3. Пристрої для фільтрації та подачі повітря
Пил, що є у повітрі, засмоктується у циліндри двигуна, а це прискорює спрацювання деталей двигуна. Адже при збільшення пропускання пилу в циліндри лише від 1 до 2 % спрацювання деталей відбувається вдвічі швидше.
Пил може потрапляти у циліндри двигуна також через нещільності у впускному тракті внаслідок порушення герметичності, послаблення кріплень тощо.
Повітроочисник призначений для високоякісного очищення повітря, що надходить у циліндри двигуна. За принципом дії очисники повітря поділяють на інерційні, де повітря очищається за рахунок того, що його потік набирає обертового руху або різко змінює свій напрям, та фільтрувальні, у яких повітря проходить через фільтрувальні елементи з капрону, пінополіуретану, спеціального паперу та ін.
Якщо для очищення повітря застосовують мастило (повітряний потік б’ється об поверхню мастила і пил прилипає до неї), такий спосіб називається мокрим. У повітроочисниках сучасних двигунів застосовується кілька способів очищення повітря, тому їх називають комбінованими.
На тракторних двигунах поширені повітроочисники сухого типу з паперовими фільтрами-патронами із спеціального високопористого картону. Першим ступенем очищення повітря є моноциклон з видаленням пилу через щілини 23 (рис. 12), другим – корпус 2 з двома фільтрами-патронами: головним 11 і запобіжним 12. Кільця 14 шайби 5 забезпечують ущільнення фільтрів-патронів, а кільця 10 ущільнюють з'єднання корпусу з кришкою 9.
Рис. 12. Повітроочисник двигунів СМД-60 і СМД-62 (трактори Т-150 і Т-150К):
1 – патрубок; 2 – корпус; 3 – траверса; 4 – вхідний патрубок; 5 – шайба; 6, 7, 8, 24 – гайки-баранці; 9 – кришка; 10, 13, 14 – ущільнювальні кільця; 11, 12 – відповідно головний і запобіжний фільтри-патрони; 15 – бонка для під’єднання індикатора забрудненості повітроочисника; 16 – стяжний хомут; 17 – патрубок моноциклона; 18 – захисна сітка; 19 – опорний фланець; 20 – завихрювач; 21 – ковпак; 22 – шпилька; 23 – викидна щілина
Внаслідок розрідження, що створюється колесом турбокомпресора, повітря проходить перший ступінь очисника і потрапляє у корпус 2. Рухаючись через фільтри-патрони 11 і 12, воно очищається від пилу і через вихідний патрубок надходить у турбокомпресор.
Повітроочисники із фільтрами-патронами забезпечують найменший коефіцієнт пропускання пилу (близько 0,3 %), створюють незначний опір і надійні в експлуатації.
Турбокомпресори двигунів СМД-60 та СМД-62 розмішені у розвалі циліндрів і прикріплені шпильками до кришок ресиверів.
Остовом турбокомпресора є середній корпус (рис. 13) і прикріплені до нього корпуси компресора 2 і газової турбіни 18. Між середнім корпусом і корпусом компресора встановлено паронітову прокладку 12 і гумове кільце 3, а між середнім корпусом і корпусом турбіни – тепловий екран 24 з прокладкою 16.
У бобишці корпусу (із зазором 0,06 – 0,1 мм) розміщений бронзовий підшипник вала ротора 15 з колесами турбіни і компресора. Від осьового зрушення підшипник утримує фіксатор 13. Через отвір у фіксаторі олива підводиться до підшипника, а через отвір у корпусі й зливну трубку зливається у картер. З метою контролю тиску оливи на середньому корпусі встановлений штуцер для манометра (нормальний тиск 0,2 – 0,4 МПа).
Колесо 22 турбіни приварене до вала 15, а колесо 6 компресора закріплено на валу за допомогою шпонки і гайки. Для правильного суміщення на кінці вала ротора, гайці та маточині колеса компресора нанесено мітки.
Корпус 2 компресора відлитий з алюмінієвого сплаву. Зовнішня його частина виконана у формі завитка, який закінчується вхідним патрубком. До корпусу шпильками крізь паронітову прокладку 9 прикріплено алюмінієву вставку 4 з лопатевим дифузором. Завиток корпусу, вставка з дифузором і робоче колесо утворюють проточну частину турбіни.
Рис. 13. Турбокомпресор двигунів СМД-60 і СМД-62:
– повітря;
– стиснуте повітря;
– відпрацьовані гази; 1 – середній
корпус; 2 – корпус компресора; 3, 11 –
гумові кільця; 4 – вставка; 5 – диск
ущільнення; 6 – колесо компресора;
7 – оливовідбивач; 8, 21, 25 – чавунні
ущільнювальні кільця; 9, 12, 16 –
ущільнювальні прокладки; 10 – стопорне
кільце; 13 – фіксатор підшипника; 14 –
підшипник; 15 – вал ротора; 17 – диски
ущільнення; 18, 19 – відповідно
корпус і вставка турбіни; 20 – сопловий
вінець; 22 – колесо турбіни; 23 – втулка
ущільнення; 24 – тепловий екран
Підшипниковий вузол закритий з боку турбіни диском 17, тепловим екраном 24 з прокладкою 16 і чавунними кільцями 21, встановленими у канавки втулки 23; з боку компресора – оливовідбивачем 7, щільно посадженим на вал ротора, та диском 5. Із середнім корпусом диск ущільнений гумовим кільцем 11, а з оливовідбивачем – чавунними кільцями 8. Прокладками 12 регулюють зазор між лопатями колеса компресора і корпусом, який за зовнішнім діаметром колеса повинен бути 0,6 – 0,8 мм.
Частота обертання ротора турбокомпресора визначається витратою, температурою і тиском випускних газів. На номінальному режимі роботи двигуна ротор обертається з частотою (40 – 50)×103 хв-1 і забезпечує тиск наддуву 0,15 – 0,16 МПа. Зі збільшенням подачі палива у циліндри двигуна зростає енергія випускних газів, що підвищує частоту обертання ротора, внаслідок чого компресор збільшує подачу повітря у циліндри.