2019/6/15
1.讓我們從回顧發(fā)動(dòng)機(jī)四個(gè)沖程中的各個(gè)沖程來(lái)開(kāi)始對(duì)這部分課程的學(xué)習(xí)。2.它們是:進(jìn)氣、壓縮、動(dòng)力和排氣。進(jìn)氣沖程時(shí),空氣被氣缸;在壓縮沖程時(shí)被壓縮和變熱;在動(dòng)力沖程時(shí)燃燒和膨脹;在排氣沖程時(shí)被排出氣缸。我們看到除了進(jìn)行這些操作的發(fā)動(dòng)機(jī)上的機(jī)械零件以外,燃燒需要兩個(gè)必要的要素:燃油和空氣。燃油和空氣引起燃燒,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有它們的話(huà)就不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。3.這門(mén)課程涉及到空氣的供應(yīng),它會(huì)向你介紹卡特彼勒用來(lái)清潔、壓縮和冷卻現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)所需的大量空氣所用的基本系統(tǒng)。4.進(jìn)排氣系統(tǒng)要做很大量的工作。例如,圖中推土機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)每工作一小時(shí),進(jìn)排氣系統(tǒng)就必須向該發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)多于60000加侖的空氣。5.要向發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)所需的空氣。挖掘機(jī)維修,挖掘機(jī)修理,維修挖掘機(jī),修理挖掘機(jī)
卡特彼勒使用三種基本的進(jìn)排氣系統(tǒng):自然吸氣式、渦輪增壓式和渦輪增壓后冷式。這些術(shù)語(yǔ)在維修資料中經(jīng)常被縮寫(xiě)為“NA”、“T”和“TA”。讓我們一個(gè)一個(gè)地看一下這些系統(tǒng)。6.“NA”——自然吸氣式——是最簡(jiǎn)單的進(jìn)排氣系統(tǒng)。自然吸氣意味著發(fā)動(dòng)機(jī)自然地呼吸,由于大氣壓和氣缸中因進(jìn)氣沖程時(shí)活塞往下移動(dòng)形成的較低壓力之間的壓力差,使空氣進(jìn)入系統(tǒng)。7.“NA”系統(tǒng)與所有其它進(jìn)排氣系統(tǒng)一樣,從空氣濾清器開(kāi)始。發(fā)動(dòng)機(jī)要用的所有空氣要流經(jīng)空氣濾清器。8.干式空氣濾清器在卡特彼勒車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)上是標(biāo)準(zhǔn)裝備。有幾種結(jié)構(gòu)正在使用,但它們都有一個(gè)或幾個(gè)化學(xué)處理過(guò)的紙濾芯,象圖中所示。供應(yīng)給發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣——不管是用什么類(lèi)型的系統(tǒng)——必須被過(guò)濾。
9.經(jīng)過(guò)濾清的空氣從空氣濾清器流入進(jìn)氣歧管,然后進(jìn)入燃燒室,進(jìn)氣歧管被設(shè)計(jì)成當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)一直充滿(mǎn)著空氣,所以它能在每個(gè)進(jìn)氣沖程時(shí)向各個(gè)氣缸供應(yīng)等量的空氣。10.燃燒后的廢氣通過(guò)排氣歧管和排氣煙囪排出氣缸,排氣煙囪引導(dǎo)這些“用過(guò)的空氣”遠(yuǎn)離空氣濾清器的進(jìn)氣口。11.“T”——渦輪增壓式——是我們將要討論的下一種進(jìn)排氣系統(tǒng)。什么是渦輪增壓器?它是怎樣使這種系統(tǒng)不同于簡(jiǎn)單的“NA”系統(tǒng)的?12.渦輪增壓器是一個(gè)由排氣驅(qū)動(dòng)的壓氣機(jī),用來(lái)增加進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量。這是一張渦輪增壓器的截面圖,看了此圖后我們應(yīng)知道它的主要部件,左邊有壓氣輪的外殼;右邊有渦輪的外殼;轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪裝在中間殼體中。讓我們看它是如何工作的?
13.我們從與自然吸氣式系統(tǒng)相同的基本部件開(kāi)始——空氣濾清器,進(jìn)氣歧管,氣缸,排氣歧管。14.再在這里加一個(gè)渦輪增壓器。渦輪增壓器的壓氣輪部分連接在空氣濾清器和進(jìn)氣歧管之間,而渦輪部分連接在排氣歧管的出口。15.柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的能量驅(qū)動(dòng)渦輪。當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),從排氣歧管出來(lái)的排氣流被引導(dǎo)向渦輪。渦輪和壓氣輪固定在同一根軸上,排氣通過(guò)渦輪上時(shí),帶動(dòng)渦輪和壓氣輪轉(zhuǎn)動(dòng),排氣然后通過(guò)渦輪增壓器出口,從排氣煙囪排出。進(jìn)氣從空氣濾清器流入壓氣輪的中心處。轉(zhuǎn)動(dòng)的壓氣輪壓縮空氣,推動(dòng)空氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管和發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸。通過(guò)壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸,渦輪增壓器使發(fā)動(dòng)機(jī)能燃燒更多的燃油,產(chǎn)生更大的功率。16.“TA”——渦輪增壓后冷式——討論的最后一種進(jìn)排氣系統(tǒng)。
我們現(xiàn)在知道渦輪增壓器有什么作用和它是怎樣連接到系統(tǒng)中的,但后冷器是什么呢?17.這里,18.……然后用這種方法把渦輪增壓器和后冷器加入系統(tǒng)。后冷器連接在渦輪增壓器壓氣輪端的出口和進(jìn)氣歧管之間。19.渦輪增壓器的工作方式與在渦輪增壓式系統(tǒng)中的一樣。這里有所不同的是,經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)的渦輪增壓器壓氣輪壓縮后的干凈空氣,在進(jìn)入進(jìn)氣歧管和發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸之前先經(jīng)過(guò)后冷器。但我們?yōu)槭裁匆褂煤罄淦??后冷器有什么作用?/span>20.請(qǐng)看圖中兩個(gè)充滿(mǎn)空氣的氣缸,藍(lán)色代表冷的空氣;紅色代表熱的空氣。氣缸中的容積是相同的,但冷的空氣壓縮的更緊密,重量比同樣容積的熱的空氣更重。熱脹冷縮是事物的自然性質(zhì),因此我們用后冷器來(lái)收縮進(jìn)氣,以使進(jìn)氣的密度更大。
因此,我們使得有更多的空氣——更多的氧氣——用于燃燒。更多氧氣意味著更多的燃油可以被燃燒,從而產(chǎn)生更大的功率。21.后冷器也可以被稱(chēng)為一個(gè)熱交換器,它是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的設(shè)備。從發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中過(guò)來(lái)的水通過(guò)一個(gè)類(lèi)似于小的散熱器芯中的管路。經(jīng)渦輪增壓器壓縮后的空氣,圍繞著這些管路流經(jīng)后冷器芯。由于水的溫度比壓縮后空氣的溫度要低,所以空氣中的部分熱量傳遞給后冷器中的水。當(dāng)空氣從后冷器出來(lái)時(shí),已經(jīng)被冷卻,變得更密集,然后進(jìn)入進(jìn)氣歧管。22.另一種后冷器使用外部的空氣代替水來(lái)冷卻進(jìn)氣。在這種情況下,進(jìn)氣通過(guò)后冷器中的管路;外部空氣圍繞著管路流動(dòng),帶走熱量。23.讓我們迅速地回顧一下已經(jīng)介紹的三種進(jìn)排氣系統(tǒng)。
自然吸氣式系統(tǒng):空氣進(jìn)入空氣濾清器,通過(guò)進(jìn)氣歧管流入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸,在那里燃燒;排氣通過(guò)排氣歧管和排氣煙囪被排出。在這種系統(tǒng)中,空氣由于大氣壓力而被:進(jìn)氣沖程中活塞往下運(yùn)動(dòng)使得氣缸中壓力變低,大氣壓力把空氣壓入系統(tǒng)。24.你知道的另一種系統(tǒng)——渦輪增壓式系統(tǒng):當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),排氣被引導(dǎo)向渦輪,使渦輪轉(zhuǎn)動(dòng),渦輪帶動(dòng)壓氣輪一起旋轉(zhuǎn)。從空氣濾清器處過(guò)來(lái)的空氣進(jìn)入壓氣輪的中心部分,轉(zhuǎn)動(dòng)的壓氣輪壓縮空氣,把空氣壓入進(jìn)氣歧管,再進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸。渦輪增壓器比大氣壓力產(chǎn)生更大的推力,因此增加了進(jìn)入系統(tǒng)的空氣流量。25.在渦輪增壓器壓氣輪端的出口處加上一個(gè)后冷器,就得到了渦輪增壓后冷式系統(tǒng)。后冷器是一個(gè)熱交換器——一個(gè)用水或空氣來(lái)冷卻進(jìn)氣的設(shè)備。我們冷卻空氣以使它變得更稠密,所以有更多的空氣能進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。這使得更多的氧氣能用于燃燒,以允許發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒更多的燃油,產(chǎn)生更大的功率。