叉车空--空中冷发动机进气系统解读

叉车空_空中冷发动机的进气系统由进气口、进气消声器、空气预滤器、空气滤清器、进气阻力报警器、涡轮增压器、空_空中冷器和进气管路组成。空气从进气口进入进气消声器，再经空气预滤器和空气滤清器滤清后，进入涡轮增压器增压，增压后的高温空气由空_空中冷器冷却到足够低的温度后进入汽缸，便可提高发动机动力性能和经济性。本文主要介绍我公司研制的叉车空_空中冷发动机进气系统主要部件的作用和技术要求。

1. 进气口

空气滤清器进气口位置应尽量远离高温零部件。进气口若处于高温位置，将增加进气温度、减小进气密度，同时增加尾气烟度和冷却系统散热量，并可引起发动机功率下降、温度升高。

进气口应可防水，否则若有水进入，会造成纸质滤芯短暂堵塞，导致进气阻力增大（甚至超过极限值）。在寒冷的天气进气口若进入雨雪，可造成滤芯结冰，从而阻塞或切断进气通道。通常在进气口上安装一个防雨帽，内装滤网，以阻挡较大颗粒灰尘进入进气道。

进气口的位置应远离地面、轮胎和排气管道，以避免吸入灰尘、泥土、尾气或飞溅物。

图1 空气预滤器

2.进气消声器

为减小进气噪声，内燃叉车可采用进气消声器。进气消声器安装后，应保证发动机进气阻力不高于允许极限值。

3.空气预滤器

当叉车在重度灰尘环境下工作时，应在空气滤清器前端安装1个空气预滤器（见图1）。带有灰尘和杂质的外界空气经空气预滤器过滤后，将灰尘和杂质收集在灰尘储存器中，灰尘储存器可间歇或连续地将灰尘从排尘口排出。为防止空气滤清器过早堵塞，需要经常排空灰尘储存器中的灰尘。空气预滤器不仅可以滤除90％的灰尘和杂质，还可延长空气滤清器滤芯的更换周期。

图2 空—空中冷系统

4.空气滤清器

空气滤清器的作用是将经空气预滤器过滤后空气中剩余灰尘过滤出来。选择空气滤清器时，应满足过滤效率高、使用寿命长、气流阻力小的要求。

2级干式空气滤清器中的次级滤芯过滤面积较小，主要用于过滤颗粒稍大的灰尘。其应尽可能安装在接近发动机进气歧管或涡轮增压器进气口处，这样可以在空气滤清器或进气管道损坏时保护发动机。

滤芯的密封有端面密封和径向密封2种形式，端面密封滤芯的维护比较麻烦，应优先选用径向密封的空气滤清器。

空气滤清器额定流量应大于发动机的最大进气量。同时还要考虑其通用性和外形尺寸对安装的影响。安装空气滤清器的支架应坚固、可靠，其滤芯和灰尘储存器安装位置应便于拆装和保养。

图3 T形卡箍

5.进气阻力指示器

进气阻力指示器分为机械式和电子式2种，其作用是用来提示空气滤清器滤芯发生堵塞。叉车发动机进气系统常用电子式进气阻力指示器。

6.涡轮增压器

使用涡轮增压器可提高发动机进气量，从而增大了发动机的功率和扭矩，同时也可增加发动机的排放量。

7.空_空中冷器

空_空中冷器的作用就是利用空气作热交换介质，将增压后的高温进气冷却到足够低的温度，以满足排放法规要求，同时提高发动机动力性和经济性。

(1) 结构

空_空中冷系统如图2所示。空-空中冷器一般有管带式和板翅式2种结构。板翅式中冷器与管带式中冷器比较，具有传热效率高、结构紧凑、轻巧、适应性广等特点，应优先选用。

(2) 布置形式

空-空中冷器有串联和并联2种布置形式。空_空中冷器串联连接时，其应位于水散热器与机油散热器之间，并对中冷器与水散热器和机油散热器的间隙进行密封，且芯部不能互相遮挡。

空_空中冷器并联连接就是将空_空中冷器、水散热器和机油散热器并联在同一平面上。并联布置具有风阻小、散热效率高等优点，所以应优先采用。

(3) 技术要求

增压后的进气经空_空中冷器冷却后，其进入进气歧管的温度不得超过发动机进气技术参数限值（可比环境温度高出35 ℃以下）。空_空中冷系统中所有零部件所含杂质总和不得超过90 mg，且杂质粒径最大不得超过1.6 mm。

8.进气管路

(1)外径尺寸

空_空中冷发动机进气管路直径，应根据发动机的进气压降和瞬态响应情况确定。若进气管路直径太大，节气门的响应会减慢。一般取进气岐管的外径尺寸作为进气胶管的内径尺寸。

(2)材质

进气胶管要有足够的强度、刚度和柔韧性，且能在高温、高压的环境下工作。为此，推荐中冷器两侧使用内带Nomex （尼龙）纤维增强、外带增强保护钢丝的硅胶管。

进气管路的布置应尽量顺畅，减少弯头。从涡轮增压器压缩机出来的气体温度一般高于200 ℃，为此硬管和弯头不宜使用耐高温性能差的铝管，而应使用镀铝钢管或不锈钢管。

(3)管箍

硬管和胶管间要用T形卡箍（见图3）抱紧。T形卡箍具有360°密封作用且不损伤胶管，并能在很宽的温度范围内提供恒定紧固力。

5t叉车空_空中冷发动机进气系统的主要部件，按照上述技术要求配置后，经检测其进气阻力为2.5 kPa，系统压降为28 kPa，进气岐管进气温度与环境温度之差为28 ℃，所有试验数据均优于发动机厂家要求，取得了很好效果。

(作者地址：浙江临安经济技术开发区江环路88号   浙江杭叉工程机械集团股份有限公司重装叉车研究所