康明斯发动机应用工程培训 进气系统

Intake Systems 进气系统进气系统 CONTENTS 内容内容进气系统的作用进气系统的作用定义定义安装要求安装要求设计指南设计指南评审程序评审程序常见问题常见问题Intake Systems 进气系统进气系统PURPOSE OF INTAKE SYSTEM 系统作用系统作用wPURPOSE OF AN AIR INTAKE SYSTEM w进气系统的作用进气系统的作用w向发动机提供清洁、干燥、温度适当的空气进行燃烧以最向发动机提供清洁、干燥、温度适当的空气进行燃烧以最大限度地降低发动机磨损并保持最佳的发动机性能。大限度地降低发动机磨损并保持最佳的发动机性能。w在用户接受的合理保养间隔内有效地过滤灰尘并保持进气在用户接受的合理保养间隔内有效地过滤灰尘并保持进气阻力在规定的限值内。阻力在规定的限值内。Intake Systems 进气系统进气系统 PURPOSE OF INTAKE SYSTEM 系统作用系统作用w为什么需要进气系统为什么需要进气系统w灰尘是内燃发动机部件磨损的基本原因，而大多数灰尘是灰尘是内燃发动机部件磨损的基本原因，而大多数灰尘是通过进气系统进入发动机的。通过进气系统进入发动机的。w水会损坏水会损坏/阻塞空气滤清器，并且可能使发动机和进气系阻塞空气滤清器，并且可能使发动机和进气系统发生腐蚀。统发生腐蚀。w进气温度高意味着进入发动机的空气密度下降，这将导致进气温度高意味着进入发动机的空气密度下降，这将导致排烟增加、功率下降、向冷却系统散热量增加、发动机温排烟增加、功率下降、向冷却系统散热量增加、发动机温度升高。度升高。.w进气温度超过进气温度超过38o C后，每升高后，每升高11 o C，功率下降约功率下降约2，准确值参考发动，准确值参考发动机性能曲线的注释。机性能曲线的注释。w进气温度超过进气温度超过40 o C后，每升高后，每升高11 o C,发动机向冷却水散热量增加约发动机向冷却水散热量增加约3。w对柴油机来说，理想的进气温度是对柴油机来说，理想的进气温度是16 o 至至33o C。Intake Systems 进气系统进气系统 PURPOSE OF INTAKE SYSTEM 系统作用系统作用w为什么需要进气系统为什么需要进气系统 （续）（续）w进气温度过低会导致柴油无法被压燃，发火滞后，燃烧不进气温度过低会导致柴油无法被压燃，发火滞后，燃烧不正常这又可引起冒黑烟、爆震、运转不稳（特别是正常这又可引起冒黑烟、爆震、运转不稳（特别是怠速时）和柴油稀释机油。怠速时）和柴油稀释机油。w进气温度每降低进气温度每降低3333，燃烧温度下降，燃烧温度下降8989。Intake Systems 进气系统进气系统Definitions 定义定义CLASSIFICATION OF ENVIRONMENT 环境分级环境分级wLIGHT DUST 轻度灰尘环境轻度灰尘环境w永久铺装地面或草地，没有含灰尘的风。w典型尘埃含量 0.01mg/cu.Ft。wMEDIUM DUST 中度灰尘环境中度灰尘环境w耕地，风中含灰尘的地区，临时局部未铺装地面。w典型尘埃含量0.1 0.5 mg/cu ft。wHEAVY DUST 重度灰尘环境重度灰尘环境w建筑工地，矿山，采石场；风沙大的地区。w典型尘埃含量1.0 10 mg/cu ft。Intake Systems 进气系统进气系统Definitions 定义定义CLASSIFICATION OF AIR FILTERS 空气滤清器分类空气滤清器分类LIGHT or NORMAL DUTY 轻型或普通空滤轻型或普通空滤w单级干式滤清器，去尘能力单级干式滤清器，去尘能力3 gm/cfm。w通常用于公路车辆，对于工业和固定设备用发动机仅可在轻度灰尘环境中通常用于公路车辆，对于工业和固定设备用发动机仅可在轻度灰尘环境中使用。使用。MEDIUM DUTY 中型空滤中型空滤w两级滤清器，第一级为惯性或离心式，第二级是干式纸质滤芯，去尘能力至少两级滤清器，第一级为惯性或离心式，第二级是干式纸质滤芯，去尘能力至少10 gm/cfm。w通常用于中度灰尘环境中作业的轻载工业设备，和偶尔进入重度灰尘环境的公通常用于中度灰尘环境中作业的轻载工业设备，和偶尔进入重度灰尘环境的公路路/非公路类车辆。非公路类车辆。HEAVY DUTY 重型空滤重型空滤w两级滤清器，第一级为惯性或离心式，第二级是干式纸质滤芯，去尘能力至少两级滤清器，第一级为惯性或离心式，第二级是干式纸质滤芯，去尘能力至少25 gm/cfm。w通常用于在重度灰尘环境中作业的建筑、采矿和农业机械。通常用于在重度灰尘环境中作业的建筑、采矿和农业机械。w这类空滤还包括这类空滤还包括“安全安全”滤芯或第三级滤芯，用来在更换主滤芯时保护发滤芯或第三级滤芯，用来在更换主滤芯时保护发动机动机Intake Systems 进气系统进气系统Definitions 定义定义DIRT HOLDING CAPACITY 空滤的去尘能力空滤的去尘能力w空气滤清器在进气阻力达到限值时所能除去的灰尘总量。空气滤清器在进气阻力达到限值时所能除去的灰尘总量。INLET RISE OVER AMBIENT 进气温升进气温升w进气系统安装要求中很重要的一条标准是进入发动机进气进气系统安装要求中很重要的一条标准是进入发动机进气口（自然吸气发动机）或增压器的空气温度相对环境温度口（自然吸气发动机）或增压器的空气温度相对环境温度的升高量。应尽力降低此温升。的升高量。应尽力降低此温升。Intake Systems 进气系统进气系统 Definitions 定义定义 Air Cleaner Performance 空气滤清特性能线空气滤清特性能线Intake Systems 进气系统进气系统 Requirements 安装要求安装要求FILTRATION 过滤性能过滤性能w滤清效率至少滤清效率至少 99.9%（按（按 SAE J726测试）。测试）。w空滤应具有足够的去尘能力以提供合理的滤芯更换周期空滤应具有足够的去尘能力以提供合理的滤芯更换周期RESTRICTION 进气阻力进气阻力w系统装备所有选装附件后，发动机最大进气流量条件下，系统装备所有选装附件后，发动机最大进气流量条件下，在发动机进气口测得的进气阻力不得大于发动机技术参数在发动机进气口测得的进气阻力不得大于发动机技术参数表上规定的限值表上规定的限值。INLET LOCATION 进气口位置进气口位置w应避免吸入雨、雪、发动机排气和来自散热器、冷却器、应避免吸入雨、雪、发动机排气和来自散热器、冷却器、机舱的热空气以及路面飞溅污物。机舱的热空气以及路面飞溅污物。w正常作业时进气温升最大不得超过正常作业时进气温升最大不得超过 17（30F）（）（发动机发动机技术参数表另有规定除外）。技术参数表另有规定除外）。Intake Systems 进气系统进气系统 Requirements 安装要求安装要求发动机技术参数表发动机技术参数表AIR INTAKE SYSTEMMaximum Intake Air Restriction with Heavy Duty Air Cleaner Clean Element.mm H 2 O(in.H 2 O)381(15)Dirty Element.mm H 2 O(in.H 2 O)635(25)Minimum Dirt Holding Capacity with Heavy Duty Air Cleaner.g/litre/sec.(g/cfm)53(25)Maximum Temperature Rise from Ambient to the Inlet of the Turbocharger.（F F）17 (30)(1)Maximum Pressure Drop from the Turbocharger Outlet to the Intake Manifold.mm Hg(in.Hg)N/AIntake Systems 进气系统进气系统Requirements 安装要求安装要求PIPING&CONNECTIONS 管路和连接管路和连接w管路布置应使在进行发动机日常维护管路布置应使在进行发动机日常维护保养时不必断开干净保养时不必断开干净侧的管路。侧的管路。w管路连接应能承受发动机和车辆构件间的相对运动而不损管路连接应能承受发动机和车辆构件间的相对运动而不损坏、泄漏或蹋瘪。坏、泄漏或蹋瘪。w长的管路应适当支撑，增压器进口的静弯矩不超过长的管路应适当支撑，增压器进口的静弯矩不超过6.8N.mw所用材料应能适应系统的工作温度度和压力，防腐蚀，在所用材料应能适应系统的工作温度度和压力，防腐蚀，在卡箍紧固力和卡箍紧固力和20 inHg(68KPA)真空下不得变形或损坏。真空下不得变形或损坏。w不能与设备上的其它部件磕碰。不能与设备上的其它部件磕碰。w必须具有长久和可靠的密封能力。必须具有长久和可靠的密封能力。Intake Systems 进气系统进气系统Requirements 安装要求安装要求RESTRICTION INDICATOR 阻力指示装置阻力指示装置w推荐安装推荐安装高质量高质量 的阻力指示装置，它在空滤被阻塞到进的阻力指示装置，它在空滤被阻塞到进气阻力达到发动机规定的最大限值时发出警告，以便及时气阻力达到发动机规定的最大限值时发出警告，以便及时更换滤芯。更换滤芯。wWATER REMOVAL 除水除水w为了避免吸如雨水，喷洒水和路面飞溅水、盐溶液等，空为了避免吸如雨水，喷洒水和路面飞溅水、盐溶液等，空气滤清器前应安装适当的除水装置。气滤清器前应安装适当的除水装置。Intake Systems 进气系统进气系统Requirements 安装要求安装要求Intake Systems 进气系统进气系统Requirements 安装要求安装要求Intake Systems 进气系统进气系统 Design Guidelines 设计指南设计指南CLEAN SIDE CONNECTIONS AND CLAMPS 干净侧的管路和卡箍干净侧的管路和卡箍w选择位于空滤至发动机进气口间的所有管路元件时必须格选择位于空滤至发动机进气口间的所有管路元件时必须格外小心。管子应能防腐蚀，应能承受进气完全受阻时的真外小心。管子应能防腐蚀，应能承受进气完全受阻时的真空力而不变形和损坏。空力而不变形和损坏。w所有硬管间的连接必须是专用橡胶管，以便在很宽的温度所有硬管间的连接必须是专用橡胶管，以便在很宽的温度范围里保持长久的无泄漏效果。范围里保持长久的无泄漏效果。w卡箍必须具有卡箍必须具有360度密封作用但又不损坏胶管，并能在很宽度密封作用但又不损坏胶管，并能在很宽的温度范围里提供恒紧固力。康明斯推荐的温度范围里提供恒紧固力。康明斯推荐 T-bolt 型卡箍型卡箍w康明斯公司可以提供合适的胶管和卡箍并且作为标准选装康明斯公司可以提供合适的胶管和卡箍并且作为标准选装件列入选件手册件列入选件手册。Intake Systems 进气系统进气系统 Design Guidelines 设计指南设计指南CLEAN SIDE CONNECTIONS AND CLAMPS 干净侧的管路和卡箍干净侧的管路和卡箍w阻力指示器的接口必须有滤芯以免灰尘意外地进入。阻力指示器的接口必须有滤芯以免灰尘意外地进入。w从空滤后取气的空压机进气管路等必须具有与发动机进气从空滤后取气的空压机进气管路等必须具有与发动机进气系统相同的质量和可靠性。系统相同的质量和可靠性。w如果使用排气吸灰器来清除空滤中的灰尘，必须安装单向如果使用排气吸灰器来清除空滤中的灰尘，必须安装单向阀以防怠速时气体倒流。阀以防怠速时气体倒流。Intake Systems 进气系统进气系统 Design Guidelines 设计指南设计指南Intake Systems 进气系统进气系统 Design Guidelines 设计指南设计指南How To Select Air Cleaner如何选择空气滤清器如何选择空气滤清器w发动机进气流量和阻力限值，从发动机技术参数表获得发动机进气流量和阻力限值，从发动机技术参数表获得w设备将来运行的环境设备将来运行的环境w预期的维护保养间隔预期的维护保养间隔w可用空间可用空间w结构形式结构形式w质量质量w成本成本Intake Systems 进气系统进气系统 Design Guidelines 设计指南设计指南System Restriction Calculation 计算进气系统阻力计算进气系统阻力wADVISOR 软件计算软件计算w查表计算查表计算w以以C245 20为例为例 进气流量：进气流量：317L/s元元 件件阻力阻力 inH inH2 2O O直径直径 100100 毫米长毫米长 10001000 毫米直管毫米直管0.790.79直径直径 125125 毫米长毫米长 10001000 毫米直管毫米直管0.260.26直径直径 100100 毫米的毫米的 9090 度弯头度弯头1.571.57Intake Systems 进气系统进气系统Verification Procedures 评审程序评审程序FILTRATION 滤清性能滤清性能w设计评审设计评审w产品检查产品检查RESTRICTION 阻力阻力wAdvisor 可以计算复杂系统的阻力可以计算复杂系统的阻力w设计评审设计评审w安装测试，额定功率和转速下测试最复杂系统状态的阻力安装测试，额定功率和转速下测试最复杂系统状态的阻力INLET LOCATION 进气口位置进气口位置w设计评审设计评审w产品检查产品检查w安装测试（测试冷却能力时测量进气温升安装测试（测试冷却能力时测量进气温升）Intake Systems 进气系统进气系统Verification Procedures 评审程序评审程序SYSTEM PIPING&CONNECTIONS 系统管路和连接系统管路和连接w设计评审设计评审w产品检查产品检查w必要时进行测试必要时进行测试WATER REMOVAL 除水性能除水性能w设计评审设计评审w产品检查产品检查w必要时进行测试必要时进行测试 如果评审工程师根据以前的测试或经如果评审工程师根据以前的测试或经验认为除水装置的性能值得怀疑时验认为除水装置的性能值得怀疑时Intake Systems 进气系统进气系统Test 测试测试测量进气阻力测量进气阻力Intake Systems 进气系统进气系统Common Problems 常见问题常见问题w切记：灰尘是发动机最大的杀手切记：灰尘是发动机最大的杀手！w低质量的空气滤清器低质量的空气滤清器w滤芯底面与壳体不密封密封圈质量差和滤芯底面与壳体不密封密封圈质量差和/或因制或因制造误差大而安装不到位造误差大而安装不到位w滤清效率低，滤纸质量差滤清效率低，滤纸质量差w阻力过大阻力过大w康明斯公司推荐上海弗列加的产品康明斯公司推荐上海弗列加的产品w卡箍质量差卡箍质量差w普通螺纹卡箍和双钢丝卡箍，易滑扣，紧固力小普通螺纹卡箍和双钢丝卡箍，易滑扣，紧固力小w康明斯推荐使用具有康明斯推荐使用具有360度密封性能的度密封性能的T-bolt。Intake Systems 进气系统进气系统Common Problems 常见问题常见问题w管路质量差管路质量差w薄壁橡胶波纹管，必须坚决避免使用薄壁橡胶波纹管，必须坚决避免使用w薄壁焊接金属管的焊接质量差，分段焊接金属弯头薄壁焊接金属管的焊接质量差，分段焊接金属弯头w橡胶管易老化橡胶管易老化w系统管路不合理系统管路不合理w管路复杂，管径小，弯头多，阻力大管路复杂，管径小，弯头多，阻力大w长的管子无支撑，支撑在胶管上长的管子无支撑，支撑在胶管上w管路与其它部件磕碰管路与其它部件磕碰w无法或不方便更换空滤滤芯无法或不方便更换空滤滤芯w影响发动机其它系统的日常维护保养影响发动机其它系统的日常维护保养Intake Systems 进气系统进气系统Common Problems 常见问题常见问题w切记：灰尘是发动机最大的杀手切记：灰尘是发动机最大的杀手！w进气温升高进气温升高w进气口位置不合适而吸如热空气进气口位置不合适而吸如热空气w管路或空滤距排气部件太近管路或空滤距排气部件太近w空滤前管路不密封吸如机舱等的热空气空滤前管路不密封吸如机舱等的热空气w空滤后的取气接头、管路和卡箍质量差，不密封空滤后的取气接头、管路和卡箍质量差，不密封w阻力报警器损坏，脱落。阻力报警器损坏，脱落。Intake Systems 进气系统进气系统Common Problems 常见问题常见问题w切记：灰尘是发动机最大的杀手切记：灰尘是发动机最大的杀手！Intake Systems 进气系统进气系统Common Problems 常见问题常见问题w切记：灰尘是发动机最大的杀手切记：灰尘是发动机最大的杀手！Intake Systems 进气系统进气系统Good System 正确从系统正确从系统 演讲完毕，谢谢观看！