柴油机进气系统组成：进气歧管、空气滤清器和增压器
发布时间：2023-09-30 点击：501
柴油机进气系统由进气管，空气滤清器，进气歧管，涡轮增压器等组成。其作用为提供清洁新鲜空气，合适浓度的混合气（节气门体式）和进气充分均匀地供给各气缸。因此，柴油发电机进气系统的结构和流动性能的优劣将直接影响柴油发电机的动力性、经济性和排放特性。其中，增压器被设置于排气管的后端，通过排气管的排气口法兰安装面来支撑增压器，增压器包括压气机、中间体、进气口和出气口，其中，进气口朝向前端布置，排气口朝向后端布置；空气滤清器通过空滤支架被固定在气缸盖的侧面，且位于飞轮壳的上方，空气滤清器的高度应低于发动机本体的最高点；压气机和进气管采用侧面连接结构，从而降低发动机整机高度。
进气系统位置示意图
一、进气管
1、进气管和进气道柴油发电机工作时，新鲜空气通过进气管和汽缸盖中的进气道进入汽缸内。为了使进入汽缸内的空气不致受热而影响进气量，通常柴油发电机都将进气管与排气管分别装在汽缸盖的两侧。并要求进气通道截面积应足够大，内表面应平整光滑，使空气流通阻力尽可能小。
2、进气管通常用钢板冲压焊接或用铸铁、铸铝制成。
3、进气管侧面有四个气口分别与四个汽缸盖上的进气道相通，其上端总进气口与空气滤清器相连。
进气管示意图
二、进气歧管
1、将空气-燃油混合气或洁净空气均匀分配到各缸。
2、进气歧管内气体流道的长度应尽可能相等。
3、进气歧管的内壁应该光滑，减小气体流动阻力。
进气歧管示意图
三、空气滤清器
空气滤清器是汽缸吸人新鲜空气的“大门”，它的功用是清除进入汽缸空气中的灰尘杂质，将干净的空气送入汽缸内。由于空气中含有大量的灰尘和杂质，发动机工作时，空气中的灰尘和杂质随空气一起被吸人汽缸内，与机油混合在一起，造成汽缸、活塞组及气门机构等零件严重磨损，使柴佃机位用期限大为缩短。试验证明，如果柴油发电机不装空气滤清器，其磨损危害性是：汽缸的磨损增大8倍，活塞的磨损增大3倍，活塞环的磨损增大9倍。由此可知，空气滤清器对柴油发电机的使用寿命有着极大的影响，因此，在使用时，应定期清洗空气滤清器，保证气道畅通，满足柴油发电机对进气量的要求，防止由此而产生的故障。
1、干式空气滤清器
干式空气滤清器是利用改变空气流动方向或使空气通过带有孔隙滤心的机械方法，使空气净化，因它不需加注机油故称为干式空气滤清器。由于滤心不同，故有金属滤心和纸质滤心之分。135、125和105系列柴油发电机通常采用此种空气滤清器，也有用“湿式”滤清器。
2、湿式空气滤清器
（1）用于在多尘条件下工作的发动机上滤芯多为金属丝，清洗后可重复使用。
（2）湿式空气滤清器的底部装有一定数量的机油，利用机油的粘性作用，将空气中的灰尘、杂质被吸附下来。
（3）湿式空气滤清器结构由外壳、滤心和上盖等构成。其外壳底部装有一定数量的机油，滤心套装在壳体中间的出气筒上，上面盖着上盖，结合画处用橡胶套圈密封。
（4）柴油发电机工作时，空气从进气口沿外壳里层高速吸入形成旋转的气流，然后在外壳与滤心之间向下流动，当接触到滤清器下部的机油面时，其流动方向急转向上，于是使空气中较重的尘粒因惯性力作用落人机油中，同时，空气流转向上方时，将一部分机油夹带到滤芯上，使空气中所含的尘土被粘在有机油的滤芯上。经过这样过滤处理，空气中的灰尘等杂质(95～97)%被过滤掉，净化后的空气经中央气道和进气管进人汽缸。
3、旋风式空气滤清器
（1）这种空气滤清器是利用旋风器（即离心元件）使空气产生高速旋转，空气中的灰尘在旋转离心力的作用下分离出去，达到净化空气的目的。
（2）为柴油发电机旋风式空气滤清器的结构。工作时，空气从罩盖与上体之间空间处，沿离心元件叶片方向流动进入旋风器。使空气产生高速旋转运动，空气中的灰尘在离心力作用下被甩向旋风器内壁，然后从下部除尘孔甩出去，落到上体内。干净空气沿离心元件体中间短管进入下体，由下体出气口送到增压器中。
目前，柴油发电机上所使用的空气滤清器，大多采用的是惯性油浴式空气滤清器，工作时，应保持器底机油液面的高度，即与外壳上凹进部分同高，一般每工作(100～150)h应认真清洗一次，并更换机油。在灰尘较多的地方，清洗的时间应缩短。
四、废气涡轮增压系统
增压器与发动机无任何机械联系，实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。
当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。一般而言，加装废气涡轮增压器后的发动机功率及扭矩要增大20%—30%。但是废气涡轮增压器技术也有其必须注意的地方，那就是泵轮和涡轮由一根轴相连，也就是转子，发动机排出的废气驱动泵轮，泵轮带动涡轮旋转，涡轮转动后给进气系统增压。增压器安装在发动机的排气一侧，所以增压器的工作温度很高，而且增压器在工作时转子的转速非常高，可达到每分钟十几万转，如此高的转速和温度使得常见的机械滚针或滚珠轴承无法为转子工作，因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承，由机油来进行润滑，还有冷却液为增压器进行冷却。
涡轮增压器是利用发动机排出的废气驱动涡轮，由于它工作的环境经常处于高速、高温下工作，增压器废气涡轮端的温度在600度以上，增压器的转速也非常高，因此为了保证增压器的正常工作，对它的正确使用和维护十分重要。
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一、进气管
1、进气管和进气道柴油发电机工作时，新鲜空气通过进气管和汽缸盖中的进气道进入汽缸内。为了使进入汽缸内的空气不致受热而影响进气量，通常柴油发电机都将进气管与排气管分别装在汽缸盖的两侧。并要求进气通道截面积应足够大，内表面应平整光滑，使空气流通阻力尽可能小。
2、进气管通常用钢板冲压焊接或用铸铁、铸铝制成。
3、进气管侧面有四个气口分别与四个汽缸盖上的进气道相通，其上端总进气口与空气滤清器相连。
进气管示意图
二、进气歧管
1、将空气-燃油混合气或洁净空气均匀分配到各缸。
2、进气歧管内气体流道的长度应尽可能相等。
3、进气歧管的内壁应该光滑，减小气体流动阻力。
进气歧管示意图
三、空气滤清器
空气滤清器是汽缸吸人新鲜空气的“大门”，它的功用是清除进入汽缸空气中的灰尘杂质，将干净的空气送入汽缸内。由于空气中含有大量的灰尘和杂质，发动机工作时，空气中的灰尘和杂质随空气一起被吸人汽缸内，与机油混合在一起，造成汽缸、活塞组及气门机构等零件严重磨损，使柴佃机位用期限大为缩短。试验证明，如果柴油发电机不装空气滤清器，其磨损危害性是：汽缸的磨损增大8倍，活塞的磨损增大3倍，活塞环的磨损增大9倍。由此可知，空气滤清器对柴油发电机的使用寿命有着极大的影响，因此，在使用时，应定期清洗空气滤清器，保证气道畅通，满足柴油发电机对进气量的要求，防止由此而产生的故障。
1、干式空气滤清器
干式空气滤清器是利用改变空气流动方向或使空气通过带有孔隙滤心的机械方法，使空气净化，因它不需加注机油故称为干式空气滤清器。由于滤心不同，故有金属滤心和纸质滤心之分。135、125和105系列柴油发电机通常采用此种空气滤清器，也有用“湿式”滤清器。
2、湿式空气滤清器
（1）用于在多尘条件下工作的发动机上滤芯多为金属丝，清洗后可重复使用。
（2）湿式空气滤清器的底部装有一定数量的机油，利用机油的粘性作用，将空气中的灰尘、杂质被吸附下来。
（3）湿式空气滤清器结构由外壳、滤心和上盖等构成。其外壳底部装有一定数量的机油，滤心套装在壳体中间的出气筒上，上面盖着上盖，结合画处用橡胶套圈密封。
（4）柴油发电机工作时，空气从进气口沿外壳里层高速吸入形成旋转的气流，然后在外壳与滤心之间向下流动，当接触到滤清器下部的机油面时，其流动方向急转向上，于是使空气中较重的尘粒因惯性力作用落人机油中，同时，空气流转向上方时，将一部分机油夹带到滤芯上，使空气中所含的尘土被粘在有机油的滤芯上。经过这样过滤处理，空气中的灰尘等杂质(95～97)%被过滤掉，净化后的空气经中央气道和进气管进人汽缸。
3、旋风式空气滤清器
（1）这种空气滤清器是利用旋风器（即离心元件）使空气产生高速旋转，空气中的灰尘在旋转离心力的作用下分离出去，达到净化空气的目的。
（2）为柴油发电机旋风式空气滤清器的结构。工作时，空气从罩盖与上体之间空间处，沿离心元件叶片方向流动进入旋风器。使空气产生高速旋转运动，空气中的灰尘在离心力作用下被甩向旋风器内壁，然后从下部除尘孔甩出去，落到上体内。干净空气沿离心元件体中间短管进入下体，由下体出气口送到增压器中。
目前，柴油发电机上所使用的空气滤清器，大多采用的是惯性油浴式空气滤清器，工作时，应保持器底机油液面的高度，即与外壳上凹进部分同高，一般每工作(100～150)h应认真清洗一次，并更换机油。在灰尘较多的地方，清洗的时间应缩短。
四、废气涡轮增压系统
增压器与发动机无任何机械联系，实际上是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。
当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，叶轮就压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量就可以增加发动机的输出功率。一般而言，加装废气涡轮增压器后的发动机功率及扭矩要增大20%—30%。但是废气涡轮增压器技术也有其必须注意的地方，那就是泵轮和涡轮由一根轴相连，也就是转子，发动机排出的废气驱动泵轮，泵轮带动涡轮旋转，涡轮转动后给进气系统增压。增压器安装在发动机的排气一侧，所以增压器的工作温度很高，而且增压器在工作时转子的转速非常高，可达到每分钟十几万转，如此高的转速和温度使得常见的机械滚针或滚珠轴承无法为转子工作，因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承，由机油来进行润滑，还有冷却液为增压器进行冷却。
涡轮增压器是利用发动机排出的废气驱动涡轮，由于它工作的环境经常处于高速、高温下工作，增压器废气涡轮端的温度在600度以上，增压器的转速也非常高，因此为了保证增压器的正常工作，对它的正确使用和维护十分重要。
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