Загальна інформація системи впуску та випуску JCB 3CX / 4CX з 2010 року

1. Загальна інформація

Система впуску та випуску

Загальна інформація

Система впуску забезпечує надходження у двигун необхідного об'єму повітря, що забезпечує ефективне згоряння палива в циліндрах. Існує три види систем, які підходять для різних застосувань двигуна:

• Атмосферний (без наддуву).
• З турбонаддувом.
• З турбонаддувом та проміжним охолодженням.

Кожна система описується окремо в нижченаведених підрозділах.

Атмосферний двигун (без наддуву)

Повітря всмоктується у двигун через повітряний фільтр. Повітря при атмосферному тиску надходить з повітряного фільтра у впускний колектор, звідки він всмоктується в циліндр під час такту впуску. Вихлопні гази виходять із двигуна через випускний колектор.

1. Повітряний фільтр.
2. Впускний колектор.
3. Випускний колектор.

Двигун із турбонаддувом

Турбокомпресор прикріплений болтами до випускного отвору випускного колектора.

Турбокомпресор використовує енергію вихлопних газів для руху турбіни, яка, своєю чергою, приводить у дію компресор через загальний вал. Повітря всмоктується через повітряний фільтр у бік турбокомпресора. Компресор нагнітає стиснене повітря в циліндри через перехідну трубку та впускний колектор. Додатковий об'єм повітря дозволяє впорскувати більше палива, збільшуючи вихідну потужність двигуна.

Повітря стискається до мінімального тиску 1 бар залежно від частоти обертання та навантаження двигуна. Турбокомпресор обертається зі швидкістю до 100 000 об/хв і досягає температури близько 700 °C; тому важливо, щоб у нього надходила достатня кількість олії. Масло не лише змащує турбокомпресор, а й відводить зайве тепло. Зовнішня трубка подачі олії (8), з'єднана з отвором на блоці циліндрів, подає олію до підшипника турбокомпресора. Олія повертається в масляний піддон двигуна через зовнішню трубу зливу (9). Вбудовані сальники запобігають витоку масла до компресора та турбіни турбокомпресора.

Тиск, створюваний компресором, відомо, як "тиск наддуву". Тиск наддуву контролюється перепускною заслінкою (10). Тиск наддуву впливає пневматичний привід (11). Привід пов'язаний із перепускним клапаном (13) через сполучну тягу (14). Коли тиск наддуву досягає заданого значення, перепускна заслінка відкривається, дозволяючи вихлопним газам обходити турбіну, тим самим знижуючи швидкість компресора. На вищих оборотах двигуна перепускна заслінка постійно відкривається і злегка закривається, підтримуючи постійний тиск наддуву.

1. Турбокомпресор.
2. Випускний колектор.
3. Турбіна.
4. Компресор.
5. Повітряний фільтр.
6. Перехідна труба.
7. Впускний колектор.
8. Трубка подачі олії на підшипник турбокомпресора.
9. Трубка зливу олії з підшипника турбокомпресора.
10. Перепускна заслінка у зборі.
11. Пневматичний привід.
12. Випускний отвір.
13. Перепускний клапан заслінки.
14. Сполучна тяга.

Двигун з турбонаддувом та проміжним охолодженням

Двигуни з турбонаддувом можуть бути обладнані проміжним охолоджувачем. Оскільки повітря стискається турбокомпресором, воно також нагрівається і стає менш щільним, що знижує ефективність згоряння. Пропускаючи стиснене повітря через теплообмінник (15) або “проміжний охолоджувач”, він охолоджується перед потраплянням у двигун. Проміжний охолоджувач найчастіше має форму радіатора з повітряним охолодженням, але може бути радіатором з рідинним охолодженням.

15. Теплообмінник (проміжний охолоджувач).

Система рециркуляції відпрацьованих газів (EGR)

Двигун може бути оснащений системою рециркуляції газів, що відпрацювали. Це дозволяє вводити невелику кількість відпрацьованих газів у повітря, що всмоктується. Система знижує викиди оксидів азоту та діоксиду азоту. Невелика кількість газів, що відпрацювали, вводиться у впускний колектор за рахунок використання розподільного валу для відкриття впускних клапанів під час такту випуску. Клапани відкриваються лише на короткий період та при невеликому підйомі.

Система вентиляції картера двигуна

Двигуни типу SA, SB та SC

Дані двигуна оснащені системою вентиляції картера (CCV) “замкнутого контуру”.

Вузол сапуна двигуна розташований у кришці головки блоку циліндрів під кришкою (1). Сапун запобігає підвищенню тиску в картері, спричиненому зворотно-поступальним рухом поршнів, і гарячих газів, які можуть продувати поршні в процесі згоряння.

Ряд отворів у блоці циліндрів, головці блоку циліндрів та кришці головки блоку циліндрів дозволяють гарячим парам виходити з картера.

Сітчасті фільтри, розташовані всередині кришки головки блоку циліндрів, уловлюють масляний туман. Сітка запобігає виходу крапель олії, зважених у парах, із двигуна. Захоплені краплі олії стікають із сітки назад у двигун.

Мембрана (2) діє як зворотний клапан. Коли в картері створюється тиск, відфільтровані пари відкривають отвір сапуна (6) за допомогою пружини (3), дозволяючи картерним газам виходити через шланг (4). Однак якщо виникне розрядження, мембрана зрушить, долаючи зусилля пружини, і закриє отвір сапуна, щоб запобігти попаданню нефільтрованого повітря в двигун.

Можлива причина розряджання в картері – забитий повітряний фільтр. Це може призвести до засмоктування олії з масляного піддону в циліндри. Двигун може піти в рознесення через спалювання власного масла.

На атмосферних двигунах шланг сапуна (4) приєднується безпосередньо до впускного колектора. На двигунах з турбонаддувом шланг сапуна (4) з'єднується з корпусом повітряного фільтра, а потім через турбокомпресор надходить у колектор впускний. Картерні гази потім втягуються назад у двигун.

1. Кришка.
2. Мембрана.
3. Пружина.
4. Шланг сапуна.
5. Сітчасті фільтри.
6. Отвір сапуна.
7. Вентиляційний отвір у блоці циліндрів.
8. Вентиляційний отвір у головці блоку циліндрів.
9. Вентиляційний отвір у кришці головки блоку циліндрів.

Двигуни типу SD та SF

Дані двигуна оснащені системою вентиляції картера (CCV) “відкритого контуру”.

Вузол сапуна двигуна (1) встановлений на кришці головки блоку циліндрів. Сапун запобігає підвищенню тиску в картері, викликане зворотно-поступальним рухом поршнів, і гарячих газів, які можуть продувати поршні в процесі згоряння. Сапун також відокремлює краплі олії, що потрапили в пари, з картера.

Ряд отворів у блоці циліндрів та головці блоку циліндрів дозволяють гарячим парам виходити з картера та потрапляти в кришку головки блоку циліндрів. Пар проходить через вентиляційну камеру (2) усередині кришки до масловідділювача (3).

Канали всередині маслоотделителя створюють ефект "циклону", цей ефект відокремлює краплі олії, зважені в парах. Захоплені краплі масла (4) стікають з нижньої частини маслоотделителя назад в масляний піддон двигуна. Олія зливається через отвори в головці блоку циліндрів та блоці циліндрів. Можлива причина розряджання в картері – забитий повітряний фільтр. Це може призвести до засмоктування олії з масляного піддону в циліндри. Двигун може піти в рознесення через спалювання власного масла.

Мембрана (5) діє як зворотний клапан. Коли в картері створюється тиск, відфільтровані пари відкривають отвір сапуна (6) за допомогою пружини (7), дозволяючи картерним газам виходити в атмосферу через отвір (8). Однак якщо виникне розрядження, мембрана зрушить, долаючи зусилля пружини, і закриє отвір сапуна, щоб запобігти попаданню нефільтрованого повітря в двигун.