Рис. 1.5. Схема роторно-лопастного нагнетателя: а - с двумя лопастями; б -  с тремя лопастями.

Рис. 1. 5. Схема роторно-лопастного нагнетателя: а - с двумя лопастями; б -  с тремя лопастями.

Рис. 1. 6. Трехлопастные роторы: а - с прямой лопастью; б - с винтовой ло пастью.

При вращении роторов в направлении, указанном стрелками, в полости К будет создаваться разрежение. Воздух заполнит объем F между ротором и корпусом. Ротор не сжимает воздух, а переносит его и выталкивает в полость D, при этом происходит сжатие воздуха. Ротор нагнетателя изготовляют из алюминиевых сплавов. Корпус нагнетателя обычно выполняют из того же мате­риала. Это делают для того, чтобы при нагревании иметь примерно одинаковое расширение и сохранить первоначальные минимальные зазоры между роторами и корпусом.

Частота вращения роторов 100—6000 об/мин, при этом скорость на периферии ротора не более 40 м/с. Между коленчатым валом дви­гателя и валами роторов ставят ускоряющую передачу и упругую муфту. Для реверсивных двигателей на нагнетателе устанавливают специальные золотники, которые позволяют сохранить постоянное направление движения воздуха при реверсе двигателя.

Роторно-лопастные насосы или ротативные нагнетатели по срав­нению с поршневыми имеют меньшие размеры и создают более равно­мерную подачу воздуха. Их недостаток - большой уровень шума при работе насоса, возникающий из-за пульсирующего характера подачи воздуха, а также перетекание воздуха через зазоры из на­гнетательной полости во всасывающую. Для уменьшения шума ста­вят глушители на всасывании, звуковую изоляцию на ресиверах и применяют винтовые роторы, у которых лопасти образуют винтовую поверхность (рис. 8. 7).

Поршневые насосы применяют в малооборотных двухтактных двигателях для продувки и наддува (при комбинированной системе наддува). Они приводятся в действие или от специального кривошипа коленчатого вала, или через балансир от крейцкопфа рабочего ци­линдра. В первом случае двигатель обслуживается одним насосом типа «тандем» двойного действия. Во втором случае продувочный насос обеспечивает воздухом только один или два смежных цилиндра.

Подпоршневые насосы, или подпоршневые полости, в современных мощных крейцкопфных двухтактных двигателях используют в качестве дополнительных наддувочных агрегатов. Насосное устройство (рис. 1. 7) имеет всасывающие 3 и нагнетательные 4 клапаны, диаф­рагму, отделяющую полость насоса от картера, сальник 1, через который проходит шток поршня. Всасывающие клапаны могут принимать воздух из атмосферы при параллельном наддуве или от газотурбокомпрессора 5 при последовательном. При сжигании тяжелого топлива необходимо изолировать полость рабочего цилиндра от картера, чтобы избежать загрязнения циркуляционного масла смолами и кислотными соединениями, которые откладываются на Стенках цилиндра. Диафрагмы 2 с сальниками образуют замкнутые полости под рабочими поршнями, удобные для использования в ка­честве продувочных насосов.

Рис. 1. 7. Подпоршневой насос двигателей фирмы МАН KZ 70/120

При сжатии воздуха в ком­прессоре повышается его температура, поэтому в конце сжатия плот­ность воздуха, а значит, и р_е возрастают непропорционально давле­нию. Охлаждение воздуха после компрессора позволяет увеличить его плотность и, следовательно, массу заряда, сжечь больше топлива и повысить мощность двигателя. Охлаждение заряда улучшает усло­вия работы деталей ЦПГ за счет понижения температуры, что по­зволяет повысить р_е до 1, 4—2, 5 МПа без повышения допустимых значений теплонапряженности.

Особенно большое значение имеет охлаждение воздуха при повышенном наддуве, когда температура в компрессоре в конце сжатия возрастает до 120—150 °С. Расчеты показывают, что при охлажде­нии наддувочного воздуха на каждые 10 °С снижения температуры можно повысить мощность двигателя на 1, 5—2, 5 % и несколько уменьшить удельный расход топлива. Промежуточное охлаждение воздуха снижает среднюю температуру газов за цикл и дает возмож­ность при повышении мощности путем наддува сохранить прежнюю теплонапряженность цилиндра, поршня и крышки.

На современных двигателях воздух охлаждается с помощью воз­духоохладителей с большой поверхностью охлаждения, встроенных в ресивер наддувочного воздуха. На дизелях 5Д-50 и 9Д-100 приме­няют холодильники с плоскими оребренными трубками, по которым циркулирует вода; трубки расположены в шахматном порядке с малым шагом.

Воздухоохладители прокачивают забортной водой, байпасная труба с клапаном позволяет регулировать температуру воздуха путем изменения количества воды, протекающей через охладитель. Площадь поверхности охлаждения воздухоохладителя позволяет охладить воздух до температуры, на 10°С превышающей темпера­туру забортной воды. Во время эксплуатации двигателя температуру воздуха после охладителя регулируют так, чтобы она была на не­сколько градусов выше температуры точки росы. Это дает возможность избежать конденсации водяных паров, находящихся в воз­духе, так как в противном случае конденсат с поверхности трубок охладителя уносится потоком воздуха в цилиндр и смешивается с цилиндровым маслом, ухудшая его свойства, что приводит к по­вышенному износу деталей ЦПГ. Для определения минимально допустимой температуры наддувочного воздуха пользуются спе­циальными таблицами, по которым в зависимости от давления над­дува, температуры и влажности окружающего воздуха определяют «точку росы» и, изменяя количество воды, протекающей через хо­лодильник, обеспечивают необходимую температуру воздуха в ре­сивере, При пуске двигателя и работе на малых ходах воздух не охлаждают и всю воду направляют в обход воздухоохладителя по байпасной трубе.

Контроль за работой системы наддува осуществляется по следу­ющим параметрам: давлению и температуре продувочного воздуха в ресивере двигателя p_s и t_s; перепаду давления воздуха до и после приемного фильтра нагнетателя; температуре выпускных газов перед турбиной t_г; частоте вращения ротора турбины n_т. Частота вращения ротора, давление воздуха в ресивере и температура выпускных газов зависят от режима работы дизеля и для режима полного хода указы­вается в формуляре двигателя.

Отклонение n_тот нормального значения указывает на закоксование выпускных и продувочных окон дизеля и на загрязнение про­точной части газотурбонагнетателя. Снижение p_s при неизменной n_т свидетельствует о загрязнении проточной части центробежного на­гнетателя. Масло попадает на поверхность колеса вместе с воздухом из машинного отделения и за счет разрежения подсасывается из си­стемы смазки подшипника. Масляные отложения делают поверх­ности проточной части шероховатыми, что приводит к уменьшению скорости воздуха и падению давления. Для удаления масляных от­ложений один - два раза в сутки на поверхность рабочего колеса на­гнетателя подают воду или дизельное топливо. Вода или топливо (0, 5—1 л за один раз) подаются из специального бачка, установлен­ного над нагнетателем, в его приемную полость. Очистка происходит под действием центробежной силы, возникающей при попадании жидкости на рабочее колесо компрессора. Через 6 - 8 тыс. ч работы во время профилактического ремонта вскрывают нагнетатель и промывают проточную часть горячим конденсатом (температура около 80°С).