.

Первая ступень очистки состоит из инерционной решетки с кольцами, установленной в кожухе, закрытом сверху крышкой, и защитной сетки.

Второй ступенью очистки служит бумажный фильтр-патрон — основной и предохранительный (установленные в корпусе). Фильтрующие элементы патронов изготовлены из специального высокопористого картона. Такие фильтры задерживают самые мелкие частицы пыли, находящейся в воздухе, поступающем в цилиндры.

Действие. Воздух, пройдя через сетку, кольцом крышки направляется к кольцам инерционной решетки, по которой крупные частицы пыли вследствие резкого изменения направления движения потока воздуха по инерции ссыпаются в бункер, а воздух направляется на вторую ступень очистки.

Пыль, попавшая в бункер, при помощи эжектора, под действием отработавших газов отсасывается по трубке и выбрасывается в атмосферу через выпускную трубу.

Освободившись от крупных примесей пыли, воздух попадает внутрь корпуса, проходит через основной и предохранительный фильтр-патроны и освобождается от мелких примесей пыли. Пыль оседает на поверхности основного фильтр-патрона, а предохранительный является только защитой на тот случай, если будет поврежден основной фильтр-патрон.

По мере работы воздухоочистителя фильтр-патроны засоряются и воздух будет проходить с большим трудом, нарушая нормальное действие двигателя. Поэтому его необходимо очищать продувкой сжатым воздухом под давлением 0,2 МПа вначале с внутренней, а затем с наружной стороны. Степень засоренности фильтров воздухоочистителя можно определить по показаниям индикатора. При засоренности фильтр-патрона сверх допустимой величины и повышения при этом в коллекторе перепада давления воздуха в окне индикатора появится ярко-красный цвет.

Комбинированный циклонный воздухоочиститель представлен на рисунке.

Устройство. Основная часть воздухоочистителя — корпус, внутри которого установлены циклоны, стальные или пластмассовые трубки, несколько сужающиеся книзу и имеющие окно. В верхней крышке циклона вставлена короткая трубка. Количество циклонов (9, 30 или 42) в воздухоочистителе зависит от количества воздуха, проходящего через него. Над перегородкой, в которую вставлены циклоны, находятся кассеты с проволочной путанкой и пластина из пенополиуретана. В нижней части корпуса укреплен поддон, куда выходят нижние концы циклонов.

Действие. При тактах «впуск» воздух, пройдя через сетку (первая грубая очистка), направляется в корпус, где через окна поступает в циклоны. В циклонах (вторая ступень очистки) воздух начинает вращаться с большой частотой. Частицы пыли при этом под действием центробежных сил отбрасываются к стенкам циклона и, перемещаясь вниз, попадают в поддон. Очищенный до 98% воздух по трубкам циклонов поступает на третью очистку — кассеты, а затем и на четвертую — пластину из пенополиуретана. Затем воздух, очищенный до 99,9 %, по внутренней трубе направляется в цилиндры двигателя.

Рис. 2. Комбинированный циклонный воздухоочиститель:
1— труба; 2 — корпус; 3 — сетка; 4 — фильтрующая пластина; 5 — кассеты; 6 — циклон; 7 — поддон; 8 — выпускная труба; 9 — эжектор; 10 — трубка; 11—окно; 12—отсосная труба.

Пыль, попавшая из циклонов в поддон, по отсосной трубе при помощи эжектора уносится и выбрасывается в атмосферу вместе с отработавшими газами через трубу.

Действие эжекторного устройства основано на том, что при движении отработавших газов по суживающейся трубе скорость воздуха возрастает, а давление падает. В узком сечении выпускной трубы и установлен конец отсосной трубы. По ней в поддон передается разрежение, и под его действием удаляется пыль.

Система питания воздухом. В цилиндры двигателя за каждый час работы засасывается более 400 м3 воздуха, который в условиях работы сельскохозяйственных тракторов и автомобилей имеет повышенную засоренность пылью, состоящей из множества мельчайших песчинок, по своей твердости превышающих сталь. Если эти частицы попадут вместе с воздухом в цилиндры двигателя, то они, истирая поверхность цилиндров, поршневых колец и паль-, цев, в короткий срок приведут двигатель в неработоспособное состояние.

Воздух очищается от пыли инерционным способом, осаждением ее на поверхностях элементов и фильтрацией.

Инерционный способ заключается в придании воздуху быстрого вращения или резкого изменения направления движения. Под действием центробежной силы пыль выделяется из воздуха.

Способ осаждения заключается в прилипании пылинок к смоченной маслом поверхности деталей и сеток, через которые просасывается воздух.

Способ фильтрации основан на пропускании воздуха через пористый картон или другой фильтрующий материал, в порах которого задерживаются пылинки.

Воздухоочистители изучаемых двигателей комбинированные, потому что в них используется несколько способов очистки воз-Духа, который проходит две или три ступени. В дизелях первая ступень — сухой инерционный отделитель пыли (моноциклон).

Пыль выбрасывается в атмосферу центробежной силой. Второй ступенью в большинстве современных воздухоочистителей дизелей служит сухой фильтр из высокопористого картона (фильтр-патрон или кассеты).

На некоторых дизелях (Д-240, Д-144) ставят воздухоочиститель с масляной ванной и тремя ступенями очистки: сухое инерционное отделение пыли (I ступень), инерционное-масляное (II ступень) и осаждение пыли на смоченных волокнах или в порах объемного материала (III ступень).

Воздухоочиститель карбюраторных двигателей — тоже с масляной ванной, но двухступенчатый: тяжелые частицы пыли выделяются из воздуха инерционным способом и осаждаются в масле (I ступень), а более легкие пылинки осаждаются на смоченных волокнах или остаются в порах иного смоченного объемного материала (II ступень).

Устройство и схемы действия воздухоочистителей. Рассмотрим воздухоочистители изучаемых двигателей.

Воздухоочиститель сухого типа с фильтрами-патронами (на дизелях А-41, СМД-18Н, СМД-62, КамАЗ-740) наиболее эффективный. Первая (предварительная) ступень очистки — моноциклон или инерционная решетка, а вторая (окончательная) —два фильтра-патрона.

Моноциклон дизеля А-41 состоит из завихрителя, закрытого колпаком, в котором проделаны две щели для выброса пыли. Снизу установлена защитная сетка. Патрубок моноциклона хомутом крепится на трубе воздухоочистителя, которая нижним фланцем прикреплена болтами к воздухоподводящему патрубку корпуса. В этом корпусе смонтирован основной и предохранительный фильтры-патроны.

Основной фильтр-патрон состоит из наружного и внутреннего кожухов, изготовленных из листовой перфорированной (т. е. с большим числом отверстий) стали, и гофрированного (для увеличения поверхности) фильтрующего элемента, изготовленного из высокопористого картона. Эпоксидная смола склеивает торцевые поверхности гофр, удерживая их в заданном положении.

Внутрь основного вложен такой же по конструкции предохранительный фильтр-патрон с фильтрующим элементом. Оба фильтра-патрона расположены в корпусе 20 и закрыты крышкой 10, притянутой к нему гайкой-маховичком. Корпус уплотнен резиновыми кольцами и прокладками. В днище корпуса герметично закреплен воздухоотводящий патрубок.

Под действием разрежения в цилиндрах дизеля атмосферный воздух, пройдя защитную сетку, поступает в моноциклон. Ударяясь о наклонно расположенные лопасти завихрителя, воздух приобретает вращательное движение и, завихряясь, засасывается в трубку, а тяжелые частицы пыли (до 60% всей пыли, поступающей с воздухом) центробежными силами отбрасываются к стенкам колпака и через две щели (шириной 1,5 мм) выводятся на-ружу.

Воздух с оставшейся мелкой пылью, пройдя через большое количество отверстий кожуха, поступает снаружи в гофрированный фильтрующий элемент. Растекаясь по всей его поверхности, воздух просасывается сквозь поры фильтра, оставляя на нем и в порах мелкие пылинки. Очищенный от пыли воздух проходит через поры предохранительного элемента 16 и выходит из патрубка в цилиндры дизеля. Фильтры-патроны воздухоочистителя СМД-62 устроены так же, но расположены вертикально.

В воздухоочистителе дизеля СМД-18Н первая ступень очистки — очиститель типа «инерционная решетка» с удалением собранной пыли выпускной трубой. Всасываемый сквозь заборную сетку воздух резко меняет направление движения, в результате чего частицы пыли центробежной силой отбрасываются к наклонной стенке кожуха проходят щели инерционной решетки и ссыпаются в бункер. К бункеру присоединена коробка со свободно висящим на шарнире обратным клапаном. Трубка коробки соединена с эжектором выпускной трубы. Разрежение, создающееся выпускными газами, проходящими через эжектор, передается коробке. Клапан открывается, и пыль, собранная в бункере, высасывается из него и выбрасывается вместе с отработавшими газами в атмосферу. Предварительно очищенный воздух поступает для окончательной очистки в фильтры-патроны.

Обратный клапан не пропускает в воздухоочиститель отработавшие газы, которые могли бы засасываться в него при сильном засорении заборной сетки. Примерно так же работает воздухоочиститель дизеля КамАЗ-740.

Воздухоочиститель дизеля ЯМЗ-24 0Б тоже сухого типа, но первая ступень очистки состоит из блока циклонов с автоматическим отсосом пыли, а вторая ступень (фильтрующая) имеет четыре кассеты из гофрированного пористого картона. В каждом из двух блоков расположено по сорок пять циклонов, состоящих из пластмассовых трубок А и трехлопастных винтовых направляющих Б. Они запрессованы соответственно в нижнюю и верхнюю перегородки, соединенные между собой. Бункер трубой соединен с эжектором выпускной трубы.

Воздух засасывается сквозь сетку воздухозаборника в трубу, подается под верхнюю перегородку (трубную доску) и, растекаясь струйками, входит в каждый циклон. Ударяясь о винтовые поверхности циклона, воздух приобретает вращательное (винтовое)движение. Частицы пыли центробежными силами отбрасываются к стенкам трубки А и опускаются по ее нижней конусной поверхности в бункер. Пыль высасывается из него и выбрасывается в атмосферу.

Воздух, предварительно очищенный в циклонах, резко меняя направление, поступает по внутренним трубкам В циклонов в кассеты фильтра второй ступени очистки. Оставляя в картонном фильтре пыль, очищенный воздух поступает в цилиндры дизеля. На выходном коллекторе установлен сигнализатор засоренности воздухоочистителя.

Рис. 3. Двухступенчатый сухой воздухоочиститель дизеля А-41 (о) и «инерционная решетка» воздухоочистителя дизеля СМД-18Н (б): 1 — колпак моноциклона с двумя щелями; 2 — стяжная шпилька; 3 — завихритель; 4 — сетка; 5 — хомут; 6 — труба воздухоочистителя; 7 — воздухоподводящий патрубок; 8 — хомут крепления воздухоочистителя; 9 — резиновые уплотнительные кольца; 10 — крышка корпуса; 11 — передняя крышка фильтра-патрона; 12 — шайбы с резиновыми уплотнителями;

Инерционно-масляный воздухоочиститель с тремя ступенями очистки (на дизелях Д-240 и Д-144). В воздухоочистителе дизеля Д-240 воздух проходит центробежный пылеотделитель, инерционно-масляный пылеуловитель и фильтрующие элементы.

Инерционно-масляным уловителем пыли служит нижняя съемная часть. Она состоит из поддона, притянутого к корпусу двумя болтами с барашковыми гайками, и чашки с фигурным днищем. Чашка закреплена (или вложена) в поддоне, внизу выполнено отверстие А и наверху — по окружности — ряд отверстий Г. В поддон и чашку (до уровня выдавленного пояска Б) заливают отработанное, но отфильтрованное моторное масло. Последняя ступень очистки расположена в корпусе воздухоочистителя. В ней имеются три фильтрующих элемента, спрессованных из капроновых нитей. Нижний элемент изготовлен из относительно толстых нитей (0,4 мм) и спрессован неплотно, а верхние — из тонких (0,20…0,24 мм), спрессованных плотнее.

Воздух засасывается сквозь сетку или щели пылеотдели-теля, ударяется о наклонные лопатки крыльчатки-завихрителя и приобретает вращательное движение. Тяжелые частицы пыли центробежной силой выбрасываются из щелей наружу. Воздух же с оставшейся более легкой пылью, продолжая вращение по спирали, устремляется по трубе вниз. Ударяясь о поверхность масла, находящегося в чашке, он вытесняет его и резко направляется вверх. Частицы пыли прилипают к поверхности масляной пленки, оставшейся на чашке.

Этот слой загрязненного масла непрерывно перемещается потоком воздуха по стенкам чашки вверх. Часть масла, проходя отверстия, вспенивается, а та часть, что достигает края чашки, стекает обратно в поддон. Одновременно из нижнего подпитывающего отверстия А (или сквозь верхние у пластмассовой чашки) в нее постоянно поступает из поддона отстоянное масло.

Воздух, поднимаясь, проходит сквозь масляную пену, образующуюся в кольцевом пространстве над чашкой, а затем фильтрующие элементы, смачивая их капельками масла. Оставляя на этих мокрых поверхностях нитей остатки пыли, очищенный воздух по патрубку и впускному трубопроводу поступает в цилиндры дизеля. Капли загрязненного масла, прилипшие к нитям, стекают с фильтрующих элементов в поддон и смывают грязь, образовавшуюся на нитях.

Воздухоочиститель дизеля Д-144 по общему устройству сходен с описанным, но в качестве фильтрующего элемента в нем имеются две пластины из пористого материала: нижняя — пенополиуре-тановая средней плотности, а верхняя — такая же, но мелкопр-ристая.

О степени засоренности воздухоочистителей судят по сигналу индикатора. Он трубопроводом соединен с выходным патрубком воздухоочистителя. При загрязнении воздухоочистителя выше допустимой нормы разрежение в нем увеличивается настолько, что под действием атмосферного давления в индикаторе барабан поднимается и в окнах колпака появляются ярко-красные полосы, нанесенные на барабане. Этот сигнал указывает на необходимость технического обслуживания воздухоочистителя.

Рис. 4. Схема воздухоочистителя дизеля ЯМЗ-240Б: 1 — сетка; 2 — впускная труба; 3 — фильтрующий элемент; 4 — выпускная труба; 5 — эжектор: 6 – эжекторная труба; 7 — циклон; 8 — бункер; 9 — перегородка; 10 — место присоединения сигнализатора засоренности

Рис. 5. Инерционно-масляный воздухоочиститель дизеля Д-240 (а) и сигнализатор засоренности (б): 1 — поддон; 2 — фильтрующие элементы; 3 — корпус; 4 — патрубок; 5 — центральная труба; 6 — завихритель; 7 и 18 — колпаки; 8 — сетка; 9 — хомут; 10 — опорная обойма; II—головка; 12—уплотнитель; 13 — чашка; 14 — барашек; 15 — патрубок воздухоочистителя; 16 — диск; 17 — барабан

После обслуживания поворотом диска до упора в направлении стрелки барабан индикатора возвращают в исходное положение.

Инерционно-масляный воздухоочиститель с двумя ступенями очистки (на карбюраторных двигателях 3M3-53 и ЗИЛ-130). Сквозь щели жалюзи, воздушный канал, расположенный под нижней частью капота, и по резиновой муфте атмосферный воздух подводится к горловине крышки воздухоочистителя.

Для облегчения пуска двигателя в холодное время года специальной заслонкой перекрывают воздушный канал и открывают путь в воздухоочиститель подкапотному теплому воздуху. В ванну до необходимого уровня заливают отработанное, но очищенное масло.

При работе двигателя воздух с большой скоростью проходит в кольцевую щель В, ударяется о масло и, резко изменив направление и захватывая капли масла, поступает в фильтрующий элемент. Направлению движения воздуха вверх способствует отражатель. Крупные, наиболее тяжелые частицы пыли по инерции, опускаясь, утопают в масле. Пройдя через поры фильтра, смоченные маслом, воздух оставляет в нем мелкие пылинки и очищенным движется вниз в карбюратор. Капельки масла, занесенные воздухом в фильтрующий элемент, стекают по фильтру. Меньшая часть этого масла поступает в ванну по кольцевым окнам А, а большая сливается в ванну Б по наклонной поверхности отражателя, смывая с него грязь. Так происходит самоочищение фильтрующего элемента и отражателя.

Рис. 6. Воздухоочистители карбюраторных двигателей: а — ЗИЛ-130; б — 3M3-53; 1 — переходной патрубок с фланцем; 2…..корпус воздухоочистителя с ванной; 3 — кольцевой отражатель; 4 — крышка корпуса фильтрующего элемента; 5 — крышка; 6 — резиновая муфта с пружиной; 7-винт с барашковой гайкой; 8 — резиновая втулка с вильчатой гайкой; 9 — стяжной винт; 10 — патрубок отбора воздуха в компрессор; 11 — фильтрующий элемент; 12 — корпус элемента; 13—крышка; 14 — шумопоглощающая прокладка; 15 — кронштейн; 16 — уплотнительные прокладки

Читать далее:

Категория: - Тракторы





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины