Коллекторы и выпускные трубы (рис. 133) имеют водяное охлаждение дизель Д49. Коллектор состоит из двух секций 1 и 4. Между секциями установлена прокладка 13 из асбостального листа. Каждая секция представляет собой сварные из листовой стали двухстенные трубы, внутри которых вставлены трубы 9 из жаропрочной стали. Между наружной 11 и промежуточной 10 трубами коллектора образуется полость для перетока воды, охлаждающей коллектор. Вода для охлаждения коллектора поступает из крышек цилиндров по отверстиям В во фланцах коллектора. Соединение крышки с коллектором уплотнено резиновыми кольцами 16. Сверху во фланцах имеются резьбовые отверстия, закрытые пробками 20, для установки термопар.
Рис. 133. Коллекторы и выпускные трубы:
1, 4 — секции коллектора; 2 — трубки пароотвода, 3 — рукав, 5, 8, 14 — патрубки перетока воды, 6 — фланец отвода воды, 7 — компенсатор; 9, 19 — трубы газовая и сливная, 10, 11 — трубы; 12, 17 — болты; 13, 18 — прокладки; — втулка, 16 — кольцо уплотнительное; 20, 21 — пробки; В — отверстие перетока воды.
Коллектор к крышкам крепится болтами 17. Стыки между крышками цилиндров и фланцами выпускного коллектора уплотняются прокладками 18 из асбостального листа. Для отвода воздуха и образовавшегося во время работы дизеля пара на патрубки каждого цилиндра установлены трубки 2. Вода от коллектора отводится в верхней части газовыпускных труб через фланец 6. На газовыпускных трубах установлены съемные компенсаторы 7, закрытые изоляцией из асбестовой ткани и стеклоткани. Наличие жаровых труб в коллекторах позволяет значительно снизить отвод тепла от выпускных газов в воду. Водоохлаждаемые коллекторы имеют также следующие преимущества: минимальное количество компенсаторов (2 шт. на дизель), отсутствие поверхностей с температурой выше 160 °С, что обеспечивает необходимую пожаробезопасность в случае попадания на коллектор топлива или масла, уменьшение выделения тепла в машинное помещение.
Глушитель. Шум выпуска газов из дизеля имеет низкочастотный характер. Наиболее вредной составляющей шума выпуска газов является шум с частотами, близкими к частоте 100 Гц и с уровнем шума до 129 дБ. Глушитель имеет сварную конструкцию из жаропрочной листовой стали.
Состоит: корпуса, перепускного канала, выпускной и расширительной камеры, выпускного и впускного патрубков. Перепускной канал и выпускной патрубок выполнены диффузорными, снижение шума происходит в расширительных камерах, в диффузорах перепускных каналов и выпускного патрубка. Примененный глушитель снижает шум на 10—20 дБ в широком диапазоне частот и при этом увеличивает сопротивление на выпуске газов не более 2940 Па (300 мм вод.ст).
Глушитель дизеля Д49.Кронштейнами 1 и 5 (рис. 134) крепится к полосам, установленным на кронштейнах крыши. Соосность фланцев входного патрубка глушителя и выходного фланца турбокомпрессора обеспечивается перемещением глушителя в пазах кронштейнов и применением прокладок между полосой и опорной поверхностью кронштейна глушителя. Разъем обечайки с корпусом глушителя уплотняется набивкой из асбестового шнура. После окончательной установки компенсатора болты крепления двух задних кронштейнов 1 глушителя к полосам отпускают на один оборот и контрят гайками, чем обеспечивается подвижность задних опор при тепловых расширениях корпуса глушителя.
Выбрасываемые в глушитель продукты неполного сгорания топлива и масла собираются в поддоне глушителя и отводятся по трубопроводу под раму тепловоза. Резьбовые поверхности штуцеров и гаек труб перед установкой смазывают графитомедистой смазкой. Трубопровод изолирован асбестовой тканью в два слоя, затем стеклолентой также в два слоя. Изоляцию на концах труб обвязывают ниткой и покрывают по всей поверхности жидким стеклом толщиной не менее 1 мм.
Рис. 134. Глушитель:
1, 5 — кронштейны, 2 — обечайка; 3 — лист; 4 — корпус глушителя, 6 — инжектор; 7, 8 — ограждения, 9, 12 — прокладки; 10 — сильфониый компенсатор; 11, 14 — патрубки, 13 — фланец турбокомпрессора, 15 — экран, К, И, С — монтажные размеры.
На стенке корпуса глушителя со стороны входа выпускных газов имеются два отверстия с фланцами. В эти отверстия устанавливаются подогреватели воздуха системы осушки сжатого воздуха.
Температура поверхности компенсатора достигает 473 К (200 °С) при температуре выпускных газов 685 К (412 °С), поэтому компенсатор закрывается ограждениями 7 и 8. Термоизоляция на поверхности корпуса глушителя снижает температуру до 329—349 К (56—76 °С) (в зависимости от места измерения и температуры окружающего воздуха). В качестве изоляции на поверхности корпуса глушителя уложен асбестовый картон в два слоя, затем асбестовая ткань в один слой. Термоизоляция сверху закрывается ограждениями из листа, ужесточенного листовой ромбической сеткой. Резьбовые поверхности болтов, крепящих нижнее ограждение к бонкам на корпусе глушителя, перед установкой смазывают графитомедистой смазкой. На тепловозах установлены глушители с маслоуловителями двух вариантов, в которых используется эффект центробежного улавливания масла в результате завихрения потока выпускных газов на выхлопе из глушителя.
Глушитель выпуска газов 14Д40. Для снижения наружного шума выпуска газов дизеля тепловоз оборудован глушителем (рис. 135). Глушитель установлен на крыше тепловоза и соединен с фланцами газовых турбин дизеля патрубками с компенсаторами. Часть глушителя, находящаяся в тепловозе, покрыта снаружи теплоизоляционным материалом и защищена ограждением 3 что снижает теплоотдачу в дизельное помещение и обеспечивает противопожарную безопасность. Глушитель представляет собой сварную конструкцию, состоящую из расширительных 19 10 и резонансных 7 и 13 камер. Эти камеры образуются перегородками, вваренными внутри корпуса глушителя. В резонансной камере 7 в определенном порядке установлены девять горизонтально расположенных труб 6 с отверстиями в стенках, что дает возможность снижать определенные частоты шума. В резонансную камеру 13 вварены две трубы с отверстиями в стенках, к которым подводятся выпускные газы.
Для слива несгоревшей смеси попадающей вместе с выпускными газами, глушитель оборудован сливным патрубком 5, закрытым глухой гайкой. Периодически при неработающем дизеле необходимо сливать масло в подставленную емкость, большое количество масла в глушителе указывает на ненормальную работу дизеля. При большом слое нагара глушитель необходимо снять с тепловоза и очистить от нагароотложений.
Рис. 135. Глушитель выпуска газов:
1, 10 — расширительные камеры; 2 — корпус глушителя; 3 — ограждение; 4 — термоизоляция; 5 -сливной патрубок; 6 — труба с отверстиями; 7 — резонансные камеры; 8 — угольник; 9, 11 — перегородки; 12 — труба.
Компенсатор глушителя. Компенсатор (рис. 136) сальникового типа. На трубу 6 равномерно по окружности ставят уплотнения 9, которые сжимают фланцами 7 и 5. Уплотнение изготавливают из асбестового шнура в виде колец, точно подогнанных по размеру трубы 6. В эксплуатации в случае пропуска газа через уплотнение необходимо подтянуть болтовые соединения фланцев, при этом необходимо учитывать, что чрезмерная затяжка ухудшает компенсирующую способность компенсатора.
Рис. 136. Компенсатор глушителя:
1,7,8 — фланцы; 2 — прокладка; 3 — фланец компенсатора; 4 — втулка; 5 — болт; 6 — труба; 9 — уплотнение сальниковое; 10 — экран; 11 — болтовое соединение.
Дизели широко используются в различных отраслях промышленности и на транспорте. Их основными достоинствами являются большой моторесурс, высокие тяговые характеристики, экономичность и незначительное количество вредных выбросов в атмосферу. Одними из наиболее востребованных являются дизели типа Д49.
Существенным их достоинством является высокая степень унификации деталей, достигающая 87%. Все основные узлы дизелей Д49, в том числе и выпускные коллекторы, изготовляются, как отдельные элементы, закрепляемые на блоке цилиндров двигателя. Преимуществом подобной компоновки является возможность изготовления и испытания ряда узлов и агрегатов на специализированных предприятиях, что обеспечивает их высокое качество, а также упрощение и сокращение сроков сборки и ремонта.
Назначение выпускного коллектора
Коллекторы выпускные дизелей Д49 относятся к навесным элементам оборудования двигателей которые располагаются с внешней его стороны на каждом ряду цилиндров. Основное назначение выпускного коллектора отведение отработанных газов из цилиндров дизеля и по газовому трубопроводу направление их к сопловому аппарату турбокомпрессора. Условия работы выпускных коллекторов достаточно экстремальны, поскольку они подвергаются воздействию высокотемпературных газов. По этой причине коллекторы дизелей имеют экранирующую жаровую трубу и охлаждаются водой. Вода поступает из крышек цилиндров в отверстия фланцев коллектора. Место перетока уплотняется резиновым кольцом.
Дизели Д49 выпускаются в восьми-, двенадцати-, шестнадцати- и двадцатицилиндровых модификациях, поэтому внутренний диаметр коллектора зависит от количества цилиндров в ряду и их форсировки.
Коллектор выпускной дизелей Д49 состоит из звеньев в форме труб, соединенных фланцевым соединением между собой при помощи болтов. Для обеспечения газоплотности стыка между фланцами звеньев устанавливаются прокладки из асбостального полотна. Таким образом, звенья представляют собой трехстенные трубчатые конструкции, в которых внутренние газовые трубы изготовлены из жаростойкой стали. Охлаждающая вода циркулирует в пространстве, ограниченном внешней, средней трубами и фланцами. Крепление коллектора к крышкам цилиндров осуществляется болтами. Газоплотность стыка обеспечивается установкой асбостальных прокладок или витых асбостальных колец.
По специфике работы коллектор выпускной дизелей Д49 должен отвечать целому ряду требований. Прежде всего, это низкие гидравлические потери при перемещении газов от цилиндров к турбине, сохранение их высокой температуры при поступлении в полость турбины турбокомпрессора, надежность в работе на различных режимах при значительных изменениях температуры и давления газов, минимальное количество газоплотных стыков, достаточно низкая температура на внешней поверхности. Последнее требование позволяет избежать самовозгорания в случае попадания на них горючих жидкостей. Широкий спектр условий эксплуатации дизелей Д49 определяет еще одно важное требование – простота сборки и разборки. Разработанная для них конструкция коллекторов выпускных полностью удовлетворяет этим требованиям.
Предлагаем приобрести запчасти на дизель Д49
Купить коллектор выпускной и запчасти для дизелей Д49 и в нашей компании – значит приобрести проверенное и надежное оборудование, прошедшее строгий контроль качества и имеющее гарантию изготовителя. Наши квалифицированные специалисты готовы ответить на все интересующие вас вопросы.
Выпускной коллектор – конструктивный элемент выпускной системы, предназначенный для отвода отработавших газов от отдельных цилиндров в общую трубу. Другой функцией выпускного коллектора является обеспечение эффективного продува и наполнения камер сгорания.
Выпускной коллектор жестко закреплен на головке блока цилиндров. На выходе к нему присоединяется каталитический нейтрализатор или выпускная труба. Между выпускным коллектором и головкой блока цилиндров размещена прокладка, которая предотвращает утечку отработавших газов в подкапотное пространство. Выпускной коллектор работает в очень тяжелых условиях, характеризующихся высокой температурой (до 1300°С) и давлением.
Различают два типа выпускных коллекторов – цельный и трубчатый. Цельный коллектор имеет короткие каналы, которые объединяются в общую камеру. Изготавливается из жаропрочного чугуна. Цельный выпускной коллектор имеет низкую эффективность отвода отработавших газов и продувки камеры сгорания, т.к. короткие каналы создают препятствия в виде импульсов газов каждого цилиндра. С другой стороны цельный выпускной коллектор прост в изготовлении и имеет невысокую стоимость.
На современные легковые автомобили устанавливаются в основном трубчатые выпускные коллекторы, которые эффективны в диапазоне средних и высоких оборотов, улучшают мощностные характеристики двигателя. Трубчатые выпускные коллекторы изготавливаются из нержавеющей стали, реже из керамики. Для достижения наилучших параметров отвода отработавших газов и продува камер сгорания длина, диаметр труб и их конструкция (форма) должны быть оптимизированы.
Движение отработавших газов в выпускной системе представляет собой колебательный процесс. Короткая труба выпускного коллектора позволяет достигать резонансный эффект, при котором происходит наилучшая продувка камер сгорания, на высоких оборотах двигателя. С длинной трубой наоборот, резонансный эффект достигается в области низких оборотов. При этом длинные трубы предотвращают возврат отработавших газов в соседние камеры сгорания, в которых еще не закрылись выпускные клапаны.
Малый диаметр трубы обеспечивает высокую скорость отработавших газов, при которой происходит лучшая инерционная продувка камеры сгорания и достигается номинальный крутящий момент на низких и средних оборотах. С другой стороны трубы малого диаметра создают дополнительное сопротивление потоку при высоких оборотах двигателя. С помощью трубы большого диаметра получают прирост мощности на высоких оборотах и снижение на низких.
В настоящее время распространены две схемы трубчатых выпускных коллекторов:
4-1 или короткий коллектор (четыре трубы соединены в одну трубу);
4-2-1 или длинный коллектор (четыре трубы соединены попарно и далее соединены в одну трубу).
Трубчатый выпускной коллектор является важным элементом тюнинга автомобиля. Для одной машины может быть предложено несколько конструкций выпускных коллекторов и, соответственно, достигнут различный эффект. Короткий коллектор дает добавочную мощность в узком диапазоне оборотов. Длинный коллектор более универсальный, так как обеспечивает прирост мощности и крутящего момента в широком диапазоне оборотов двигателя.
К примеру, выпускной коллектор по схеме 4-2-1 применен на бензиновых двигателях, которые устанавливаются на автомобилях Mazda по технологии SkyActiv-G. Помимо прироста мощности, в данных двигателях реализована более высокая степень сжатия, а за счет улучшенной вентиляции цилиндров детонация в цилиндрах не наступает.