柴油機(jī)進(jìn)氣和排氣裝置的構(gòu)造及其作用

摘 要：柴油機(jī)尤其是小型農(nóng)用柴油機(jī)在使用時，其進(jìn)氣裝置和排氣裝置雖然對整個機(jī)器的影響不大，但對于柴油機(jī)的使用與保養(yǎng)十分重要。因此農(nóng)機(jī)用戶在使用柴油機(jī)時就要十分注意，本文介紹進(jìn)氣裝置和排氣裝置的構(gòu)成，并對其作用進(jìn)行了分析。進(jìn)氣裝置主要是由空氣濾清器和進(jìn)氣管等組成，排氣裝置主要是由消音滅火器和排氣管等組成?？諝鉃V清器分為濕式空氣濾清器和干式空氣濾清器，文中最后對空氣濾清器的使用與保養(yǎng)要注意的事項(xiàng)也進(jìn)行了簡要介紹。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī)進(jìn)氣；柴油機(jī)排氣；空氣濾清器；消音滅火器；進(jìn)氣裝置；排氣裝置

農(nóng)業(yè)的根本出路在于機(jī)械化，對于一個農(nóng)業(yè)地區(qū)來說，農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用與管理是至關(guān)重要的。小型農(nóng)用柴油機(jī)已經(jīng)在廣大農(nóng)戶中廣泛使用，農(nóng)業(yè)機(jī)械為社會主義新農(nóng)村和農(nóng)民的生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，不但提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，而且還使農(nóng)民進(jìn)一步從日益繁重的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動中解脫出來，積極投身到新農(nóng)村建設(shè)的其他方面中去。農(nóng)用柴油機(jī)在工作時，靠壓燃柴油與空氣混合成的可燃混合氣體而作功，因此，必須供給柴油機(jī)足夠而新鮮的空氣，并及時徹底地把廢氣排放出去。進(jìn)、排氣的裝置功用就是用來保證進(jìn)氣的清潔和排氣的完全徹底。進(jìn)氣裝置主要是由空氣濾清器和進(jìn)氣管等組成，排氣裝置主要是由消音滅火器和排氣管等組成。

一、農(nóng)用柴油機(jī)的進(jìn)氣管和排氣管

進(jìn)氣管是用來連接空氣濾清器和機(jī)體上的進(jìn)氣道，排氣管是用來連接消音滅火器和機(jī)體上的排氣道，一般是由鑄鐵制成的。要求其內(nèi)壁光滑，彎曲部分應(yīng)為弧形，曲率要小，以減少進(jìn)、排氣的阻力。另外，進(jìn)、排氣管與機(jī)體各接合處應(yīng)可靠密封，防止外界含塵空氣不經(jīng)濾清器而從漏氣部位直接吸入氣缸或廢氣從漏氣處沖出，含塵空氣吸入氣缸或廢氣從漏氣處沖出會造成發(fā)動機(jī)的早期磨損。排氣時廢氣不經(jīng)消音滅火器，會產(chǎn)生很大的噪音而且容易發(fā)生危險。一種單缸風(fēng)冷型柴油機(jī)的排氣管，主要包括與氣缸蓋排氣口連接的排氣直管和排氣彎管、消聲器，其特征是排氣直管與柴油機(jī)的排氣口連接，另一端與排氣彎管連接，排氣直管與排氣彎管的夾角為90°～270°，排氣彎管的尾端與消聲器連接。其優(yōu)點(diǎn)是利用大角度的排氣彎管降低柴油機(jī)排氣背壓及高溫，能有效地降低單缸鳳冷柴油機(jī)工作時的溫度，從而提高柴油機(jī)的使用可靠性與使用壽命，機(jī)構(gòu)簡單有效。

二、農(nóng)用柴油機(jī)的消音滅火器

柴油機(jī)工作時，由排氣管排出的廢氣速度很高，而且壓力和溫度也高，有時還帶有火星。如果直接排入大氣中，會產(chǎn)生很大的噪音，排出的火星也會引起火災(zāi)，因此要在排氣裝置中安裝上消音滅火器（也稱之為消音器）。

消音滅火器是一個內(nèi)部裝有多孔板和隔板的圓筒形或長盒形板焊部件，通過排氣管與氣缸蓋上的排氣孔連接。廢氣從排氣管進(jìn)入消音滅火器后，曲折地通過孔板或隔板，使氣流的方向改變，速度、溫度和壓力降低，消除火星，降低排氣噪音，確保安全。但是，消音滅火器會對排形成阻力，內(nèi)部阻塞時會嚴(yán)重影響柴油機(jī)的工作。因此，使用中須及時清除內(nèi)部積炭，保持氣路暢通，同時要注意其安裝牢固。農(nóng)用柴油機(jī)消聲排氣裝置，主要具有由隔離孔板連接為一體的進(jìn)氣管和排氣管以及進(jìn)氣腔和排氣腔，進(jìn)氣管和排氣管被隔離孔板隔斷，進(jìn)氣腔和排氣腔通過隔離孔板上的通孔連通，其特征在于進(jìn)氣腔和排氣腔的內(nèi)壁具有隔音層，在進(jìn)氣管的外壁具有陶瓷孔套和排氣管的外壁具有陶瓷孔套。其優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)氣腔和排氣腔的內(nèi)壁增加了隔音層，大大減少了排氣的噪聲，且進(jìn)、排氣管外壁的陶瓷孔管通過調(diào)整陶瓷的成份和蜂窩結(jié)構(gòu)，可以部分吸收煙氣中的顆粒，減少柴油機(jī)的顆粒物排放。

三、農(nóng)用柴油機(jī)的空氣濾清器

空氣濾清器是進(jìn)氣裝置的主要部件。其功用是過濾空氣，供給柴油機(jī)充足、潔凈和新鮮的空氣，以保證柴油機(jī)正常工作?？諝庵泻写罅康幕覊m，灰塵中含有大量的無機(jī)雜質(zhì)，比如說二氧化硅和三氧化二鋁等等，它們的硬度很高。這些雜技隨著空氣而進(jìn)入氣缸，就會加劇氣缸內(nèi)的零部件的磨損。試驗(yàn)表明，柴油機(jī)如果不帶空氣濾清器工作，活塞和氣缸的磨損將增大3～5倍，曲軸、連桿軸瓦和主軸承的磨損增大2～5倍。所以，空氣濾清器的作用必須重視。絕對不能拆掉空氣濾清器進(jìn)行工作。常用的空氣濾清器可分為濕式和干式兩種。

1.濕式空氣濾清器。濕式空氣濾清器有三級過濾，即離心慣性濾清、濕式慣性濾清和濕式過濾濾清三級。柴油機(jī)工作時，在進(jìn)氣行程活塞下移產(chǎn)生的真空吸力作用下，空氣由進(jìn)氣罩下方導(dǎo)向葉片處，沿切線方向被吸入罩內(nèi)，產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動?？諝庵匈|(zhì)量較大的雜質(zhì)在慣性力的作用下被甩向罩壁，從罩上的兩個小窗口排出，這就是第一級離心慣性濾清。經(jīng)過離心慣性過濾的空氣沿中心管下行，沖擊儲油盤中的機(jī)油油面，并在油面上折轉(zhuǎn)向外、向上運(yùn)動。在向下沖擊慣性力的作用下，又有部分雜質(zhì)黏附在機(jī)油中，空氣得到進(jìn)一步凈化，這就是第二級濕式慣性濾清?？諝庋刂行南聸_時，會將一些機(jī)油油濺落到濾網(wǎng)上，經(jīng)前兩級過濾后的空氣折轉(zhuǎn)方向后，穿過濺有機(jī)油的金屬絲濾網(wǎng)上，把殘存的雜質(zhì)、塵土吸到濾網(wǎng)上，最后只有干凈的空氣經(jīng)過進(jìn)氣管進(jìn)入氣缸中，這就是第三級濕式過濾濾清。這種濾清器的濾清效果較好，一般地說可以將空氣中的97%～99%的塵土、雜技清除掉。

小型柴油機(jī)也有采用兩級油式空氣濾清器，其結(jié)構(gòu)與上述三級濕式空氣濾清器相似，只是僅有濕式慣性濾清和濕式過濾濾清兩級濾清裝置。

2.干式空氣濾清器。干式空氣濾清器與濕式空氣濾清器的主要區(qū)別在于沒有儲油盤，并采用紙質(zhì)濾芯。干式空氣濾清器是兩級過濾，空氣從切向經(jīng)導(dǎo)向葉片被吸入氣罩，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，質(zhì)量較大的雜質(zhì)被慣性離心力甩向罩壁，進(jìn)入集塵盤。經(jīng)過初級濾清的空氣，由中心管進(jìn)入濾芯與殼體之間，再經(jīng)過濾芯過濾后，由進(jìn)氣管進(jìn)入氣缸。這種空氣濾清器的效果不如濕式空氣濾清器，但空氣阻力小，結(jié)構(gòu)簡單。

除此之外，還有一種半濕式空氣濾清器。它是在原來干式空氣濾清器的基礎(chǔ)上改進(jìn)而形成的，其主要區(qū)別是把紙質(zhì)濾芯改為多孔性泡沫塑料濾片，并在濾片上浸有與濾片質(zhì)量相當(dāng)?shù)臋C(jī)油，經(jīng)過改進(jìn)后的空氣濾清器，除保留原干式空氣濾清器的優(yōu)點(diǎn)外，其濾清效果可達(dá)到96%～98%。

3.空氣濾清器的使用與保養(yǎng)要注意的事項(xiàng)。主要的注意事項(xiàng)有以下幾點(diǎn)：（1）經(jīng)常檢查空氣濾清器各管路連接處的密封是否良好；螺栓、螺母、夾緊圈等如有松動就及時緊固；零件如有破損，應(yīng)及時修復(fù)或更換。否則，空氣會不經(jīng)過濾直接進(jìn)入氣缸；（2）隨著使用時間的延長，空氣濾清器內(nèi)部積存的塵土和雜質(zhì)會不斷增加，繼而使空氣流動的阻力加大，濾清效果會降低，因此要求柴油機(jī)一般每工作100小時應(yīng)保養(yǎng)一次空氣濾清器；（3）濕式空氣濾清器保養(yǎng)時，應(yīng)當(dāng)使清潔的柴油清洗濾網(wǎng)、儲油盤、中心管等零件。濾網(wǎng)用柴油清洗干凈后應(yīng)當(dāng)先吹干，噴上少許機(jī)油后再裝配。儲油盤內(nèi)應(yīng)換用經(jīng)過過濾的廢機(jī)油。加機(jī)油時，應(yīng)按儲油盤上的油面標(biāo)記加注，注意不能使油面過高或過低；（4）干式空氣濾清器的紙質(zhì)芯片保養(yǎng)時，要用軟毛刷清掃，輕輕振動使兩端塵土落下，不能用油或水洗刷紙質(zhì)濾清。清洗其內(nèi)泡沫塑料時，可以用洗衣粉或肥皂水溶液清洗，嚴(yán)禁用汽油清洗。

作者簡介：高喜國（1963—），男，蒙古族，高級工程師，吉林通榆人，現(xiàn)任職于吉林省通榆縣農(nóng)機(jī)監(jiān)理站，研究方向：農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣應(yīng)用與農(nóng)業(yè)機(jī)械維修保養(yǎng)。