Cześć wszystkim! Oto, co pomyślałem. Widzę dużo samochodów, w których wlot powietrza na masce ewidentnie nie jest fabrycznie zainstalowany. Czy to czysto tuning kaptura, czyli ozdobne wykończenia, czy jest to naprawdę przydatna rzecz? Jak myślisz?

Bardzo mnie to zainteresowało, więc postanowiłem przestudiować go bardziej szczegółowo. Wszyscy wiecie, że gdy silnik pracuje pod maską, temperatura bardzo znacząco wzrasta. Prowadzi to do przegrzania, a czasem do przegrzania. Do wdmuchiwania potrzebne są różne wloty powietrza, kratka chłodnicy i inne wloty dostarczone przez producenta.

Oznacza to, że wydaje się, że inżynierowie z góry obliczyli potrzebę dodatkowego chłodzenia komory silnika. Ale z jakiegoś powodu wielu dodatkowo instaluje własnymi rękami lub zwraca się do mistrzów o dodatkowy wlot powietrza. Spróbujmy dowiedzieć się, dlaczego tak się dzieje i czy instalacja takiego elementu usprawiedliwia się.

Dlaczego jest to potrzebne

Aby silnik działał dobrze, potrzebuje przede wszystkim dużej ilości powietrza i tlenu. Tlen wchodzi do komory spalania, mieszając się z paliwem, tworząc mieszankę powietrzno-paliwową. Zapala się, co wprawia w ruch tłoki, wał korbowy i ostatecznie koła.

Ponadto ilość tlenu wchodzącego do komory spalania zależy bezpośrednio od temperatury powietrza. Ze względu na to, że silnik nagrzewa się podczas pracy, ilość tlenu z tego spada. Stąd spadek mocy elektrowni. Ponieważ do cylindrów dostaje się niewystarczająca ilość tlenu, mieszanka paliwowo-powietrzna jest uszkodzona i nie może się całkowicie wypalić.

Aby tlen przepływał lepiej, konieczne jest zapewnienie jego lepszej penetracji. Można powiedzieć, że wloty powietrza odgrywają tutaj najbardziej bezpośrednią rolę. I pełnią jednocześnie dwie funkcje. Mianowicie chłodzą silnik i zapewniają dopływ świeżego powietrza o wysokiej zawartości tlenu.

Dzięki zainstalowaniu wlotu powietrza, jego specjalna konfiguracja zapewnia skuteczne przenikanie tlenu do komory silnika, zwiększając moc i wydajność. Dlatego możemy śmiało powiedzieć, że ten element nie będzie zbędny. Tylko jeśli nie jest to nakładka ozdobna.

Gdzie zainstalować

Do każdego samochodu można dokupić i zamontować dodatkowy wlot powietrza. Ważne jest, aby zrozumieć tutaj, że wszystkie maszyny już z góry zapewniają obecność wlotów dla przepływu powietrza z jego dalszym wejściem do silnika i do wnętrza silnika w celu wytworzenia mieszanki powietrzno-paliwowej.

Dlatego stawiają elementy czysto pomocnicze. Można je znaleźć na pojazdach takich jak:

• Patriota UAZ;
• Gazela;
• Łada 2107;
• Niva 2121;
• Niva 21214;
• Subaru Impreza;
• Mazda 6;
• Hyundai Coupe;
• Honda Accord;
• Mitsubishi Lancer itp.

W niektórych samochodach na masce są już specjalne szyby z kratkami, przez które dostaje się powietrze do dalszego przejścia do systemu grzewczego.

Istnieje wiele firm, które produkują wloty powietrza do istniejących okien lub do konkretnych modeli różnych marek samochodów. Przyklejają się nawet taśmą dwustronną. Chociaż to już jakiś hack. Taka konstrukcja powinna być dobrze zamocowana.

Ale takie wloty powietrza będą nieskuteczne, ponieważ okna w pobliżu przedniej szyby do wlotów powietrza znajdują się daleko od silnika. Dlatego większość powietrza zacznie się przegrzewać lub trafiać bezpośrednio do grzejnika. Silnik nie będzie miał sensu. W celu zwiększenia wydajności elektrowni eksperci zalecają umieszczenie wlotów powietrza bezpośrednio pośrodku okapu.

Ta pozycja jest uważana za optymalną, ponieważ przepływy powietrza trafiają bezpośrednio do silnika, a zatem nie będą miały czasu na rozgrzanie do temperatury równej temperaturze silnika. Dodatkowo poprawione zostaje zewnętrzne chłodzenie elektrowni, co jest niezwykle ważne w czasie upałów.

Jest jeszcze jedna opcja implementacji. Mianowicie umieść wlot powietrza na środku, a dodatkowo z jego dyszami. Pójdą bezpośrednio do filtra powietrza. Pamiętaj tylko, że ta opcja nie jest odpowiednia dla samochodów sportowych. Tutaj lepiej jest umieścić wlot powietrza bezpośrednio nad filtrem. Nie ma potrzeby trzymania się ściśle określonej symetrii.

Samodzielna instalacja

Aby uzyskać większą wydajność silnika i lepsze chłodzenie, wloty powietrza są naprawdę dobrym rozwiązaniem. Nie jest trudno go kupić, a cena jak na nowoczesne samochody jest adekwatna. Niektórzy wolą projektować własnymi rękami. Ale jak dla mnie lepiej od razu kupić uniwersalny gotowy element, albo znaleźć opcję specjalnie dla swojego modelu. To nawet lepiej.

Procedura instalacji wygląda tak:

• Określ miejsce, w którym zostanie zamontowany wlot powietrza;
• Narysuj linie zgodnie z wymiarami elementu wlotu powietrza;
• Optymalnie byłoby najpierw zdjąć maskę z auta, zdjąć izolację od środka. Nie radzę ciąć bezpośrednio na maszynie;
• Zgodnie z oznaczeniem wytnij wymagane cięcie za pomocą szlifierki. Uważaj, tnij bardzo równomiernie;
• Przeszlifuj krawędzie, aby usunąć zadziory. Nałożyć środek antykorozyjny i warstwę farby. Ma to na celu zapobieganie rdzewieniu;
• Teraz przymocuj wlot powietrza, wyrównaj go wzdłuż wszystkich krawędzi;
• Mocowanie można wykonać na kleju, taśmie dwustronnej, śrubach i innych opcjach mocowania. Wybierz bardziej niezawodne;
• Sposób montażu w dużej mierze zależy od konstrukcji samego wlotu powietrza;
• Zainstaluj element, przywróć wszystko na swoje miejsce;
• Zrób kilka zdjęć i pochwal się znajomym.

Czy masz metalowe czy plastikowe ogrodzenie, zdecyduj sam. Plastikowe są tańsze i łatwiejsze w użyciu. Metalowe są cięższe, ale bardziej niezawodne i trwałe. Niektórzy używają nawet gęstej pianki. Ale to już nie jest nasza opcja. Zróbmy to uczciwie.

Ważne wady

Zanim zdecydujesz się na taki krok, po przestudiowaniu obiektywnych zalet dodatkowych wlotów powietrza, nie zapomnij przeanalizować ich wad.

Istnieje kilka głównych wad:

• Szereg słabo przemyślanych konstrukcji pogarsza odporność maszyny na wiatry boczne, co negatywnie wpływa na aerodynamikę;
• Nie można korzystać z wlotów bez krat. W przeciwnym razie przez dziury bez trudu dostaną się do środka kamienie, różne gruzy i szereg innych cudów z drogi, w tym nawet małe ptaki. Życz im, ustaw ruszt;
• Możliwość korozji. Wiele osób zapomina o obróbce antykorozyjnej lub robi to źle. Nie ma nic dobrego w rdzy;
• Wlot powietrza utrudni pracę filtra. Dlatego będzie wielokrotnie szybciej ulegał zanieczyszczeniu. Będzie musiał wcześniej przeprowadzić zaplanowaną wymianę.

Ale ostateczna decyzja należy do Ciebie. Wloty powietrza są naprawdę dobre. Ale głównie w samochodach sportowych i samochodach z mocnymi silnikami. W seryjnych pojazdach cywilnych, w których moc silnika ledwo przekracza 120-150 koni mechanicznych, element ten nie jest potrzebny.

Głównymi parametrami charakteryzującymi silnik jako elektrownię lotniczą są wytwarzany przez niego ciąg oraz jednostkowe zużycie paliwa. Parametry te wyznaczane są na podstawie charakterystyk procesów wewnątrzsilnikowych, które w przypadku silnika turboodrzutowego zależą głównie od pracy sprężarki i turbiny. Jednak wraz ze wzrostem prędkości lotu inne podzespoły i zespoły zaczynają wywierać coraz większy wpływ na pracę silnika. Dotyczy to przede wszystkim kanału powietrza, którego kształt zależy nie tylko od konstrukcji i przeznaczenia silnika, ale także od jego umiejscowienia na płatowcu. Wraz ze wzrostem prędkości lotu wzrasta strata ciśnienia w kanale powietrznym, w wyniku czego następuje spadek ciągu silnika i wzrost jednostkowego zużycia paliwa.

Ryż. jeden

Dlatego też charakterystyka układu napędowego jako całości, a nie tylko silnika, ma decydujące znaczenie dla samolotu. Stwierdzenie to dotyczy przede wszystkim samolotów naddźwiękowych, ponieważ różnica między odpowiednimi charakterystykami układu napędowego i silnika zwiększa się wraz ze wzrostem prędkości lotu. Dlatego do układu napędowego wprowadza się pojęcie „ciągu efektywnego”, rozumianego jako wypadkowa sił działających na powierzchnie zewnętrzne i wewnętrzne silnika. Charakter i wielkość sił wytwarzanych przez ciśnienie wewnętrzne oraz siły tarcia spowodowane lepkością płynu roboczego są określane przez procesy zachodzące wewnątrz silnika. Siły działające na powierzchnie zewnętrzne są zdeterminowane charakterem zewnętrznego opływu silnika i zależą od miejsca i sposobu zamontowania silnika na płatowcu, a także od prędkości lotu. Wlot powietrza i kanał powietrzny, zwykle część płatowca, bardziej niż inne elementy wpływają na ciąg generowany przez układ napędowy. Zapewniają dopływ powietrza niezbędnego do normalnej pracy silnika, w wymaganej ilości oraz przy określonej prędkości i ciśnieniu. Przy niskich prędkościach lotu powietrze przed komorą spalania jest sprężane głównie w sprężarce. Wraz ze wzrostem prędkości lotu, a zwłaszcza po osiągnięciu prędkości ponaddźwiękowych, stało się możliwe wykorzystanie energii kinetycznej przepływu do zwiększenia ciśnienia powietrza dostarczanego do silnika. Przy takich prędkościach znacznie wzrasta rola wlotu powietrza, gdyż wykorzystanie energii kinetycznej nadchodzącego strumienia powietrza prowadzi do zmniejszenia zużycia energii na napęd sprężarki. Takie urządzenie wlotowe jest w rzeczywistości bezturbinową sprężarką wstępną.

W samolotach transsonicznych wlot powietrza o stałej geometrii z zaokrągloną krawędzią natarcia spełnia swoją funkcję całkiem dobrze. Staranne profilowanie wlotu powietrza zapewnia niskie straty oraz równomierne pole prędkości przepływu przed sprężarką. Jednak przy prędkości naddźwiękowej przed takim wlotem powietrza w odległości grubości warstwy uderzeniowej powstaje nieprzyłączona bezpośrednia fala uderzeniowa, po której prędkość spada do wartości poddźwiękowej. Takiemu skokowi towarzyszy duży opór fal, dlatego wloty powietrza o stałej geometrii z zaokrągloną krawędzią natarcia mogą być stosowane tylko do M ‹ 1,14-1,2.

Dla samolotów naddźwiękowych konieczne było opracowanie wlotów powietrza o innym kształcie i innej zasadzie działania. Ze względu na szeroki zakres prędkości roboczych tych samolotów, ich wloty i kanały powietrza muszą zachowywać się równie dobrze w różnych warunkach, zapewniając zarówno prosty wlot powietrza podczas startu, jak i stworzenie optymalnego systemu fali uderzeniowej w locie z maksymalną prędkością. Tak więc konstrukcja wlotu powietrza zależy od prędkości lotu i usytuowania silnika na płatowcu, a także od kształtu i zasady działania wlotu silnika.

W dotychczas budowanych samolotach naddźwiękowych wloty powietrza znalazły zastosowanie:

• 1) centralny (czołowy), tj. umieszczone wzdłuż osi symetrii samolotu (lub osi gondoli) lub bocznej (po bokach kadłuba);
• 2) nieuregulowane lub regulowane, tj. wloty powietrza, których wewnętrzna geometria jest stała lub może się różnić w zależności od warunków lotu;
• 3) z kompresją zewnętrzną, wewnętrzną lub kombinowaną, tj. wloty powietrza, w których powietrze jest sprężane poprzez zamianę energii kinetycznej przepływu na ciśnienie statyczne odpowiednio przed wlotem powietrza lub w kanale powietrznym;
• 4) płaskie lub trójwymiarowe, tj. czerpnie powietrza o kształcie przekroju zbliżonym do prostokątnego lub okrągłego (półokrągłe, eliptyczne itp.).

Z danych tych wynika, że ​​33 samoloty wykorzystywały przedni wlot powietrza (w tym 13 nieregulowany), a 52 - boczny (w tym 17 nieregulowany). Oczywiście trzy samoloty z napędem rakietowym nie miały wlotu powietrza. Przednie wloty powietrza w 21 skrzyniach znajdują się w kadłubie, a 12 w gondolach. Wśród wlotów powietrza do kadłuba w 18 przypadkach znajdują się one w kadłubie dziobowym, a w pozostałych 3 zastosowano grzbietowe (w samolocie YF-107A) lub pod kadłubem (w samolotach Griffon i F-16). Boczne wloty powietrza są zwykle umieszczane przed krawędzią natarcia skrzydła w jego płaszczyźnie, nad lub pod skrzydłem, w zależności od przyjętej konfiguracji aerodynamicznej samolotu. Pierwsza opcja jest typowa dla samolotów środkowych, a druga i trzecia - odpowiednio dla samolotów dolnopłatowych i górnopłatów.

Centralne wloty powietrza w kadłubie lub w poszczególnych gondolach są prawie wyłącznie okrągłe w kształcie przekroju poprzecznego, a tylko w rzadkich przypadkach stosuje się kształt owalny (F-100, Durandal itp.). w gondolach jest ich bezpośrednie połączenie ze sprężarką, dzięki czemu charakteryzują się niską masą, małymi stratami ciśnienia i równomiernym polem prędkości przepływu. W locie przelotowym przy prędkościach ponaddźwiękowych kołowe wloty powietrza charakteryzują się również stałym układem fal uderzeniowych odpowiadającym projektowym warunkom eksploatacji.

Wady okrągłych wlotów powietrza obejmują spadek ich wydajności wraz ze wzrostem kąta natarcia, ze względu na zmianę systemu fali uderzeniowej. W przypadku centralnych wlotów powietrza w kadłubie kanał powietrzny ma długi i skomplikowany kształt, co wymaga znacznej objętości kadłuba i utrudnia zmieszczenie paliwa, wyposażenia itp. Dodatkowo taki wlot powietrza eliminuje możliwość zastosowania anteny radarowej o dużej średnicy, której wielkość jest ograniczona wymiarami korpusu centralnego znajdującego się wewnątrz wlotu.

Wadą tylnych i brzusznych wlotów powietrza jest zmniejszenie ich skuteczności przy dużych kątach natarcia (odpowiednio dodatnim lub ujemnym) ze względu na to, że wlot powietrza jest zasłonięty kadłubem i skrzydłem.

Boczne wloty powietrza charakteryzują się znacznie większą różnorodnością kształtów przekroju. W początkowym okresie rozwoju samolotów naddźwiękowych najczęściej stosowano wloty powietrza półeliptyczne, półkoliste lub ćwierćkołowe. W ostatnim czasie niemal powszechnie stosuje się płaskie, prostokątne czerpnie boczne z zaokrąglonymi narożnikami. Odrzucenie półkolistych wlotów powietrza tłumaczy się chęcią nie zniekształcania profilu nasadowych części skrzydła i płaskiego kształtu kadłuba nośnego. Umieszczenie wlotów powietrza po bokach kadłuba pozwala nie tylko na znaczne skrócenie kanałów powietrznych, ale również na zajęcie całej przedniej części kadłuba wyposażeniem, w tym wyposażeniem stacji radiolokacyjnej. Płaskie boczne wloty powietrza działają bardzo wydajnie w całym zakresie prędkości roboczych i kątów natarcia.

Główne wady bocznych wlotów powietrza to zacienianie jednego z nich przez kadłub podczas manewrów poślizgu przy prędkościach lotu ponaddźwiękowego oraz wpływ warstwy przyściennej na ich pracę, która jest głównym źródłem nierównego pola prędkości w wlocie powietrza oraz Kanał powietrzny. Warstwa przyścienna powstaje w wyniku tarcia lepkiego przepływu powietrza o opływowe powierzchnie samolotu, a prędkość przepływu w pobliżu skóry gwałtownie spada do zera. W przepływie naddźwiękowym fale uderzeniowe, oddziałując z warstwą przyścienną, powodują lokalne oddzielenie przepływu od powierzchni opływowej z gwałtownym wzrostem grubości warstwy przyściennej na długości powierzchni opływowej. Przyjmuje się, że grubość warstwy przyściennej wynosi 1% długości odcinka opływowego przy prędkości lotu naddźwiękowej i zwiększa się wraz ze spadkiem prędkości.

Nierównomierny rozkład prędkości ze względu na warstwę przyścienną wzrasta na tyle znacząco, że np. w samolocie z wlotami powietrza bezpośrednio przylegającymi do poszycia kadłuba przy prędkości lotu M=2,5 ciąg spada o ~45%, a paliwo właściwe zużycie wzrasta o ~ 15%.

Ryż. 2

a - boczny wlot powietrza samolotu F-4 (widoczny ruchomy przedni i stały - z systemem usuwania warstwy przyściennej - część klina); wlot powietrza po stronie b samolotu Mirage III (widać szczelinę do usuwania warstwy przyściennej z powierzchni kadłuba oraz generator wstrząsów w postaci półstożka); dolotowy wlot powietrza samolotu F-16.

Podobny problem występuje w przypadku przednich wlotów powietrza wyposażonych w stożki lub kliny, jak również w przypadku wlotów powietrza z kompresją wewnętrzną lub kombinowaną. Wlot powietrza lub skok silnika spowodowany separacją przepływu może prowadzić do wypadku. W celu wyeliminowania tego niepożądanego i niebezpiecznego zjawiska stosuje się urządzenia do usuwania warstwy przyściennej z powierzchni kadłuba (skrzydła) przed bocznym, dolnym lub grzbietowym wlotem powietrza oraz otwory do zasysania warstwy przyściennej z powierzchnia stożka lub klina, która sprzyja ciągłemu przepływowi. W takim przypadku powietrze z warstwy przyściennej jest odprowadzane do strumienia zewnętrznego lub wykorzystywane do chłodzenia silnika. generator wlotu powietrza do silnika turboodrzutowego,

Tak więc problem wlotu powietrza w samolocie o M ‹ 1,1-1,2 jest bardzo złożony i dlatego wlot musi być zaprojektowany nieco inaczej niż w samolocie poddźwiękowym.

W zakresie niskich prędkości naddźwiękowych nadal mają zastosowanie nieregulowane wloty powietrza, które są wykonane ze spiczastych krawędzi wejściowych, na których występuje lokalny, bezpośredni wstrząs.

Prędkość przepływu za takim skokiem spada do poddźwiękowej, ale nadal jest tak duża, że ​​konieczne jest dalsze hamowanie przepływu do prędkości wymaganej przez sprężarkę. Dzieje się tak w rozszerzającym się dyfuzorze. Zastosowanie ostrych krawędzi wlotu zapobiega tworzeniu się grubej warstwy granicznej na wlocie powietrza i późniejszemu oddzielaniu się tej warstwy, co pogarsza osiągi silnika. Za lokalnym uderzeniem przyłożonym prędkość powietrza spada do wartości poddźwiękowej tak samo gwałtownie, jak za nieprzyczepionym uderzeniem głową, jednak ze względu na jego lokalizację większość energii kinetycznej jest zamieniana na ciśnienie statyczne (reszta jest zamieniana na energię cieplną) . Niemniej jednak wraz ze wzrostem prędkości lotu wzrasta intensywność skoku i odpowiednio straty w procesie kompresji dynamicznej, w wyniku czego zmniejsza się ciąg układu napędowego. Dlatego też wloty powietrza tego typu są stosowane w samolotach o maksymalnej prędkości nieprzekraczającej M=1,5. Przy wyższych prędkościach dobrą skuteczność kompresji dynamicznej nadchodzącego przepływu można osiągnąć tylko w układzie ukośnych fal uderzeniowych, które charakteryzują się mniejszą intensywnością, tj. mniejszy spadek prędkości i mniejsza strata ciśnienia. Prędkość przepływu za uderzeniem ukośnym nadal pozostaje ponaddźwiękowa, a jeśli odpowiada liczbie Macha nie przekraczającej 1,5-1,7, to przy uderzeniu bezpośrednim może nastąpić dalsze spowolnienie przepływu. Straty przy tak słabym wstrząsie są niewielkie, a prędkość poddźwiękowa za nim jest już akceptowalna dla kanału powietrznego. Wlot powietrza z podwójnym skokiem działa skutecznie do prędkości lotu M = 2,2. Wraz z dalszym wzrostem nadchodzącej prędkości przepływu wzrasta również liczba Macha za ukośnym uderzeniem. Jeżeli przekroczy 1,5-1,7, wówczas przepływ powietrza należy dodatkowo sprężyć w jeszcze jednym uderzeniu skośnym, aby jego prędkość przed uderzeniem bezpośrednim zamknięcia miała dopuszczalną wartość. Wlot powietrza z takim systemem skoku nazywa się trójskokiem i może być używany do M ~ 3.

Wymagany system skoku można stworzyć przesuwając do przodu element z ostrym wierzchołkiem od wlotu powietrza (niezależnie od zastosowanej zasady sprężania) lub stosując wlot powietrza o ostrych krawędziach wlotu i odpowiednio wyprofilowanym dyfuzorze (w urządzeniach wlotowych z wewnętrznym lub łączona kompresja).

Elementy konstrukcyjne wewnątrz wlotu powietrza wykorzystywane do tworzenia ukośnych fal uderzeniowych nazywane są generatorami wstrząsów. W praktyce znalazły zastosowanie generatory w postaci stożków, półstożków, ćwierćstożków i klinów. Na ich wierzchołkach, podczas lotu naddźwiękowego, powstaje dołączony amortyzator o kącie nachylenia zależnym zarówno od kąta na szczycie ciała, jak i od liczby Macha. Ponieważ w szoku ukośnym zmiana parametrów przepływu, jak wspomniano powyżej, zachodzi mniej gwałtownie niż w przypadku uderzenia bezpośredniego, straty są znacznie mniejsze, a co za tym idzie wytworzone ciśnienie statyczne jest większe. Ciśnienie statyczne przepływu stojącego jest tym większe, im większa jest prędkość lotu i liczba ukośnych fal uderzeniowych, w których energia jest przekształcana.

W praktyce stosuje się systemy dwu-, trzy-, a nawet czteroskokowe. Drugi i kolejne udary ukośne mogą być tworzone przez generator z pękniętą tworzącą lub w wyniku odbicia fal perturbacyjnych od wewnętrznych ścianek dyfuzora. Pierwszy sposób tworzenia skoków jest typowy dla wlotów powietrza z kompresją zewnętrzną, a drugi dla kombinowanych.

Ryż. 3.

a - "Super-Pan" B.4; 6-F-100; e-F-104; Pan F.D.l; d-F-8; e-B-58.

Ryż. 4

W czerpniach ze sprężaniem wewnętrznym wstrząsy powstają wewnątrz niesymetrycznego osiowo kanału powietrznego dzięki odpowiedniemu profilowi ​​przekroju dyfuzora.

Opisane powyżej sposoby wytwarzania fal uderzeniowych różnią się od siebie miejscem powstawania uderzeń względem płaszczyzny wlotu do wlotu powietrza. Ich wspólną cechą jest wielostopniowy proces zwalniania przepływu, który zapewnia maksymalne wykorzystanie kompresji dynamicznej, minimalne straty oraz równomierny rozkład prędkości.

Pierwszy naddźwiękowy samolot z wlotami powietrza wyposażonymi w ukośne generatory wstrząsów wykorzystywał wloty sprężone zewnętrznie. W porównaniu z innymi są dość łatwe w regulacji i mają niewielką masę. Generator jest umieszczony względem wlotu powietrza w taki sposób, aby w obliczonych warunkach lotu pierwotny wstrząs generowany przez niego dotykał krawędzi wlotu powietrza, co pozwala na uzyskanie maksymalnego wychwytu powietrza, minimalnych strat sprężenia oraz minimalnych oporów wewnętrznych wlotu urządzenie.

Jednak istotnymi wadami tego typu urządzeń wlotowych w porównaniu z innymi są duże (największe) opory zewnętrzne związane ze zmianą kierunku przepływu, a także najmniejszy wzrost ciśnienia statycznego oraz duża powierzchnia czołowa ze względu na fakt że generator wstrząsów musi być umieszczony wewnątrz wlotu powietrza. Teoretycznie najbardziej racjonalne jest stosowanie urządzeń wejściowych z kompresją wewnętrzną, które są najbardziej wydajne i mają minimalny opór zewnętrzny. Jednak takie urządzenia wejściowe nie znalazły jeszcze praktycznego zastosowania ze względu na złożoność konstrukcji profilowanego kanału powietrznego i potrzebę płynnej zmiany jego wewnętrznej geometrii zgodnie ze zmieniającymi się warunkami lotu i pracy silnika. Obecnie coraz częściej stosowane są urządzenia wejściowe z kompresją kombinowaną, które przy stosunkowo prostej konstrukcji charakteryzują się dość wysoką wydajnością.

Przedstawione przykłady geometrii i konstrukcji czerpni wskazują na możliwość indywidualnego podejścia do problemu projektowania czerpni z uwzględnieniem zmieniających się warunków jej eksploatacji. Pokazano na ryc. Wloty powietrza 1,45 i 1,46 różnią się zasadniczo kształtem i wyglądem, ale mają podobny charakter pracy przy określonej prędkości. Różnice w szczegółach zwykle mają związek z przyjętymi założeniami teoretycznymi, wynikami eksperymentów i gustami projektantów.

Na przykład brytyjski eksperymentalny samolot F.D.2, na którym w 1956 roku ustanowiono światowy rekord prędkości (1822 km/h), miał bardzo specyficzny wlot powietrza. Jego górna krawędź natarcia jest spiczasta i wysunięta do przodu w stosunku do zaokrąglonej dolnej krawędzi. Z jednej strony prowadzi to do pojawienia się dołączonego ukośnego wstrząsu na górnej krawędzi, który przechodzi w pewnej odległości przed dolną krawędzią, zapobiegając powstawaniu w jej pobliżu niezamocowanego bezpośredniego wstrząsu. Natomiast przesunięcie górnej krawędzi do przodu umożliwia zwiększenie przedniego przekroju wlotu powietrza w lotach pod dużymi kątami natarcia, gdy prędkość lotu jest niska, a wymagany przepływ powietrza w silniku wysoki.

Ponadto rozpowszechniły się dodatkowe urządzenia nawiewne lub wywiewne wchodzące w skład układu dolotowego. Takie urządzenia obejmują klapy wlotowe (wylotowe) i obejściowe, które zwykle znajdują się albo w pobliżu elementu sterującego (stożek, rampa, klin) lub wzdłuż długości kanału powietrza i otwierają się lub zamykają w zależności od przepływu powietrza wymaganego dla silnika . Na ryc. 1.47 pokazuje pozycje elementów wlotu powietrza samolotu F-14 w różnych trybach lotu.

Podczas startu i lotu z małą prędkością przednia i tylna część ruchomej rampy wlotu powietrza są uniesione, a klapa startu i obejścia otwarta, co zapewnia dostarczenie wymaganej ilości powietrza do silnika, pomimo niska prędkość nadchodzącego przepływu. Wraz ze wzrostem prędkości lotu i ciśnienia powietrza na wlocie do sprężarki kierunek przepływu powietrza przepływającego przez klapę startową zmienia się na przeciwny, a nadmiar powietrza z kanału powietrznego jest omijany do atmosfery. Podczas lotu z prędkością transsoniczną przepustowość klapy jest niewystarczająca, a dla ograniczenia dopływu powietrza do sprężarki tylna część rampy odchyla się w dół, w wyniku czego przekrój wlotu powietrza zmniejsza się, a wymiary wzrost kanału wylotowego powietrza. Podczas lotu z dużą prędkością naddźwiękową przednia i tylna część rampy odchylają się jeszcze bardziej w dół, zapewniając, że do silnika dostaje się optymalna ilość powietrza. Szczelina między przednią i tylną częścią rampy służy do odwodnienia warstwy przyściennej.

Z powyższej dyskusji wynika, że ​​naddźwiękowe wloty powietrza z generatorem wstrząsów skośnych powinny być wyprofilowane w taki sposób, aby przy projektowanej prędkości wstrząs pierwotny dotykał krawędzi natarcia. Takie położenie skoku zapewnia największą wydajność urządzenia dolotowego, ponieważ przepływ powietrza jest maksymalny, straty w procesie sprężania i opory wejściowe są minimalne, a silnik pracuje najbardziej stabilnie. Jest oczywiste, że takie warunki istnieją tylko przy określonej liczbie Macha. Oznacza to, że dana liczba Macha odpowiada pewnemu położeniu generatora skoku względem przedniej krawędzi wlotu, a w innych trybach pracy właściwości wlotu ulegają pogorszeniu. Tym samym w szerokim zakresie prędkości naddźwiękowych nadchodzącego przepływu nie można zapewnić zadowalających osiągów silnika z nieregulowanym wlotem powietrza.

Ta wada jest konsekwencją rozbieżności między stałą geometrią wlotu powietrza, obliczoną dla określonych warunków przepływu, a optymalnymi parametrami przepływów wewnętrznych i zewnętrznych w warunkach nieprojektowych. Wadę tę można częściowo lub całkowicie wyeliminować, zmieniając geometrię wlotu powietrza (sekcje wlotowe, krytyczne i/lub wylotowe) zgodnie ze zmieniającą się prędkością i wysokością lotu. Odbywa się to zazwyczaj poprzez płynny, automatyczny ruch elementu sterującego, który zapewnia wymagany przepływ powietrza przy niskich oporach zewnętrznych w szerokim zakresie prędkości lotu, dopasowując pojemność wlotu do wydajności sprężarki i dopasowując układ skokowy do konfiguracji Wlot powietrza. Wyklucza to również możliwość bezpośredniego uderzenia głową w dół, co jest główną przyczyną niezadowalającej pracy wlotu powietrza i całego kanału powietrznego.

Podsumowując należy zauważyć, że lokalizacja silników i wlotów powietrza na statku powietrznym, a także wybór typu urządzenia dolotowego, są przedmiotem kompleksowych badań, które uwzględniają nie tylko wymagania dla zapewnienia jak najlepszej eksploatacji. warunki układu napędowego, ale także charakterystyka samolotu jako całości.

Wraz z masowym pojawieniem się silników samolotów odrzutowych w latach 40-tych, wloty powietrza zaczęły odgrywać najważniejszą rolę w projektowaniu samolotów.

Można je porównać do ludzkich płuc. Tak jak tlen w płucach służy do podtrzymywania wszelkiej żywej materii w ludzkim ciele, tak powietrze z wlotów powietrza służy do podtrzymywania „serca” samolotu – jego elektrowni (silników).

Silniki odrzutowe zasilane są paliwem (dziś jest to głównie gaz płynny). Aby gaz mógł się zapalić wewnętrznie, musi zostać utleniony (chociaż słowo „odparowanie” jest tutaj bardziej odpowiednie). Czynnikiem utleniającym w tym przypadku jest tlen, którego ilość w powietrzu wynosi 23%. Okazuje się, że tylko jedna czwarta powietrza nadaje się do pracy silnika, ale gdzie trafia reszta powietrza? Pozostałe 77% powietrza wykorzystywane jest do chłodzenia komory spalania, a także dyszy, z której gorące produkty spalania uchodzą do atmosfery. Eksperci nazywają to powietrze wtórne lub wentylacją. Pomaga chronić ściany komory i turbiny przed uszkodzeniami: pęknięciami, zwęgleniem, a w skrajnym przypadku stopieniem.

Wlot powietrza, następnie specjalna sprężarka sprężająca powietrze i komora spalania to jeden układ w każdym nowoczesnym silniku odrzutowym. Oddziałują one w następujący sposób: najpierw powietrze dostaje się do wlotu powietrza, gdzie zostaje sprężone i podgrzane do temperatury od 100 do 200°C (temperatura ta zapewnia wystarczające odparowanie paliwa i jego prawie całkowite spalenie), następnie powietrze trafia do kompresor, gdzie przechodzi kolejny etap sprężania i nagrzewania, by w końcu w gotowej postaci trafiać wraz z gazem do komory spalania, gdzie potężna iskra elektryczna zapala mieszankę tlenu i gazu. Prędkość z jaką powietrze wchodzi do komory spalania wynosi 120 - 170 m/s. Ten przepływ jest 3 do 5 razy silniejszy niż podmuch wiatru podczas najsilniejszego huraganu, zdolnego do niszczenia budynków.

W silnikach odrzutowych nowoczesnych samolotów naddźwiękowych (od 1400 km / h i więcej) sprężarka straciła na znaczeniu, ponieważ przy dużej prędkości sam wlot powietrza nagrzewa się i dość skutecznie spręża powietrze.

Nowoczesne wloty powietrza składają się z trzech warstw: dwóch warstw metalowych oraz umieszczonego pomiędzy nimi rdzenia o strukturze plastra miodu z włókna szklanego. Najprawdopodobniej wybór projektantów samolotów padł na taką konstrukcję z następujących powodów: po pierwsze, zastosowanie wypełniacza o strukturze plastra miodu zapewnia większą wytrzymałość konstrukcyjną, choć na pierwszy rzut oka może się wydawać, że wcale tak nie jest; po drugie, wypełniacz o strukturze plastra miodu jest dobrym izolatorem dźwięku i ciepła. We wnęce na pierwszym planie zamontowany jest wentylator, który równomiernie rozprowadza przepływ powietrza.

Wloty powietrza różnią się wielkością, kształtem i umiejscowieniem na ciele. Nie ma dokładnych danych na temat ich wielkości, ale można powiedzieć, że średnio wloty powietrza nowoczesnych samolotów osiągają średnicę co najmniej 1 metra, ale jest wiele wyjątków, dotyczy to lekkich samolotów wojskowych o niewielkich gabarytach. W dużych samolotach transportowych i pasażerskich ich średnica przekracza dwa metry.

Tradycyjnie w samolotach montuje się wloty powietrza okrągłe i kwadratowe (lub prostokątne), jednak zdarzają się wyjątki w postaci owali i łuków.

Jeśli kształt wlotów powietrza jest dobierany dla każdego samolotu osobno w oparciu o charakterystykę osiągów tego konkretnego samolotu, to ich lokalizacja musi opierać się na ścisłych zasadach projektowania samolotu.

Istnieją trzy rodzaje wlotów powietrza w zależności od ich umiejscowienia na samolocie: przedni, boczny i podskrzydłowy (lub brzuszny). To prawda, że ​​​​do dziś pozostały tylko dwa gatunki. Do historii przeszły przednie wloty powietrza (F-86 „Sabre”, Su-17 czy MiG-21).

Projektanci samolotów uznali, że główną zaletą przednich wlotów powietrza jest równomierne natężenie przepływu powietrza, ponieważ w przeciwieństwie do wszystkich innych rodzajów wlotów powietrza to one jako pierwsze spełniają przepływ powietrza. W innych przypadkach nos kadłuba lub skrzydła są pierwszymi, które napotykają przepływ powietrza.

Najpopularniejszym typem wlotów powietrza we współczesnym lotnictwie są boczne. Powodem jest fakt, że wyposażenie radarowe stało się najważniejszą częścią każdego nowoczesnego samolotu bojowego. Znajduje się on w przedniej części kadłuba, więc gdy samolot posiadał przednie wloty powietrza dla sprzętu rozpoznawczego, praktycznie nie było miejsca.

Ostatnim, rzadziej spotykanym typem wlotów powietrza są podskrzydłowe (brzuszne). Sama nazwa mówi o ich lokalizacji. Nie ustępują one bocznym i można je montować również w samolotach dwu- i czterosilnikowych, jednak eksperci w dziedzinie budowy samolotów zauważają jedną poważną wadę. Wloty powietrza podskrzydłowego są nieskuteczne przy dużych ujemnych kątach natarcia, to znaczy, gdy samolot nie jest w locie poziomym, ale wykonuje manewry z ostrym wzniesieniem lub przeciągnięciem.

Warto również zauważyć, że wloty powietrza nie zawsze są statycznym otworem, do którego stale wpływa powietrze, niezależnie od tego, czy wymaga tego sytuacja, czy nie. Wiele nowoczesnych samolotów (tak, prawie wszystkie), jak np. myśliwce Su-33, Su-35, MiG-29, bombowiec-nośnik T-4 i inne, ma regulowane (automatycznie) wloty powietrza, co pozwala sterować moc przepływu powietrza i dostosować wlot powietrza do jego kierunku. W przypadku awarii automatycznego sterowania wlotami powietrza, zapewnione jest sterowanie ręczne.

Literatura

• 1. Sprzęt lotniczy / wyd. Yu P. Dobrolensky. - M.: Wydawnictwo wojskowe, 1989. - 248 s. -- ISBN 5-203-00138-3
• 2. LL Selyakov "CORNY DROGA DO WSZĘDZIE. Notatki projektanta samolotów."
• 3. S.M. Eger, VF Mishin, N.K. Liseitsev. Projektowanie samolotów. (M.: Mashinostroenie, 1983)
• 4. S.M. Eger, I.A. Szatałow „Podstawy techniki lotniczej”.

Kiedy wykonujesz wieczorne ćwiczenia w samolocie, mimowolnie rozglądasz się w poszukiwaniu czegoś ciekawego do pośmiania.
I oczywiście masz wiele pytań na ten temat.
Cóż, bez wątpienia, co to tam wystaje, albo do czego jednak ta dziura jest potrzebna?

Dlatego dzisiaj porozmawiamy o systemie klimatyzacji.

Muszę powiedzieć, że system klimatyzacji (ACS) w samolotach jest zwykle uważany za dość skomplikowany.
Ale postaram się, aby wszyscy w ogóle zrozumieli, dlaczego tam rośnie i jak to działa. Nie wspominając o ważnej mince do wyjaśnienia współlokatorowi.
Dlatego najpierw poznamy teorię, a potem dojdziemy do zdjęć.

1. Do czego to służy?
Człowiek uwielbia oddychać. Jakoś tego potrzebuje. Cały czas.
Musi oddychać w określonym zakresie ciśnienia i temperatury powietrza, w przeciwnym razie nie wszyscy dotrą do szczęśliwych krewnych. W końcu na wysokości panuje niewielkie ciśnienie powietrza, a do tego jest bardzo zimno.
W salonie jest wiele osób.
A tyle trzeba dostarczyć powietrzem w wymaganej ilości io komfortowej temperaturze (i ciśnieniu).
To właśnie robi SCV.

2. Z czego jest zrobiony i gdzie się znajduje?
W SLE jest wiele różnych rzeczy, ale w zasadzie mamy następujące:
2.1. System odpowietrzania silników i pomocniczego zespołu napędowego (APU).
2.2. System przygotowania powietrza.
2.3. System dystrybucji powietrza do konsumentów.
Dziś interesujące jest dla mnie omówienie większości tego, co jest drugim elementem tego dobrego systemu dla każdego.

3. Jak to wygląda i działa.
Jak od dawna było dla nas jasne, większość pracy nad przygotowaniem powietrza wykonują zestawy klimatyzacyjne, więc teraz pokażę i opowiem trochę o tych samych zestawach (takich jak cherubiny).
Opakowania zazwyczaj znajdują się pod kabiną, w obszarze części środkowej. Tutaj po prostu otwieramy skrzydło:

Widzimy coś takiego:
dwa zdrowe wymienniki ciepła (grzejniki powietrze-powietrze = VVR) w kolorze srebrnym

, po lewej czarne plastikowe obudowy do odsysania powietrza przez VVR oraz sporo rurek.

To jest ta rzecz.
Powietrze do pracy układu pobierane jest ze sprężarki APU lub ze sprężarek silnika (jeśli pracują).
Jest tam bardzo gorąco - setki stopni. Gdybyśmy żyli tylko zimą, to wszystko byłoby prostsze - schłodziliby, a nawet podali do salonu.
Ale przecież mamy też bardzo pozytywne temperatury, przy których chcemy, żeby wnętrze nie tylko się nie nagrzewało, ale bardzo je ochładzało.
Dlatego w systemie twardej waluty musimy mieć lodówkę o tak nie słabej wydajności (salon na 170 gorących facetów - co?), a pożądane jest, aby działała bez angażowania zasobów stron trzecich, takich jak prąd.
Ten problem został dobrze rozwiązany dzięki zaangażowaniu praw fizyki.
Jak wiecie, powietrze, jak każdy gaz, ochładza się, gdy się rozszerza. A jeszcze lepiej, ochładza się, jeśli również odbiera mu energię, zmuszając go do pracy.
Obie te dwie metody są używane w urządzeniu zwanym „turbo cooler” (w języku angielskim używa się terminu Air Cycle Machine = ACM). Tutaj jest szary, trochę na lewo od środka:


W nim dawne gorące powietrze (a teraz lekko schłodzone w VVR), ale wciąż pod ciśnieniem, wykonuje pracę obracania turbiny, a jednocześnie rozpręża się i chłodzi.

Teraz można w uproszczony sposób wyjaśnić działanie SCR jako całości.
Gorące powietrze pobierane jest z APU lub silników,
wstępnie schłodzone w wymiennikach ciepła (VVR),
następnie napędza turbinę turbochłodziarki i tam schładza się do temperatury nieco powyżej zera (aby nie zamarzała para wodna),
a następnie dodawane jest do niego gorące powietrze w ilości niezbędnej do uzyskania ustawionej z kabiny temperatury.
W efekcie w kabinie dostajemy chłodne powietrze latem lub ciepłe zimą.

Jeszcze kilka szczegółów.

Prawie wszystkie samoloty mają tak sprytny wlot powietrza.


Powietrze jest przez niego pobierane w celu oczyszczenia VVR. Dzięki temu charakterystycznemu widokowi możesz od razu zrozumieć, gdzie znajdują się zestawy klimatyzacyjne w pobliżu samolotu.
W przypadku większości samolotów pakiety znajdują się pod środkową sekcją.
Ale An-148 - z góry:


(wlot powietrza - w prawym górnym rogu zdjęcia)
Cóż, niektóre oryginały też mają je w nosie.

Obszar przepływu kanału wlotowego powietrza jest regulowany. Na 737 - ruchoma ściana wlotu kanału od strony kadłuba.
Reguluje to chłodzenie VVR - w końcu na wysokości napływający strumień jest bardzo zimny (-60 stopni) i szybki, więc lepiej zakryć skrzydło.

Charakterystyczne dla 737 jest obecność osłony przed kanałem wlotu powietrza:


Zainstalowano go tak, aby podczas startu spadało mniej błota - w końcu kadłub 737 jest dość nisko, a brud czasami wylatuje spod przednich kół.
Airbusy mają wejścia znacznie wyżej, a takich osłon nie ma.

Pomiędzy pakietem a wnęką podwozia na dole znajduje się wylot powietrza przedmuchowego:


Wieje stamtąd lekko ciepło, a zimą może być tam ciekawiej niż w okolicy.

Nawiasem mówiąc, podczas postoju, gdy nie ma nadchodzącego przepływu do przedmuchu VVR, powietrze jest przez nie zasysane przez wentylator, który jest napędzany przez tę samą turbinę turbochłodnicy.
Oto użyteczna praca, którą wykonuje, gdy powietrze jest schłodzone. Samowystarczalny, że tak powiem :)

W miarę ochładzania powietrza zawarta w nim para wodna kondensuje się w kropelki. Woda ta jest usuwana z zimnego powietrza i wtłaczana do strumienia kierowanego do VVR. W ten sposób odparowując tę ​​wodę, ochładzają się jeszcze bardziej.

Tek-s... my z żalem na pół ochłodziliśmy powietrze.
Teraz jak uregulować i ogólnie ogrzać.

Temperatura powietrza jest kontrolowana przez mieszanie gorącego powietrza z zimnym powietrzem.
W 737-800 cała uszczelniona część kadłuba jest podzielona na trzy strefy warunkowe: kokpit, przód i tył kabiny pasażerskiej. Z trzema zaworami miesza się ciepłą wodę.
W związku z tym w kokpicie na panelu sufitowym znajdują się trzy regulatory temperatury:

(oto zdjęcia poniżej)
Nad nimi znajdują się wskaźniki awarii odpowiednich kanałów urządzeń sterujących.
Jeszcze wyższy jest przełącznik mieszania gorącego powietrza.
U góry po lewej - urządzenie do monitorowania temperatury powietrza w przewodach i w kabinie.
W prawym górnym rogu znajduje się przełącznik do wyboru i dlaczego w rzeczywistości będziemy obserwować temperaturę.

Jeśli regulacja temperatury powietrza zawiedzie, same pakiety przestawią się na wydawanie jakiejś średniej temperatury, na przykład +24 stopnie.

W celu zaoszczędzenia powietrza w kabinie pasażerskiej zwykle pracują wentylatory recyrkulacji powietrza.
Oto ich przełączniki, które właśnie usiadły na następnym panelu od góry:

Wentylatory zasysają powietrze z przedziału pasażerskiego przez boczne panele dolne, następnie jest oczyszczane przez filtry i mieszane ze świeżym powietrzem z opakowań.
Powietrze w kokpicie jest zawsze dostarczane tylko świeże.

Poniżej przełączników, pośrodku, widać urządzenie pokazujące ciśnienie powietrza w przewodach.
Poniżej znajduje się przełącznik dwustabilny zaworu do dzwonienia lewego i prawego przewodu powietrza. Jak widać, powietrze z każdego silnika jest dostarczane do własnego pakietu, a APU jest podłączony do lewej linii.
Po bokach znajdują się przełączniki do włączania paczek.
Poniżej znajdują się komunikaty ostrzegawcze dotyczące usterek różnych części układu przygotowania powietrza.
A na samym dole – włączenie wyciągu powietrza z APU i silników.

Podsumowując, wejdziemy na terytorium systemu regulacji ciśnienia powietrza wewnątrz samolotu.
Powietrze wewnątrz kabiny dostarczane jest przez paczki pod stałym ciśnieniem.
Ciśnienie wewnątrz kabiny jest regulowane przez automatyczny system, który reguluje przepływ powietrza przez zawór wydechowy.
Znajduje się z prawej strony samolotu, mniej więcej pod tylnymi prawymi drzwiami (zakreślone na czerwono):


Zawór składa się z dwóch klap, które mogą być napędzane trzema różnymi silnikami elektrycznymi (jako rezerwa na wypadek awarii).

Na wypadek, gdyby ogólnie wszystko było źle, przewidziane są jeszcze dwa absolutnie awaryjne zawory czysto mechaniczne, które otwierają się, gdy określone ciśnienie wewnątrz kadłuba zostanie przekroczone w stosunku do zewnętrznego.
Oto zawory nad i pod zaworem wydechowym:

Jeśli nagle ciśnienie wewnątrz kadłuba stanie się niższe niż na zewnątrz, wówczas ujemne zawory różnicowe otworzą się i wyrównają tę różnicę, wpuszczając powietrze do samolotu:

Również w przypadku rozhermetyzowania pni na dachu pni znajdują się panele ochronne.
Jeśli nagle pojawi się zbyt duża różnica ciśnień między bagażnikiem a kabiną pasażerską, panele wycisną się i wypuszczą powietrze, aby wyrównać tę różnicę.
Jest to konieczne, aby podłoga kabiny się nie rozwijała.

Być może teraz pokrótce opowiedziałem o paczkach.

Do pracy silnika wewnętrznego potrzebne jest powietrze, które jest pobierane z atmosfery za pomocą specjalnego urządzenia - wlotu powietrza. O tym, czym jest wlot powietrza i dlaczego jest potrzebny, jakiego rodzaju się to dzieje i jak działa, a także prawidłowym doborze i wymianie tej części - przeczytaj artykuł.

Co to jest wlot powietrza?

Czerpnia (czerpnia) – element układu zasilania pojazdów z silnikami spalinowymi; rury o różnych kształtach, przekrojach i konstrukcjach do wlotu powietrza i jego ukierunkowanego doprowadzenia do filtra powietrza a następnie do zespołu gaźnika lub przepustnicy.

Wlot powietrza spełnia kilka funkcji:

• Dobór powietrza atmosferycznego (zimnego) do zasilania silnika;
• Dobór ciepłego powietrza do zasilania silnika w czasie zimnego rozruchu i podczas rozgrzewania (głównie w zimnych porach roku);
• Kierunkowy dopływ powietrza do filtra, niezależnie od jego lokalizacji (pozwala to na wygodne zlokalizowanie filtra i innych części układu zasilania);
• Niektóre rodzaje wlotów powietrza - ochrona układu napędowego silnika przed wnikaniem wody i brudu;
• W niektórych samochodach i podczas tuningu - pełni funkcję elementu dekoracyjnego.

Wloty powietrza są ważnymi elementami układu zasilania silnika, gdyż wielkość i stabilność dopływu powietrza do silnika zależy od ich konstrukcji, miejsca montażu oraz ogólnego stanu technicznego. Dlatego jeśli ta część się zepsuje, należy ją naprawić lub wymienić. Aby dokonać właściwego wyboru wlotów powietrza do samochodu, musisz zrozumieć ich rodzaje, konstrukcję i funkcje.

Rodzaje, konstrukcja i zastosowanie wlotów powietrza

Strukturalnie wszystkie wloty powietrza są takie same - jest to rura o przekroju okrągłym, prostokątnym lub bardziej złożonym, która jest montowana na obudowie filtra powietrza z jednej strony, a druga trafia w najwygodniejsze miejsce wewnątrz korpusu lub na zewnątrz samochód. Pod wpływem podciśnienia występującego w przewodzie dolotowym układu napędowego silnika powietrze jest zasysane przez zewnętrzną część dolotu, dostaje się do filtra, a następnie do układu.

Wloty powietrza można podzielić na dwie grupy w zależności od miejsca montażu w pojeździe:

• na wolnym powietrzu;
• Wewnętrzny.

Doloty zewnętrzne montowane są na zewnątrz karoserii - nad maską, nad dachem, za tylną powierzchnią kabiny itp. Do montażu wybiera się miejsce, w którym podczas ruchu pojazdu obserwuje się normalne lub podwyższone ciśnienie powietrza, unikając stref turbulencji (wirów) o obniżonym ciśnieniu.

Wloty wewnętrzne znajdują się w komorze silnika w pobliżu silnika. Do dostarczania powietrza do komory silnika wykorzystuje się otwory w masce, błotnikach lub innych częściach nadwozia. Te wloty powietrza są podzielone na dwa typy w zależności od ich przeznaczenia:

• Do wlotu zimnego powietrza;
• Do wlotu ciepłego powietrza.

Wloty pierwszego typu znajdują się w pewnej odległości od silnika, zapewniając dopływ powietrza do filtra o temperaturze otoczenia. Doloty drugiego typu znajdują się w najbardziej nagrzanych częściach silnika (zazwyczaj montowane bezpośrednio na kolektorze wydechowym), dostarczając ciepłe powietrze do filtra. System dwóch wlotów powietrza ułatwia zimową pracę silnika, przyspieszając jego rozgrzewanie. Z reguły taki system zawiera termostat z przepustnicą, zmieniając położenie, w którym można mieszać ciepłe i zimne powietrze, aby uzyskać optymalną temperaturę mieszanki paliwowo-powietrznej wchodzącej do cylindrów.

Schemat drogi powietrza układu zasilania silnika samochodu osobowego

Schemat ścieżki powietrza układu zasilania silnika samochodów ciężarowych

Czerpnie zewnętrzne i zimne dzielą się na dwie grupy w zależności od sposobu nawiewu:

• Bierny;
• Aktywny.

Pasywne czerpnie powietrza to proste urządzenia w postaci plastikowych lub metalowych rurek o różnych konfiguracjach, które zapewniają jedynie dopływ powietrza do filtra. Większość wlotów powietrza w samochodach i bardzo wiele ciężarówek ma tę konstrukcję. Po zewnętrznej stronie tych urządzeń mogą znajdować się różne urządzenia pomocnicze - „grzyby” do ochrony przed kurzem i brudem, rezonatory do tworzenia przepływu powietrza o określonej konstrukcji, kraty, żaluzje itp.

Aktywne wloty powietrza to bardziej złożone urządzenia, które nie tylko dostarczają powietrze do filtra, ale także rozwiązują jedno lub więcej zadań pomocniczych. Najczęściej spotykane są dwa rodzaje aktywnych wlotów powietrza:

• Monocyklony to wloty powietrza z zawirowywaczami (łopatki nieruchome umieszczone w poprzek osi strumienia powietrza), które zapewniają rotację strumienia powietrza w celu dodatkowego oczyszczenia z kurzu (dzięki siłom odśrodkowym) i lepszego wypełnienia układu elektroenergetycznego. Przykładem monocyklonu jest typowy grzybkowy czerpnia powietrza ciągników MTZ, w kilka cyklonów wyposażone są również nowoczesne czerpnie samochodów ciężarowych przeznaczonych do pracy w warunkach zapylonych;
• Wloty obrotowe to urządzenia, po zewnętrznej stronie których zamontowany jest obrotowy bęben siatkowy z wirnikiem i zawirowywaczem. Bęben wprawia się w ruch obrotowy pod wpływem napływającego strumienia powietrza, dzięki czemu duże zanieczyszczenia są odsiewane i w układzie zasilającym powstaje wirowy strumień powietrza. Również obrót zapewnia samooczyszczanie zewnętrznej powierzchni bębna z zakleszczonych cząstek zanieczyszczeń, dlatego urządzenia te są stosowane w samochodach i różnych urządzeniach (ciągniki, kombajny) eksploatowanych w warunkach dużego zapylenia.

Oba te wloty powietrza, jak i wszystkie wloty z siatką na wlocie, są uważane za filtry gruboziarniste, które eliminują wnikanie dużych cząstek (kamieni, trawy itp.) do układu zasilającego i znacznie wydłużają żywotność filtr powietrza.

Wloty powietrza specjalnego przeznaczenia - fajki (snorkel) są przydzielane w osobnej grupie. Urządzenia te znajdują zastosowanie w pojazdach terenowych i innym sprzęcie, który podczas eksploatacji musi pokonywać głębokie bariery wodne i poruszać się w terenie (sprzęt wojskowy, samochody rajdowe). Fajka to szczelna rurka umieszczona na poziomie dachu samochodu – umiejscowienie w najwyższym punkcie auta zapewnia ochronę przed wodą i brudem. Standardowo fajki wyposażone są w obrotowe wloty, które można wysuwać w kierunku lub w kierunku pojazdu, mają siatkę i mogą być wyposażone w części pomocnicze (do odprowadzania wody, zawirowania powietrza itp.).

Wlot powietrza na kapturze

Wreszcie istnieje duża grupa wlotów powietrza do masek do samochodów osobowych, które pełnią dwie funkcje - formowanie ukierunkowanego przepływu powietrza oraz dekorację. Jednostki te są dostępne w różnych wersjach i nadają nowy wymiar wyglądowi samochodu, jednocześnie zapewniając intensywny dopływ powietrza do komory silnika lub bezpośrednio do wewnętrznego wlotu powietrza. Ale dziś rozpowszechniły się również czysto dekoracyjne wloty powietrza, które pomagają nadać samochodowi bardziej agresywny, sportowy wygląd, ale nie mają praktycznie żadnego wpływu na działanie toru powietrza w jego układzie napędowym.

Pytania doboru i wymiany wlotów powietrza

W czasie eksploatacji pojazdu wlot powietrza nie jest poddawany dużym obciążeniom, jednak może ulec uszkodzeniu w wyniku uderzeń (szczególnie podatnych na wloty zewnętrzne samochodów ciężarowych, ciągników i innych urządzeń) lub drgań lub utraty swoich właściwości na skutek na starzenie (szczególnie podatne są na to części z tworzyw sztucznych). W przypadku awarii część należy wymienić, w przeciwnym razie tryb pracy silnika może zostać zakłócony, intensywność zapychania się filtrów itp. może wzrosnąć.

Należy wybierać tylko wloty powietrza na wymianę, które są odpowiednie dla pojazdu lub ciągnika - jest to łatwe, patrząc na typ i numer części. Wymiana jest możliwa tylko w przypadkach, gdy te same części są używane w różnych pojazdach - na przykład wloty wszystkich pojazdów KAMAZ, "grzyby" do wlotów powietrza, monocyklony i obrotowe wloty wielu ciągników i ciężarówek itp.

Wymiana wlotu zazwyczaj sprowadza się do demontażu starej części i zamontowania nowej, co wymaga odkręcenia kilku śrub, demontażu kilku zacisków i wyjęcia jednej lub dwóch uszczelek. Podczas montażu należy zwrócić uwagę na prawidłowy montaż uszczelek oraz zapewnić jak najbardziej hermetyczny montaż w celu uniknięcia przecieków powietrza przez szczeliny. Wszelkie prace należy wykonywać zgodnie z instrukcją naprawy i konserwacji samochodu.

Wybór czerpni dekoracyjnej sprowadza się do doboru części odpowiedniej do miejsca montażu i wyglądu. Dolot można montować na różne sposoby, m.in. bez przewiercania maski i innych części karoserii - w każdym przypadku postępuj zgodnie z załączoną instrukcją.

Przy odpowiednim doborze i wymianie wlotu powietrza silnik otrzyma wymaganą ilość powietrza i będzie pracował normalnie w każdych warunkach.

Silniki KAMAZ do pracy wymagają dużej ilości powietrza, dlatego wyposażone są w wysokowydajny układ zasilania, w którym za doprowadzenie powietrza odpowiada specjalny element, wlot powietrza. Przeczytaj o układzie zasilania diesla i wlocie powietrza, jego roli, budowie i działaniu w tym artykule.

Rola układu zasilania powietrzem silnika wysokoprężnego

Spalanie dowolnego paliwa jest możliwe tylko w obecności powietrza, które służy jako źródło tlenu niezbędnego do spalania. Dlatego silnik zawiera system zasilania powietrzem, który rozwiązuje kilka problemów:

Dobór powietrza z atmosfery;
. Oczyszczanie powietrza z zanieczyszczeń;
. Dopływ i dystrybucja powietrza do butli.

Należy zauważyć, że często układ zasilania powietrzem nie jest rozdzielany na osobny układ, ale traktowany jest jako jeden z elementów układu zasilania silnika, w skład którego wchodzi również układ paliwowy. Układ wydechowy współdziała również z układem elektroenergetycznym, który działa jako źródło podciśnienia dla pracy niektórych jednostek. Ale tutaj wygodniej będzie osobno rozważyć układ zasilania powietrzem silnika.

Urządzenie i działanie układu nawiewu

Układ zasilania powietrzem silników KAMAZ ma proste urządzenie, zawiera kilka głównych elementów:

Wlot powietrza i rura wlotu powietrza (w niektórych modelach);
. foka;
. Filtr powietrza z wlotem i wylotem powietrza;
. Wlot powietrza do silnika;
. Rura ssąca kurz z filtra powietrza;
. W niektórych modelach - turbosprężarka (a dokładniej tylko jej część kompresorowa).

System działa w następujący sposób: powietrze atmosferyczne dostaje się do filtra przez wlot powietrza przez kanał powietrzny, gdzie jest oczyszczane z kurzu, a następnie kierowane albo bezpośrednio do cylindrów silnika, albo najpierw do turbosprężarki, a następnie pod ciśnieniem do cylindrów. Jednocześnie układ zasilania powietrzem współdziała z układem wydechowym w dwóch miejscach: po pierwsze filtr powietrza jest podłączony do rury wydechowej, a po drugie spaliny zapewniają obrót turbosprężarki.

Należy pamiętać, że pojazdy KAMAZ wykorzystują trzy schematy budowy układu zasilania powietrzem silnika:

Z pionowym filtrem powietrza – taki schemat był stosowany w starszych modelach ciężarówek, wymagał zastosowania zaawansowanego systemu kanałów powietrza, ponieważ filtr był zwykle montowany dość nisko w stosunku do silnika;
. Z poziomym filtrem powietrza i wysokim wlotem powietrza (na długim kanale powietrznym) - obecnie najpopularniejszy schemat, w którym filtr znajduje się tuż nad silnikiem, a wlot powietrza jest zainstalowany z tyłu kabiny;
. Z poziomym filtrem powietrza i nisko położonym wlotem powietrza - ten schemat jest stosowany w wywrotkach, wlot powietrza jest instalowany bezpośrednio na filtrze powietrza i znajduje się w przestrzeni między kabiną a przodem platformy zrzutu.

Niektóre szczegóły dotyczące systemu doprowadzania powietrza wymagają bardziej szczegółowego opisu.

Szpachlówka. Konieczność i znaczenie tej części jest podyktowane cechami konstrukcyjnymi kabiny pojazdów KAMAZ. Zazwyczaj wlot powietrza montowany jest bezpośrednio na kabinie, w jej tylnej części, a filtr powietrza i jego kanał wlotowy na ramie. Ale kabina w KAMAZ pochyla się do przodu, co uniemożliwia sztywne połączenie wlotu powietrza z kanałem wlotowym filtra. Dlatego pomiędzy wlotem powietrza a kanałem wlotu powietrza do filtra przewidziano uszczelkę, która zapewnia szczelność połączenia w pozycji transportowej (opuszczonej) kabiny. W niektórych modelach ciężarówek Kama (na przykład w wywrotkach KAMAZ-55111) wlot powietrza ma niewielką wysokość i jest instalowany bezpośrednio na filtrze, więc nie ma w nich uszczelnienia.

Filtr powietrza. W pojazdach KAMAZ, a także w większości innych ciężarówek krajowych stosowany jest dwustopniowy filtr suchego powietrza. Pierwszy stopień jest odśrodkowy, pył jest oddzielany dzięki siłom odśrodkowym, które występują podczas obrotu bębna (wprawiany jest w ruch obrotowy przez nadchodzący strumień powietrza). Pył gromadzony jest w leju zasypowym, usuwany jest rurociągiem o małym przekroju połączonym z rurą wydechową - w rurze wydechowej powstaje rozrzedzenie powietrza (spaliny), dzięki któremu pył ​​jest odsysany z filtra. Drugi stopień filtra to standardowy papierowy wkład filtracyjny, który w przypadku zabrudzenia można szybko wymienić.

Kanał wlotowy silnika. Jest to system kanałów powietrznych, które doprowadzają oczyszczone powietrze do każdego z cylindrów. Zazwyczaj kanały powietrzne znajdują się w zawaleniu silnika, z boku cylindrów.

Osobno opowiem o wlotach powietrza używanych w pojeździe KAMAZ.

Przeznaczenie i rola wlotu powietrza w układzie zasilania silnika KAMAZ

Jak nazwa wskazuje, czerpnia powietrza odpowiada za pobranie powietrza z atmosfery i dostarczenie go do filtra powietrza. Tu jednak pojawia się pytanie – dlaczego ciężarówka potrzebuje specjalnego wlotu powietrza, skoro tak wiele samochodów, zwłaszcza samochodów, działa dobrze bez tej części? W rzeczywistości wlot powietrza w pojazdach KAMAZ odgrywa ważną rolę, a jego konieczność wynika z konstrukcji i eksploatacji pojazdu.

Zazwyczaj ciężarówki jeżdżą w trudnych warunkach – przy dużym zapyleniu, błocie itp. Dlatego doprowadzenie powietrza do silnika należy przeprowadzić w taki sposób, aby jak najmniej kurzu, brudu, owadów itp. dostało się do filtra i do układu zasilania. Właśnie ten problem rozwiązuje wlot powietrza, zwykle znajduje się on w „najczystszym” miejscu - za kabiną. Tutaj dzięki turbulencji powietrze zawiera mniej zanieczyszczeń, a jego ilość jest wystarczająca do normalnej pracy silnika, w tym z turbosprężarką.

Dzięki obecności wlotu powietrza łatwo rozwiązana jest również kwestia umiejscowienia filtra i innych elementów doprowadzenia powietrza do silnika - można je zamontować w dowolnym dogodnym miejscu, co nie wpływa negatywnie na ich działanie. Tak więc obecność wlotu powietrza rozwiązuje jednocześnie kilka problemów o różnym charakterze, od tego zależy normalna praca silnika, a także stan filtra i innych części układu zasilania.

Rodzaje, rozmieszczenie i działanie czerpni KAMAZ

Do chwili obecnej istnieją trzy główne typy wlotów powietrza KAMAZ:

Klasyczne okrągłe wloty powietrza montowane na kabinie;
. Nowoczesne wloty powietrza o przekroju prostokątnym („płaskie”), montowane na kabinie;
. Krótkie wloty powietrza montowane bezpośrednio na filtrze.

Wloty powietrza wszystkich typów są bardzo prosto rozmieszczone i zawierają minimum części.

Okrągłe czerpnie składają się z rurki (kanału powietrznego), w górnej części której zamontowana jest właściwa czerpnia - zaślepka lub daszek zwiększający powierzchnię wlotu. Wlot jest koniecznie zamknięty siatką, która zapobiega przedostawaniu się do systemu dużych zanieczyszczeń, kamieni, owadów, liści itp.

Oprócz zwykłych wlotów powietrza cylindryczne, obrotowe, wykonane w formie bębna zamontowanego na kanale powietrznym. Obracając się, taki bęben działa jak filtr odśrodkowy, który usuwa mniej lub bardziej duże zanieczyszczenia, zapobiegając ich utknięciu w filtrze siatkowym. Obrót bębna zapewnia nadchodzący strumień powietrza.

Obecnie jednak coraz częściej stosuje się nowoczesne płaskie wloty powietrza, które zajmują minimalną przestrzeń za kabiną, a jednocześnie zapewniają efektywny wyciąg powietrza z atmosfery. Istnieją dwa rodzaje takich wlotów powietrza:

Do montażu poziomego;
. Do montażu pionowego.

Różnica między tymi częściami polega na położeniu wlotu, który znajduje się tak, że po zamontowaniu wlotu powietrza „wygląda” w bok, czyli powietrze jest pobierane z prawej lub lewej strony kabiny. Niezależnie od lokalizacji wlot zamknięty jest kratką ochronną (plastikową lub metalową) lub roletami.

Obecnie coraz częściej stosowane są wloty powietrza wykonane z tworzywa sztucznego – są niezwykle tanie, niezawodne i wydajne. A w przypadku awarii można je szybko i bez dodatkowych kosztów wymienić.