Системы питания двигателя воздухом и выпуска отработавших газов.

Система пита­ния двигателя воздухом (рис. 26) предназначена для забора воздуха из атмосферы, очистки его от пыли и распределения по цилиндрам.

Атмосферный воздух засасывается в цилин­дры двигателя, проходя через воздушный фильтр. Очищенный воздух распределяется впускными коллекторами по цилиндрам дви­гателя и участвует в сгорании в составе рабочей смеси. Отработавшие газы проходят по выпуск­ным коллекторам, приемным трубам глуши­теля и, через глушитель, выводятся в атмо­сферу. Газы, проникшие в картер двигателя через зазоры между зеркалом цилиндра и поршневыми кольцами, удаляются в атмосфе­ру через сапун, патрубок и вытяжную трубку за счет разности между давлением в картере дви­гателя и атмосферным.

На рис. 27 изображена система забора воздуха, применяемая на автомобилях с турбодизельным двигателем.

В воздушный фильтр воздух подается через трубу 2 (рис. 27) воздухозаборника с колпаком 1 и сеткой. Между трубой воздухозаборника и воздуховодами, закреплёнными на двигателе, предусмотрен уплотнитель 3 – гоф­рированный резиновый патрубок, внутрь ко­торого вставлен нажимной диск, служащий опорой для распорной пружины. Последняя обеспечивает герметичность соединения уплотнителя с трубой воздухозаборника при транспортном положении кабины. Воз­душный фильтр 4 размещен на кронштейне 5, закреплен­ном на левой задней опоре силового агрегата.

Воз­душный фильтр сухого типа, двухступенчатый. Первая ступень очистки центробежная – моноциклон со сбросом отсепарированной пыли в бункер, вторя ступень – бумажный фильтрующий элемент.

Воздухоочиститель (рис. 28) состоит из корпуса 3, фильтрующего элемента 5, крышки 1, прикреплённой к корпусу четырьмя защёлками. Герметичность соединения обеспе­чивается прокладкой 2. Во внутренней по­лости крышки установлена перегородка с щелью и заглушкой, которая образует по­лость для сбора пыли (бункер). На входном патрубке фильтра имеется пылеотбойник 4. Фильтрующий элемент крепится в корпусе самостопорящейся гайкой 6.

Засасываемый воздух через входной па­трубок поступает в фильтр. Проходя через пылеотбойник, поток воздуха приобретает вращательное движение в кольцевом зазоре между корпусом и фильтроэлементом, за счет действия центробежных сил, частицы пыли отбрасываются к стенке корпуса и собира­ются в бункере через щель в перегородке. Затем предварительно очи­щенный воздух проходит через фильтрующий элемент, где происходит его окончательная очистка.

Для повышения эффективности очистки воздуха, поступающего в двигатель, и увеличения ресурса фильтроэлемента, предусмотрена установка в воздушный фильтр предочистителя (рис. 29). Предочиститель представляет собой оболочку из нетканого фильтрующего полотна, которая одевается на фильтроэлемент перед его установкой в корпус.

Рис. 26. Схема системы питания двигателя воздухом и выпуска отработавших газов:

1 – трубка сапуна газоотводящая; 2 – сапун; 3 – трубка маслосливная сапуна; 4 – воздухопровод впускной двигателя; 5 – воздухоочиститель; 6 – коллектор выпускной; 7 – патрубок выпускной; 8 – глушитель; I - воздух из атмосферы; II - очищенный воздух; III - картерные газы; IV – отработавшие газы.

Рис. 27. Система забора воздуха автомобилей КамАЗ-53212 и –54112:

1 – колпак; 2 – труба воздухозаборника; 3 – уплотнитель; 4 – воздухоочиститель; 5 - кронштейн (стрелками показаны места, подлежащие контролю герметичности при обслуживании системы).

Чистый воздух из воздухоочистителя через тройник поступает к двум центробежным компрессорам и, под избыточным давлением 70кПа (0,7 кгс/см²), в режиме максимальной мощности подаётся через впускные коллекторы в цилиндры.

Соединение тройника подвода воздуха с компрессорами и компрессоров с впускными коллекторами обеспечивается резиновыми патрубками и шлангами, которые стянуты хомутами.

Система питания двигателя КамАЗ-7403 воздухом отличается от двигателя КамАЗ-740 установкой воздухоочистителя, конструкцией воздухопроводов, впускных коллекторов и патрубков.

Рис. 28. Воздушный фильтр:

1 – крышка; 2 – прокладка крышки; 3 – корпус; 4 – пылеотбойник: 5 – фильтрующий элемент; 6 – гайка фильтрующего элемента.

Рис. 29. Предочиститель:

1 – шнурки стягивающие; 2 – предочиститель; 3 – элемент фильтрующий.

Впускные коллекторы закреплены на боко­вых поверхностях головок цилиндров со сто­роны развала болтами через уплотнительные паронитовые прокладки и соединены с впускными каналами головок цилиндров. Левый и правый впускные коллекторы связаны между собой соединительным патрубком, который закреплен на флан­цах воздухопроводов болтами и уплотнен рези­новыми прокладками.

Индикатор засоренности воздушного фильтра (рис. 30) установлен на панели приборов и резиновым шлангом соединяется с левым впускным коллектором. По мере засорения воздушного фильтра возрастает величина разрежения во впускных трубопроводах двигателя, и при достижении разряжения 6,86 кПа (0,07 кгс/см²) индикатор срабатывает – красный барабан закрывает окно индикато­ра и остаётся в таком положении после останова дви­гателя, что свидетельствует о необходимости обслуживания воздушного фильтра.

Рис. 30. Индикатор засоренности воздушного фильтра:

1 – диск; 2 – красный барабан.

Система автоматической очистки воздуш­ного фильтра предназначена для отсоса пыли из фильтра и выброса ее через эжектор в атмосферу. Система включает в себя эжектор, заслонку и трубопроводы, соеди­няющие воздушный фильтр с заслонкой и эжектором. Эжектор установлен на выпускном патрубке глушителя и крепится к кронштейну 2 топливного бака (рис. 31).

Заслонка эжектора отсоса пыли из возду­хофильтра имеет два возможных положения «Открыто» и «Закрыто». На всех автомобилях КамАЗ, кроме автомобилей-самосвалов КамАЗ-5511, заслонка должна постоянно находиться в положении «Открыто».

Система выпуска газов (рис. 31) предназначена для выброса в атмосферу отработавших газов и включает в себя два выпускных коллектора 9, приемные трубы 7 и 8, гиб­кий металлический рукав 5, глушитель 1, на выпускной патрубок которого установлен эжектор 4 отсоса пыли.

Каждый выпускной коллектор обслужива­ет ряд цилиндров и крепится к блоку ци­линдров тремя болтами. Коллекторы соеди­нены с головками цилиндров патрубками. Разъемное соединение коллектор–патру­бок–головка позволяет компенсировать теп­ловые деформации, возникающие при ра­боте двигателя.

Приемные трубы объединены тройником и соединены с глушителем гибким металлическим рукавом, который компенсирует по­грешности сборки и температурные дефор­мации деталей системы. В каждой приемной трубе установлена заслонка вспомогательно­й моторной тормозной системы.

Рис. 31. Система выпуска отработавших газов:

1 – глушитель шума; 2 – кронштейн крепления топливного бака; 3 – левый лонжерон рамы; 4 – эжектор; 5 – рукав приемных труб; 6 – механизм вспомогательной тормозной системы; 7, 8 – левая и правая приемные трубы; 9 – выпускной коллектор.

Глушитель шума выпуска (рис. 32) – активно-ре­активный, неразборной конструкции. Актив­ный глушитель работает по принципу пре­образования звуковой энергии в тепловую, что осуществляется установкой на пути га­зов перфорированных перегородок, в отвер­стиях которых поток газов дробится и пуль­сация затухает. В реактивном глушителе используется принцип акустической фильтра­ции звука. Этот глушитель представляет со­бой ряд акустических камер, соединенных последовательно.

Рис. 32. Глушитель шума выпуска:

1 – труба перфорированная; 2 – фланец упорный; 3 – фланец натяжной; 4 – стенка передняя; 5 – корпус; 6 – патрубок выпускной; 7 – стенка задняя.

Система газотурбинного наддува состоит из двух взаимозаменяемых турбокомпрессоров, компрессоров, впускных и выпускных коллекторов и патрубков. Турбокомпрессоры установлены на выпускных коллекторах по одному на каждый ряд цилиндров. Уплотнение газовых стыков между установочными фланцами турбокомпрессоров и коллекторами осуществляется прокладками из жаропрочной стали.

Труба выпуска отработавших газов крепится к турбокомпрессорам с помощью натяжных фланцев, а герметичность соединений обеспечивается асбостальной прокладкой.

Подшипники турбокомпрессора смазываются от системы смазки двигателя.

Турбокомпрессор ТКР7Н (рис. 33) – агрегат, объединяющий центростремительную турбину и центробежный компрессор. Турбина преобразовывает энергию газов в работу сжатия воздуха компрессором.

Вращающаяся часть турбокомпрессора – ротор – состоит из колеса 16 турбины с валом, колеса 8 компрессора и маслоотражателя 7, закрепляемых на валу гайкой 6.

Рис. 33. Турбокомпрессор:

1 – подшипник; 2 – экран; 3 – корпус компрессора; 4 – диффузор; 5, 19 – кольцо уплотнительное; 6 – гайка; 7 – маслоотражатель; 8 – колесо компрессора; 9 – экран маслосбрасывающий; 10, 18 – крышки; 11 – корпус подшипника; 12 – фиксатор; 13 – переходник; 14 – прокладка асбостальная; 15 – экран турбины; 16 – колесо турбины; 17 – корпус турбины.

Ротор вращается в подшипнике 1, представляющем собой плавающую невращающуюся моновтулку, удерживается от осевого и радиального перемещений фиксатором 12, который вместе с переходником 13 является маслоподводящим каналом. В корпусе 11 подшипника устанавливаются стальные крышки 10 и 18, и маслосбрасывающий экран 9, который вместе с невращающимися упругими разрезными уплотнительными кольцами 5 предотвращает течь масла из полости корпуса подшипник.

Корпуса турбины и компрессора крепятся к корпусу подшипник с помощью болтов и планок. Для уменьшения теплопередачи от корпуса турбины к корпусу подшипника, между ними установлен чугунный экран турбины 15 и асбостальная прокладка 14. Диффузор 4 и экран 2 образуют канал, по которому воздух после сжатия в колесе подаётся во внутреннюю полость корпуса.