Компрессорный двигатель принцип работы: Запчасти для иномарок онлайн в магазине Exist.ru

Содержание

Двигатель с компрессором: устройство, преимущества и недостатки

После появления первых ДВС главной задачей конструкторов и инженеров с самого начала стало повышение производительности силовой установки. Другими словами, основной целью является увеличение мощности двигателя. Как известно, самым простым способом становится решение физически увеличить рабочий объем двигателя и количество цилиндров. Двигатель «засасывает» из атмосферы больше воздуха, в результате можно сжигать больше горючего.

Решить задачу позволяет принудительное нагнетание воздуха в цилиндры под давлением. Для нагнетания воздуха на многих ДВС используется турбонаддув, еще одним решением является компрессор (нагнетатель механический). В этой статье мы рассмотрим, как устроен и работает автомобильный компрессор на двигатель, а также какие плюсы и минусы имеет компрессорный двигатель.

Компрессор на атмосферный двигатель

Начнем с того, что установка компрессора (нагнетателя) во впускной системе двигателя позволяет добиться подачи нужного количества воздуха для сжигания большего количества топлива. Если просто, компрессор-устройство, которое способно создать на выходе давление, которое будет больше атмосферного.

С этой задачей справляются как обычные механические нагнетатели, так и турбокомпрессор. При этом главным отличием турбонагнетателя от компрессора является то, что турбокомпрессор раскручивается за счет выхлопных газов, в то время как механический компрессор приводится от коленвала двигателя.

Как за счет компрессора происходит увеличение мощности двигателя

Атмосферный двигатель внутреннего сгорания осуществляет забор воздуха снаружи в тот момент, когда поршень в цилиндре движется вниз и создается разрежение, в результате чего воздух засасывается в камеру сгорания. Количество поступающего воздуха физически ограничено рабочим объемом, который имеет цилиндр и камера сгорания. После этого воздух смешивается с топливом в определенных пропорциях, после чего заряд (топливно-воздушная смесь) сгорает в цилиндрах.

Если учесть, что объем двигателя не меняется, тогда воздух нужно подавать принудительно под давлением. Это и есть главная задача компрессора. Компрессоры создают давление во впуске, нагнетая воздух в цилиндры. В этом случае остается только впрыснуть больше топлива, после чего такая смесь эффективно горит и отдает энергию поршню. На практике, нагнетатель способен поднять мощность мотора на 35-45%, отмечается около 30% процентов прироста крутящего момента по сравнению с точно таким же атмосферным аналогом.

Механический нагнетатель: устройство компрессора на двигатель автомобиля и принцип работы

Как уже было сказано выше, механические компрессоры приводятся в действие от коленчатого вала. Чаще всего для этого используется приводной ремень. Что касается компрессора, в его основе лежит ротор, который создает давление воздуха.

При этом компрессор должен вращаться быстрее коленвала ДВС. Для этого ведущая шестерня изготавливается большей по размеру, чем шестерни компрессора. Компрессор вращается с частотой около 50 тыс. об/мин., поднимая давление PSI с 6 до 9 до дюймов на квадратный дюйм. С учетом того, что атмосферное давление составляет около 14.7 фунтов на квадратный дюйм, компрессор увеличивает подачу воздуха фактически в половину.

За охлаждение отвечает интеркулер, который бывает воздушным и жидкостным. Интеркулеры представляют собой радиатор, куда попадает горячий сжатый воздух после выхода из компрессора для охлаждения.

Виды механических компрессоров

Механические компрессоры, которые устанавливаются на двигатель внутреннего сгорания:

  • роторный компрессор,
  • двухвинтовой нагнетатель;
  • центробежный компрессор;

Основные отличия заключаются в том, как реализована подача воздуха. Компрессор роторный и двухвинтовой имеют в своем устройстве разные типы кулачковых валов. Центробежный нагнетатель оборудован крыльчаткой, которая затягивает воздух вовнутрь. Также отметим, что в зависимости от размеров и типа нагнетателя напрямую зависит его эффективность.

  • Например, роторные компрессоры обычно имеют большие размеры и ставятся сверху на двигатель. В основе лежит большой ротор. При этом данное решение отличается меньшей эффективностью, чем аналоги, так как вес автомобиля сильно увеличивается и создается прерывистый поток воздуха со «всплесками», а не постоянный и стабильный.
  • Двухвинтовой компрессор работает по принципу проталкивания воздуха через пару меньших по размеру роторов, похожих на червячную передачу. В результате работы воздух попадает в полости между лопастями роторов. Затем воздух сжимается внутри корпуса роторов.

Эффективность такого решения выше, однако стоимость нагнетателя боле высокая, конструкция сложнее и менее ремонтопригодна. Также двухвинтовой компрессор шумный, необходимо глушить характерный свист выходящего под давлением воздуха при помощи дополнительных решений.

  • Если рассматривать центробежный компрессор, это решение отличается от аналогов наличием крыльчатки, которая похожа на ротор. Крыльчатка сильно раскручивается, подавая воздух в корпус компрессора. При этом за крыльчаткой воздух движется с высокой скоростью, но еще находится под низким давлением.

Чтобы поднять давление, воздух проходит через диффузор. Указанный диффузор представляет собой лопатки, расположенные вокруг крыльчатки. В результате поток воздуха после прохождения через диффузор начинает двигаться с малой скоростью, но уже под высоким давлением. Такой компрессор самый эффективный, легкий и небольшой по размерам. Их можно установить перед мотором, а не на двигателе сверху.

Преимущества и недостатки компрессора на двигатель

Итак, начнем с очевидных плюсов. Прежде всего, это увеличение мощности двигателя. Также следует выделить относительную простоту и дешевизну монтажа с минимальными переделками впускной системы по сравнению с установкой турбонаддува. Еще следует выделить отсутствие турбоямы благодаря прямой связи механического нагнетателя с коленвалом.

При этом компрессоры в зависимости от типа могут демонстрировать разную эффективность. Одни дают ощутимый прирост мощности на «низах» (коленвал вращается с небольшой частотой), тогда как другие увеличивают мощность на средних и высоких оборотах. Как правило, роторный компрессор и двухвинтовой рассчитан на низкие обороты, центробежные компрессоры хорошо работают на высоких.

  • Теперь перейдем к недостаткам компрессоров. Главным минусом принято считать отбор мощности у двигателя, так как компрессор приводится от коленвала. На практике компрессор забирает до 20% мощности мотора. Получается, общая прибавка до 50% в реальности является фактическим увеличением мощности на 25-30%.

Также установка компрессора означает, что двигатель начинает испытывать более высокие нагрузки. Такой мотор должен быть изготовлен с использованием рассчитанных на такие увеличенные нагрузки частей, что позволяет реализовать необходимый запас прочности.

В результате изготовление такого ДВС получается более затратным, автомобиль с компрессором стоит изначально дороже атмосферных версий. Еще нужно учитывать, что компрессор также нуждается в обслуживании, что увеличивает общие расходы на содержание ТС.

Подведем итоги

Как видно, механические нагнетатели являются одним из доступных и экономически обоснованных способов увеличения мощности атмосферного мотора. Как правило, данное решение остается востребованным в различных видах автоспорта, при создании уникальных проектов, во время постройки эксклюзивных спортивных авто и т.д.

Производители компрессоров часто предлагают готовые «киты» под ключ, что позволяет быстро установить компрессор на конкретную модель автомобиля с минимальными доработками. Для любителей тюнинга и форсирования двигателя такое решение во многих случаях более оправдано по сравнению с установкой турбонаддува на атмосферный мотор.

Например, успешно реализованная связка компрессор + турбина вполне способна заставить двигатель работать таким образом, когда компрессор обеспечивает нужную тягу «на низах», убирая турболаг (турбояму), затем после раскручивания двигателя подключается турбина. Практической реализацией такой схемы является двигатель Volkswagen 1. 4 TSI.

Выбор механического нагнетателя или турбокомпрессора. Конструкция, основные преимущества и недостатки решений, установка на атмосферный тюнинговый мотор.

Какие основные преимущества и недостатки имеет турбированный бензиновый двигатель. Плюсы и минусы бензинового турбомотора, эксплуатация, рекомендации.

Устройство турбокомпрессора, главные элементы конструкции, выбор турбины. Преимущества и недостатки бензиновых и дизельных двигателей с турбонаддувом.

От чего зависит срок службы турбонагнетателя дизельного ДВС. Особенности и рекомендации касательно эксплуатации и ремонта турбин с изменяемой геометрией.

Самостоятельная проверка турбокомпрессора дизельного двигателя. Проверка нагнетателя без снятия. Наличие масла в корпусе турбины, люфт вала, крыльчатка.

Назначение и конструкция турбокомпрессора дизельного мотора. Принцип работы турбонагнетателя, особенности использования турбины на дизельном ДВС.

Прокачать «сердце» автомобиля, усилить его движущую мощь хочет каждый автолюбитель. Есть несколько способов для получения заметного результата, но самым простым и распространенным является оборудование двигателя наддувом воздуха. Благодаря этому простому методу, можно добиться значительной прибавки лошадиных сил без увеличения рабочего объема, что в последнее время активно применяется большинством зарубежных автопроизводителей. Самыми распространенными являются турбокомпрессоры и приводные нагнетатели, которые на первый взгляд очень похожи, но в действительности имеют различия в конструкциях, тем самым оказывая разное влияние на характер автомобиля.

Чтобы понять, как работает эта система, не нужна специальная подготовка. Всё довольно просто: в цилиндры подается дополнительная порция воздуха, которая создает положительное давление на впуске. Это изменение отслеживается системой управления двигателем, которая настроена на приготовление рабочей смеси оптимального состава, что заставляет ее увеличить подачу топлива. В итоге мы получаем состав, при сгорании которого выделяется больше энергии, что и приводит к повышению мощности двигателя.

Рассмотрим основные отличия данных систем. Источником энергии для турбокомпрессоров являются отработанные газы двигателя, которые вращают турбинное колесо устройства. В отличие от них, приводные нагнетатели используют механическую передачу от коленвала двигателя. Поэтому производительность наддува находится в прямой зависимости от частоты вращения мотора, то есть компрессор в любой момент обеспечивает необходимую подачу воздуха.

Типы приводных нагнетателей

За последние сто лет было создано много типов приводных нагнетателей, но в современном автомобилестроении применяются чаще всего только три разновидности: роторные, винтовые и центробежные. Подача воздуха в первых двух видах производится при помощи двух цилиндрических вращающихся роторов особой формы, а в третьем — лопатками крыльчатки.

Роторные компрессоры

Ключевыми характеристиками роторных компрессоров является простота конструкции, большой срок эксплуатации, уравновешенность, высокая чистота подаваемого воздуха и положительная зависимость давления воздуха за компрессором от частоты вращения роторов. Эта особенность важна при работе двигателя в часто меняющихся режимах. Воздух в рабочей полости компрессора не сжимается, поэтому роторные приводные нагнетатели еще называют компрессорами с внешним сжатием. Устройства эффективны только при умеренной степени повышения давления, которая равна отношению величины давления нагнетания к давлению всасывания. При росте давления на впускном окне, КПД компрессора резко падает.

 

 

Чаще всего применяются роторные компрессоры, оснащенные двумя одинаковыми роторами и отличающиеся поперечным расположением впускного и выпускного окон в корпусе устройства. Это наглядно видно на приведенном рисунке.

К недостаткам таких компрессоров можно отнести заметную зависимость КПД устройства от величины зазоров между работающими деталями, большой нагрев, пульсацию давления нагнетания и сильный шум, которые заметны при применении простых в изготовлении прямозубых роторов. Исходя из этого, роторные компрессоры в основном используют для создания положительного давления со значениями не более 0,5-0,6 бара.

Стараясь уменьшить шум и улучшить равномерность подачи воздуха, роторы делают спиральной формы. Но даже эти ухищрения, как и применение окон клиновидной формы, только уменьшают пульсацию давления. Устранить ее полностью в компрессоре с внешним сжатием практически невозможно. Заметного уменьшения амплитуды пульсаций позволяет добиться применение трехзубчатых роторов вместо двухзубчатых. В этом случае период пульсации давления и скорости в проточной части устройства соответствует 60° угла поворота роторов.

Винтовые компрессоры

В отличие от роторного типа устройств, винтовые компрессоры обеспечивают диагональное движение воздуха в проточной части. Внутреннее сжатие достигается изменением объема полостей между корпусом и вращающимися винтовыми роторами. Такая конструкция позволяет получать довольно высокую степень повышения давления воздуха при высоком КПД (более 80%). Большая скорость вращения компрессора (до 12 тыс. об/мин) позволила снизить его габариты, к тому же появилась возможность использовать привод от газовой турбины.

Основными преимуществами винтового компрессора являются его высокая надежность и уравновешенность. Нагнетаемый воздух не содержит примесей масла, поэтому он наиболее пригоден для работы с поршневым двигателем.

Недостатком такого компрессора часто называют особую сложность формы роторов и их массивность, что ведет к их высокой стоимости. При работе винтовой компрессор производит шум высокой частоты, который вызывается пульсациями давления в режимах всасывания и нагнетания.

Рассмотрим конструкцию винтового компрессора на приведенном рисунке:

Его роторы представляют собой зубчатые колеса со спиральными зубьями, которые имеют большой угол наклона спирали. Профили зубьев и выемок роторов полностью соответствуют друг другу. В процессе работы зубья роторов не соприкасаются с корпусом и между собой, что достигается применением синхронизирующих шестерен на валах роторов. При этом отношение количества зубьев шестерен равно отношению количества зубьев соответствующих роторов. Основным распределительным органом при этом выступает ротор с впадинами.

Винтовые компрессоры могут создавать давление до 1 бара, а в некоторых случаях и выше, поэтому чаще всего применяются на мощных и скоростных автомобилях.


Центробежные компрессоры

Наибольшее распространение в двигателях внутреннего сгорания получили центробежные компрессоры. Этот тип устройств относится к лопаточным машинам, принцип действия которых основан на взаимодействии потока воздуха с лопатками рабочего колеса и неподвижных элементов машины. По сравнению с другими конструкциями, центробежные компрессоры имеют более компактные размеры и относительно просты в изготовлении.

Конструкция центробежного компрессора состоит из входного устройства, рабочего колеса (крыльчатки), и диффузора, который включает в себя безлопаточную и лопаточную части, причём последняя может отсутствовать. Также имеется воздухосборник, чаще всего выполняемый в виде улитки. В центробежном компрессоре воздух, пройдя через фильтр, попадает во входное устройство, которое для устойчивости потока постепенно сужается по направлению движения и служит для равномерного его подвода к колесу при минимальных потерях. Рабочее колесо устанавливается на шлицах, но в случае небольших размеров, может крепиться на гладком валу, который через механическую передачу связывается с коленвалом двигателя или рабочим колесом газовой турбины.

Основополагающими параметрами центробежного компрессора являются: расход воздуха, степень повышения давления и КПД компрессора. В современных устройствах, применяемых для наддува двигателей внутреннего сгорания, эти параметры могут изменяться в широком диапазоне. Так, например, степень повышения давления в компрессорах, приводимых в движение валом двигателя, может достигать 1,2 единиц. А в случае использования центробежного компрессора в форсированном комбинированном двигателе ее значение может достигать 3-3,5.

Центробежные компрессоры имеют много общего с турбокомпрессорами. Они довольно компактны, имеют небольшую цену и достаточно долговечны. Конечно, они не отличаются большим КПД и теряют свою эффективность на малых оборотах, но довольно часто применяются на отечественных автомобилях ВАЗ.

Хорошим примером такого устройства может служить компрессор «АutoTurbo» для ВАЗ 2110-2112 16V, 2170-2172 16V. Он может быть установлен на модель Лада-Приора, оснащенную ГУР или кондиционером. В комплекте используется серийный компрессор PK 23-1, создающий избыточное давление наддува до 0,5 бар при скорости вращения 5200 об/мин. Для его установки не требуется внесения изменений в конструкцию двигателя, только рекомендуется понизить степень сжатия путем замены штатной прокладки головки блока на более толстую. Разработчики изначально рассчитывали на максимальное упрощение установки компрессора, поэтому он может быть установлен автолюбителем самостоятельно.

Для установки на модель Нива-Шевроле предназначен центробежный компрессор «АutoTurbo» с установочным комплектом для ВАЗ 2123. В устройстве применен компрессор ПК-23, который при своевременной замене ремня и подшипников обладает неограниченным ресурсом. Создавая давление наддува до 0,5 бар, устройство отличается сравнительно небольшими габаритами и бесшумностью работы. Данный нагнетатель может устанавливаться на любые двигатели с максимальным объёмом 3 л.

Повышение мощности двигателя автомобиля достигается различными способами. Один из самых оптимальных подходов – повышение эффективности работы силовой установки путем наращивания объема бензино-воздушной смеси, подаваемой в цилиндры. Для этого в конструкцию двигателя добавляются компрессоры – механические нагнетатели, обеспечивающие принудительную подачу в камеры сгорания воздуха под большим давлением.

Что такое компрессор в машине?

Компрессором называется любой механизм, создающий на выходе высокое давление воздуха или другого газа. Используемые в автомобильных двигателях механические компрессоры работают от коленвала, крутящий момент которого передается посредством ременной либо цепной передачи. Кулачковые механизмы либо крыльчатка компрессора создают направленный воздушный поток, который подается в двигатель. Благодаря принудительному нагнетанию воздуха в цилиндры может закачиваться большее количество топлива, энергия сгорания увеличивается, вследствие чего возрастает и мощность мотора.

Следует отметить, что просто использовать больше бензина для увеличения мощности невозможно – для эффективного сгорания топлива требуется определенное количество кислорода. Таким образом, компрессор, по сути, является практически единственным возможным способом нарастить мощность двигателя, практически не изменяя его габариты и массу. Благодаря этому установка ДВС с механическим нагнетателем возможна даже на достаточно компактные и легкие автомобили.

Как работают компрессоры

В атмосферных автомобилях забор воздуха осуществляется по следующей схеме:

  • Опускаясь по цилиндру вниз, поршень создает разреженную среду.
  • В результате уменьшения давления воздух засасывается в камеру сгорания, где он впоследствии смешивается с топливом, сжимается поднимающимся поршнем и воспламеняется.

Здесь объем поступающего воздуха ограничивается рабочим объемом цилиндра, соответственно для моторов атмосферного типа единственным способом повышения мощности является увеличение внутреннего объема.

Двигатель с установленным компрессором

Установленный же компрессор позволяет использовать возможность воздуха сжиматься под внешним воздействием. Создаваемое его рабочими элементами давление заставляет цилиндры наполняться большим объемом воздуха, а горючая смесь, соответственно, получает больше кислорода. Добавляя к нему увеличенный объем топлива, удается получить больше энергии, которая при сгорании смеси толкает поршень и создает момент движения.

Для эффективного нагнетания воздуха рабочие элементы компрессора (роторы или крыльчатка) должны вращаться быстрее коленчатого вала. Достичь этого позволяет установка шестерней разных размеров: ведущая звездочка больше, чем приводные шестерни нагнетателя. Благодаря этому удается достичь частоты вращения в 50 000 об/мин. и более.

Дополнительно увеличить объем подаваемого в цилиндры воздуха позволяет установка интеркулера. Этот агрегат охлаждает воздух, выходящий из компрессора, в результате чего газ дополнительно сжимается.

Средний прирост мощности на автомобилях, оборудованных компрессорами, в сравнении с атмосферными аналогами составляет 35-45%, кроме того, примерно на 30% возрастает крутящий момент.

Читайте также: Что такое атмосферный двигатель и как он работает.

Виды компрессоров

Механические нагнетатели, устанавливаемые на двигатели современных машин, изготавливаются в разных видах:

  • роторные;
  • 2-винтовые;
  • центробежные.

Они различаются, прежде всего, способом подачи воздуха в мотор. В основе роторного и 2-винтового механизма лежат кулачковые валы, а центробежные модели имеют в своей конструкции крыльчатки с тем или иным числом лопастей. У каждого из указанных типов есть свои индивидуальные преимущества и недостатки.

Самой старой является роторная конструкция нагнетателя. Она была запатентована еще в 1860 г., а в 1900 впервые использована в автомобилестроении. Вращающиеся кулачковые валы направляют попадающий в полость агрегата воздух в двигатель, где тот создает повышенное давление. Данный вид компрессоров является наименее эффективным по ряду причин:

  • такие устройства имеют большие габариты и массу;
  • при их работе создается прерывистый поток воздуха, в результате чего эффективность наполнения двигателя постоянно изменяется.

2-х винтовой компрессор.

2-винтовые модели имеют в своей конструкции 2 ротора, напоминающие червячную передачу. Они и обеспечивают движение воздуха в камеры сгорания. Общий принцип работы таких компрессоров в целом такой же, как и у роторных образцов. Однако здесь воздух сжимается уже внутри компрессора благодаря конической форме роторов и сужению воздушных карманов. Поэтому они более эффективны – провалов воздушного потока практически не возникает из-за повышенного давления в самом нагнетателе.

Наиболее эффективны на сегодняшний день центробежные компрессоры. Именно они используются для решения большинства задач, связанных с повышением воздушного давления в той или иной системе. Размещенная в корпусе такого нагнетателя крыльчатка вращается с частотой до 60 000 об. /мин, благодаря чему возникает большая центробежная сила. Воздух выходит из такого компрессора на высокой скорости, но под низким давлением и подается на диффузор. Здесь скорость потока снижается, а давление повышается. Еще одно немаловажное преимущество устройств данного вида – компактные размеры: именно центробежные компрессоры устанавливаются на «заряженные» версии малолитражных автомобилей. Впрочем, на более крупных моделях их преимущества также становятся очевидны.

Читайте также: Как увеличить мощность двигателя: популярные способы.

Чем отличается компрессор от турбины

Мнение, что компрессор и турбина – это одно и то же, в корне ошибочно. Да, оба устройства выполняют общую задачу: нагнетают воздух в двигатель, однако они используют разный принцип исполнения этой задачи.

Компрессор приводится в действие энергией коленвала, а крыльчатку турбины заставляет вращаться поток выхлопных газов. Это отличие обусловливает следующий момент: работа турбины не приводит к потерям мощности, потому что она не использует энергию двигателя, в то время как для работы компрессора может потребоваться до 30% исходной мощности.

С другой стороны, эффективность турбины изменяется в зависимости от интенсивности работы двигателя, она дает ощутимый прирост мощности только на средних и высоких оборотах. Компрессор же работает в постоянном режиме, на который он выходит практически сразу после старта двигателя.

При этом, турбина – более сложный и поэтому дорогостоящий агрегат, чем компрессор. Она более чувствительна к качеству масла, а ее обслуживание и ремонт требует специфических навыков и зачастую стоит дороже ремонта компрессора.

Как можно увидеть, компрессор – это эффективный, надежный и относительно недорогой способ увеличить мощность автомобиля, сохраняя размеры и массу его двигателя. Такие устройства используются на автомобилях самого разного типа и назначения – от трековых и гоночных болидов до повседневных автомобилей с «горячим» характером.

Источник Источник http://krutimotor.ru/kompressor-na-dvigatel-mehanicheskij/
Источник Источник http://tuningsport.ru/articles/kompressor-privodnoy-nagnetatel/
http://avtonov. com/%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%80%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%BE%D1%80-%D0%B2-%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D0%B5-%D1%87%D1%82%D0%BE-%D1%8D%D1%82%D0%BE-%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5/

характеристика, функционал, особенности работы, установка и подключение компрессора

ГлавнаяРазноеДвигатель для компрессора


Двигатель с компрессором: устройство, преимущества и недостатки

После появления первых ДВС главной задачей конструкторов и инженеров с самого начала стало повышение производительности силовой установки. Другими словами, основной целью является увеличение мощности двигателя. Как известно, самым простым способом становится решение физически увеличить рабочий объем двигателя и количество цилиндров. Двигатель «засасывает» из атмосферы больше воздуха, в результате можно сжигать больше горючего.

При этом такие силовые агрегаты с увеличенным рабочим объемом большие по размерам и весу, их дорого производить, не всегда удается разместить такой мотор в подкапотном пространстве компактного легкового спортивного авто и т. д. Еще одним способом увеличения мощности двигателя является постройка такого агрегата, который будет «выдавать» необходимую мощность и крутящий момент без увеличения объема камеры сгорания.

Решить задачу позволяет принудительное нагнетание воздуха в цилиндры под давлением. Для нагнетания воздуха на многих ДВС используется турбонаддув, еще одним решением является компрессор (нагнетатель механический). В этой статье мы рассмотрим, как устроен и работает автомобильный компрессор на двигатель, а также какие плюсы и минусы имеет компрессорный двигатель.

Читайте в этой статье

Компрессор на атмосферный двигатель

Начнем с того, что установка компрессора (нагнетателя) во впускной системе двигателя позволяет добиться подачи нужного количества воздуха для сжигания большего количества топлива. Если просто, компрессор-устройство, которое способно создать на выходе давление, которое будет больше атмосферного.

С этой задачей справляются как обычные механические нагнетатели, так и турбокомпрессор. При этом главным отличием турбонагнетателя от компрессора является то, что турбокомпрессор раскручивается за счет выхлопных газов, в то время как механический компрессор приводится от коленвала двигателя.

Как за счет компрессора происходит увеличение мощности двигателя

Атмосферный двигатель внутреннего сгорания осуществляет забор воздуха снаружи в тот момент, когда поршень в цилиндре движется вниз и создается разрежение, в результате чего воздух засасывается в камеру сгорания. Количество поступающего воздуха физически ограничено рабочим объемом, который имеет цилиндр и камера сгорания. После этого воздух смешивается с топливом в определенных пропорциях, после чего заряд (топливно-воздушная смесь) сгорает в цилиндрах.

Казалось бы, чтобы увеличить мощность мотора, нужно подать больше топлива, однако на самом деле это не так. Если просто, избыток топлива приведет к тому, что без соответствующего количества воздуха горючее не будет эффективно сгорать. Получается, чтобы сжечь больше топлива, нужно одновременно подать большее количество воздуха.

Если учесть, что объем двигателя не меняется, тогда воздух нужно подавать принудительно под давлением. Это и есть главная задача компрессора. Компрессоры создают давление во впуске, нагнетая воздух в цилиндры. В этом случае остается только впрыснуть больше топлива, после чего такая смесь эффективно горит и отдает энергию поршню. На практике, нагнетатель способен поднять мощность мотора на 35-45%, отмечается около 30% процентов прироста крутящего момента по сравнению с точно таким же атмосферным аналогом.

Механический нагнетатель: устройство компрессора на двигатель автомобиля и принцип работы

Как уже было сказано выше, механические компрессоры приводятся в действие от коленчатого вала. Чаще всего для этого используется приводной ремень. Что касается компрессора, в его основе лежит ротор, который создает давление воздуха.

При этом компрессор должен вращаться быстрее коленвала ДВС. Для этого ведущая шестерня  изготавливается большей по размеру, чем шестерни компрессора. Компрессор вращается с частотой около 50 тыс. об/мин., поднимая давление PSI с 6 до 9 до дюймов на квадратный дюйм. С учетом того, что атмосферное давление составляет около 14.7 фунтов на квадратный дюйм, компрессор увеличивает подачу воздуха фактически в половину.

Добавим, что воздух, нагнетаемый под давлением, сильно сжимается и нагревается, теряя свою плотность. Простыми словами, чем меньше плотность, тем меньшее количество воздуха получится подать в цилиндры. Чтобы увеличить количество воздуха, его дополнительно следует охладить перед подачей во впуск.

За охлаждение отвечает интеркулер, который бывает воздушным и жидкостным. Интеркулеры представляют собой радиатор, куда попадает горячий сжатый воздух после выхода из компрессора для охлаждения.

Виды механических компрессоров

Механические компрессоры, которые устанавливаются на двигатель внутреннего сгорания:

  • роторный компрессор,
  • двухвинтовой нагнетатель;
  • центробежный компрессор;

Основные отличия заключаются в том,  как реализована подача воздуха. Компрессор роторный и двухвинтовой имеют в своем устройстве разные типы кулачковых валов. Центробежный нагнетатель оборудован крыльчаткой, которая затягивает воздух вовнутрь. Также отметим, что в зависимости от размеров и типа нагнетателя напрямую зависит его эффективность.

  • Например, роторные компрессоры обычно имеют большие размеры и ставятся сверху на двигатель. В основе лежит большой ротор. При этом данное решение отличается меньшей эффективностью, чем аналоги, так как вес автомобиля сильно увеличивается и создается прерывистый поток воздуха со «всплесками», а не постоянный и стабильный.
  • Двухвинтовой компрессор работает по принципу проталкивания воздуха через пару меньших по размеру роторов, похожих на червячную передачу. В результате работы воздух попадает в полости между лопастями роторов. Затем воздух сжимается внутри корпуса роторов.

Эффективность такого решения выше, однако стоимость нагнетателя боле высокая, конструкция сложнее и менее ремонтопригодна. Также двухвинтовой компрессор шумный, необходимо глушить характерный свист выходящего под давлением воздуха при помощи дополнительных решений.

  • Если рассматривать центробежный компрессор, это решение отличается от аналогов наличием крыльчатки, которая похожа на ротор. Крыльчатка сильно раскручивается, подавая воздух в корпус компрессора. При этом за крыльчаткой воздух движется с высокой скоростью, но еще находится под низким давлением.

Чтобы поднять давление, воздух проходит через диффузор. Указанный диффузор представляет собой лопатки, расположенные вокруг крыльчатки. В результате поток воздуха  после прохождения через диффузор начинает двигаться с малой скоростью, но уже под высоким давлением. Такой компрессор самый эффективный, легкий и небольшой по размерам. Их можно установить перед мотором, а не на двигателе сверху.

Преимущества и недостатки компрессора на двигатель

Итак, начнем с очевидных плюсов. Прежде всего, это увеличение мощности двигателя. Также следует выделить относительную простоту и дешевизну монтажа с минимальными переделками впускной системы по сравнению с установкой турбонаддува. Еще следует выделить отсутствие турбоямы благодаря прямой связи механического нагнетателя с коленвалом.

При этом компрессоры в зависимости от типа могут демонстрировать разную эффективность. Одни дают ощутимый прирост мощности на «низах» (коленвал вращается с небольшой частотой), тогда как другие  увеличивают мощность на средних и высоких оборотах. Как правило, роторный компрессор и двухвинтовой рассчитан на низкие обороты,  центробежные компрессоры хорошо работают на высоких.

  • Теперь перейдем к недостаткам компрессоров. Главным минусом принято считать отбор мощности у двигателя, так как компрессор приводится от коленвала. На практике компрессор забирает до 20% мощности мотора. Получается, общая прибавка до 50% в реальности является  фактическим увеличением мощности на 25-30%.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как устроен турбонаддув. Из этой статьи вы узнаете об устройстве турбины и принципах работы данного решения, а также какую мощность обеспечивает турбина на двигателе.

Также установка компрессора означает, что двигатель начинает испытывать более высокие нагрузки. Такой мотор должен быть изготовлен с использованием рассчитанных на такие увеличенные нагрузки частей, что позволяет реализовать необходимый запас прочности.

В результате изготовление такого ДВС получается более затратным, автомобиль с компрессором стоит изначально дороже атмосферных версий. Еще нужно учитывать, что компрессор также нуждается в обслуживании, что увеличивает общие расходы на содержание ТС.

Подведем итоги

Как видно, механические нагнетатели являются одним из доступных и экономически обоснованных способов увеличения мощности атмосферного мотора. Как правило, данное решение остается востребованным в различных видах автоспорта, при создании уникальных проектов, во время постройки эксклюзивных спортивных авто и т. д.

Производители компрессоров часто предлагают готовые «киты» под ключ, что позволяет быстро установить компрессор на конкретную модель автомобиля с минимальными доработками. Для любителей тюнинга и форсирования двигателя такое решение во многих случаях более оправдано по сравнению с установкой турбонаддува на атмосферный мотор.

Напоследок отметим, что также можно встретить моторы, на которых одновременно установлена турбина и компрессор. Хотя практическая реализация достаточно сложна в техническом плане, такой подход позволяет добиться максимальной отдачи от устройств с учетом разных режимов работы ДВС и избавить двигатель от присущих данным технологиям недостатков, взятых по отдельности.

Например, успешно реализованная связка компрессор + турбина вполне способна заставить двигатель работать таким образом, когда компрессор обеспечивает нужную тягу «на низах», убирая турболаг (турбояму), затем после раскручивания двигателя подключается турбина. Практической реализацией такой схемы является двигатель Volkswagen 1.4 TSI.

Читайте также

krutimotor.ru

характеристика, функционал, особенности работы, установка и подключение компрессора

Всем известно, что мощность атмосферных двигателей внутреннего сгорания сильно зависит от рабочего объема. Также мощность ограничена физическим размером двигателя. Если говорить простыми словами, то атмосферные моторы затягивают воздух с улицы посредством разрежения, возникающего в результате движения поршней в цилиндрах. При этом от количества воздуха зависит и количество топлива, которое в дальнейшем сгорит. Чтобы повысить мощность атмосферных двигателей, необходимо увеличивать рабочий объем, но можно также поступить проще – установить компрессор для двигателя.

Так, мощность вырастет за счет подачи в камеры сгорания воздуха под определенным давлением. Объем цилиндра и число камер сгорания можно не увеличивать.

Воздух будет нагнетаться внутрь двигателя в принудительном порядке, что автоматически увеличит количество горючего в топливной смеси. Такой заряд сгорит с максимальной отдачей. Это не что иное, как наддув.

Для технической реализации наддува используют системы турбонаддува и механические компрессоры для двигателя. Каждое решение имеет свои недостатки и преимущества. При этом нагнетатель механического типа можно установить даже своими руками на любой атмосферный двигатель автомобиля.

История наддува

Впервые идея принудительной подачи в двигатель большего количества воздуха посредством энергии вращения появилась в светлой голове Готтлиба Даймлера в 1885 году. Затем в 1905 году Альфред Бюхи, австриец, запатентовал аналогичное решение, работающее на мощности выхлопных газов. Однако, прежде чем это смогли реализовать, прошло немного времени. Первая машина, оснащенная механическим компрессором для двигателя, появилась лишь в 1921 году.

Тогда необходимо было решить проблему потери мощности при наборе высоты. Этой первой машиной оказался «Мерседес-Бенц». Конкретную модель история умалчивает. Затем технология наддува нашла применение в грузовых автомобилях и в грузоперевозках в целом. Дополнительная мощность была очень кстати на дизельных силовых агрегатах судов и поездов. Легковой автомобиль, на который впервые был установлен принудительный нагнетатель, – Oldsmobile Jetfire с V8 на 215 лошадиных сил.

Виды наддува

К наддувам, а под этим стоит понимать только механические схемы, относят компрессор с механическим приводом и турбокомпрессор. Приводные нагнетатели чаще всего устанавливаются вдоль блока цилиндров на рядных двигателях. На V-образных блоках компресс можно обнаружить в развале между половинками мотора. Такой компрессор для двигателя приводится в действие посредством приводного ремня, а крутящий момент отбирается от коленчатого вала. Воздух прессует двумя винтовыми роторами или же крыльчаткой. Устройство популярных моделей компрессоров мы рассмотрим позже.

Что касается турбины, то она приводится в действие за счет выхлопных газов, которые вылетают из камер сгорания под высоким давлением. Эти газы и заставляют вращаться крыльчатку турбины. Чаще всего турбокомпрессор установлен за выпускным коллектором. В некоторых моделях группы VAG («Фольксваген», «Ауди» и «Шкода») турбина является часть компрессора.

Отдельно стоят и электрические компрессоры на атмосферный двигатель. Их преимущество в том, что нет отбора мощности от двигателя и при работе отсутствует турбояма, характерная для турбокомпрессоров, так как он приводится в действие от электрического двигателя. Но эта схема пока провоцирует массу вопросов.

Также имеются и безагрегатные системы наддува. Это повышение давления на впускном тракте за счет скорости движения воздуха и особой формы и размеров воздушных патрубков. Избыточное давление – это дополнительная мера повышения мощности для атмосферных моторов. Такая схема реализована в автомобиле «Панамера GTX» от «Порше».

В этой группе можно выделить такие решения, как компрессор Рутса, Линсхольма, а также центробежный компрессор. Рассмотрим их устройство и особенности.

Все виды приводных нагнетателей объединяют общие преимущества. Это простота: установить компрессор на двигатель смогут даже люди, далекие от тюнинга. Также приводные конструкции эффективны на различных оборотах коленчатого вала. В них нет турбоямы, которая является особенностью турбин.

Недостатком считается то, что крутящий момент отбирается от двигателя. Мотор теряет мощность, на него повышается нагрузка. Однако после монтажа можно ощутить прирост мощности до 46 процентов.

Роторный компрессор Roots

Сейчас на авто можно встретить это решение. Например, такой компрессор двигателя на «Мерседес» в 230-м кузове. Он практически не менялся со времен изобретения. Два ротора, вращающихся навстречу друг другу с двумя, тремя или четырьмя лопастями подают воздух непосредственно во впускной коллектор двигателя, создавая в нем давление. Из коллектора воздух подается уже в камеры сгорания.

Винтовые компрессоры

Эти устройства работают немного на другом принципе. Так, в одном корпусе располагаются два винта, имеющих сложную форму.

Они также вращаются навстречу друг другу. Винты за счет особенностей захватывают воздух и доставляют его к выпуску, одновременно сжимая. Мощность и производительность этих моделей значительно выше, чем характеристики роторных решений. Компрессор не создает турбулентности воздушных потоков на высоких оборотах двигателя.

Особенности

И первый, и второй варианты функционируют без дополнительных смазочных материалов. Смазаны только подшипники на валах. Корпус, вращающиеся элементы разделяются между собой небольшими зазорами. Поэтому нет нужды и в охлаждении компрессора после того, как двигатель остановится.

Вращение валов синхронизируется при помощи шестеренчатой передачи от ведущего вала. Он соединен ремнем с коленчатым валом. Далее крутящий момент передается на ведомый. Так добиваются высокой точности работы без сильного трения и перегревов.

Устройство центробежного компрессора

В конструкции имеются лишь один-единственный вал. На нем надежно установлена крыльчатка. Когда она вращается, то захватывается поток воздуха из центра и отбрасывается по периметру. Далее воздушный поток поступает в специальный напорный патрубок. Это позволяет сделать компрессор с минимальными размерами, небольшим весом и высокой производительностью.

Турбокомпрессор

Конструкция такого нагнетателя также предельно простая. На одном валу установлены крыльчатки. Каждая из этих двух крыльчаток вращается в своем отдельном корпусе. Одна из них вращается за счет потока выхлопных газов. Вторая, связанная с первой, вращается и сдавливает воздух во впускной тракт. Чем выше обороты коленчатого вала, тем выше мощность компрессора.

Особенность в том, что здесь имеется зависимость оборотов турбины не от частоты вращения коленчатого вала, а от силы потока выхлопных газов. Здесь есть связь с так называемой турбоямой – это задержка реакции срабатывания турбины при нажатии на педаль газа. Внешне – это секундная задумчивость двигателя, которая затем сразу же сменяется резким подхватом. Инженеры всеми силами борются с этой проблемой самым разными методами – так, например, устанавливают электрический двигатель для воздушного компрессора, баллон со сжатым воздухом.

Процесс установки связан с определенными трудностями. Так как нагрузка достаточно высокая, а количество оборотов турбины может достигать 300 тысяч оборотов, то турбине нужна постоянная смазка. Ее подсоединяют к масляной магистрали и подводят под давлением смазку. Поэтому поставить компрессор на двигатель такого плана можно только при помощи специалистов. Проведенный самостоятельный монтаж ни к чему хорошему не приведет.

Двойной наддув

Это не что иное, как две турбины, соединенные параллельно, последовательно или ступенчато.

Вначале решение предназначалось для того, чтобы устранить турбояму, но также мощность двигателя компрессора здесь выше, а значит, выше и мощность двигателя. Кроме того, удалось оптимизировать режимы работы мотора и снизить расход горючего.

Наддув с параллельными турбинами

Система состоит из двух турбин, имеющих одинаковые характеристики. Они подключены друг к другу параллельно. Таким наддувом можно комплектовать мощные V-образные силовые агрегаты. Каждый турбокомпрессор соединяется с отдельным ответвлением выпускного коллектора. Плюсы здесь в том, что можно ставить небольшие турбины. Они легче раскручиваются, за счет чего и уменьшается турбояма.

Последовательное соединение

Здесь также работает две турбины. Одна из них задействована постоянно. Вторая запускается по мере необходимости. Воздух из двух турбин подается к одному впускному коллектору.

Двухступенчатый наддув

Это сложное, однако интересное и эффективное решение. Здесь работают две турбины, соединенных последовательно. Они имеют разные размеры, соединены между собой патрубками, а также перепускными клапанами. На небольших оборотах задействована меньшая турбина. Она легче, и инерция ее меньше. На средних оборотах двигателя срабатывает большая турбина. Обе всегда работают последовательно. Но это еще не все нюансы. На максимальных оборотах коленчатого вала ДВС большая турбина отключается.

Регулировка системы осуществляется посредством датчиков и электромагнитных клапанов, которые открывают или закрывают определенные участки выпускного тракта.

Установка

Зачастую приобретают уже готовые установочные комплекты, которые включают в себя все необходимое, но их стоимость достаточно высокая. Также можно купить комплект от иномарок, адаптированный под разные модели двигателей. Еще один вариант – китайские комплекты. Здесь при монтаже нужны лишь минимальные доработки. Работа потребует знаний и навыков. Нужно, как минимум, уметь отличать турбину от двигателя компрессора кондиционера.

fb.ru

🚘 Компрессор из ДВС. Вариант 1

Я уже писал о компрессоре, который использую в ремонте автомобилей, но этот компрессор как-никак годится для покраски, но с моими растущими требованиями не справляется. В частности мне был нужен компрессор для работы с орбитальной шлифовальной машинкой. Я нашел выход, точнее не столько выход, сколько наверное поле для экспериментов:)

 

Компрессор из ДВС своими руками

Я уже писал о компрессоре, который использую в покраске авто, но как оказалось этот компрессор не годится для работы с пневматической орбитальной машиной. Китайский компрессор не справляется с расходом воздуха орбитальной машины, полностью накачанного до 8-ми атмосфер ресивера хватает на 1 — 1,5 мин работы машинкой, а то и того менее. Не порядок.

Читал на стардрайве о компрессоре из ДВС, там ребята использовали двигатель от ВАЗ, производительность была в районе 1000 л/мин. Хорош, но мне пока негде такого поставить, да и изготовить не так просто. Мне в голову пришел другой вариант, использовать двигатель который раньше использовался для привода различного с\х оборудования (станков и тп) — его маркировка ЗИД 4.5. Также немаловажным аспектом в пользу этого двс, так это смазка — масло заливается в поддон и циркулирует в двигателе, также и охлаждение довольно хорошее — при работе около 1 часа компрессор чуть теплый.

Если не ошибаюсь, то его рабочий объем 500 см3, что есть не мало, лишь немного меньше чем в компрессоре СО-7. Этот двигатель четырехтактный, так что клапана присутствуют. Те кто знают как работает 4-х тактный двигатель поймет, что при использовании двигателя в качестве компрессора на два оборота коленвала полезный рабочий ход (нагнетание воздуха) один. Это при использовании обычной системы газораспределения двигателя ЗИД, я использовал такую. Это ведет к снижению производительности, но для моих целей компрессор вполне подошел.

Как же сделать компрессор из ДВС?

  1.  Для начала нам потребуется привод этого двигателя, для этого я использовал электродвигатель 4 кВт, хотя можно было взять и 3 кВт, естественно 380 В. Привод такого компрессора от 220 В я думаю сделать возможно, но необходимо поиграться со шкивами и вы не снимете такой производительности как на 380. Шкив на компрессоре использовался родной, на двигателе немного побольше, обороты на вале компрессора около 1300 об\мин.
  2. Каждый компрессор оснащен обратным клапаном, этот клапан дает возможность вытолкнуть объем воздуха при рабочем ходе поршня и не вернутся назад в цилиндр. При изготовлении самодельных компрессоров это одна из самых больших проблем, найти и приспособить. Я же нашел решение, возможно не идеальное, но довольно простое и не требующее токарных работ, к тому же не вторгаясь в конструкцию двигателя, его можно легко вернуть в обычный рабочий режим.

Для изготовления обратного клапана нам понадобится свеча с этого двигателя, шарик от подшипника, пружина (подбирается экспериментальным образом), металлическая трубка, сварка. Свечу необходимо выбить (удалить изолятор) чтобы осталась только металлическая часть. Далее берем шарик от подшипника подходящего диаметра, тут стоит понимать, что шарик должен плотно закрывать отверстие из цилиндра и не заедать, в то же время быть герметичным. Свечу зажимаем в тиски и несколькими не сильными ударами набиваем седло шарику.

Свеча подготовленная под обратный клапан

Шарик в седле обратного клапана

Пружина в седле

Далее к металлической части свечи привариваем трубку, я использовал поршневой палец от двигателя ВАЗ, лишь прорезал с боку окно для трубки.

Шарик и пружина клапана

Спасибо за подписку!

Детали обратного клапана для компрессора

Заглушку вверху сделал из части динамика

Как вы уже догадались, клапан будет ввернут вместо свечи, без каких либо переделок двигателя. Длину пружины подбирал экспериментально, также как и ширину, но шарик нажимается довольно туго. Как видно на фото выше, я к трубке приварил резьбовое соединение от гидравлики какого то автомобиля, далее идет метра 1,5 трубки далее прямо шланг на орбитальную машинку.

Я использовал компрессор без какого либо ресивера, шланг 12 мм на 5м прямо на машинку, компрессор обеспечивал ее полностью, работать было приятно, но остановится было нельзя, пока компрессор не выключишь:)

Далее я буду переделывать компрессор на постоянное применение, так что будет интересно следите за новыми постами!

olade.ru

Как сделать компрессор из двигателя ВАЗ

Многочисленные идеи, описанные в сети, позволяют самостоятельно смастерить много полезных приспособлений для хозяйства. К примеру, можно сделать компрессор из двигателя ВАЗ своими руками, как на видео, и пользоваться этим компрессором многие годы, так как запчасти на него берутся из ВАЗовских двигателей.

У созданного компрессора имеются свои преимущества. Самое главное достоинство состоит в том, что устройство воздействует напрямую к мощности мотора, и энергия начинает выделяться в большом количестве. При использовании двигателей ВАЗов 2108, 2106 для компрессоров, работа становится более производительной.

Краткое изложение последовательности работ

Необходимо сначала подумать о наличии привода электродвигателя 4 кВт.

С двигателя убирают распредвал и укорачивают приводы. Все компрессоры из ДВС автомобиля ВАЗ имеют обратный клапан необходимый для выталкивания воздушного объема во время работы.

Когда изготавливают самодельные компрессоры, самой большой проблемой считается их приспосабливание. В данном случае, чтобы сделать компрессор из ВАЗа 2107, 2110, не нужно проводить токарные работы и вторгаться в двигатель.

Чтобы изготовить обратный клапан, нужно иметь свечу, пружину, подшипник, металлическую трубку, сварку.

  • Свеча должна быть выбита с удалением изолятора для получения металлической ее части, чтобы получился самодельный мощный бензиновый компрессор.
  • После этого берут шарик с подшипников. Он должен иметь подходящий диаметр для плотного закрывания отверстия в цилиндре, и чтобы он не заедал и создавал герметичность.
  • С помощью тисков зажимается свеча и набивается седло для шарика.
  • Хорошая компрессорная установка из автомобильного мотора получится только в том случае, если все подготовительные этапы будут выполнены качественно.

Затем на металлическую часть свечи приваривается трубка. Возможно использование поршневого пальца с карбюраторного или инжекторного двигателя. Получается, что место свечи будет занято клапаном, и не нужно будет переделывать 8 клапанный двигатель ВАЗа. Длина и ширина пружинки подбирается на глаз.

Устанавливают агрегат с учетом его массы, габаритных размеров, объема, производительности, максимального избыточного давления, максимальных оборотов, диаметра патрубков. Вместе с этим нужно подумать о подаче ОЖ, применяя штатную или собственную систему. Подробно узнать, как сделать правильно компрессор с использованием бензиновых двигателей от ВАЗ моделей 2106, 2107 или 2110 можно, посмотрев видео.

marki-avto.ru

Компрессоры двигателей внутреннего сгорания

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Устройство и работа двигателя

Компрессоры двигателей внутреннего сгорания

Объемные компрессоры

Объемные компрессоры — это компрессоры, в которых сжатие газа происходит при уменьшении замкнутого объема. В двигателях внутреннего сгорания чаще применяют роторно-шестеренчатые компрессоры типа Рут и поршневые компрессоры, реже — винтовые и совсем редко роторно-пластинчатые компрессоры.

Роторно-шестеренчатые компрессоры характеризуются сравнительной простотой конструкции, достаточно большим сроком службы, уравновешенностью ротора, высокой частотой подачи воздуха и благоприятной зависимостью изменения давления за компрессором от частоты вращения его роторов, что весьма важно при работе двигателя на переменных режимах.

В процессе перетекания от впускного окна к выпускному воздух в рабочей полости не сжимается, т. е. отсутствует так называемое внутреннее сжатие, поэтому роторно-шестеренчатые компрессоры часто называют компрессорами с внешним сжатием. Вследствие этого роторно-шестеренчатые компрессоры работают достаточно эффективно лишь при умеренном отношении давления на нагнетании к давлению на всасывании, называемому степенью повышения давления. С ростом степени повышения давления КПД компрессора заметно снижается. К недостаткам рассматриваемых компрессоров относятся также большая зависимость КПД от зазоров между рабочими органами компрессора, сильный шум и пульсации давления нагнетания, особенно в случае применения более простых в изготовлении прямозубых роторов.

Наибольшее распространение получили роторно-шестеренчатые компрессоры с двумя одинаковыми роторами и поперечным расположением в корпусе впускного и выпускного окон.

На рис. 1, а приведена принципиальная схема роторно-шестеренчатого компрессора. В неподвижном корпусе равномерно вращаются в противоположном направлении роторы. При вращении роторы не касаются один другого и корпуса, что обеспечивается подшипниками, установленными в торцах корпуса, и синхронизирующей зубчатой передачей, служащей также для привода ведомого ротора. Функции органов распределения выполняют роторы, кромки которых перекрывают впускные и нагнетательные окна в корпусе.

Рис. 1. Роторно-шестеренчатый компрессор

При повороте роторов из положения / в положение II (рис. 1, б) нижний ротор вытесняет в пространство нагнетания некоторый объем воздуха. Одновременно, вследствие того, что зуб верхнего ротора отошел от кромки выпускного окна, под действием перепада давлений происходит обратное перетекание сжатого воздуха из полости нагнетания в полость, образованную верхним ротором и корпусом. Перетекание воздуха будет продолжаться до тех пор, пока давление в этой полости и давление нагнетания не станут одинаковыми. С момента выравнивания давлений до Момента, соответствующего положению III, происходит чистое выталкивание. Положение III по протеканию рабочего процесса в компрессоре равнозначно положению /, так как роторы одинаковы. Поэтому для двузубчатого роторно-шестеренчатого компрессора период пульсации скоростей и давлений в проточной части соответствует 90° угла поворота ротора.

Помимо двузубчатых роторов, часто применяют трехзубчатые (реже четырех-зубчатые) роторы. Примером может служить типичная конструкция роторно-шестеренчатого компрессора двухтактного двигателя ЯАЗ (рис. 2). Компрессор крепится сбоку двигателя и приводится во вращение от шестерни на заднем конце коленчатого вала; передаточное отношение между коленчатым валом и роторами компрессора составляет 1,94.

С обеих сторон корпуса, отлитого из алюминиевого сплава, расположены окна — впускное с внешней стороны и выпускное с внутренней, обращенной к двигателю. Для повышения жесткости поверхность корпуса оребрена. В торцовых плитах, отлитых также из алюминиевого сплава, установлены двухрядные ра-диально-упорные подшипники и однорядные шариковые подшипники. Первые фиксируют положение ротора в осевом направлении, а вторые, которые могут перемещаться, обеспечивают свободу тепловых деформаций ротора и корпуса.

Пустотелые роторы отлиты из алюминиевого сплава. С обеих сторон в каждый ротор запрессованы стальные валики. При помощи точно обработанных эпициклоидальных участков на профильной поверхности роторов достигается герметичность отдельных полостей компрессора в процессе работы. Остальную про-ствующих роторов. Зубчатые колеса передают небольшой крутящий момент (около 10 % общего крутящего момента), так как ротор с впадинами выполняет главным образом функцию распределительного органа.

Рабочий цикл винтового компрессора можно разбить на четыре этапа.1. Всасывание. Через отверстие внизу корпуса со стороны всасывания воздух поступает в полость, образующуюся в результате выхода зуба ведущего ротора из впадины ведомого. При дальнейшем вращении роторов объем полости увеличивается до тех пор, пока у противоположного торца зуб не выйдет из впадины ротора. 2. Подача. Воздух в полости между роторами без изменения давления переносится в верхнюю часть корпуса, где во впадину ведомого ротора начинает входить зуб ведущего ротора. При этом сообщение полости между роторами с пространством всасывания прекращается.3. Сжатие. Зуб движется по впадине со стороны всасывания и сжимает воздух, находящийся в полости, ограниченной впадиной ведомого ротора, стенками корпуса и поверхностью зуба ротора.4. Нагнетание. После достижения расчетного давления полость со сжатым воздухом соединяется с выпускным отверстием в цилиндрической и торцовой частях корпуса. Происходит нагнетание с постепенным уменьшением объема. В дальнейшем цикл повторяется.

Окружные скорости роторов на наружном диаметре зуба достигают 50… 100 м/с.

Роторы обычно изготовляют из углеродистой стали; КПД винтовых компрессоров составляет 80 % и более.

Поршневые компрессоры применяют в малооборотных судовых двигателях. Положительными качествами этих компрессоров являются: высокий КПД, надежность, достаточно плавное изменение давления за компрессором от частоты вращения и независимость его рабочего процесса от направления вращения вала (при наличии самодействующих клапанов). К недостаткам поршневых компрессоров следует отнести сложность и высокую стоимость конструкции, неуравновешенность, большую массу, значительный расход масла и загрязнение им подаваемого в двигатель воздуха.

Основными элементами поршневого компрессора являются: цилиндр, поршень (обычно с одним уплотнительным кольцом или без него), самодействующие (автоматические) клапаны, впускная и нагнетательная системы.

В настоящее время поршневые компрессоры в качестве самостоятельных агрегатов наддува практически не применяются в основном ввиду их больших размеров.

В некоторых мощных двухтактных судовых двигателях простого действия с турбо-наддувом в качестве компрессора второй ступени используются подпоршневые полости цилиндров. Подобные устройства получили название подпоршневых насосов. На двигателях фирмы Зульцер ряда RND применяют систему воздухоснабже-ния, в которую входят подпоршневые насосы, оборудованные автоматическими пластинчатыми клапанами. Для уменьшения «вредного» пространства подпоршневых насосов и увеличения их подачи на малых нагрузках установлена перегородка с впускными 1 и выпускными клапанами. Воздух может попасть в цилиндр через клапаны, минуя подпоршне-вый насос, когда давление воздуха после компрессора турбокомпрессора соответствует расчетному или выше его. В дальнейшем на двигателях типа RND-M были оставлены только впускные и выпускные клапаны, которые одновременно являются и перепускными. Следует отметить, что благодаря повышению КПД турбокомпрессоров в двухтактных двигателях большой мощности можно отказаться от использования подпоршневых насосов, что упрощает конструкцию и обслуживание двигателя.

Рис. 3. Винтовой компрессор

Центробежные компрессоры

Центробежные компрессоры получили в настоящее время наибольшее распространение для наддува двигателей внутреннего сгорания. Центробежный компрессор относится к лопаточным машинам, принцип работы которых основан на динамическом взаимодеиствии высокоскоростного потока газа с лопатками рабочего колеса и лопатками неподвижных элементов машины. По сравнению с объемными лопаточные компрессоры более компактны и относительно просты по конструкции.

Рис. 4. Наддувочное устройство с подпоршневым насосом и вспомогательным компрессором для работы на частичных нагрузках

Центробежный компрессор включает входное устройство, рабочее колесо (называемое также крыльчаткой), диффузор, состоящий из безлопаточной и лопаточной частей (последняя может отсутствовать), и воздухосборник, часто выполняемый в виде улитки. Воздух через фильтр поступает во входное устройство, суживающееся по направлению движения воздуха, что способствует устойчивости потока. Входное устройство должно обеспечивать равномерный подвод воздуха к колесу при минимальных потерях. Рабочее колесо установлено на шлицах или, в случае малых размеров, на гладком валу, связанном механической передачей с коленчатым валом двигателя или непосредственно с рабочим колесом газовой турбины.

Кинетическая и потенциальная (в виде давления) энергия сообщается воздуху в рабочем колесе. Кинетическая энергия на выходе колеса составляет обычно около половины общей энергии потока, поэтому для превращения ее в энергию давления за рабочим колесом устанавливают диффузор. При движении воздуха в диффузоре вследствие непрерывного увеличения площади проходного сечения скорость потока падает, а давление возрастает. Возникающие при этом потери составляют значительную долю общих потерь в компрессоре. При наличии в диффузоре лопаток в компрессоре потери меньше, чем при диффузоре без лопаток. Воздух, выходящий по окружности из диффузора, собирается в воздухосборнике и из него направляется во впускные трубопроводы двигателя. Воздухосборник, в зависимости от общей компоновки двигателя, может иметь один или несколько выходных патрубков.

Основными параметрами, характеризующими работу центробежного компрессора, являются расход воздуха через компрессор, степень повышения давления и КПД компрессора. Применяемые в настоящее время для наддува двигателей внутреннего сгорания центробежные компрессоры имеют весьма широкий диапазон изменения этих параметров. Так, степень повышения давления меняется от 1,2 в компрессорах с приводом от вала двигателя, используемых в ряде случаев в качестве второй ступени наддува, до 4 и более в компрессорах форсированных комбинированных двигателей. В одной ступени возможно получение повышения давления порядка 10. В настоящее время считают целесообразным ограничивать степень повышения давления в центробежном компрессоре до 3,5…4,0, а при больших ее значениях переходят к двухступенчатому наддуву.

Окружные скорости рабочего колеса компрессора современного комбинированного двигателя внутреннего сгорания на периферии превышают 450 м/с, поэтому для обеспечения высокой прочности колеса компрессора необходимо применение высококачественных материалов.

Рис. 5. Принципиальная схема одноступенчатого центробежного компрессора

В центробежных компрессорах двигателей чаще всего используется полузакрытое колесо с вращающимся направляющим аппаратом, изготовленным как одно целое с колесом или отдельно. Такие колеса с радиальными лопатками отличаются высокой прочностью, хорошей технологичностью и характеризуются умеренными потерями при движении воздуха по межлопаточным каналам. Возникновение при работе компрессора осевой силы предотвращается соответствующим расположением поясков лабиринтного уплотнения, находящихся на тыльной стороне диска колеса.

Более сложны в технологическом отношении закрытые колеса, отличающиеся от полузакрытых наличием переднего покрывающего диска, существенно уменьшающего потери, связанные с перетеканием воздуха между соседними межлопаточными каналами, а также трением воздуха о неподвижный корпус. Колеса такого типа применяют в стационарных компрессорах и компрессорах с высокой степенью повышения давления в двигателях с большим расходом воздуха. Однако в изготовлении эти колеса более трудоемки, чем полузакрытые колеса. Чем выше степень повышения давления и больше расход воздуха, тем больше преимущества у закрытых колес.

Частота вращения колеса компрессора зависит от потребной окружной скорости на периферии колеса, определяемой, в свою очередь, степенью повышения давления в компрессоре, и от размеров колеса, связанных с расходом воздуха через компрессор. Поэтому высокая частота вращения, достигающая 200 тыс. об/мин, характерна для высоконапорных компрессоров автомобильных дизелей. У крупных компрессоров, применяемых в комбинированных судовых двигателях большой мощности, частота вращения ротора равна 6500…7000 об/мин. Соответственно подача центробежных компрессоров, применяемых в комбинированных двигателях, меняется от 0,02 до 30 кг/с.

В зависимости от расхода воздуха и степени повышения давления центробежные компрессоры изготовляют как с лопаточным диффузором, так и с безлопаточным. Крупные высоконапорные компрессоры имеют лопаточные диффузоры. При этом часто предусматривается возможность установки на один компрессор различных диффузоров, в зависимости от требований потребителя. Лопаточный диффузор представляет собой круговую решетку из профилированных лопаток. Проходное сечение такого диффузора возрастает вследствие увеличения радиуса и угла между вектором скорости движения потока и касательной к окружности, что достигается наличием лопаток. Размер диффузора в значительной мере определяет габаритные размеры компрессора. В большинстве конструкций современных малых центробежных компрессоров применяют безлопаточный диффузор.

В осевом компрессоре движение воздушного потока через компрессор происходит в осевом направлении. Отсутствие резких поворотов в проточной части и аэродинамическое совершенство лопаток рабочих колес и спрямляющих аппаратов обусловливают более высокий КПД осевых компрессоров по сравнению с центробежными. Основной недостаток осевого компрессора — значительное изменение основных показателей работы компрессора при отклонении режима работы от расчетного. Даже сравнительно небольшое уменьшение расхода воздуха через компрессор при неизменной частоте вращения ротора часто вызывает неустойчивую работу компрессора — так называемый пом-паж, который характеризуется колебаниями большой амплитуды скорости и давления потока в проточной части. Работа компрессора в зоне помпажа недопустима. Этот недостаток свойствен и центробежным компрессорам, особенно при наличии лопаточного диффузора, но у осевых компрессоров он проявляется значительно сильнее. Кроме того, реализуемые в настоящее время давления наддува достижимы лишь в многоступенчатом осевом компрессоре, который имеет большую длину и установка которого на одном валу с турбиной приводит к дополнительному усложнению конструкций. Вследствие этого в настоящее время в комбинированных двигателях внутреннего сгорания осевые компрессоры практически не применяют.

Читать далее: Газовая турбина

Категория: — Устройство и работа двигателя

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Как установить механический нагнетатель на «Ладу»?

Нагнетатель— компрессор, который увеличивает мощность двигателя, посредством сжатия соединения воздуха с топливом, попадающего в камеры двигателя внутреннего сгорания. Особенно нагнетатели востребованы в гоночных автомобилях и авиационных двигателях.

Знаете ли вы? Первый нагнетатель сконструировал немец Готтлиб Даймлер. В 1885 году он был установлен на автомобиль.

Компрессор или турбина

Чтобы установить что лучше, нужно разобраться в характеристиках обоих устройств.

Поскольку нагнетатель появился в жизни автомобилей раньше турбин его можно считать классикой компрессоров. Его работа, грубо говоря, заключается в том, чтобы окислять кислород, способствуя сжиганию большего количества топлива.

Конструкция этих механизмов довольно прочна и может прослужить до конца срока службы автомобиля. Нагнетатели не требуют смазки двигателя и большой температуры для работы. Компрессор будет работать и на невысоких оборотах и покажет хороший результат при разгоне, но при этом расходует большое количество топлива.

Установить приводной компрессор на машину ВАЗ, например, не сложно самому. Он не занимает много места и располагается рядом с двигателем. Если ваша машина работает на бензине, вам не нужны проблемы с обслуживанием, и вы любите скорость – нагнетатель это ваше.

Цель работы турбины и нагнетателя одна, но устройство разное. Тюнинговать турбо таз своими руками проблематично.

Кроме самой турбины, устанавливаемой в двигатель, необходимо подводить провода для смазки. Турбины работают при высоких температурах, поэтому для охлаждения понадобится дополнительный охладитель. Положительным моментом является более высокая мощность мотора и меньший расход топлива. Так, что если вы обладатель дизеля, то турбина однозначно ваш вариант.

Важно! Турбины требуют частой диагностики. Настройкой агрегата должен заниматься профессионал в специализированной мастерской.

Преимущество использования компрессора

В настоящем времени чаще всего используются центробежные нагнетатели. Основное достоинство нагнетателей — нет провала мощности при переходных периодах на больших оборотах.

Невзирая, на то, что часть силы тратится на работу самого компрессора, мощность двигателя может увеличиться почти вдвое. Компрессоры не требуют вашего внимания достаточно длительный период обслуживания, не потребляют много топлива. Нагнетатели небольшого размера, имеют малый вес и не производят много шума и вибрации.

Помните! Если нагнетатель ставится на ВАЗ с инжекторами, то потребуется изменение прошивки.

Недостатки механических нагнетателей

К недостаткам компрессорного наддува относятся затраты мощности мотора на привод нагнетателя, из-за этого падает КПД двигателя. Кроме того устройство зависит от оборотов коленвала двигателя, его скорости. Интенсивность разгона также невелика, но поддержка скорости выравнивает ситуацию.

Учитывая дополнительную нагрузку, которую создаёт компрессор (суперчарджер, как его ещё называют), автопроизводители совершенствуют и усиливают конструкцию двигателей, что в свою очередь влияет на цену автомобилей. Также многие производители рекомендуют использовать только горючее с высоким октановым числом, а это делает дороже эксплуатацию машины.

И всё же, компрессор по-прежнему вне конкуренции на гоночных авто. Если вы любитель острых ощущений, то можете смело устанавливать суперчарджер на свой автомобиль, будь то ВАЗ 2106, например, или другой автомобиль.

Кит-комплект для двигателя ВАЗ

Кит–комплект представляет собой набор, состоящий из самого компрессора и всех необходимых составляющих для его сборки и установки. Современные Кулибины наловчились собирать наборы из бывших в употреблении компрессоров и прочих комплектующих. Возможно, по цене они более привлекательны, однако скупой платит дважды.

Рассмотрим заводской вариант. Этот кит–комплект компрессор изготовлен и адаптирован под двигатель ВАЗ 2107. Он достаточно прост и любой, кто имеет минимальные понятия в устройстве машины, может самостоятельно установить такую конструкцию. Кроме того на заводскую сборку вы получите гарантию.

Установка компрессора на ВАЗ своими руками

Установка компрессора на ВАЗ 2107 связана с некоторой доработкой двигателя. Кроме нагнетателя понадобятся: силиконовые соединители, патрубки, хомуты, клапан сброса давления, удлинённый ремень привода и набор инструментов.

Кронштейн, на который будет крепиться механизм можно сделать самому с помощью сварочного аппарата. Сначала, закрепите кронштейн и поставьте приводной ремень на его место. Затем присоедините патрубки с помощью силикона. В принципе, работа окончена, осталось, поместить включатель на видном и доступном вам месте.

Интересный факт! Первый винтовой нагнетатель был запатентован Альфредомом Лисхольном в 1936 году.

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.

Была ли эта статья полезна?Да Нет

auto.today

Компрессор или турбина что лучше выбрать для автомобиля: преимущества и недостатки этих агрегатов

В наше время очень актуально увеличивать скоростные показатели своего автомобиля. Наиболее распространённые варианты это установка компрессора или турбины: что лучше пробуем разобраться в этой статье.

Но для начала разберёмся с принципами работы, плюсами и минусами данных улучшений для двигателя.

Принцип работы компрессора

Существуют объёмные нагнетатели, они подают воздух в двигатель равными порциями независимо от скорости, что даёт преимущества на низких оборотах.

Нагнетатель

Компрессоры внешнего сжатия, очень хорошо подходят там, где требуется много воздуха на низких оборотах. Минус, это то, что давления он сам не создаёт и может создать обратный поток. Его сжатие имеет довольно низкий КПД.

Компрессоры внутреннего сжатия довольно хороши на высоких оборотах и имеет намного меньший эффект обратного потока. Из-за высоких требований к изготовлению имеют высокую цену, а при перегреве имеют шанс заклинивания.

Динамические нагнетатели работают при достижении, определённых оборотов, но зато с большой эффективностью.

Компрессоры работают от коленчатого вала двигателя с помощью дополнительного привода. И поэтому обороты компрессора зависят от оборотов двигателя.

Видео: устройство и принцип работы винтового компрессора.

Так, переходим к турбо-наддуву, чтобы определиться, что лучше компрессор или турбина.

Принцип работы турбины

Турбина работает за счёт энергии отработавших газов. Турбокомпрессор — это комбинирование турбины и центробежного компрессора.

Выхлопные газы с большей скоростью вращают колесо турбины на валу, а в другом конце вала находится центробежный насос, который нагнетает больше воздуха в цилиндры.

Чтобы охладить сжатый турбиной воздух, используют дополнительный радиатор — интеркулер.

Недостатки компрессора и турбины

Турбина хорошо подходит для обогащения кислородом топливной смеси. Но всё же имеет свои минусы:

  • турбина — это стационарное устройство и требует полную привязку к двигателю;
  • на малых оборотах она не даёт большой мощности, а только на больших способна показать всю свою мощь;
  • переход с малых оборотов до высоких называется турбо — ямой, чем большую мощность имеет турбина, тем больше будет эффект турбо — ямы.

В наше время уже имеются турбины, отлично работающие на высоких и на низких оборотах двигателя, но и цена у них соответственно приличная. При выборе компрессора или турбины, многие отдают предпочтение турбо-наддуву, независимо от цены.

Что же лучше — компрессор или турбина

С компрессором намного проще при установке и эксплуатации. Работает он на низких и на высоких оборотах. Также он не требует больших усилий или затрат при ремонте, так как в отличие от турбины, компрессор независимый агрегат.

Чтобы настроить турбину, понадобится хороший специалист для настройки под топливную смесь. А что бы настроить компрессор не нужно больших усилий, или каких либо профессиональных знаний, всё настраивается топливными жиклёрами.

Помимо всего, турбо-наддув довольно сильно нагревается, из-за своей особенности, развивать очень высокие обороты.

У приводных нагнетателей (компрессор), давление не зависит от оборотов и поэтому автомобиль очень чётко реагирует на нажатие педали газа, а это довольно ценное качество, когда машина разгоняется. Ещё они очень просты в своей конструкции.

Но есть недостатки и у компрессоров, моторы оборудованные нагнетателями с механическим приводом имеют большой расход топлива и меньший КПД, в сравнении с турбиной.

Также имеются большие различия в цене. Любая мощная турбина популярного производителя будет иметь большую стоимость и будет дорога в обслуживании. И к тому же требуется для её установки, немало дополнительного оборудования. Компрессору же, нужен только дополнительный привод.

Видео: как работает турбина и компрессор.

В любом случае решать вам, что лучше компрессор или турбина, взвесьте все положительные и отрицательные качества, и сделайте правильное решение!

Загрузка…

avto-i-avto.ru


  • Лопата совковая фото
  • Поиск кабеля под землей
  • Благоустроенная квартира
  • Сварка проводов своими руками
  • Снип строительная теплофизика
  • Толщина межкомнатных дверей
  • Как снять личинку замка входной двери
  • Шкаф под лестницей встроенный
  • Как установить варочную панель и духовой шкаф
  • Как правильно собрать душевую кабину своими руками видео
  • Кубатурник пиломатериала таблица 6 метров

Что такое двигатель бензин компрессор — mad wheels

После появления первых ДВС главной задачей конструкторов и инженеров с самого начала стало повышение производительности силовой установки. Другими словами, основной целью является увеличение мощности двигателя . Как известно, самым простым способом становится решение физически увеличить рабочий объем двигателя и количество цилиндров. Двигатель «засасывает» из атмосферы больше воздуха, в результате можно сжигать больше горючего.

При этом такие силовые агрегаты с увеличенным рабочим объемом большие по размерам и весу, их дорого производить, не всегда удается разместить такой мотор в подкапотном пространстве компактного легкового спортивного авто и т.д. Еще одним способом увеличения мощности двигателя является постройка такого агрегата, который будет «выдавать» необходимую мощность и крутящий момент без увеличения объема камеры сгорания.

Решить задачу позволяет принудительное нагнетание воздуха в цилиндры под давлением. Для нагнетания воздуха на многих ДВС используется турбонаддув, еще одним решением является компрессор (нагнетатель механический). В этой статье мы рассмотрим, как устроен и работает автомобильный компрессор на двигатель, а также какие плюсы и минусы имеет компрессорный двигатель.

Начнем с того, что установка компрессора (нагнетателя) во впускной системе двигателя позволяет добиться подачи нужного количества воздуха для сжигания большего количества топлива. Если просто, компрессор-устройство, которое способно создать на выходе давление, которое будет больше атмосферного.

С этой задачей справляются как обычные механические нагнетатели, так и турбокомпрессор. При этом главным отличием турбонагнетателя от компрессора является то, что турбокомпрессор раскручивается за счет выхлопных газов, в то время как механический компрессор приводится от коленвала двигателя .

Как за счет компрессора происходит увеличение мощности двигателя

Атмосферный двигатель внутреннего сгорания осуществляет забор воздуха снаружи в тот момент, когда поршень в цилиндре движется вниз и создается разрежение, в результате чего воздух засасывается в камеру сгорания. Количество поступающего воздуха физически ограничено рабочим объемом, который имеет цилиндр и камера сгорания. После этого воздух смешивается с топливом в определенных пропорциях, после чего заряд (топливно-воздушная смесь) сгорает в цилиндрах.

Казалось бы, чтобы увеличить мощность мотора, нужно подать больше топлива, однако на самом деле это не так. Если просто, избыток топлива приведет к тому, что без соответствующего количества воздуха горючее не будет эффективно сгорать. Получается, чтобы сжечь больше топлива, нужно одновременно подать большее количество воздуха.

Если учесть, что объем двигателя не меняется, тогда воздух нужно подавать принудительно под давлением. Это и есть главная задача компрессора. Компрессоры создают давление во впуске, нагнетая воздух в цилиндры. В этом случае остается только впрыснуть больше топлива, после чего такая смесь эффективно горит и отдает энергию поршню. На практике, нагнетатель способен поднять мощность мотора на 35-45%, отмечается около 30% процентов прироста крутящего момента по сравнению с точно таким же атмосферным аналогом.

Механический нагнетатель: устройство компрессора на двигатель автомобиля и принцип работы

Как уже было сказано выше, механические компрессоры приводятся в действие от коленчатого вала. Чаще всего для этого используется приводной ремень. Что касается компрессора, в его основе лежит ротор, который создает давление воздуха.

При этом компрессор должен вращаться быстрее коленвала ДВС. Для этого ведущая шестерня  изготавливается большей по размеру, чем шестерни компрессора. Компрессор вращается с частотой около 50 тыс. об/мин., поднимая давление PSI с 6 до 9 до дюймов на квадратный дюйм. С учетом того, что атмосферное давление составляет около 14.7 фунтов на квадратный дюйм, компрессор увеличивает подачу воздуха фактически в половину.

Добавим, что воздух, нагнетаемый под давлением, сильно сжимается и нагревается, теряя свою плотность. Простыми словами, чем меньше плотность, тем меньшее количество воздуха получится подать в цилиндры. Чтобы увеличить количество воздуха, его дополнительно следует охладить перед подачей во впуск.

За охлаждение отвечает интеркулер , который бывает воздушным и жидкостным. Интеркулеры представляют собой радиатор, куда попадает горячий сжатый воздух после выхода из компрессора для охлаждения.

Механические компрессоры, которые устанавливаются на двигатель внутреннего сгорания:

Основные отличия заключаются в том,  как реализована подача воздуха. Компрессор роторный и двухвинтовой имеют в своем устройстве разные типы кулачковых валов. Центробежный нагнетатель оборудован крыльчаткой, которая затягивает воздух вовнутрь. Также отметим, что в зависимости от размеров и типа нагнетателя напрямую зависит его эффективность.

Эффективность такого решения выше, однако стоимость нагнетателя боле высокая, конструкция сложнее и менее ремонтопригодна. Также двухвинтовой компрессор шумный, необходимо глушить характерный свист выходящего под давлением воздуха при помощи дополнительных решений.

Чтобы поднять давление, воздух проходит через диффузор. Указанный диффузор представляет собой лопатки, расположенные вокруг крыльчатки. В результате поток воздуха  после прохождения через диффузор начинает двигаться с малой скоростью, но уже под высоким давлением. Такой компрессор самый эффективный, легкий и небольшой по размерам. Их можно установить перед мотором, а не на двигателе сверху.

Преимущества и недостатки компрессора на двигатель

Итак, начнем с очевидных плюсов. Прежде всего, это увеличение мощности двигателя. Также следует выделить относительную простоту и дешевизну монтажа с минимальными переделками впускной системы по сравнению с установкой турбонаддува. Еще следует выделить отсутствие турбоямы благодаря прямой связи механического нагнетателя с коленвалом.

При этом компрессоры в зависимости от типа могут демонстрировать разную эффективность. Одни дают ощутимый прирост мощности на «низах» (коленвал вращается с небольшой частотой), тогда как другие  увеличивают мощность на средних и высоких оборотах. Как правило, роторный компрессор и двухвинтовой рассчитан на низкие обороты,  центробежные компрессоры хорошо работают на высоких.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как устроен турбонаддув . Из этой статьи вы узнаете об устройстве турбины и принципах работы данного решения, а также какую мощность обеспечивает турбина на двигателе.

Также установка компрессора означает, что двигатель начинает испытывать более высокие нагрузки. Такой мотор должен быть изготовлен с использованием рассчитанных на такие увеличенные нагрузки частей, что позволяет реализовать необходимый запас прочности.

В результате изготовление такого ДВС получается более затратным, автомобиль с компрессором стоит изначально дороже атмосферных версий. Еще нужно учитывать, что компрессор также нуждается в обслуживании, что увеличивает общие расходы на содержание ТС.

Как видно, механические нагнетатели являются одним из доступных и экономически обоснованных способов увеличения мощности атмосферного мотора. Как правило, данное решение остается востребованным в различных видах автоспорта, при создании уникальных проектов, во время постройки эксклюзивных спортивных авто и т.д.

Производители компрессоров часто предлагают готовые «киты» под ключ, что позволяет быстро установить компрессор на конкретную модель автомобиля с минимальными доработками. Для любителей тюнинга и форсирования двигателя такое решение во многих случаях более оправдано по сравнению с установкой турбонаддува на атмосферный мотор.

Напоследок отметим, что также можно встретить моторы, на которых одновременно установлена турбина и компрессор. Хотя практическая реализация достаточно сложна в техническом плане, такой подход позволяет добиться максимальной отдачи от устройств с учетом разных режимов работы ДВС и избавить двигатель от присущих данным технологиям недостатков, взятых по отдельности.

Например, успешно реализованная связка компрессор + турбина вполне способна заставить двигатель работать таким образом, когда компрессор обеспечивает нужную тягу «на низах», убирая турболаг (турбояму), затем после раскручивания двигателя подключается турбина. Практической реализацией такой схемы является двигатель Volkswagen 1.4 TSI.

Компрессором называют любое приспособление, которое предназначено для сжатия и подачи воздуха, а также других газов под давлением. Где используется это устройство?

Автомобильные инженеры, создатели гоночных авто и просто любители скорости все время работают над увеличением мощности двигателей. Одним из способов ее увеличения есть строительство мотора большого внутреннего объема, но большие двигатели много весят и кроме того затраты на их производство и содержание очень высоки.

Фото. ProCharger D1SC – центробежный компрессор

Второй способ увеличения интенсивности двигателя – это создание агрегата стандартного размера, но более эффективного в использовании. Более эффективной отдачи можно добиться при нагнетании большего объема воздуха в камеру сгорания, которое позволяет подать в цилиндр больше топлива, а значит достичь большей мощности за счет высокого давления и соответственно сильного выброса газа. Именно компрессор, который также называют нагнетателем, позволяет усилить подачу воздуха и увеличить мощность двигателя.

Кроме компрессора существует еще турбокомпрессор. Отличия между этими двумя устройствами состоят в способе извлечения энергии. Обычный компрессор приводится в действие энергией, которая передается от коленчатого вала мотора через ременный или цепной привод механическим путем. Что касается турбокомпрессора, то она работает благодаря сжатому потоку выхлопных газов, вращающих турбину.

Для того чтобы понять как работает данный механизм, рассмотрим схему работы обычного четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. С движением вниз поршня создается разрежение воздуха, который под действием атмосферного давления поступает в камеру сгорания. После поступления воздуха в двигатель он объединяется с топливной смесью и создает заряд, который можно трансформировать в полезную кинетическую энергию в результате горения. Горение создает свеча зажигания. Как только происходит реакция окисления топлива, выбрасывается большой объем энергии. Сила этого взрыва приводит в движение поршень, а сила этого движения поступает на колеса, заставляя их вращаться.

Более плотный поток топливно-воздушной смеси в заряд будет создавать более сильные взрывы. Но стоит понимать, что для сжигания конкретного количества топлива требуется определенное количество кислорода. Правильным считается соотношение: 14 частей воздуха к 1 части атмосферного воздуха. Эта пропорция имеет очень большое значение для эффективной работы силового агрегата автомобиля и выражает собой правило: “для того чтобы сжечь больше топлива нужно подать больше воздуха”.

В этом и состоит работа компрессора. Он сжимает воздух на входе в двигатель, позволяя наполнять двигатель большому его количеству и создавать повышение давления. Вместе с этим в двигатель может поступать большее количество топлива, вызывая увеличение мощности. В среднем компрессор прибавляет 46% мощности и 31% крутящего момента.

Механический нагнетатель запускается с помощью приводного ремня, обернутого вокруг шкива, который подключен к ведущей шестерне. Ведущая шестерня привод в движение шестерню нагнетателя. Ротор компрессора впускает воздух, сжимает его и вбрасывает во впускной коллектор. Скорость вращения компрессора составляет 50 – 60 тысяч оборотов в минуту. В результате нагнетатель увеличивает подачу воздуха в двигатель машины примерно на 50%.

Так как горячий воздух сжимается, он теряет свою плотность и не может сильно расшириться во время взрыва. В этом случае он не может отдать столько же энергии, сколько производится при возгорании свечой зажигания более прохладной топливно-воздушной смеси. Можно сделать вывод, что для того чтобы нагнетатель работал с максимальной отдачей сжатый воздух на выходе из устройства должен быть охлажден. Процессом охлаждения воздуха занимается интеркулер. Горячий воздух охлаждается в трубках интеркулера с помощью холодного воздуха или холодной жидкости, в зависимости от вида механизма. Снижение температуры воздуха, увеличивая его плотность, делает сильнее заряд, который поступает в камеру сгорания.

Компрессоры бывают трех видов: двухвинтовые, роторные и центробежные. Основное отличие между ними состоит в способе подачи воздуха во впускной коллектор автомобильного двигателя.

Двухвинтовый нагнетатель состоит из двух роторов, внутри которых циркулирует воздух. Эта конструкция создает много шума в виде свиста сжатого воздуха, который приглушают специальными методами шумоизоляции двигателя.

Фото. Двухвинтовой компрессор

Роторный нагнетатель расположен, как правило, в верхней части автомобильного двигателя и состоит из вращающихся кулачковых валов, которые перемещают атмосферный воздух во впускной коллектор. Он имеет большой вес и значительно утяжеляет вес транспортного средства. Кроме того, воздушный поток в данном виде компрессора имеет прерывистую структуру, что делает его наименее эффективным по сравнению с другими видами компрессоров.

Фото. Роторный компрессор

Центробежный нагнетатель – наиболее эффективен для принудительного повышения давления внутри двигателя машины. Он представляет собой крыльчатку, вращающуюся с огромной силой и нагнетающую воздух в небольшой корпус компрессора. Центробежная сила выталкивает воздух к краю крыльчатки, заставляя его с огромной скоростью покидать ее полость. Маленькие лопатки, расположенные вокруг крыльчатки преобразуют высокоскоростной поток воздуха с низким давлением в низкоскоростной поток с высоким давлением.

Фото. Центробежный компрессор

Основным достоинством компрессора является, естественно, увеличение мощности двигателя транспортного средства. Эксперты считают механические нагнетатели несколько лучше турбированных, потому что двигатели, оборудованные ими, не имеют задержки реакции в ответ на нажатие водителем педали газа, потому что механические компрессоры приводятся в движение непосредственно от коленчатого вала двигателя. Турбокомпрессоры в свою очередь подвержены отставанию, так как выхлопные газы набирают скорость нужную для раскручивания турбин лишь после истечения некоторого времени.

Так как компрессор запускается с помощью коленчатого вала мотора, это немного уменьшает мощность силового агрегата. Компрессор увеличивает нагрузку двигателя, поэтому последний должен быть крепким настолько, чтобы выдерживать сильные взрывы в камере сгорания. Современные автопроизводители учитывают это условие и создают более сильные узлы для моторов, предназначенных для работы в паре с компрессором, что повышает стоимость автомобиля, а также стоимость его технического обслуживания.

В целом нагнетатели – это наиболее эффективный способ добавить двигателю транспортного средства лошадиных сил или мощности другими словами. Компрессор может добавить от 50 до 100% мощности, поэтому его часто устанавливают на свои авто гонщики и приверженцы высокоскоростной езды.

Повышение мощности двигателя автомобиля достигается различными способами. Один из самых оптимальных подходов – повышение эффективности работы силовой установки путем наращивания объема бензино-воздушной смеси, подаваемой в цилиндры. Для этого в конструкцию двигателя добавляются компрессоры – механические нагнетатели, обеспечивающие принудительную подачу в камеры сгорания воздуха под большим давлением.

Что такое компрессор в машине?

Компрессором называется любой механизм, создающий на выходе высокое давление воздуха или другого газа. Используемые в автомобильных двигателях механические компрессоры работают от коленвала, крутящий момент которого передается посредством ременной либо цепной передачи. Кулачковые механизмы либо крыльчатка компрессора создают направленный воздушный поток, который подается в двигатель. Благодаря принудительному нагнетанию воздуха в цилиндры может закачиваться большее количество топлива, энергия сгорания увеличивается, вследствие чего возрастает и мощность мотора.

Как работают компрессоры

В атмосферных автомобилях забор воздуха осуществляется по следующей схеме:

Здесь объем поступающего воздуха ограничивается рабочим объемом цилиндра, соответственно для моторов атмосферного типа единственным способом повышения мощности является увеличение внутреннего объема.

Двигатель с установленным компрессором

Установленный же компрессор позволяет использовать возможность воздуха сжиматься под внешним воздействием. Создаваемое его рабочими элементами давление заставляет цилиндры наполняться большим объемом воздуха, а горючая смесь, соответственно, получает больше кислорода. Добавляя к нему увеличенный объем топлива, удается получить больше энергии, которая при сгорании смеси толкает поршень и создает момент движения.

Для эффективного нагнетания воздуха рабочие элементы компрессора (роторы или крыльчатка) должны вращаться быстрее коленчатого вала. Достичь этого позволяет установка шестерней разных размеров: ведущая звездочка больше, чем приводные шестерни нагнетателя. Благодаря этому удается достичь частоты вращения в 50 000 об/мин. и более.

Дополнительно увеличить объем подаваемого в цилиндры воздуха позволяет установка интеркулера. Этот агрегат охлаждает воздух, выходящий из компрессора, в результате чего газ дополнительно сжимается.

Средний прирост мощности на автомобилях, оборудованных компрессорами, в сравнении с атмосферными аналогами составляет 35-45%, кроме того, примерно на 30% возрастает крутящий момент. 

Виды компрессоров

Роторный компрессор.

Механические нагнетатели, устанавливаемые на двигатели современных машин, изготавливаются в разных видах:

Они различаются, прежде всего, способом подачи воздуха в мотор. В основе роторного и 2-винтового механизма лежат кулачковые валы, а центробежные модели имеют в своей конструкции крыльчатки с тем или иным числом лопастей. У каждого из указанных типов есть свои индивидуальные преимущества и недостатки.

Самой старой является роторная конструкция нагнетателя. Она была запатентована еще в 1860 г., а в 1900 впервые использована в автомобилестроении. Вращающиеся кулачковые валы направляют попадающий в полость агрегата воздух в двигатель, где тот создает повышенное давление. Данный вид компрессоров является наименее эффективным по ряду причин:

2-х винтовой компрессор.

2-винтовые модели имеют в своей конструкции 2 ротора, напоминающие червячную передачу. Они и обеспечивают движение воздуха в камеры сгорания. Общий принцип работы таких компрессоров в целом такой же, как и у роторных образцов. Однако здесь воздух сжимается уже внутри компрессора благодаря конической форме роторов и сужению воздушных карманов. Поэтому они более эффективны – провалов воздушного потока практически не возникает из-за повышенного давления в самом нагнетателе.

Наиболее эффективны на сегодняшний день центробежные компрессоры. Именно они используются для решения большинства задач, связанных с повышением воздушного давления в той или иной системе. Размещенная в корпусе такого нагнетателя крыльчатка вращается с частотой до 60 000 об./мин, благодаря чему возникает большая центробежная сила. Воздух выходит из такого компрессора на высокой скорости, но под низким давлением и подается на диффузор. Здесь скорость потока снижается, а давление повышается. Еще одно немаловажное преимущество устройств данного вида – компактные размеры: именно центробежные компрессоры устанавливаются на «заряженные» версии малолитражных автомобилей. Впрочем, на более крупных моделях их преимущества также становятся очевидны. 

Чем отличается компрессор от турбины

Мнение, что компрессор и турбина – это одно и то же, в корне ошибочно. Да, оба устройства выполняют общую задачу: нагнетают воздух в двигатель, однако они используют разный принцип исполнения этой задачи.

Центробежный компрессор.

Компрессор приводится в действие энергией коленвала, а крыльчатку турбины заставляет вращаться поток выхлопных газов. Это отличие обусловливает следующий момент: работа турбины не приводит к потерям мощности, потому что она не использует энергию двигателя, в то время  как для работы компрессора может потребоваться до 30% исходной мощности.

С другой стороны, эффективность турбины изменяется в зависимости от интенсивности работы двигателя, она дает ощутимый прирост мощности только на средних и высоких оборотах. Компрессор же работает в постоянном режиме, на который он выходит практически сразу после старта двигателя.

При этом, турбина – более сложный и поэтому дорогостоящий агрегат, чем компрессор. Она более чувствительна к качеству масла, а ее обслуживание и ремонт требует специфических навыков и зачастую стоит дороже ремонта компрессора.

Как можно увидеть, компрессор – это эффективный, надежный и относительно недорогой способ увеличить мощность автомобиля, сохраняя размеры и массу его двигателя. Такие устройства используются на автомобилях самого разного типа и назначения – от трековых и гоночных болидов до повседневных автомобилей с «горячим» характером.

Компрессор… Сколько восторженных взглядов порой притягивает этот серенький девайс рядом с двигателем даже несмотря на то, что под капотом любого современного автомобиля есть узлы куда более сложные, высокотехнологичные и, как принято нынче говорить, навороченные! И все же при всей простоте и очевидности принципа работы этого прибора многие по-прежнему путаются в многообразии его вариантов. Какие из них вообще можно называть компрессорами! Чем они отличаются от нагнетателей? Ответ прост: ничем.

И компрессор, и нагнетатель — это любое устройство, предназначенное для увеличения давления воздуха. Даже турбокомпрессор (он же турбонагнетатель) – это тоже компрессор, хоть и с приводом от газовой турбины. Ну а супер-, турбо- и другие — всего лишь иностранные синонимы наших терминов. И по большому счету все эти «рутсы», «лисхольмы» и «компрексы» делают одну и ту же работу — сжимают воздух во впускном коллекторе двигателя, резко увеличивая его отдачу. Впрочем, делают они ее все-таки по-разному.

И когда мы решаем вопрос, какой именно нагнетатель наилучшим образом подходит нашему автомобилю, эти различия становятся для нас весьма существенными. Какие здесь возможны варианты? Конечно, самые простые (и по устройству, и в установке на двигатель) — это компрессоры с приводом от коленчатого вала. Абсолютным же рекордсменом по простоте можно, пожалуй, назвать приводной центробежник. Он, кстати, есть почти в любом серийном моторе — в виде помпы, которая перекачивает жидкость в системе охлаждения. Если мы вздумаем поставить подобную помпу во впускной тракт, ее придется сделать достаточно большой (особо мощные двигатели ежеминутно потребляют десятки килограммов воздуха), но принцип работы сохранится: рабочее тело (то есть воздух) попадает на вращающееся с большой скоростью колесо с лопатками и отбрасывается к его периферии. Здесь корпус-улитка собирает этот веерообразный поток в один патрубок, откуда он и отправляется в дальнейшее путешествие по интеркулерам, коллекторам и цилиндрам.

Этот нагнетатель, обладающий высоким КПД (у лучших образцов он достигает 80%!), способен развивать значительное давление наддува и не требует чрезмерных затрат энергии на собственные нужды. Недостаток у него лишь один, но весьма серьезный — эффективность зависит от частоты вращения его колеса, а значит, и коленвала, с которым оно связано через редуктор с постоянным передаточным отношением. И зависимость эта, как говорят математики, существенно нелинейна: при увеличении оборотов, скажем, на двадцать процентов, давление наддува (а с ним и крутящий момент двигателя!) может вырасти раза в полтора. Соответственно, при снижении оборотов тяга так же быстро упадет, что субъективно воспринимается как полное ее исчезновение.

Означает ли это, что для автомобильных двигателей центробежный компрессор совершенно не годится?

Ни в коем случае! Дело в том, что такой недостаток этих нагнетателей квалифицированный установщик может превратить в достоинство. Представьте себе мотор, имеющий «низовые» настройки, — с узкими фазами, небольшим перекрытием клапанов (забегая чуть вперед, заметим, что это вообще идеальный вариант для форсировки наддувом любого типа), длинными коллекторами. Крутящий момент здесь может быть весьма большим, и его максимум, как правило, смещен в зону малых оборотов. Зато и кривая мощности у подобных агрегатов начинает загибаться очень рано — при 5000 об/мин и ниже.

Вот такой, казалось бы, вялый двигатель можно очень легко оживить при помощи точно подобранного центробежника. Если передаточное число привода (обычно оно определяется диаметрами приводных ремней) подстроить так, чтобы на оборотах, где естественное наполнение идет на спад, вдруг начинался резкий рост давления наддува, то крутящий момент продолжил бы расти и дальше. Правда, отодвинется ближе к правой части шкалы тахометра, но будет значительно выше. Естественно, вырастет и мощность.

Центробежник — штука выносливая, но он очень не любит работать на запертый выход, то есть при маленьких расходах воздуха и больших давлениях наддува. И бездумно уменьшая диаметр шкива на компрессоре (его обороты от этого увеличиваются), можно доиграться до помпажа, который сопровождается резким падением давления и хлопками. Кстати, с подобным явлением сталкиваются и некоторые особо забывчивые, пренебрегающие установкой blow off-клапана (это такое Expottereo, которое стравливает воздух с выхода компрессора на его вход при закрытии дроссельной заслонки). Без него первый же сброс газа на больших оборотах может привести к своеобразному короткому замыканию.

Если говорить о двигателе, то неприятные для него последствия — по другую сторону графика. Предположим, мы заставили компрессор хорошо „дуть“ в нижнем диапазоне оборотов и при этом не вывели его за границы устойчивой (без помпажа) работы. Но ведь развиваемое им давление прогрессивно (и, можно сказать, почти безгранично) увеличивается по мере раскрутки. Если не принять меры, то не исключен овербуст, детонация (весьма опасная на больших оборотах и давлениях!) и разные другие неприятности вплоть до разрушения поршней и шатунов.

Вот для приводных нагнетателей объемного типа (например, Roots или Lysholm) такая опасность практически исключена благодаря их замечательной линейности — каждому обороту вала соответствует строго определенное количество воздуха. Примерно постоянным, не зависящим от оборотов будет и давление. С приемлемой для практики точностью можно сказать, что его величина однозначно задается диаметром приводных шкивов, а уж их выбирают, исходя из типа компрессора. Например, компрессоры Roots, которые не умеют сжимать воздух в своих недрах, а только проталкивают его по прогонной части.

Но не зря говорят, что недостатки — это продолжение достоинств. Большое давление, которое развивают объемные нагнетатели на малых оборотах, здорово помогает при интенсивном разгоне на полном дросселе. Здесь оно обеспечивает отменное, очень ровное и длительное ускорение. А если мы отпустим педаль и захотим прокатиться не спеша, в экономичном режиме? Сэкономить помешает компрессор, который будет тратить значительную часть мощности двигателя на трение лопастей о корпус и бесполезное проталкивание сжатого воздуха через прикрытую дроссельную заслонку. Поэтому системы такого типа, как правило, делают отключаемыми при помощи специальной муфты сцепления.

Этого недостатка начисто лишены нагнетатели центробежные. Да, на малых оборотах развиваемое ими давление невелико, но и потери минимальны. Кстати, такое качество центробежников широко используется в поршневых авиационных моторах.

На взлетном режиме, когда мощность важнее экономичности, компрессор работает в полную силу. Но стоит лишь чуть уменьшить обороты, как избыточный наддув тут же пропадает, свободно вращающееся колесо нагнетателя почти не создает излишнего противления и практически не повышает аппетит двигателя. Несмотря на то, что в чистом виде на автомобилях она встречается не так уж и часто. Если вал центробежного компрессора соединить с турбиной, то получится турбонагнетатель. Именно этот прибор сегодня устанавливается на автомобили с наддувными двигателями.

Что можно сказать о системах такого типа? В первую очередь, наверное, что „турбо“ — это тема! Благодаря турбонаддуву мы можем добиться чрезвычайно высокого уровня форсировки, неплохой экономичности и получить двигатель, обладающий практически любым необходимым нам характером. Но прежде чем рассматривать особенности работы турбомоторов, уместно поговорить о том, что же такое хорошо подобранный нагнетатель. То, что прибор должен быть надежным и качественным, это понятно. Очевидно и то, что его КПД должен быть близким к максимально возможному — во всяком случае, на наиболее часто используемых скоростях и режимах.

По каким параметрам можно судить о пригодности компрессора для того или иного автомобиля?

Их много, но чтобы выделить самый главный, достаточно вспомнить принципы работы двигателя. Казалось бы, что общего между скромной 1,5- литровой „четверкой» компактного хэтчбека и 12-цилиндровым произведением искусства под капотом BMW или Ferrari? Эти агрегаты разительно отличаются и объемом, и мощностью, и оборотами, при которых она достигается… Буквально всем! Но есть и сходства. Во-первых, разные моторы одного поколения имеют близкий механический КПД.

То есть на трение колец и подшипников мы тратим примерно одинаковое количество процентов от полезной работы газа в цилиндрах. Во-вторых, эта самая работа, выполняемая каждым килограммом смеси воздуха и топлива, строго зависит от степени сжатия и температуры сгорания. Последняя же при нормальных регулировках системы питания почти идентична как для двигателя мопеда, так и для агрегата от болида Формулы 1. А это значит, что практически одинаковой будет и мощность на коленвале, развиваемая этим килограммом воздуха в смеси с топливом.

Все это вместе взятое имеет очень важные последствия. Оказывается, компрессору все равно, сколько клапанов, цилиндров и литров рабочего объема имеет мотор. Главное, чтобы он расходовал нужное количество воздуха, что, как мы выяснили, соответствует совершенно определенному количеству лошадей.

Выходит, что кроме оптимального давления для нагнетателя, по большому счету, важна лишь мощность, которую мы рассчитываем получить от надутого им двигателя. То есть если мотор нашей Лады под избыточным давлением 0,6 кг/см2 будет развивать 150 л. с. (а он на это вполне способен!), то турбокомпрессор КОЗ от популярных 150-сильных „Фольксвагенов» и „Ауди“ с шильдиком 1,8 Turbo на корме нам придется впору. Пусть наш агрегат выдаст эту мощность на чуть больших оборотах (объем-то меньше!), но все будет работать как надо: режимы нагнетателя будут точно такими же, как и у автомобиля-донора. Конечно, этим вариантом спектр возможностей не ограничивается. Но золотое правило работает почти в любом случае: если совпадают давление наддува и расходы воздуха, то компрессор нам, скорее всего, подойдет. Первый параметр можно измерить на оборудованном им живом моторе (или выяснить у тех, кто это делал), а второй определяется мощностью, которую легко узнать из каталога.

Остается выполнить лишь одно условие. Планируемое нами давление должен спокойно выдерживать двигатель. И если оно достаточно большое, то не обойтись без уменьшения степени сжатия — иначе возможна детонация. Для решения этой проблемы, как правило, приходится изменять и настройки системы управления, которая вдобавок должна обеспечивать форсированный мотор положенным объемом топлива.

Колодийчук Андрей, специально для ByCars. ru

Использование дизельных и бензиновых компрессоров сегодня является очень актуальным. Данное оборудование смогло отыскать себя во многих очень важных сферах для человечества. Каждый специалист в той же строительной области прекрасно понимает, что использование сжатого воздуха всегда было, есть и будет оставаться в цене, именно поэтому сегодня дизельные компрессоры активно применяются в нефтедобывающей сфере, в строительстве, в горнодобывающей сфере, промышленности и так далее. Вариантов, действительно, много, поэтому данное оборудование всегда пользовалось и будет пользоваться спросом. Дизельный либо бензиновый компрессор — это энергии, которого во многом нет под рукой. Сегодня очень много типов строительных работ существует, где поблизости нет и не может быть возможности присоединения к электросети. Именно компрессор решает задачи, связанные с данной областью.

Нельзя не отметить, что дизельные компрессоры играют очень важную роль в процессе работы с насосами, которые активно перекачивают пастообраные и жидкие материалы. Компрессоры используются в процессе упаковки цемента, фасовки и многих других пылящих веществ.

Кроме того данное оборудование является незаменимым в работе с пневматическими инструментами. Главное достоинство — полноценная замена электрического аналога. В основном, все это, естественно, используется в процессе строительства, в процессе выполнения ремонтных работ. Если такие работы проводятся довольно далеко от источника питания, обойтись без компрессоров просто невозможно.

Каждый пневмоинструмент работает только при помощи подачи воздуха. Электроэнергия в данном случае необходима не всегда. А что может подавать воздух? Дизельный компрессор — оптимальный вариант.

Где чаще всего можно встретить работы при подаче воздуха?

В данном случае компрессоры выполняют очень важную роль, без них просто никак не обойтись.

На сегодняшний день дизельный либо бензиновый компрессоры могут быть двух типов:

Что можно сказать по поводу использования первого типа?

Передвижной вариант (мобильный) — это компрессор, который возможно использовать где угодно. Так, например, при выездных строительных работах можно легко погрузить компрессор в автомобиль и взять его с собой.

Стационарный вариант — это компрессор, который возможно использовать только на производстве (в цехах). Его задача — произвести замену в случае отсутствия работы электросети, причем на производстве эта замена может вызвать «бурю эмоций» для компрессора. Почему? Каждый компрессор рассчитан на определенную мощность. В промышленной области мощность, естественно, требуется очень огромная. Поэтому владелец заранее должен знать и понимать, а далее позаботиться о том, чтобы работа компрессора смогла воспроизвести работы абсолютно всего оборудования, которое находится на производстве.

Из вышеуказанного понятно, что использование компрессора — это всегда очень актуально.

Еще каких-то 10 лет назад турбиной, или компрессором мог похвастаться только спортивный, или тюнингованный автомобиль. Но сегодня мало кого удивишь «дополнительной мышцей» двигателя, ведь на многие автомобили завод-производитель сам устанавливает агрегат, увеличивающий мощность мотора. И если вы хотите знать, в чем отличие между атмосферным, турбированным и компрессорным двигателем, то вы попали куда нужно, потому что именно об этом мы вам и расскажем.

Для начала упомянем, что автомобильные двигатели можно разделить на 2 группы: атмосферные и наддувные. Конструктивно эти типы очень сильно отличаются, да и прирост мощности двигателя дают разный.

Атмосферный двигатель является едва ли не самым сложным по своему устройству. В атмосферном двигателе  топливно-воздушная смесь подается в цилиндры без малейших сопротивлений, а это означает, что серьезным доработкам подвергся коллектор . Во-вторых, очень тонко настраивается распредвал, с целью обеспечить максимально длительное открытие впускного клапана. Наконец, увеличивается ход поршня и диаметр цилиндра , с целью обеспечить еще большую мощность двигателя. Как видим, атмосферный двигатель очень сложен в конструктивном плане, но эластичен и отзывчив в работе.

Главная изюминка атмосферного двигателя в том, что он имеет запас мощности на любых оборотах, мгновенно реагирует на нажатие педали акселератора. Это значит, что атмосферный двигатель лучше всех раскручивается до максимальных оборотов. Вместе с этим, среди имеющихся недостатков, наиболее серьезными является высокий расход топлива и относительно не высокий ресурс мотора.

Турбированный двигатель – это классика жанра. Большинство автовладельцев отдают свое предпочтение именно турбированным моторам. Принцип работы турбированного двигателя примерно тот же, что и у атмосферного. Топливно-воздушная смесь под давлением попадает в цилиндры двигателя. Разница только в давлении. Кроме того, в зависимости от желаний владельца, можно увеличить давление, нагнетаемое турбиной, что даст прирост мощности.

Тем не менее, хоть турбированные двигатели и являются наиболее распространенными из рассматриваемых нами типов, турбо моторы все же имеют некоторые недостатки:

Компрессор на двигателе – это своего рода механический нагнетатель , который приводится в движение ременным приводом. Это значит, чем выше будут обороты двигателя, тем больше мощности он получит. Компрессор не только подает топливно-воздушную смесь в цилиндры под давлением, но и продувает их, когда впускной и выпускной клапан находятся в положении наполовину открытия и закрытия. Таким образом, компрессор не только увеличивает мощность, но и прочищает цилиндры, что позволяет двигателю постоянно работать на максимуме своих возможностей.

Недостатком компрессора является то, что он эффективно себя показывает только на двигателях большого объема. Следовательно, об экономичности такого двигателя также следует забыть.

Хит-парад. Самые свирепые машины с компрессорными моторами. Компрессор или турбина. Что выбрать для увеличения мощности мотора? Принцип работы компрессора с двигателем внутреннего сгорания

Одной из основных задач, стоявших перед разработчиками с момента рождения ДВС, являлось повышение его мощности. Решение проблемы в лоб – увеличение количества цилиндров – приводит к росту массы и габаритов двигателя, а также вызывает другие сложности. Тем не менее, ещё на самых первых моторах был определен достаточно простой вариант увеличения мощности до пятидесяти процентов, при сохранении всех прочих характеристик силового агрегата. Добиться этого позволяет нагнетатель, обеспечивающий подачу дополнительного количества воздуха в двигатель авто.

Вот здесь и скрыта тонкость, позволяющая повысить мощность двигателя. Если в него подавать ТВС под давлением, то в тот же самый объем ее поместится гораздо больше, и значит, в процессе сгорания смеси выделится больше энергии и увеличится мощность, которую способен развивать силовой агрегат. Для увеличения объема воздуха, идущего в цилиндры двигателя авто, используется нагнетатель (компрессор). Так называется механизм для сжатия и подачи газа под давлением. Дополнительным преимуществом может стать экономия топлива, т. к. необходимой мощности можно добиться от мотора меньшего объема.

НАГНЕТАТЕЛЬ ВОЗДУХА НА АВТО – НЕ ВСЕ ТАК ПРОСТО

Однако использовать нагнетатель воздуха прямо в лоб оказалось достаточно затруднительно. Дело в том, что хотя мощность двигателя при этом увеличилась, но это создало ряд новых проблем, которые требовали своего решения для успешного внедрения наддува на авто. Одной из них явилось выделение значительно большего количества тепла при сгорании ТВС, из-за чего прогорали клапана, поршни, выходила из строя система охлаждения.

Другой особенностью стала повышенная вероятность возникновения детонации бензинового двигателя. Когда нагнетатель осуществляет дополнительную подачу воздуха в мотор, то возникающие в них при сжатии повышенные температура и давление могут вызвать детонацию, вследствие чего возможно разрушение двигателя, или как минимум, его преждевременный значительный износ. Избежать этого поможет использование высокооктановых видов топлива или декомпрессия, так по-другому называется уменьшение степени сжатия. Новые виды горючего дороги, что увеличивает стоимость эксплуатации авто, а декомпрессия приводит к снижению выдаваемой мощности, т.е. теряется эффект от использования наддува воздуха.

НАГНЕТАТЕЛЬ НА АВТО – КАКИМ ОН БЫВАЕТ

Подачу воздуха в мотор можно осуществить разными вариантами, при которых используется внешний нагнетатель или складывающиеся условия в процессе движения. Исходя из этого, можно определить такие способы наддува: ➤ механический, когда на авто устанавливается механический нагнетатель, приводимый в действие от коленвала мотора; ➤ турбонаддув, когда предусмотрено использование турбо нагнетателя, приводимого в действие выхлопными газами; ➤ электрический, в этом случае в авто применяется электрический нагнетатель воздуха; ➤ «Comprex», при этом способе отсутствует приводной нагнетатель, а в цилиндры подача воздуха осуществляется с помощью выхлопных газов; ➤ комбинированный, при котором используются несколько различных схем, как правило, совмещают механический нагнетатель и турбонаддув.

Существуют и другие способы, обеспечивающие подачу воздуха в двигатель авто, но выше отмечены наиболее часто применяемые на машинах. На отечественных, кстати, в том числе семейства ВАЗ, подобные устройства серийно не устанавливались.

МЕХАНИЧЕСКИЙ НАГНЕТАТЕЛЬ НА КАРБЮРАТОРНЫЙ АВТО – ВАРИАНТЫ ПОСТРОЕНИЯ

Механический нагнетатель был создан одним из первых, почти после появления ДВС. Он связан непосредственно с коленвалом двигателя авто и начинает работать сразу же после его запуска, обеспечивая подачу воздуха пропорционально оборотам мотора. Это является несомненным достоинством, но такой нагнетатель для своей работы отбирает часть мощности двигателя.

Существует несколько самых распространенных вариантов построения подобных устройств, наиболее известные из них показаны на фото. Их конструктивные особенности рассмотрены ниже: ➤ . Первоначально это были две обычные шестеренки, вращающиеся в разные стороны, помещенные в замкнутый корпус. С течением времени они видоизменились до того, что представлено на фото. Работает такой нагнетатель достаточно просто – вращающиеся лопатки ротора создают воздушный поток от входа к выходу. Основной недостаток подобных устройств – подача воздуха осуществляется неравномерно, что приводит к пульсации давления. Кроме того, после прохождения устройства возникающая турбулентность воздуха вызывает его нагрев. К достоинствам надо отнести простоту, компактность, и надежность, низкий уровень шума. ➤ . Относится к аппаратам винтового типа. Работает подобное устройство аналогичным образом – воздушный поток создается вращающимися роторами. Благодаря малому зазору между ними, обеспечивается требуемое качество наддува. Главным отличием подобного устройства будет сжатие воздуха внутри корпуса. Однако сложности проектирования и изготовления таких изделий вызывают их высокую стоимость, что ограничивает их применение в массовом производстве авто. ➤ Центробежный нагнетатель . Является наиболее распространенным типом и применяется как самостоятельно, в виде компрессора, так и в составе турбо устройств. Вращающиеся лопатки захватывают воздух и отбрасывают его на периферию корпуса. Двигаясь вдоль корпуса, имеющего улиткообразную форму, воздушный поток на выходе приобретает необходимое давление.

Для того чтобы центробежный нагнетатель работал эффективно, его крыльчатка должна вращаться с высокой скоростью. Обеспечение такого режима работы связано с трудностями смазки подшипников и создания подобных условий. Однако простота и относительно низкая стоимость самих устройств, сделала их наиболее популярными среди других типов нагнетателей. Особенно часто они используются для тюнинга авто, в том числе и семейства ВАЗ.

ТУРБОКОМПРЕССОР ВОЗДУХА

Такой подход к обеспечению мотора дополнительным количеством воздуха является наиболее популярным. Применяется он и для дизелей, и для бензиновых моторов. Принцип, на котором работает подобный нагнетатель, понятен из приведенного рисунка:

По сути дела, это комбинация двух устройств – турбины, использующей энергию выхлопных газов, и компрессора. Здесь надо сразу отметить, что режим турбо, применяемый для повышения мощности дизелей, применяется гораздо чаще, чем нагнетание воздуха в бензиновых двигателях. В них повышение давления ограничено появлением детонации, и введение режима турбо требует принятия специальных защитных мер. Использование энергии отработанных газов связано с целым комплексом проблем, в первую очередь с применяемыми материалами. Лопатки турбины должны выдерживать температуру до тысячи градусов, и при этом скорость их вращения зачастую превышает десять тысяч оборотов в минуту. Однако режим турбо, при котором в дизель поступает дополнительный воздух, облегчает его работу. Исходя из изложенных особенностей, наилучшим образом наддув турбо будет выполняться при высоких оборотах двигателя, когда турбина сильно раскручена. Другой особенностью такого режима является так называемое запаздывание. В момент резкого нажатия педали, пока сработает наддув в режиме турбо, проходит некоторое время, что и вызывает провал в характеристике или турбо ямой. Чтобы его обойти, применяются специальные технические решения. Одним из возможных вариантов будет применение двух нагнетателей турбо, один из которых работает на малых оборотах, а другой на высоких. Каждый из автопроизводителей по-своему решает эту задачу – кто-то использует мощный нагнетатель, обеспечивающий излишний приток воздуха на всех режимах, и при необходимости сбрасывает его излишки, кто-то применяет несколько маленьких нагнетателей вместо одного большого, кто-то реализует различные комбинации двух первых вариантов.

Если говорить о режиме турбо для бензиновых двигателей, то стоит отметить, что он максимально эффективен на впрысковых двигателях. Карбюраторный мотор может работать в режиме турбо, но ему необходима определенная доработка – установка жиклеров большего сечения, изменение уровня поплавковой камеры и ряд других мер. Тогда как для инжекторного двигателя все сведется к использованию новой прошивки.

Тем не менее, режим турбо зачастую реализуют и на старых машинах, в том числе и семейства ВАЗ, правда, в этом случае чаще всего применяют электрический наддув.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ НАГНЕТАТЕЛЬ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ

Подобные системы, реализующие режим турбо, относятся к комбинированным. В них чаще всего используется электрический мотор, работающий совместно с центробежным нагнетателем. Достоинством такого подхода, когда привод выполнен как электро, является его универсальность. Он не связан напрямую с работой двигателя, как механический наддув, и электрический мотор можно использовать при любых условиях. Благодаря такому приводу как электро, можно избежать провала в характеристике нагнетателя. На средних и малых оборотах мотора работает электрический нагнетатель, на высоких включается турбина и реализуется обычный режим турбо. Подобные возможности построения наддува с использованием такого привода как электро, привлекают внимание все более широкого круга автопроизводителей.

Стоит отметить, что нагнетатель электро является привлекательным для выполнения тюнинга авто, в том числе и семейства ВАЗ. На этом рынке есть (отличный от уже описанных) осевой электрический нагнетатель. По оси воздуховода ставится вентилятор (электро). Когда он работает, то усиленный поток воздуха направляется во впускной коллектор. Фактически, таким образом вентилятор (электро) обеспечивает наддув. К достоинствам, которыми обладает подобный электрический нагнетатель, следует отнести простоту его реализации. Для создания такой системы наддува не требуется никаких технически сложных систем и устройств, обычный бытовой вентилятор (электро) зачастую справится с обеспечением подачи нужного дополнительного количества воздуха в цилиндры мотора. Использование такой техники позволяет без особых затруднений провести тюнинг старых машин, например таких, как ВАЗ ранних годов выпуска.

НАГНЕТАТЕЛЬ НА ВАЗ

В данном случае проблему надо рассматривать несколько шире – речь зачастую идет не конкретно о каком-то автомобиле семейства ВАЗ 2114, а вообще об улучшении атмосферного двигателя. Это достаточно сложная проблема, и она не имеет однозначного решения. Конечно, решаясь улучшить характеристики старого автомобиля, например какой-то модели ВАЗ или Москвича, при использовании штатного двигателя его мощность можно увеличить только с помощью наддува. Однако это далеко не так просто сделать, как кажется с первого взгляда. Повышение мощности мотора ВАЗ Приора 16 клапанов, как и любого другого, должно сопровождаться дополнительными изменениями, обеспечивающими правильное использование подобного усовершенствования. В противном случае измененный двигатель очень быстро выйдет из строя.

В то же время благодаря тюнингу двигателя, старый ВАЗ или любой другой подобный автомобиль, может получить новую жизнь, тем более что сделать подобные улучшения достаточно просто и не слишком дорого. Гораздо проще грамотно и правильно поставить на ВАЗ нагнетатель воздуха, что обеспечит прирост порядка тридцати процентов мощности двигателя, чем заниматься полной переделкой мотора в поисках тех же самых тридцати процентов мощности. Но это уже совсем другая тема, в том числе и в отношении старых автомобилей ВАЗ, и хотя она не менее интересна, ее рассмотрение надо проводить самостоятельно. Использование дополнительного объема воздуха для обеспечения прироста мощности двигателей, в том числе и семейства ВАЗ, довольно известный и давно освоенный автостроителями прием. Он позволяет решить многие вопросы, связанные с получением большей мощности от сравнительно небольших моторов, правда, при соблюдении ряда правил. Но, тем не менее, этот подход достаточно широко применяется разработчиками различных марок авто.

Турбо-компрессор на ВАЗ 2105 (видео)

История турбонагнетателя

Сложно это представить, но еще в 1909 году автомобиль с двигателем внутреннего сгорания установил рекорд скорости в 200 км/ч – достижение для тех времен невероятное. Еще сложнее представить объем двигателя, благодаря которому удалось разогнать авто до такой скорости – 28 литров! Даже речи быть не могло, чтобы запустить такие агрегаты в массовое производство, ведь их обслуживание своими руками было практически невозможным, ввиду огромных габаритов двигателя. К счастью, дальнейшие разработки автомобильных инженеров велись в сторону уменьшения объема при сохранении мощностей, а также упрощения конструкции. Чтобы автомобиль стал массовым, следует дать возможность ремонтировать его своими руками – так размышляли первые автомобилестроители и были совершенно правы. Благодаря появлению нагнетателя, удалось при сохранении всех параметров сходу увеличить мощность на целых 50 %! Сегодня опытному автомобилисту не составит труда своими руками установить одну из популярных систем турборежима.

Нагнетатель воздуха – как влить силы в двигатель?

С развитием автомобилестроения возникали и различные способы компрессии воздуха. Многие разработки уверенно дошли и до наших дней. Итак, разберемся, какие способы наддува существуют:

Механический нагнетатель — устройство и принцип работы

Механизм, о котором пойдет речь в этой статье, известен нам как Механический нагнетатель, Supercharger, Kompressor. За этими названиями скрывается устройство, повышающее мощность двигателя за счет нагнетания в цилиндры воздуха под давлением, превышающем атмосферное. Основным отличием данной системы от турбонаддува является то, что для привода компрессора используется не бесплатная энергия выхлопных газов, а часть энергии, производимой двигателем. Отсюда все плюсы и минусы механических нагнетателей, к которым с одной стороны можно отнести мгновенный отклик на нажатие педали газа (компрессор всегда готов к своей работе, нет необходимости ждать пока он раскрутится и выйдет на свои рабочие обороты), отличную тягу на низах, а с другой стороны — повышенный расход топлива и меньшая итоговая мощность при том-же давлении наддува, нежели у систем с турбонаддувом.

Виды механических нагнетателей

В отличие от турбокомпрессора, в простонародье прозванного «улиткой» и имеющего лишь такой форм-фактор, механические нагнетатели бывают нескольких типов.

Этот самый древний и самый простой тип нагнетателей, обязан своим появлением американцам — братьям Филандер и Фрэнсис Рутс, еще в 1860 (!) году запатентовавшим этот роторный вид нагнетателя. Примечательно, что первоначально этот механизм использовался исключительно для вентиляции промышленных помещений и шахт, и лишь в 1885 году всем известный Готтлиб Даймлер получил свой патент на нагнетатель, работающий по принципу нагнетателя братьев Рутс. В 1900 году увидел свет первый серийный автомобиль марки Daimler-Benz, оснащенный первым механическим нагнетателем типа Рутс. В 1949 году другой американский изобретатель, Итон, улучшил конструкцию нагнетателя — прямозубые шестерни уступили место косозубым роторам и воздух начал перемещаться не поперек их осей вращения а вдоль. Но как и до модернизации, основным принципом работы нагнетателей типа Roots стала простая перекачка воздуха в другой объем, без сжатия воздуха внутри механизма, так что роторный нагнетатель Roots это объемный нагнетатель, а не компрессор. У этого вида нагнетателей есть ощутимые недостатки. С ростом оборотов двигателя и соответственно, скорости вращения роторов, нагнетатель начинает накачивать воздух слишком интенсивно и воздух начинает проникать обратно в нагнетатель. Таким образом, с определенного уровня оборотов, нагнетатель Рутс начинает потреблять мощности двигателя больше чем способен дать в ответ. В добавок, из-за несовершенной формы роторов, воздух подается неравномерно, прерывистыми качками, тем самым понижая КПД нагнетателя. Однако есть и неоспоримые достоинства. Нагнетатели данного типа, в отличие от центробежных, начинают свою работу уже при низких оборотах и продолжают, без потери эффективности, нагнетать воздух в цилиндры. Этим качеством обусловлена любовь спортсменов — дрэгстеров и роддеров по всему миру к этим, самым простым нагнетателям.

Автором идеи винтового компрессора является немецкий конструктор Кригар, еще в конце XIX века предложивший использовать подобные устройства в промышленных целях. Первый в мире винтовой нагнетатель был изготовлен и запатентован шведским инженером Альфом Лисхольмом в 1936 году и на данный момент компрессоры Лисхольм — наиболее совершенный и эффективный тип нагнетателей. Внешне компрессор типа Lysholm очень похож на нагнетатель Roots, однако существенно отличается от него конструктивно. Внутри те же два ротора, однако их формы заострены елочкой, а сами они похожи на сверла. Поэтому компрессор и называется винтовой (спиральный). При вращении роторов воздух проникающий в нагнетатель не просто перекачивается в другой объем, а сжимается, следовательно, в отличие от нагнетателей Roots, воздух с ростом оборотов вытесняться обратно в нагнетатель не будет. Отсюда — отличный стабильный КПД в широчайшем диапазоне оборотов. Однако и у этого совершенного агрегата есть минусы. Самый главный из них — очень высокая себестоимость и цена, делающая этот агрегат труднодоступным. Ну и конечно чуда не произошло — компрессор типа Lysholm все так-же потребляет мощность двигателя, ведь он приводится так-же — ремнем от шкива коленвала. Для более наглядного представления о компрессоре Лисхольм, давайте разберем один =)

Широчайшая сфера применения стала основной причиной появления все новых и новых видов компрессорного оборудования. Наибольшее распространение получили агрегаты, оснащенные электродвигателем. Однако при отсутствии бытовой или промышленной сети их эксплуатация невозможна.

Конечно, для подключения оборудования можно использовать электрогенератор, но намного целесообразнее приобрести компрессор с двигателем внутреннего сгорания. Такое решение позволяет сэкономить и деньги, и полезную площадь. Да и обслуживать придется один агрегат вместо двух. А это означает дополнительное снижение как финансовых, так и временных затрат.

Преимущества компрессорного оборудования с ДВС

Возможность эксплуатации в автономном режиме — это важное, но далеко не единственное достоинство агрегатов с двигателем внутреннего сгорания. К примеру, нельзя не отметить:

  • Широчайший модельный ряд. На рынке представлены как бензиновые, так и дизельные установки, которые различаются по мощности, производительности, рабочему давлению и другим параметрам. Это позволяет приобрести подходящий вариант и для эксплуатации в частном гараже, и для профессионального использования.
  • Отличные эксплуатационные характеристики. Современные моторы для компрессоров с внутренним сгоранием отличает высокий моторесурс, нетребовательность к обслуживанию, минимальный уровень шума. Кроме того, все агрегаты комплектуются системой «легкий старт», что обеспечивает простой запуск двигателя даже при низкой температуре.
  • Нетребовательность к окружающим условиям. Значительная часть моделей на базе ДВС изначально разрабатывается с учетом эксплуатации в «поле». Их оснащают специальным корпусом, который защищает механизм от влаги, пыли, механических повреждений и прочих воздействий.

Отдельно стоит отметить экономичность современных двигателей внутреннего сгорания, которыми комплектуют компрессоры. При разработке новых моделей и зарубежные, и российские производители уделяют особое внимание снижению расхода топлива. К примеру, дизельные агрегаты мощностью 150-170 кВт, сжимающие до 20 000 л/мин воздуха, в среднем потребляют около 30 литров солярки.

Виды компрессоров с ДВС

Все автономные компрессорные установки, представленные на современном рынке, можно классифицировать по таким признакам, как:

  • Тип топлива. Бытовое и полупрофессиональное оборудование представлено бензиновыми агрегатами. Мощность таких моделей варьируется в пределах 3-15 кВт, а выработка составляет 200-2000 л/мин. Дизельные агрегаты, как правило, более мощные. Они производят до 45 000 л/мин сжатого воздуха, поэтому подходят как для профессионального, так и для промышленного применения.
  • Конструкция. По этому признаку все компрессоры с внутренним сгоранием топлива делят на два типа — поршневые и винтовые. Первые представлены установками различной мощности и могут быть и бытовыми, и профессиональными. Вторые отличаются большей производительностью, поэтому чаще всего их используют для решения различных промышленных задач.
  • Степень мобильности. Все установки, предназначенные для сжатия воздуха, делят на стационарные, передвижные и мобильные. Агрегаты первого типа обычно используют на производствах. Передвижные модели собирают на базе колесного шасси и оснащают дышлом для буксировки. Мобильные компрессоры отличает небольшой вес и компактные размеры, благодаря чему их легко перемещать в пределах помещения или перевозить с одного объекта на другой.

Безусловно, мы привели далеко не полную классификацию, но и она позволяет получить общее представление о видах компрессоров с двигателем внутреннего сгорания . Что же касается других различий, то к их числу можно отнести тип привода (прямой или ременный), наличие или отсутствие защитного кожуха, степень сжатия (низкого и высокого давления) и другие характеристики.

Особенности эксплуатации

Чтобы продлить срок службы компрессорной техники и обеспечить безопасность обслуживающего персонала, при использовании оборудования необходимо придерживаться установленных правил, а также рекомендаций производителя. В том числе:

  • передвижные агрегаты следует оборудовать противооткатными упорами;
  • монтаж мощных стационарных установок выполняют на специальном фундаменте;
  • после первых 7-8 часов эксплуатации необходимо сменить масло;
  • уровень технологических жидкостей следует проверять ежедневно;
  • очистку компрессора выполняют по завершении рабочей смены;
  • воздушный фильтр меняют по мере необходимости, но не реже 1 раза в год;
  • конденсат из ресивера следует сливать ежедневно;
  • обслуживание агрегата выполняется силами персонала, прошедшего обучение.

Также стоит отметить, что в случае поломки компрессора с двигателем внутреннего сгорания недопустимо самостоятельно выполнять ремонт. Особенно в том случае, если техника находится на гарантии. Несанкционированное вмешательство автоматически аннулирует обязательства завода-производителя.

Многие автопроизводители уже давно используют механический нагнетатель для увеличения производительности двигателя. Обычно компрессор наддува крепиться либо сбоку, либо поверх двигателя, обеспечивая мощность горения и продувание сжатого воздуха через цилиндры.

Нагнетатель, соединенный ремнем (в некоторых случаях цепью), раскручивается коленчатым валом. Это дает нам достаточно ценное мгновенное ускорение, хотя при этом мы «крадем» немного мощности у двигателя. Нагнетатель должен раскручиваться гораздо быстрее, чем двигатель внутреннего сгорания, чтобы втягивать достаточное количество воздуха; самые высокопроизводительные примеры такого двигателя могу достигать скорости 60.000 оборотов в секунду.

Есть три основных вида нагнетателей: роторный, центробежный и двухлопастный. В первом случае, используется пара трех или четырехлобных роторов для прогонки воздуха и вентиляции. В центробежном, для достижения тех же целей, используется импеллер. И наконец, в двухлопастном используется два зубчатых колеса.

После попадания в компрессор, воздух нагревается и тем самым уменьшает свою плотность. Для того, чтоб держать температуру под контролем, на всех двигателях с механическим нагнетателем есть или воздушное, или водяное охлаждение (охладительные трубы). Расположенные между компрессором и выпускным коллектором двигателя, эти трубы охлаждают выходящий воздух, повышая его плотность, тем самым оптимизируя процесс горения. После этого, воздух попадает в камеру сгорания, где он сгорает вместе с топливом, после чего его остатки выходят через выхлопную систему.

Можно говорить в том, что такой тип двигателей переживает своего рода кризис, так как компании производители вынуждены искать варианты с менее затратным использованием топлива. Некоторые компании предпочитают турбонаддув, некоторые пытаются адаптировать двигатели с механическим нагнетателем, а некоторые, снимаем шляпу перед Volvo, пытаются установить обе системы, чтобы взять лучше от каждой.

Мы в CARakoom решили составить наш том-10 самых крутых машин с компрессором наддува. У вас есть свое мнение на этот счет? Не стесняйтесь высказать его в комментариях, назвав свою любимую машину с таким типом двигателя.

Cord 812 — 4.7-liter V8

Cord 810 был выдающейся машиной по всем возможным критериям. Впервые представленный на Нью-Йоркском автосалоне 1935 года, переднеприводный 810, с его обтекаемыми фарами и длинным, как крышка гроба капотом, сильно выделялся на фоне остальных конкурсантов.

В 1937 году производители Cord доработали некоторые мелочи, и окрестили новую модель 812. По правде сказать, машины почти ничем не отличаются внешне, да и внутренности в большей части сохранились. Главное отличие моделей в том, что в случае с 812, стандартный двигатель 4. 7 литров V8 мог быть оснащен компрессором наддува, который увеличил бы мощность до 170лс при 3,500 оборотов в минуту – а это, надо сказать, 45 дополнительных лошадок по сравнению со стандартным двигателем.

Еще одна отличительная особенность, выделявшая Cord на фоне других автомобилей того периода, это хромированные выхлопные трубы, которые разработчики бесстыдно выставили на показ.

Auburn Automobile, материнская компания Cord, выпустила около 3000 таких моделей, перед тем как “махнула рукой” на проект, но по данным компании, около 40% машин этой модели было заказано с наддувом.

Ford Thunderbird — 5.1-liter V8

В 1956 году компания Ford задумалась о создание собственного двигателя с наддувом, чтоб принять участие в гонках NASCAR; для этого была запущенна программа The Ford Motor Company Supercharger Program. Около пятидесяти образцов Thunderbird с двигателем с наддувом было создано в те годы, и они ждали одобрения боссов компании. Начальство “Голубого овала” выбрало модель с наилучшими показателями, после чего было решено выпускать ее в ограниченном количестве, как своеобразный “бонус” от компании для широкой публики.

Взяв за основу V8 объёмом 5,110 кс, компания добавила компрессор наддува от McCulloch/Paxton, четырехкамерный карбюратор и улучшенный распределительный вал, с целью выжать 300лс. В 1957 году выпустили всего 200 таких “красавиц”, и уже в следующем году модель была упразднена.

Studebaker Avanti — 4.7-liter V8

Studebaker в 1982 году применил технологии наддува двигателя в Avanti с его восьмицилиндровым движком объёмом 4,730 кс. Этот двигатель был создан на Paxton, дочерней компании Studebaker; при этом мощность автомобиля взлетела до солидных по тем временам 290лс, что значительно превышало стандартную модель. Интересно, что из-за компрессора наддува, в отсеке двигателя не хватило места для кондиционера.

Этот апгрейд двигателя мог позволил сногсшибательному Avanti стать вполне разумной альтернативой Chevrolet Corvette; и Avanti даже умудрился побить несколько скоростных рекордов в Бонневилле (соляной равнение в Юте). Но к сожалению, продажи были слишком низкие, и в скором модель вывели из оборота, но как мы знаем, и сама компания в скором времени “загнулась”.

Еще один интересный факт, что в этот же период, компания задумалась о создание пикапов Champ оснащенных двигателями с наддувом. Ни один из образцов так и не прошел стадию испытания, и поэтому сейчас о них уже ничего не известно.

Ford Shelby GT350 (1966 – 1967) 4.7-liter V8

Взяв за основу Mustang GT350, Shelby предложил покупателям вариант комплектации с компрессором наддува в 1966 и 1967 годах. Компания заявляет, что произведенный Paxton компрессор увеличил мощность двигатель V8 объёмом 4,730 кс с 271 до 395 лс, что является невероятным прыжком на 46%. На моделях с этим двигателем были так же установлены дополнительные измерительные приборы, установленные прямо под приборной панелью.

Судя по записям Ford, за двигатель с наддувом к обычной цене автомобиля добавлялось 670$, но достаточно немного GT350 было продано, а и того меньше сохранилось до наших ней. Как я уже сказал, такой двигатель, был необязательным при заказе и у покупателей был так же дополнительный вариант с турбокомпрессором, но это уже другая история.

Toyota MR2 — 1.6-liter I4

Первое поколение Toyota MR2, более известное как W10, получило отличные отзывы от прессы и общественности, но покупатели единогласно потребовали более мощную версию спортивного автомобиля с двигателем, расположенным в средней части. Toyota не заставила их долго ждать, предложив в 1987 году MR2 с двигателем с наддувом. Четырехцилиндровый двигатель 1.6 литров, мог уже немного поиграть мускулами, и похвастаться 145лс и 190нм.

В результате, легковесный MR2 разгонялся с 0 до 100 всего за 6,5 секунд. Автомобиль оснащался пятиступенчатой коробкой передач. Компрессор наддува позволял ему без труда обогнать своих ближайших конкурентов Bertone X1/9 и Pontiac Fiero. Удивительно, но эта модификация MR2 могла обогнать даже Fiero с его V6.

Toyota прекратила ставить компрессор наддува на машины этой серии с уходом на покой W10 MR2. На W20, приемнике W10, уже стоял четырехцилиндровый турбированный двигатель 2.0 литров.

Volkswagen Golf GTI G60 — 1. 8-liter I4

Появившись в Европе в начале 90-х, Volkswagen Golf GTI G60 был спроектирован с целью по-настоящему проверить, на что способен переднеприводный автомобиль. Он имел шестнадцатиклапанный, четырехцилиндровый двигатель 1.8 литров, оснащенный компрессорам наддува. Инновационный дизайн использовался на Golf Rallye, предшественнике современного Golf R, и так же на некоторых других машинах Volkswagen, в том числе на Passat и Polo.

G-образный компрессор позволял двигателю 1.8 литров развивать мощность 160 лс и 216нм. Оборудованный пятиступенчатой механикой, GTI G60 с легкостью разгонялся до 100 за 8.3 секунд, что на 0.7 быстрее обычного двигателя. Максимальная скорость модели с наддувом была 220 км/ч.

MINI Cooper S John Cooper Works — 1.6-liter I4

В 2002 году, отелом BMW MINI была представлена тюнингованная комплектация хэтчбека Cooper S, известного как John Cooper Works. Изначальное он представлялся, как эксклюзивная дилерская модификация, которая значительно отличалась от первоначального продукта. В этой модификации, разработчики выжали 200 лс из четырёхцилиндрового двигателя Mini 1.6 литров, добавив новый электронный блок управления двигателем, спортивную систему выхлопа и механический нагнетатель.

С новым двигателем, Cooper S моментально стал главным героем на сцене крутых хэтчбеков, и этому он во многом благодарен своему резкому ускорению и внешнему виду как у машины для гольфа. В 2005, MINI добавил еще 10 лошадей, и он стал доступным в широкой продаже.
Но разработчики на этом не остановились, и в 2006 представили новую версию MINI JCW для любителей “хардкора”, тем самым формально попрощавшись с MINI Cooper первого поколения. Он в свою очередь, является самым быстрым автомобилем из серии MINI; все доработки были направлены на повышение показателей машины, например, настраиваемые шасси, доработанная подвеска, улучшенная система выхлопа и увеличенные форсунки.

Audi S5 — 3.0-liter V6

Audi заинтересовался механическим нагнетатель, после выпуска 200T с турбированным двигателем. В послужном списке компании достаточно много автомобилей с турбонаддувом, но мы в CARakoom считаем, что самый интересный проект компании – это двигатель TFSI с компрессорам наддува, трехлитровый V6. Пять лет подряд он выигрывал престижную награду Ward’s Best Engine, а это много стоит.

Пожалуй самое возбуждающее применение этого двигателя — купе S5, где его мощность достигла 333лс и 440 нм. Audi использовало TFSI и в других моделях, таких как S4, A6, A7 и даже в дорогом A8.

LandRoverRange Rover Sport — 5.0-liter V8

С первого же дня выпуска в 2005, Land Rover Range Rover Sport был доступен с механическим нагнетателем. Сейчас, Sport оснащают пятилитровым двигателем v8 с компрессором наддува, который с гордостью демонстрирует нам свои 510лс и 625нм. Ему достаточно всего 5 секунд на разгон с 0 до 100.

Если для вас это не быстро, то специально для вас Jagua и Land Rover недавно объявили о программе Special Vehicles Operations, в рамках которой разрабатывают специально заточенную под Нюрбургринг модификацию Sport, которая уже сейчас выдает 550 лс. Land Rover амбициозно заявляет, что это будет самый быстрый и поворотливый SUV, допущенный к эксплуатации на обычных дорога.

Chevrolet Corvette Z06 — 6.2-liter V8

Chevrolet Corvette Z06, который был ранее представлен в Детройте в этом году, уже окрестили наиболее эффективным автомобилем вышедши из под крыла GM. И, пожалуй, самый экстремальный из седьмого поколения Vette. В самом сердце этого дикого зверя спрятан двигатель V8 объемом 6.2 литрова с компрессором наддувом, который генерирует мощность в 650лс и 881нм, унося Corvette с нашей планеты, в галактику суперкаров.
Мощность передается на передние колеса за счет либо восьмиступенчатой автоматической трансмиссии, либо за счет первое в их истории семиступенчатой механически. Весь этот табор лошадей держат в уделах огромные дисковые тормоза и колеса от Michelin Pilot Sport.

Для тех, кто любит по-настоящему диких зверей и Z06 кажется слишком “одомашненным”, Chevrolet предлагает Z07, комплектацию которая поможет вам полностью реализовать потенциал механического нагнетателя с помощью добавления углеродно-керамические тормозов и задним спойлером, который дает Vette такую прижимную силу, о которые не и не мечтает ни одна модель компании.

Еще каких-то 10 лет назад турбиной, или компрессором мог похвастаться только спортивный, или тюнингованный автомобиль. Но сегодня мало кого удивишь «дополнительной мышцей» двигателя, ведь на многие автомобили завод-производитель сам устанавливает агрегат, увеличивающий мощность мотора. И если вы хотите знать, в чем отличие между атмосферным, турбированным и компрессорным двигателем, то вы попали куда нужно, потому что именно об этом мы вам и расскажем.

Для начала упомянем, что автомобильные двигатели можно разделить на 2 группы: атмосферные и наддувные. Конструктивно эти типы очень сильно отличаются, да и прирост мощности двигателя дают разный.

Основы атмосферного двигателя

Атмосферный двигатель является едва ли не самым сложным по своему устройству. В атмосферном двигателе топливно-воздушная смесь подается в цилиндры без малейших сопротивлений, а это означает, что серьезным доработкам подвергся коллектор. Во-вторых, очень тонко настраивается распредвал, с целью обеспечить максимально длительное открытие впускного клапана. Наконец, увеличивается ход поршня и диаметр цилиндра, с целью обеспечить еще большую мощность двигателя. Как видим, атмосферный двигатель очень сложен в конструктивном плане, но эластичен и отзывчив в работе.

Главная изюминка атмосферного двигателя в том, что он имеет запас мощности на любых оборотах, мгновенно реагирует на нажатие педали акселератора. Это значит, что атмосферный двигатель лучше всех раскручивается до максимальных оборотов. Вместе с этим, среди имеющихся недостатков, наиболее серьезными является высокий расход топлива и относительно не высокий ресурс мотора.

Немного о турбированных двигателях

Турбированный двигатель – это классика жанра. Большинство автовладельцев отдают свое предпочтение именно турбированным моторам. Принцип работы турбированного двигателя примерно тот же, что и у атмосферного. Топливно-воздушная смесь под давлением попадает в цилиндры двигателя. Разница только в давлении. Кроме того, в зависимости от желаний владельца, можно увеличить давление, нагнетаемое турбиной, что даст прирост мощности.

Тем не менее, хоть турбированные двигатели и являются наиболее распространенными из рассматриваемых нами типов, турбо моторы все же имеют некоторые недостатки:

  • Во-первых, турбина дает прирост мощности только на высоких оборотах двигателя, при малых оборотах она практически не чувствуется.
  • Во-вторых, для турбированных моторов характерно такое явление, как турбопровал. Это значит, что турбина не сразу же дает прирост мощности, после того, как вы нажали педаль газа в пол, а спустя несколько десятых секунд. Возможно, для городской езды это мелочь, но в автоспорте это серьезный недостаток. Наконец, турбированные двигатели очень чувствительны к системе смазки.

Компрессорные двигатели

Компрессор на двигателе – это своего рода механический нагнетатель, который приводится в движение ременным приводом. Это значит, чем выше будут обороты двигателя, тем больше мощности он получит. Компрессор не только подает топливно-воздушную смесь в цилиндры под давлением, но и продувает их, когда впускной и выпускной клапан находятся в положении наполовину открытия и закрытия. Таким образом, компрессор не только увеличивает мощность, но и прочищает цилиндры, что позволяет двигателю постоянно работать на максимуме своих возможностей.

Недостатком компрессора является то, что он эффективно себя показывает только на двигателях большого объема. Следовательно, об экономичности такого двигателя также следует забыть.

Читайте также:
  • Плюсы и минусы турбированных двигателей

    Большинство современных автомобилей с завода оснащены турбиной, которая, как минимум на 10% способна увеличить мощность двигателя, не в ущерб расходу топлива. Безусловно, турбированные моторы – это большой шаг вперед, так как при небольшом объеме двигателя можно получить довольно высокую мощность. Но, как и любая другая доработка, турбированные моторы имеют как свои преимущества, так и…

  • Что делать, если плохо дует печка в машине?

    Представьте себе одну из неприятнейших ситуаций, которая может приключиться абсолютно с каждым автомобилистом: вы подходите к своему автомобилю, двигатель и кондиционер которого активированы с помощью сигнализации с автозапуском, надеетесь на то, что салон уже успел прогреться. Но попав в машину, понимаете, что не все так сладко. Вроде бы, все работает, но поток воздуха совсем уж слабый. Что…

  • Как правильно установить в автомобиле детское кресло?

    Если в вашей семье ожидается пополнение, либо же оно уже произошло, тогда данная статья будет особенно актуальна для вас. Мы поговорим о том, как правильно установить детское кресло в салоне автомобиля, но прежде, чем мы перейдем к технической части, давайте поговорим немного о том, для чего же все-таки созданы детские автокресла, и можно ли обойтись без…

pro-tachku.ru

Компрессорный, турбо и атмосферный двигатели

Совсем недавно компрессор или турбину ставили на спортивные или тюнингованные автомобили. Сейчас же в большинстве случаев сам завод-производитель увеличивает мощность моторов такими агрегатами. В чём же отличие между атмосферными, турбированными или компрессорными двигателями? Если вы хотите это узнать, то эта статья для вас. Начнём с того, что все автомобильные двигатели делятся на две категории: атмосферные и наддувные. Эти два типа очень сильно отличаются между собой как по своей конструкции, так и по мощности.

Первым рассмотрим атмосферный двигатель. Данный тип моторов является одним из самых сложных по своему устройству. В атмосферном движке топливно-воздушная смесь подаётся в цилиндры идеально, то есть без каких-либо помех или сопротивлений. Из этого можно сделать вывод о том, что был серьёзно доработан коллектор. В этих двигателях очень важна точность, поэтому настройка распредвала довольно сложный процесс. Это всё делается для того, чтобы впускной клапан открывался максимально долго. Ну и конечно же увеличивают диаметр цилиндра, а также ход поршня, что даёт дополнительный прирост мощности. Мы убедились, что атмосферный двигатель довольно сложен в плане своей конструкции, но несомненным его плюсом является отличная реакция на педаль газа, а также запас мощности на любых оборотах. К довольно серьёзным минусам можно отнести немаленький расход топлива и не очень высокую износостойкость самого мотора.

Расскажем немного о турбированном двигателе. Данный тип моторов является наиболее востребованным среди автолюбителей. Конструкции турбированного и атмосферного двигателя почти одинаковые. Но суть турбины в том, что она нагнетает давление. Благодаря этому топливно-воздушная смесь подаётся с более высоким давлением в цилиндры, что даёт значительный прирост мощности. Часто турбину заменяют на более мощную, так как чем больше давление, тем больше мощность.

Но, к сожалению, как и любой другой двигатель турбированный тоже имеет недостатки. При низких оборотах работа турбины вообще не ощущается. Но при быстром наборе оборотов или же на высоких оборотах вы почувствуете приятное ускорение. Это значит, что заработала турбина. Ещё турбированные двигатели очень требовательны в плане смазки. Важным недостатком является не моментальный отклик турбины на педаль газа. Это называется турбояма. Но обычный автолюбитель не заметит этого явления в городском потоке, а вот для автоспорта это серьёзный минус.

Ну и последним рассмотрим компрессорный двигатель. Данный двигатель представляет собой механический нагнетатель, который начинает своё движение с помощью ременного привода. То есть суть этого движка в том, что от количества оборотов напрямую зависит его мощность. Чем выше обороты, тем выше мощность. Компрессор не только подаёт топливно-воздушную смесь в цилиндры под давлением, но и продувает впускной и выпускной клапан в момент наполовину открытия и закрытия, тем самым всегда прочищая цилиндры. Благодаря такой конструкции данный тип двигателей всегда готов работать на пределе своих возможностей. Минусом этого двигателя является эффективность взаимодействия только с большими объёмами, поэтому этот двигатель является очень неэкономичным.

turbo76.ru

Компрессорный двигатель — это… Что такое Компрессорный двигатель?

 Компрессорный двигатель двигатель внутреннего сгорания, как правило, дизельный, в котором топливо подаётся в цилиндр воздухом, сжатым до 6 Мн/м2 (60 кгс/см2). По конструкции К. д. подразделяются на крейцкопфные двигатели (См. Крейцкопфный двигатель) и тронковые двигатели (См. Тронковый двигатель), 2- и 4-тактные. У К. д. с прямоточной продувкой среднее индикаторное давление при бездымном сгорании достигает 0,8-0,9 Мн/м2 (8-9 кгс/см2). Мощность К. д. — около 2,2-3,7 Мвт (3000-5000 л. с.), частота вращения — 180-500 об/мин. Вследствие значительной массы и габаритов, а также сложности регулировки давления воздуха при различной частоте вращения коленчатого вала К. д. в качестве транспортных (за исключением судовых) не применяются. См. также Дизель.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969-1978.

  • Компрессорные масла
  • Компрометация
Смотреть что такое «Компрессорный двигатель» в других словарях:

    Audi S4 — Audi S4 … Википедия

    ВК — Рис. 1. Двигатель ВК 1. ВК — марка авиационных двигателей, созданных под руководством В. Я. Климова. Двигатели, созданные под руководством его преемников (С. П. Изотова и др.) в Ленинградском научно производственном объединении… … Энциклопедия «Авиация»

    Компрессор открытый (сальниковый) — Компрессорный агрегат, в котором приводной двигатель не имеет контакта с хладагентом и находится вне картера компрессора. В основном такие устройства применяются в холодильных камерах или в транспорте (автомобили, поезда). Недостатком является… … Глоссарий терминов бытовой и компьютерной техники Samsung

    BMW M3 — BMW M3 … Википедия

dic.academic.ru

Компрессор на двигатель своими руками: особенности тюнинга


Как известно, мощность любого атмосферного двигателя сильно зависит от рабочего объема, а также является в достаточной степени ограниченной физическим рабочим объемом ДВС. Если просто, атмосферный мотор «затягивает» наружный воздух благодаря разрежению, которое возникает в результате движения поршней в цилиндрах.

При этом от количества поступающего воздуха напрямую зависит и количество топлива, которое можно в дальнейшем эффективно сжечь. Другими словами, чтобы сделать атмосферный двигатель мощнее, необходимо увеличивать рабочий объем цилиндров, наращивать количество цилиндров или комбинировать то и другое.

Еще одним действенным способом является подача воздуха в двигатель под давлением. В этом случае объем цилиндра и количество «горшков» можно не менять, при этом воздух нагнетается принудительно, что автоматически позволяет подать больше горючего и далее сжечь такой заряд топливно-воздушной смеси с максимальной отдачей.

Среди нагнетателей воздуха следует выделить турбонаддув и механический компрессор. Каждое из решений имеет как свои плюсы, так и минусы, при этом установить механический нагнетатель воздуха своими руками на практике вполне может оказаться несколько проще, чем грамотно выполнить работы по установке турбонаддува. Далее мы поговорим о том, можно ли поставить компрессор на двигатель своими руками и что нужно учитывать в рамках такой инсталляции.

Читайте в этой статье

Наддув двигателя механический: что нужно знать

Начнем с того, что установка любого типа нагнетателя (механический или турбонаддув) возможна как на инжекторном, так и на карбюраторном двигателе. В обоих случаях предполагается ряд доработок силового агрегата, однако установить турбину на двигатель несколько сложнее и дороже по сравнению с компрессором.

Становится понятно, что механический нагнетатель является более доступным способом повышения мощности двигателя, такое решение проще установить на мотор, причем работы можно выполнить даже самостоятельно. При этом общий принцип действия нагнетателя достаточно прост.

Устройство фактически можно сравнить с навесным оборудованием (генератор, насос ГУР или компрессор кондиционера), то есть агрегат приводится от двигателя. В результате работы механического компрессора воздух сжимается и поступает в цилиндры под давлением.

Это позволяет лучше продувать (вентилировать) цилиндры от остатков отработавших газов, в значительной степени улучшается наполнение цилиндра, количество воздуха в камере сгорания повышается, что делает возможным сжечь больше топлива и увеличить мощность двигателя.

Работа компрессора дает такой же результат, как и турбонаддув. Главным отличием является только то, что турбонагнетатель использует для вращения турбинного колеса энергию выхлопных газов, в то время как механический компрессор связан с коленвалом двигателя посредством ременной передачи. Естественно, такой тип привода несколько отнимает мощность у ДВС, однако плюсом является простота конструкции.

Также компрессор имеет прямую зависимость от оборотов мотора. Чем сильнее раскручен двигатель, тем больше воздуха подается в камеры сгорания и, соответственно, увеличивается мощность. При этом нет ярко выраженного эффекта турбоямы (турболаг), который встречается на моторах с турбонаддувом. Турбояма проявляется в виде провала на низких оборотах, когда энергии выхлопа еще недостаточно для раскручивания турбины и создания необходимого давления для эффективной подачи воздуха в цилиндры.

Если говорить об установке механического компрессора на атмосферный карбюраторный или инжекторный двигатель, нужно понимать, что двигатель все равно нужно подготовить (учитывается изменение степени сжатия, осуществляются доработки «по железу», меняется прошивка ЭБУ на инжекторных моторах и т. д.).

Другими словами, все работы выполняются комплексно, что в дальнейшем позволяет форсированному силовому агрегату успешно и стабильно работать без значительного сокращения его моторесурса. Теперь давайте рассмотрим некоторые особенности такой установки.

Установка механического комперссора на двигатель: тонкости и нюансы

Начнем с того, что главной задачей является подбор механического нагнетателя, который будет соответствовать ряду требований (вес, габариты, производительность, режимы работы, особенности смазки, исполнение привода и т.д.).

Для этих целей можно приобрести компрессор от какого-либо автомобиля или же заказать готовый тюнинг-комплект для форсирования двигателя. Также отмечены случаи, когда нагнетатель изготавливался самостоятельно, однако такие самодельные решения достаточно редки, особенно на территории СНГ.

На практике зачастую устанавливают тюнинг-комплекты (турбо-Кит наборы), реже используют детали б/у, которые снимаются с других компрессорных автомобилей. Плюсом готового комплекта является то, что такой набор рассчитан для установки на конкретную модель автомобиля. Это значит, что вместе с компрессором поставляются крепежи, ремни, привод, воздуховоды, прилагается инструкция и т.д.

Параллельно следует учитывать, что также необходимо доработать штатную систему охлаждения и топливоподачи с учетом изменившейся производительности силового агрегата. Если просто, форсирование двигателя при помощи компрессора предполагает то, что топлива за единицу времени нужно подавать больше. Для этого может понадобиться менять бензонасос, ставить боле производительные форсунки и т.д.

Также не следует забывать о том, что большая мощность достигается за счет сжигания большего количества топлива. Закономерно, что выделение тепла в этом случае также сильно увеличивается, а мотор потребует более интенсивного охлаждения.

Что в итоге

Сразу отметим, что установка нагнетателя воздуха вполне возможна своими руками, особенно если речь идет об использовании готового набора под конкретный двигатель. Также с учетом вышесказанного становится понятно, что хотя увеличение мощности двигателя при помощи механического компрессора вполне можно реализовать, при этом ошибочно полагать, что достаточно будет только поставить компрессор, после чего двигатель сразу станет намного мощнее.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как форсировать двигатель автомобиля. Из этой статьи вы узнаете о доступном способе получения большей мощности путем увеличения рабочего объема двигателя и доработок отдельных элементов и узлов силового агрегата.

На самом деле, для получения ярко выраженного эффекта силовой агрегат нужно дорабатывать, причем во многих случаях достаточно серьезно (производится расточка блока для увеличения рабочего объема, затем также увеличивается ход поршня путем замены коленвала, самих поршней и шатунов, меняются клапана, распредвалы и т.д.).

Простыми словами, атмосферный мотор сначала максимально форсируется, после чего на него дополнительно «навешивается» механический компрессор. Далее необходимо грамотно настроить такой ДВС. Для авто с карбюратором следует настраивать дозирующую систему, переделок может также потребовать впуск и выпуск. На инжекторных машинах операции схожие, при этом в ЭБУ сначала прописывается тюнинг-прошивка (чип-тюнинг), после чего происходит дополнительная обкатка и коррекция прошивки в режиме онлайн (прямо на ходу).

Единственное, если давление наддува не выше 0.5 бара, штатную систему питания на многих авто можно не модернизировать. Также двигатель в этом случае может и вовсе не нуждаться в глубоком тюнинге. Ресурс «неподготовленного» мотора, само собой, после установки механического компрессора сократится, однако если давление наддува не будет высоким, такой двигатель вполне может нормально проработать достаточно долгий срок.

Читайте также

krutimotor.ru

Приводной компрессор или нагнетатель воздуха. Установка своими руками

После того как я описал «форсировку» двигателя. Многие начали мне задавать вопрос о приводном компрессоре или нагнетателе воздуха. Ведь его реально можно поставить на наш родной ВАЗ. Сегодня я хочу рассказать про это устройство более подробно, а именно как он работает и можно ли его установить своими руками …

Вообще идея компрессоров стара как мир. Еще в 1900 годах предлагались такие устройства, чтобы увеличить мощность двигателя, по средствам нагнетания дополнительного воздуха в цилиндры. Давайте выведу небольшое определение.

Приводной компрессор (или нагнетатель) – это узел который устанавливается на двигатель автомобиля, создает дополнительное нагнетание воздуха в камеры сгорания, что при небольшой переделки впрыска топлива дает дополнительную мощность, иногда до 30%.

Если сказать простыми словами, что получается – чудес, как говорится не бывает, если хотите увеличить мощность значит нужно сжигать больше топлива, однако чтобы его эффективно окислять ему нужно больше кислорода. Если утрировать этим то и занимается компрессор. То есть вы увеличиваете подачу топлива, например — ставите новую прошивку в ЭБУ, устанавливаете компрессор и получаете – мощность. Все просто.

ТУРБО – НЕ ТУРБО

Если кратко, то сейчас есть много конструктивных разновидностей компрессоров. Одни работают используя энергию отработанных газов (ТУРБО), другие — используя привод (НЕ ТУРБО). Именно про вторые мы сегодня и будем говорить. Кстати что лучше турбина или компрессор можете почитать по ссылке.

Если разобрать конструкцию таких узлов, то можно выявить определенное сходство строения. А именно такие компрессоры работают от привода, который не требует вмешательства в штатные системы двигателя, а именно в смазку и систему отработанных газов, что очень важно! Такая конструкция действительно очень проста – устанавливается прямая связь с «коленвалом», что позволяет отлично взаимодействовать двигателю и нагнетателю, при разгонах. То есть чем выше обороты, тем быстрее вращается «коленвал», а соответственно раскручивает нагнетатель! Благодаря такому взаимодействию практически нет такого явления как «турбояма». Также дополнительным плюсом можно отметить отсутствие работы при больших температурах, как у ТУРБО вариантов, а это значит, что ресурс намного увеличивается – ведь здесь не нужно остывать «турбине», то есть не обязательны «турботаймеры» или «бустконтроллеры», просто глушим машину и работа прекращается. Сайт autoflit.ru рекомендует действовать точно также. Кому интересно заходите.

Типы приводных компрессоров

Настало время поговорить про устройства именно «приводных версий». Сейчас различают всего три вида: — это роторные, винтовые и центробежные. Первые два варианта нагнетают воздух при помощи определенных цилиндрических роторов или «лопастей», последний работает как кулер, то есть нагнетает лопастями.

Роторные типы

Компрессоры, которые применяются достаточно широко. Основной плюс это средняя цена, большой строк службы, высокая частота подаваемого воздуха, плавность и стабильность работы, быстрый отклик на частоту вращения коленчатого вала.

Воздух в этой системе не сжимается, он как бы заходит внутрь, а дальше в двигатель его нагнетают лопасти, которые сделаны в виде ротора. Поэтому они получили название – компрессор с внешним сжатием. Минусом является то, что при повышении давления на впуске, падает КПД.

Строение чаще всего состоит из двух роторов, на впускном и выпускном окне, смотрим фото. Располагаются они поперечно.

Недостатками этой конструкции можно назвать:

1) КПД зависит от зазоров между валами и другими деталями.

2) Самый большой нагрев из всех других типов.

3) Сильный шум и вибрацию валов.

4) Не особо сильное давление около 0,7 бара максимум.

Если подвести итог становится понятно, что этот тип далек от идеала. Некоторые могут задать вопрос — а почему лопасти винтовые? Тут есть две причины, первая это повышения давления воздуха и вторая уменьшения шума (хотя помогает мало).

Винтовой тип

Это более совершенная и надежная конструкция нагнетателя. Принцип работы здесь также прост – сжатие происходит за счет изменения объема полостей между корпусом и винтами вращения (своеобразными роторами). Воздух здесь движется диагонально. Большими плюсами этого варианта является высокое КПД до 85%, а также большое давление воздуха (от 1 бара в выше), достигается это большими оборотами иногда до 12 000 об. Именно из-за этого можно сделать корпус более миниатюрным. Нужно сказать этот вариант из-за надежности и небольшого корпуса часто используется на гоночных автомобилях.

Минусами можно назвать только сложное строение и ремонт, что увеличивает цену конечного продукта. Если такой приводной компрессор выходит из строя, то нужно ремонтировать на специализированых станциях, желательно производителя.

Как видно на конструкции два ротора, с зубчатыми спиральными зубьями. Их профили полностью соответствуют друг другу при соприкосновении, что делает конструкцию очень надежной.

Самые распространенные на двигателях внутреннего сгорания, работают при помощи так называемых лопастей или «лопаток». Если сравнить их двумя предыдущими, то этот тип самый компактный из всех, а также он прост в технологии изготовления, что удешевляет его конечную стоимость. Зачастую его могут путать с ТУРБО вариантом (который работает от выхлопных газов), из-за схожей конструкции, однако это совсем неправильно, это два совершенно разных устройства.

Принцип строения – состоит из входной части, рабочей (лопасти-лопатки) и диффузора, который может быть как лопаточный, так безлопаточный. Обязателен, для установки и воздухозаборник, сделанный в виде «улитки».

Воздух пройдя через специальный фильтр (кстати, также обязателен, иначе вся пыль будет внутри двигателя), попадает в специальный вход которое постепенно сужается (для минимальных потерь воздуха при подводе), далее следует к колесу. Рабочее же колесо устанавливается на специальном креплении, однако бывали случаи, когда размещалось и на самом валу. Далее через механическую передачу (привод), связывается с коленвалом.

Такие варианты самые распространенные на наших отечественных авто (в частности ВАЗ). Берут их за долговечность, небольшую цену, универсальность и компактность.

Минусами таких компрессоров является – низкий КПД при малых оборотах, зато на высоких мощность двигателя может вырасти до 30% от номинала. При оборотах от 4000, давление может достигать 0,5 – 0,6 бара.

Установка компрессора на ВАЗ

Что и говорить, в основном наш отечественный рынок состоит из продукции АвтоВАЗ, именно с него начинают молодые «тюнеры», поэтому самый распространенный вопрос – а можно ли установить на ВАЗ?

Конечно можно, причем последний — центробежный тип зачастую уже идет полным комплектом, для установки именно на наши автомобили, то есть так называемый «КИТ набор».

Монтирование системы достаточно простое. Однако для начала нужно установить увеличенную прокладку между блоком и головкой блока. Так советует производитель. Далее утрированная схема подключения:

1) Настраиваем фильтр воздухозаборника.

2) Крепим корпус на кронштейн

3) Подключаем приводу коленвала.

4) Закрепляем приводной ремень

5) Пользуемся.

Сейчас небольшое видео для понимания.

Что можно добиться — как я писал выше, на высоких оборотах давление может достигать 0,5 — 0,6 бара. Если правильно настроить впрыск топлива прошить ЭБУ, либо перенастроить карбюратор, то можно добиться 30% на верхах! Это очень существенно.

На этом буду заканчивать, думаю моя статья была вам полезна.

avto-blogger.ru

Компрессорный двигатель — с русского

См. также в других словарях:

    Компрессорный двигатель — двигатель внутреннего сгорания, как правило, дизельный, в котором топливо подаётся в цилиндр воздухом, сжатым до 6 Мн/м2 (60 кгс/см2). По конструкции К. д. подразделяются на крейцкопфные двигатели (См. Крейцкопфный двигатель) и тронковые… … Большая советская энциклопедия

    ТУРБОРЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — (ТРД) компрессорный воздушно реактивный двигатель, в к ром работа газовой турбины затрачивается на привод компрессора, а потенц. энергия газов за турбиной обеспечивает создание реактивной тяги при их истечении из реактивного сопла (см. рис.). На… … Большой энциклопедический политехнический словарь

    Audi S4 — Audi S4 … Википедия

    ВК — Рис. 1. Двигатель ВК 1. ВК — марка авиационных двигателей, созданных под руководством В. Я. Климова. Двигатели, созданные под руководством его преемников (С. П. Изотова и др.) в Ленинградском научно производственном объединении… … Энциклопедия «Авиация»

    ВК — Рис. 1. Двигатель ВК 1. ВК — марка авиационных двигателей, созданных под руководством В. Я. Климова. Двигатели, созданные под руководством его преемников (С. П. Изотова и др.) в Ленинградском научно производственном объединении… … Энциклопедия «Авиация»

    Компрессор открытый (сальниковый) — Компрессорный агрегат, в котором приводной двигатель не имеет контакта с хладагентом и находится вне картера компрессора. В основном такие устройства применяются в холодильных камерах или в транспорте (автомобили, поезда). Недостатком является… … Глоссарий терминов бытовой и компьютерной техники Samsung

    Компрессор открытый (сальниковый) — Компрессорный агрегат, в котором приводной двигатель не имеет контакта с хладагентом и находится вне картера компрессора. В основном такие устройства применяются в холодильных камерах или в транспорте (автомобили, поезда). Недостатком является… … Глоссарий терминов бытовой и компьютерной техники Samsung

    ГОСТ Р 55057-2012: Транспорт железнодорожный. Состав подвижной. Термины и определения — Терминология ГОСТ Р 55057 2012: Транспорт железнодорожный. Состав подвижной. Термины и определения оригинал документа: 22 аварийная крэш система: Устройство железнодорожного подвижного состава, предназначенное для предотвращения или снижения… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

    ГОСТ 28567-90: Компрессоры. Термины и определения — Терминология ГОСТ 28567 90: Компрессоры. Термины и определения оригинал документа: Hubkolbenverdichter oder Membranverdichter, Lage der Zylinder oder Membran rechtwinklig zueinander (Winkelbauart) 68 Определения термина из разных документов:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

    ВК — марка авиационных двигателей, созданных под руководством В. Я. Климова. Двигатели, созданные под руководством его преемников (С. П. Изотова и других) в Ленинградском научно производственном объединении имени В. Я. Климова, имеют другие марки.… … Энциклопедия техники

    BMW M3 — BMW M3 … Википедия

translate.academic.ru

Турбокомпрессор или механический нагнетатель?


Многие автолюбители очень часто задаются вопросом касательно того, какое решение окажется в итоге лучшим-турбина или компрессор? Такой вопрос может возникнуть как при выборе нового автомобиля, так и при покупке машины б/у. Не менее часто с задачей такого выбора сталкиваются и любители тюнинга.

Рекомендуем также прочесть статью о тюнинге топливной системы. Из этой статьи вы узнаете об устройстве системы, выборе форсунок и топливного насоса для форсированных двигателей.

Стоит отметить в самом начале, что оба устройства одновременно имеют как ряд определенных преимуществ, так и недостатков. Все это однозначно влияет на конечный выбор. Отличия указанных систем заключаются не только во внешнем виде, форме, весе, способе крепления на двигателе и габаритах, но и в главных принципах работы. Не всегда однозначно просто выявить все главные критерии при выборе того или иного устройства. Давайте разбираться в этом вопросе более подробно.

Читайте в этой статье

Механический нагнетатель и турбокомпрессор

Турбина представляет собой ротационный двигатель, особенностью которого является его постоянная и беспрерывная работа. Ранние попытки создать турбину предпринимались еще на заре развития человечества, но качественная реализация стала возможна только в 19 веке. Эпоха развития машиностроения позволила создать первые турбины, которые были паровыми. Турбина осуществляет преобразование кинетической энергии пара, газов или воды в полезную механическую работу. Турбины нашли свое применение во многих устройствах, а также стали неотъемлемой частью различных видов транспорта. Это касается как наземных средств передвижения, так и морских судов наряду с воздушными летательными аппаратами.

Если говорить о компрессоре, то конструктивно устройство может иметь разные модификации и успешно применяется во многих промышленных областях. Главной его задачей становится сжатие и подача газа под давлением.

Дальнейшее развитие технологий привело к появлению своеобразного симбиоза турбины и компрессора. Разработка турбокомпрессора позволила значительно повысить КПД и мощность двигателей.

Как известно, получить максимальную мощность мотора без увеличения его объема можно при помощи принудительного нагнетания в камеру сгорания большего количества воздуха. Остается только подать больше топлива и мощность силового агрегата существенно возрастет. Как показывают приведенные в различных источниках данные, в среднем компрессор обеспечивает прибавку мощности до 50% и обеспечивает около 30% прироста крутящего момента.

Сейчас механические и турбокомпрессоры устанавливаются отдельно и даже в совокупности для увеличения мощности двигателя легковых и грузовых автомобилей. Их ставят на бензиновые и дизельные агрегаты. Данные решения являются оптимальным и наиболее экономичным вариантом прибавки «лошадей» в том случае, если нужно качественно увеличить мощность ДВС без увеличения объема цилиндров.

С этой задачей успешно и по отдельности может справиться как полностью механический, так и турбокомпрессор. Но какое из этих решений лучше? Давайте сравним механический компрессор и турбокомпрессор.

Компрессор VS турбина

Разница между турбиной и компрессором наглядно продемонстрирована в тех отличиях, которые имеются у ряда устройств подобного типа.

  • К основным преимуществам компрессора заслуженно относят бесперебойное и равномерное сгорание рабочей смеси. Это качественно влияет на правильность работы всего двигателя и исключает ряд неисправностей, которые могут потенциально возникнуть в процессе эксплуатации такого мотора.
  • Основным преимуществом турбины является то, что она не имеет привода от двигателя и питается от энергии выхлопных газов. Это не вызывает потери мощности. Компрессор же берет энергию от двигателя, отнимая при этом до 30% его мощности. Справедливости ради стоит добавить, что эта потеря наиболее проявляется в режиме максимальных нагрузок на ДВС.
  • Процесс установки турбины на двигатель является крайне сложным и трудоемким. Не менее сложна и настройка турбокомпрессора, которая потребует существенных финансовых затрат, установки многочисленного дополнительного оборудования и большого количества времени. Еще одним нюансом является то, что перед установкой турбокомпрессора как сам двигатель, так и в ряде случаев трансмиссию нужно существенно и основательно доработать, подготовить к таким сильно возросшим нагрузкам. Если говорить о механическом компрессоре, то двигатель и КПП также дорабатывают, но делается это далеко не всегда, а сама доработка может быть поверхностной.
  • Установить компрессор в подкапотное пространство и далее качественно его настроить намного проще, а еще легче произвести последующий правильный подбор параметров необходимой для нормальной работы мотора топливовоздушной рабочей смеси. Установка компрессора облегчена еще и тем, что имеются уже готовые комплекты для решения этой задачи.
  • Если турбину в автомобиле нужно настраивать только при помощи квалифицированного специалиста или самостоятельно обладать специальными знаниями, то компрессор не потребует специального оборудования, знаний и навыков. Такие особенности еще более упрощают процесс установки механического наддува.
  • Автомобильный турбокомпрессор излишне требователен к смазке и качеству ГСМ. Необходимо реализовать подвод масла под давлением, намного чаще менять указанное масло, организовать слив масла в поддон. Все это увеличивает расходы на последующее содержание авто и на работы по установке турбонаддува. Межсервисные интервалы по замене масла заметно сокращаются. Если не обслуживать турбомотор с завидной регулярностью, тогда машина относительно быстро ответит неисправностями и дополнительными проблемами. Компрессор в этом плане намного менее требователен к качеству топлива и ГСМ.
  • За турбиной требуется особый уход. Решение подразумевает целый список периодических процедур по обслуживанию. Механическому компрессору же главное обеспечить только чистоту поступающего воздуха, да и то применительно к кулачковым и шнековым решениям.
  • Турбина демонстрирует негативный эффект на низких оборотах, который называется «турбояма». При низком количестве оборотов от турбины ожидать чудес вовсе не стоит. Только средние и максимальные обороты позволяют добиться полной отдачи от силовой установки. В режиме повседневной эксплуатации в городе это не всегда удобно.

Автовладелец вполне может приобрести турбины новейшего поколения, которые лишены в большей мере такого недостатка и не так сильно зависят от оборотов ДВС, но и сумма итоговых затрат после покупки и доработок будет внушительной. Компрессор по своей производительности не зависит от оборотов машины и выходит на наддув при низких оборотах, обеспечивая при этом прогнозируемую мощность при любой скорости.

  • Компрессор представляет собой отдельное и независимое устройство в конструкции всего ДВС, что упрощает процесс его демонтажа, обслуживания и проведения ремонтных работ. Обслуживать компрессор относительно просто, так что намного более доступно получить качественный, менее затратный и квалифицированный ремонт элемента в случае необходимости.
  • К плюсам турбины можно заслуженно отнести более высокие обороты сравнительно с компрессором. Но и уровень нагрева турбонаддува намного выше, а перегревается турбина заметно быстрее. Это негативно сказывается на всей работе и состоянии двигателя. Износ мотора при повышенных температурных режимах повышается, а также существенно возрастают требования к системе охлаждения ДВС.
  • Компрессор выходит на эффективный показатель практически сразу же после момента запуска двигателя. В этом заключается его безусловное преимущество. Турбина же на низких оборотах работать не будет. При этом не стоит забывать о том, что компрессор отнимает мощность у двигателя, а вот турбина не снимает с мотора часть мощности от дополнительной нагрузки.
  • К минусам компрессора однозначно относится повышенный расход топлива по сравнению с турбинами. КПД компрессора также заметно меньше. В плане топливной экономичности турбина в автомобиле представляется лучшим вариантом.
  • От двигателя компрессор приводится в действие приводным ремнем или цепью, что требует периодического обслуживания элемента. Если говорить о турбине, то затраты на её обслуживание по сравнению с уходом за компрессором все равно намного больше.
  • Подобрать компрессор или готовый комплект установки в свободной продаже однозначно проще и легче. На современном рынке представлен широкий выбор компрессоров различного типа. Выбор турбин сильно ограничен по сравнению с аналогичным выбором компрессоров.
  • Высококачественная современная турбина в ряде случаев стоит дороже механического компрессора. Несмотря на это, большинство автомобилей оснащаются именно турбонаддувом, так как турбина намного качественнее повышает производительность ДВС.

Что получается в итоге

  1. Компрессор обеспечивает более правильную и стабильную работу двигателя во всех режимах работы, продлевается долговечность мотора;
  2. Турбина не отнимает процент общей мощности ДВС;
  3. Компрессор проще установить и настроить;
  4. Турбина потребует организации подвода и слива масла;
  5. Компрессор имеет постоянную отдачу, а турбина зависит от оборотов ДВС;
  6. Турбина потребует регулярной диагностики и обслуживания, компрессор проще обслуживать;
  7. Компрессор потребляет больше топлива и демонстрирует меньший показатель КПД сравнительно с турбиной;
  8. Турбина устанавливается в двигатель с доработками, компрессор же представлен полностью отдельным устройством и обеспечивает простоту при монтаже;
  9. Турбина предоставляет лучшие показатели на высоких и максимальных оборотах и пиковых скоростных режимах; Компрессор выделяется подхватом в самом «низу»;
  10. Компрессор можно свободно подобрать и приобрести, причем сделать это можно практически под любую модель авто, а вот выбор турбин заметно ограничен;
  11. Стоимость компрессора и его установки получается более доступной по сравнению с турбиной;

Как вы уже поняли из всего вышесказанного, установка любого типа компрессора является не самой простой задачей. Перед установкой стоит тщательно взвесить все «за» и «против» относительно каждого из доступных решений по обеспечению наддува, а также просчитать необходимые итоговые показатели мощности в соответствии с поставленной задачей.

Сегодня же оптимальным можно считать систему двойного наддува, когда на одном моторе задействованы механический компрессор и турбонаддув одновременно. При этом устройства работают на разных оборотах, обеспечивая максимум эластичности и комфорта в широком диапазоне оборотов двигателя.

Компрессорный двигатель

двигатель внутреннего сгорания, как правило, дизельный, в котором топливо подаётся в цилиндр воздухом, сжатым до 6 Мн/м 2 (60 кгс/см 2). По конструкции К. д. подразделяются на крейцкопфные двигатели (См. Крейцкопфный двигатель) и тронковые двигатели (См. Тронковый двигатель), 2- и 4-тактные. У К. д. с прямоточной продувкой среднее индикаторное давление при бездымном сгорании достигает 0,8-0,9 Мн/м 2 (8-9 кгс/см 2 ). Мощность К. д. — около 2,2-3,7 Мвт (3000-5000 л. с. ), частота вращения — 180-500 об/мин. Вследствие значительной массы и габаритов, а также сложности регулировки давления воздуха при различной частоте вращения коленчатого вала К. д. в качестве транспортных (за исключением судовых) не применяются. См. также Дизель .

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое «Компрессорный двигатель» в других словарях:

    — (ТРД) компрессорный воздушно реактивный двигатель, в к ром работа газовой турбины затрачивается на привод компрессора, а потенц. энергия газов за турбиной обеспечивает создание реактивной тяги при их истечении из реактивного сопла (см. рис.). На… … Большой энциклопедический политехнический словарь

    Audi S4 … Википедия

    ВК Энциклопедия «Авиация»

    ВК — Рис. 1. Двигатель ВК 1. ВК — марка авиационных двигателей, созданных под руководством В. Я. Климова. Двигатели, созданные под руководством его преемников (С. П. Изотова и др.) в Ленинградском научно производственном объединении… … Энциклопедия «Авиация»

    Компрессор открытый (сальниковый) — Компрессорный агрегат, в котором приводной двигатель не имеет контакта с хладагентом и находится вне картера компрессора. В основном такие устройства применяются в холодильных камерах или в транспорте (автомобили, поезда). Недостатком является… … Глоссарий терминов бытовой и компьютерной техники Samsung

    ГОСТ Р 55057-2012: Транспорт железнодорожный. Состав подвижной. Термины и определения — Терминология ГОСТ Р 55057 2012: Транспорт железнодорожный. Состав подвижной. Термины и определения оригинал документа: 22 аварийная крэш система: Устройство железнодорожного подвижного состава, предназначенное для предотвращения или снижения… …

    ГОСТ 28567-90: Компрессоры. Термины и определения — Терминология ГОСТ 28567 90: Компрессоры. Термины и определения оригинал документа: Hubkolbenverdichter oder Membranverdichter, Lage der Zylinder oder Membran rechtwinklig zueinander (Winkelbauart) 68 Определения термина из разных документов:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

    Марка авиационных двигателей, созданных под руководством В. Я. Климова. Двигатели, созданные под руководством его преемников (С. П. Изотова и других) в Ленинградском научно производственном объединении имени В. Я. Климова, имеют другие марки.… … Энциклопедия техники

    BMW M3 … Википедия

Компрессор в автомобиле что это такое и как работает

После появления первых ДВС главной задачей конструкторов и инженеров с самого начала стало повышение производительности силовой установки. Другими словами, основной целью является увеличение мощности двигателя. Как известно, самым простым способом становится решение физически увеличить рабочий объем двигателя и количество цилиндров. Двигатель «засасывает» из атмосферы больше воздуха, в результате можно сжигать больше горючего.

При этом такие силовые агрегаты с увеличенным рабочим объемом большие по размерам и весу, их дорого производить, не всегда удается разместить такой мотор в подкапотном пространстве компактного легкового спортивного авто и т.д. Еще одним способом увеличения мощности двигателя является постройка такого агрегата, который будет «выдавать» необходимую мощность и крутящий момент без увеличения объема камеры сгорания.

Решить задачу позволяет принудительное нагнетание воздуха в цилиндры под давлением. Для нагнетания воздуха на многих ДВС используется турбонаддув, еще одним решением является компрессор (нагнетатель механический). В этой статье мы рассмотрим, как устроен и работает автомобильный компрессор на двигатель, а также какие плюсы и минусы имеет компрессорный двигатель.

Что такое компрессор в машине?

Компрессором называется любой механизм, создающий на выходе высокое давление воздуха или другого газа. Используемые в автомобильных двигателях механические компрессоры работают от коленвала, крутящий момент которого передается посредством ременной либо цепной передачи. Кулачковые механизмы либо крыльчатка компрессора создают направленный воздушный поток, который подается в двигатель. Благодаря принудительному нагнетанию воздуха в цилиндры может закачиваться большее количество топлива, энергия сгорания увеличивается, вследствие чего возрастает и мощность мотора.

Следует отметить, что просто использовать больше бензина для увеличения мощности невозможно – для эффективного сгорания топлива требуется определенное количество кислорода. Таким образом, компрессор, по сути, является практически единственным возможным способом нарастить мощность двигателя, практически не изменяя его габариты и массу. Благодаря этому установка ДВС с механическим нагнетателем возможна даже на достаточно компактные и легкие автомобили.

Итоги

С учетом сказанного ясно, что задачи турбины и компрессора идентичны— увеличение мощности и динамики двигателя. Но они имеют разную конструкцию, индивидуальный принцип действия, а также свои плюсы и минусы. Турбокомпрессор позволяет добиться большей мощности, но он дорогой и требует профессионализма при эксплуатации.

Механический нагнетатель, наоборот, отличается более простой конструкцией и возможностью самостоятельного обслуживания, но дает меньшую прибавку. Не удивительно, что многие производители не стали выбирать, а задействовали сразу две системы одновременно.

Как работают компрессоры

В атмосферных автомобилях забор воздуха осуществляется по следующей схеме:

  • Опускаясь по цилиндру вниз, поршень создает разреженную среду.
  • В результате уменьшения давления воздух засасывается в камеру сгорания, где он впоследствии смешивается с топливом, сжимается поднимающимся поршнем и воспламеняется.

Здесь объем поступающего воздуха ограничивается рабочим объемом цилиндра, соответственно для моторов атмосферного типа единственным способом повышения мощности является увеличение внутреннего объема.

Двигатель с установленным компрессором

Установленный же компрессор позволяет использовать возможность воздуха сжиматься под внешним воздействием. Создаваемое его рабочими элементами давление заставляет цилиндры наполняться большим объемом воздуха, а горючая смесь, соответственно, получает больше кислорода. Добавляя к нему увеличенный объем топлива, удается получить больше энергии, которая при сгорании смеси толкает поршень и создает момент движения.

Для эффективного нагнетания воздуха рабочие элементы компрессора (роторы или крыльчатка) должны вращаться быстрее коленчатого вала. Достичь этого позволяет установка шестерней разных размеров: ведущая звездочка больше, чем приводные шестерни нагнетателя. Благодаря этому удается достичь частоты вращения в 50 000 об/мин. и более.

Дополнительно увеличить объем подаваемого в цилиндры воздуха позволяет установка интеркулера. Этот агрегат охлаждает воздух, выходящий из компрессора, в результате чего газ дополнительно сжимается.

Средний прирост мощности на автомобилях, оборудованных компрессорами, в сравнении с атмосферными аналогами составляет 35-45%, кроме того, примерно на 30% возрастает крутящий момент.

Время непрерывной работы

Оптимальным выбором являются компрессоры с временем непрерывной работы не менее 20-30 минут. Бюджетные автомобильные компрессоры часто имеют небольшое время непрерывной работы, через 10-15 минут им необходим перерыв для остывания. При превышении максимального времени непрерывной работы и отсутствии у компрессора защиты от перегрева он может просто сгореть.

Виды компрессоров

Роторный компрессор.

Механические нагнетатели, устанавливаемые на двигатели современных машин, изготавливаются в разных видах:

  • роторные;
  • 2-винтовые;
  • центробежные.

Они различаются, прежде всего, способом подачи воздуха в мотор. В основе роторного и 2-винтового механизма лежат кулачковые валы, а центробежные модели имеют в своей конструкции крыльчатки с тем или иным числом лопастей. У каждого из указанных типов есть свои индивидуальные преимущества и недостатки.

Самой старой является роторная конструкция нагнетателя. Она была запатентована еще в 1860 г., а в 1900 впервые использована в автомобилестроении. Вращающиеся кулачковые валы направляют попадающий в полость агрегата воздух в двигатель, где тот создает повышенное давление. Данный вид компрессоров является наименее эффективным по ряду причин:

  • такие устройства имеют большие габариты и массу;
  • при их работе создается прерывистый поток воздуха, в результате чего эффективность наполнения двигателя постоянно изменяется.

2-х винтовой компрессор.

2-винтовые модели имеют в своей конструкции 2 ротора, напоминающие червячную передачу. Они и обеспечивают движение воздуха в камеры сгорания. Общий принцип работы таких компрессоров в целом такой же, как и у роторных образцов. Однако здесь воздух сжимается уже внутри компрессора благодаря конической форме роторов и сужению воздушных карманов. Поэтому они более эффективны – провалов воздушного потока практически не возникает из-за повышенного давления в самом нагнетателе.

Наиболее эффективны на сегодняшний день центробежные компрессоры. Именно они используются для решения большинства задач, связанных с повышением воздушного давления в той или иной системе. Размещенная в корпусе такого нагнетателя крыльчатка вращается с частотой до 60 000 об./мин, благодаря чему возникает большая центробежная сила. Воздух выходит из такого компрессора на высокой скорости, но под низким давлением и подается на диффузор. Здесь скорость потока снижается, а давление повышается. Еще одно немаловажное преимущество устройств данного вида – компактные размеры: именно центробежные компрессоры устанавливаются на «заряженные» версии малолитражных автомобилей. Впрочем, на более крупных моделях их преимущества также становятся очевидны.

Достоинства и недостатки турбины

После анализа принципа действия бензиновой и дизельной турбины, стоит подвести итог в вопросе слабых и сильных мест этого устройства.

Преимущества:

  • Высокая эффективность. Увеличение мощности может достигать 45-50%.
  • Раскрутка до 200 000 оборотов, что в 16 крат больше того, что может компрессор.
  • Сохранение лошадиных сил автомобиля.
  • Улучшенные тяговые усилия на низких оборотах.
  • Компактные размеры.
  • Экологичность работы.

Недостатки:

  • Применение моторного масла для смазки. Это значит, что частота его замены увеличивается где-то на треть.
  • Небольшой срок службы. В среднем турбина двигателя служит не больше 150 000 км.
  • Высокая стоимость обслуживания. Ремонт турбины почти всегда обходится в крупную сумму.
  • Особенности эксплуатации. Турбина требует выделения некоторого времени для остывания.
  • Увеличение расхода масла. В среднем на 10 000 км расходуется один литр масла.
  • Сложность настройки и установки. Для выполнения работ всегда необходимо привлекать специалиста.
  • Привязка к двигателю. Если мотор выдает небольшое количество оборотов, турбина бесполезна. Только при активной раскрутке коленвала повышается эффективность устройства.

Ремонт турбины двигателя может потребоваться при загрязнении смазки двигателя из-за несвоевременной эксплуатации, недостаточном количестве масла или износом под действием посторонних элементов. Кроме того, устройство быстрей выходит из строя при эксплуатации в экстремальных условиях и использовании герметика вместо резинки для улучшения качества соединения.

Распознать поломку турбины можно по следующим признакам:

  • нехарактерные звуки;
  • серый, белый или черный дым из выхлопной трубы;
  • ухудшение динамики разгона;
  • уменьшение тяги мотора.

Ремонт турбины важно проводить только у профессионалов. Это обусловлено следующими особенностями:

  • Любая неправильная натяжка болтовых соединений ведет к неправильной работе или повреждению.
  • В конструкции есть множество мелких деталей, которые нужно смазывать и чистить.
  • Обязательна балансировка всех крутящихся узлов. Для этого применяется специальная и дорогостоящая аппаратура.
  • Люфт ротора должен строго соответствовать заводским требованиям.

Для продления срока службы турбины важно регулярно проводить ТО двигателя, своевременно менять масло, защищать систему от попадания посторонних элементов. Кроме того, важно использовать только качественные комплектующие и давать двигателю нагреться перед началом движения.

Дополнительные функции

Многие автомобильные компрессоры оснащены различными дополнительными функциями, которые делают пользование компрессором более удобным.

  • Дефлятор (спускной клапан)
    – предназначен для сброса избыточного давления. Дефлятор позволяет сначала создать давление в шине чуть больше необходимого, затем отключить компрессор, и с помощью дефлятора стравить его до нужного значения. Дефлятор особенно удобная вещь для джиперов, которые часто ездят по бездорожью и спускают давление в шинах для увеличения проходимости.
  • Система защиты от перегрева
    – защищает компрессор от перегрева при слишком продолжительном использовании, при отсутствии такой системы приходится делать частые перерывы для охлаждения компрессора.
  • Встроенный фонарик
    – удобен если колесо спустило в темное время суток где-нибудь за городом. Встроенный фонарик подсвечивает колесо и обеспечивает дополнительную безопасность, подсвечивая человека занимающегося колесом и делая его заметным другим водителям.
  • Сумка для хранения компрессора
    – удобна чтобы компрессор не болтался по багажнику автомобиля.
  • Набор переходников
    – предназначен для накачивания с помощью компрессора лодок, надувных матрасов, мячей.

Топ-5 лучших автокомпрессоров

На российском рынке автомобильных товаров сегодня конкурируют десятки фирм-производителей компрессоров. Для удобства водителей был собран рейтинг самых лучших устройств по мнению пользователей.

Агрессор AGR50L

Модель Агрессор AGR50L обладает отличным качеством и недорогой ценой. Компрессор достаточно производительный. За минуту он накачивает до 50 л. воздуха. Аппарат автоматически выключается после 30 минут непрерывной работы.

Корпус оснащен ручкой для переноски, здесь также можно увидеть аналоговый манометр. На торце расположен фонарь, с помощью которого можно накачивать шины в ночное время суток. В комплектацию входит шланг длиной 5 метров, а также несколько насадок. С их помощью пользователь сможет накачивать лодки и матрасы.

Daewoo DW40L

Модель Daewoo DW40L — качественное устройство с ярким дизайном. Внешний вид компрессора напоминает ящик с рабочими инструментами, поэтому в комплекте отсутствует сумка для переноски. Вместо нее производитель положил LED-фонарь. Под крышкой ящика находятся иглы-переходники и свернутый конец шланга. Прежде чем приступить к подкачке, необходимо выставить нужное давление, по достижении которого аппарат выключится самостоятельно.

Autoprofi AK-65

Модель Autoprofi AK-65 — это далеко не бюджетный аппарат. Он имеет двухпоршневую конструкцию и цельнометаллический корпус. Каждый поршень оснащен уплотнительным тефлоновым кольцом.

Устройство обладает повышенной производительностью — 65л/мин. Это означает, что оно подойдет для накачивания шин и у легковых авто, и у внедорожников.

BERKUT R20

Модель Беркут 20 — это устройство премиум-класса. В конструкции аппарата практически отсутствуют детали из хрупкого материала. Минимальное давление составляет 14 атмосфер.

Аппарат способен работать без перерыва в течение часа. Именно за эту особенность его ценят заядлые автолюбители, а также механики и владельцы спортивных машин.

Hyundai HY 1540

Модель Hyundai HY 1540 является отличным поршневым компрессором среди бюджетных моделей. Продуктивность прибора составляет 40 л в минуту.

Аппарат обладает интересным дизайном, дополнительно оснащен фонариком. Он отлично функционирует не только в темноте, но и при температуре от -30 до +80°С. В комплектацию входят 3 насадки, позволяющие подкачивать другие резиновые предметы.

Что такое винтовой компрессор: устройство, принцип работы, преимущества

Конструкция винтового компрессора – это ротационный агрегат. Его работа основывается на объемном принципе действия. У винтовых компрессоров есть ряд преимуществ:

  • Их можно устанавливать в абсолютно разных производственных условиях.
  • Они удобны в эксплуатации и обслуживании.
  • Они практически не издают шума. Это происходит благодаря тому, что данное оборудование не вибрирует при работе.

Данные плюсы винтового компрессорного оборудования сегодня ценятся. Это и понятно – оно сделано с использованием технических новинок и отвечает всем современным требованиям, процессам и задачам производства.

Но винтовое компрессорное оборудование также имеет несколько разновидностей. Среди них выделяют две первостепенные группы:

  • С одинарным винтом.
  • С двойным винтом.

В пневмоустройствах с одинарным винтом обычно есть две шестерни, которые присоединяются с боку к роторам. Те, в свою очередь, вращаются в разные стороны. Из-за этого совершается сжатие паров хладагента.

Вращение всех роторов происходит благодаря центральному ротору-винту. Хладагент проходит сквозь отверстие компрессорного устройства, которое находится на входе. Эти пары заставляют двигатель охладиться. Далее они оказывается в наружном секторе шестерен роторов, совершающих обороты. После этого, хладагент сжимается и выходит сквозь скользящий клапан в выпускное отверстие.

Компрессоры с двойным винтом выделяются присутствием двух роторов. Они называются основной и приводной. Здесь отсутствуют впускные и выпускные клапаны.

Пары хладагента всасываются с одной стороны, а выпускаются всегда с другой. Данный вариант сжатия способствует понижению уровня шума (это выгодно отличает винтовые компрессоры от поршневых). Сжатие хладагентов происходит из-за вращения роторов в разные стороны.

Ротор-винт, который находится в центре, запускает боковые роторы. Они начинают вращаться в разные стороны. Охлаждение двигателя проистекает за счет паров хладагента. Они просачиваются в компрессорное устройство сквозь отверстие входа. После того, как двигатель охладился, пары попадают во внешний сектор через специальные каналы. Там располагаются роторные шестерни. На данном этапе пары сжимаются и выходят наружу (это происходит через особые отверстия, у которых имеется специальный клапан).

Принцип работы винтовых компрессоров с двойным винтом

Особенность еще одной разновидности винтовых компрессоров (в данном случае мы говорим о двухроторных) — присутствие двух роторов. Это основной и вторичный ротор. Благодаря им работает приводной механизм.

Общей чертой выпускного компрессора, вне зависимости от специфических особенностей, является то, что у них отсутствуют впускные и выпускные клапаны. Пары хладагента входят в компрессор и выходят из него с противоположных сторон. Это обеспечивает компрессору бесшумность (в поршневом механизме достичь данного эффекта невозможно).

Преимущества винтовых компрессоров

Как можно заметить, разновидностей пневмоагрегатов очень много. И среди них особенно можно выделить ротационные (или винтовые). Сегодня они все больше и больше становятся популярными, т.к. имеют много плюсов, по сравнению с другими видами компрессоров:

Такое компрессорное оборудование рассчитывает (в зависимость от специфики деятельности) насколько необходимо сжать возжух. Нужный уровень сжатия достигается с помощью специального окна нагнетания. Современные компрессоры имеют возможность регулирования степени сжатия воздуха, благодаря, зафиксированным уровням нагнетания.

При работе винтового оборудования используется масло. Оно необходимо для того, чтобы сделать минимальными допустимые утраты сжатого воздуха. Такие потери могут произойти между зубьями шестерни и впадинами устройства. В данные узлы и впрыскивается масло, которое обеспечивает герметичность работы компрессора.

Но это еще не все функции, которые выполняет масло. Оно необходимо и для охлаждения. Таким образом, в винтовых компрессорах мы имеем дело не только с хладагентом. Дополнительную помощь ему оказывает масло. В особенности его действие можно заметить в финальном процессе сжатия воздуха до необходимой степени. Именно из-за этого винтовые компрессоры лучше всего подходят для пневмообеспечения в тех условиях, когда предполагаются перепады температур и давления: винтовые компрессоры можно применять во всевозможных ситуациях и при различных производственных процессах.

Следующая важная черта винтовых установок – это присутствие весьма компактных винтовых пневмосистем. Они предполагают малую производительность. Стоит помнить о данной особенности винтового пневмооборудования и не использовать его тогда, когда необходимо производство большого объема с большими затратами воздуха. Однако небольшая производительность таких компрессорных устройств означает, что оборудование весьма экономично и удобно в своем применении на производстве.

Особенный уход за такими устройствами не нужен. О тратах на профилактику также можно забыть. Кроме того, подобные компрессоры служат долгие годы.

Кроме таких экономичных, но не очень мощных винтовых компрессоров, существуют и весьма мощные модели. Они не проигрывают в мощности поршневым и центробежным компрессорам (данные пневмосистемы способны обеспечивать снабжение воздухом равное тому, что производят другие компрессоры, но быстрее и при значительно более меньших энергозатратах). Винтовые компрессоры способны достигать необходимой степени воздухосжатия при одноступенчатом цикле. В то время, как в поршневых компрессорных установках подобный эффект достигается только в рамках двух циклов.

Еще одно достоинство винтового компрессора – немалый моторесурс. Такие пневмосистемы отлично осиливают любой газ и комбинированные газовые смеси. Благодаря чему появляется возможность настраивать агрегат на нужный уровень давления и плавно изменять частоты вращения ротора.

Дополнительные плюсы данного оборудования — низкая изнашиваемость винтовой пневмосистемы.

Также эти установки вырабатывают более качественный воздух, который подается на производство при помощи винтовых компрессоров.

Итак, характеризуя винтовые компрессоры, необходимо еще раз подчеркнуть, что данное оборудование имеет много плюсов, относительно других разновидностей компрессоров. Благодаря последним достижениям в области разработки пневмообеспечения, винтовые установки удобны, надежны и функциональны.

Ограничения винтовых компрессоров

Безусловно, у винтовой пневмосистемы существуют некоторые недочеты, а точнее ограничения:

Винтовые компрессоры имеют сложный механизм. Так что, используя данное оборудование, необходимо тщательно изучать инструкцию по эксплуатации устройства.

Как мы уже говорили ранее, при использовании винтового оборудования используется масло и маслоохладитель.

Если применять данный вид пневмосистем для подачи воздуха или газов в пределах 15-20% от объема, то они не будут работать эффективно в районе промежуточного всасывания.

Сотрудники компании «Компрессор-центр» всегда с готовностью ответят на все вопросы. Простосвяжитесь с нами.

Как работают воздушные компрессоры?

 

В современном мире пневматики воздушные компрессоры жизненно важны для работы заводов и мастерских по всему миру. Но они были не всегда. Воздушные компрессоры являются относительно недавним изобретением в контексте истории машинного века.

До появления воздушных компрессоров многие инструменты получали энергию от сложных систем с ремнями, колесами и другими крупными компонентами. Эта техника была массивной, тяжелой и дорогостоящей и, как правило, была недоступна для многих небольших операций. Сегодня воздушные компрессоры бывают разных форм и размеров, и вы можете найти их в больших магазинах, автомастерских и даже в гараже вашего соседа. В этом руководстве мы обсудим, как работают воздушные компрессоры – от их основных функций до различных способов, которыми разные компрессоры управляют вытеснением воздуха.

  • Как работает воздушный компрессор?
  • Функциональность поршневого воздушного компрессора
  • Что такое вытеснение воздуха?
  • Механика воздушного компрессора
  • Как работает регулятор воздушного компрессора?
  • Как работает смазка в воздушных компрессорах
  • Номинальная мощность воздушного компрессора: что такое CFM?
  • Насосы и компрессоры

Найти дилера

 

Как работает воздушный компрессор?

Воздушные компрессоры работают, нагнетая атмосферный воздух под давлением для создания потенциальной энергии, которая может храниться в резервуаре для последующего использования. Как и в открытом воздушном шаре, давление увеличивается, когда сжатый воздух намеренно высвобождается, преобразуя потенциальную энергию в полезную кинетическую энергию. Оттуда эту передачу энергии можно использовать для питания различных пневматических инструментов.

Промышленные воздушные компрессоры работают аналогично двигателям внутреннего сгорания. Как правило, для работы воздушного компрессора требуется цилиндр насоса, поршень и коленчатый вал для передачи энергии для самых разных задач. Эти основные компоненты могут помочь подавать воздух для заполнения таких предметов, как шины или надувные игрушки для бассейна, или они могут обеспечивать питание для рабочих инструментов, таких как дрели, гвоздевые пистолеты, шлифовальные машины, шлифовальные машины и распылители.

Многие универсальные пневматические инструменты и машины, от ударных гайковертов до блоков переменного тока, отвечают за комфорт, укрытие, автоматизацию и эффективность повседневной жизни. Сами компрессоры более компактны и легки, чем другие централизованные источники питания. Они также долговечны, требуют меньшего обслуживания и их легче перемещать, чем другое старомодное оборудование.

 

Функциональность поршневого воздушного компрессора

Итак, как воздушный компрессор получает воздух? Для тех, кто использует поршни, это включает в себя две части: повышение давления и уменьшение объема воздуха. В большинстве компрессоров используется поршневая технология.

Воздушный компрессор обычно использует:

  • Электрический или газовый двигатель
  • Впускной и выпускной клапан для всасывания и выпуска воздуха
  • Насос для сжатия воздуха
  • Резервуар для хранения

 

Компрессор всасывает воздух и создает вакуум для уменьшения его объема. Вакуум выталкивает воздух из камеры в резервуар для хранения. Когда в накопительном баке достигается максимальное давление воздуха, компрессор выключается. Этот процесс называется рабочим циклом. Компрессор снова включится, когда давление упадет ниже определенного значения.

Воздушные компрессоры

не нуждаются в резервуарах для хранения, а некоторые из более мелких вариантов отказываются от них в пользу портативности.

Что такое вытеснение воздуха?

Объем воздуха лежит в основе каждого воздушного компрессора. Для сжатия воздуха внутренние механизмы внутри компрессора перемещаются, чтобы проталкивать воздух через камеру. Для этой цели используются два основных типа вытеснения воздуха:

Прямое смещение:  В большинстве воздушных компрессоров используется этот метод, при котором воздух втягивается в камеру. Там машина уменьшает объем камеры для сжатия воздуха. Затем он перемещается в резервуар для хранения и сохраняется для последующего использования.

 

Динамическое смещение:  Этот метод, также называемый неположительным смещением, использует рабочее колесо с вращающимися лопастями для подачи воздуха в камеру. Энергия, создаваемая движением лопастей, создает давление воздуха за более короткий промежуток времени. Динамическое смещение можно использовать с турбокомпрессорами, поскольку оно работает быстро и создает большие объемы воздуха. Турбокомпрессоры в автомобилях часто используют воздушные компрессоры с динамическим рабочим объемом.

 

Типы объемных воздушных компрессоров

Поскольку объемный компрессор является более распространенным типом метода сжатия воздуха, существует большое разнообразие воздушных компрессоров объемного типа. Однако каждый работает по-своему. Некоторые лучше подходят для промышленного использования, а другие подходят для домашних проектов и небольших приложений. Вот некоторые из различных типов объемных воздушных компрессоров:

Вращающийся винт: Ротационно-винтовой компрессор типичен для промышленного использования и имеет размеры, подходящие для многих областей применения. Эти компрессоры имеют два винта внутри двигателя, которые постоянно вращаются в противоположных направлениях. Движение винтов создает вакуум, который всасывает воздух. Этот воздух попадает в ловушку между резьбой винтов и сжимается, когда он проталкивается между ними. Наконец, он направляется через выход или в защитный резервуар. Большинство винтовых компрессоров имеют промышленные размеры и смазываются маслом, хотя также доступны конструкции безмасляных компрессоров.

Вот более технический взгляд на работу винтовых компрессоров с впрыском масла:

  1. Атмосферный воздух поступает в компрессор через впускной клапан.
  2. Воздух проходит через линию регулирования давления к регуляторному клапану, и этот процесс устанавливает давление воздуха в системе.
  3. Затем воздух поступает в компрессор, где смешивается с маслом в виде тумана.
  4. Воздух проходит по длине двух внутренних винтов, когда они вращаются в противоположных направлениях.
  5. Движение винта создает вакуум, захватывая и сжимая воздух в пространстве между винтами.
  6. Сжатый воздух нагнетается через выпускное отверстие в резервуар первичного маслоотделителя, все еще смешиваясь с маслом в виде тумана.
  7. Под действием центробежной силы внутри резервуара большая часть молекул масла превращается в капли и собирается на дне в виде масла, пригодного для повторного использования.
  8. Затем воздух поступает во вторичный разделительный фильтр, где удаляется больше масла, дополнительно очищая воздух.
  9. Безмасляный воздух выходит из системы, где он хранится в резервуаре или сразу же используется в подключенном пневматическом инструменте или оборудовании.

 

Роторно-лопастной: Ротационно-пластинчатый компрессор или вакуумный насос имеют принцип, аналогичный роторно-винтовому. С вращающейся лопастью двигатель размещается не по центру внутри закругленной полости. Двигатель имеет лопасти с автоматически регулируемыми лопастями. Когда руки приближаются к входу воздуха, они удлиняются, создавая большую воздушную полость. Когда двигатель вращается, перемещая вместе с ним воздух, плечи приближаются к выходному отверстию и становятся меньше, создавая меньшее пространство между лопастями и круглым корпусом, который сжимает воздух. Лопастные роторы имеют небольшие размеры и просты в использовании, что делает их идеальными для домовладельцев и подрядчиков.

Из-за схожести пластинчато-роторных и винтовых компрессоров для сравнения приведено техническое описание работы воздушного компрессора:

  1. Атмосферный воздух поступает через впускной клапан и проходит в компрессор.
  2. Лопасти установлены на внутреннем вращающемся роторе, который расположен не по центру внутри полости.
  3. Кронштейны с саморегулирующейся длиной делят пространство, создавая несколько полостей разного размера.
  4. Воздух заполняет полость и перемещается вслед за вращением ротора.
  5. По мере того, как полость становится меньше, давление воздуха увеличивается и сжимает воздух.
  6. Затем сжатый воздух нагнетается через выход компрессора.

 

Поршневой/поршневой:  В поршневом воздушном компрессоре вращение ротора заставляет поршень двигаться вверх и вниз. Когда поршень опускается, свободно стоящий воздух втягивается в камеру. Затем воздух сжимается и выталкивается наружу, когда поршень снова поднимается вверх. В некоторых компрессорах, называемых одноступенчатыми, используется только один поршень. Другие, называемые двухступенчатыми компрессорами, используют два поршня и способны сжимать больше воздуха. Поршневой тип воздушного компрессора является одним из самых распространенных.

 

Механика воздушного компрессора

Принцип работы воздушных компрессоров зависит от конструкции. Поршневые воздушные компрессоры могут иметь один из двух типов циклов сжатия:

Одноступенчатый:  Поршень сжимает воздух за один ход. Ход — это один полный оборот коленчатого вала, приводящего в движение поршень. Простая одноступенчатая конструкция делает многие из этих компрессоров идеальными для частных проектов.

Вот технические этапы работы одноступенчатого воздушного компрессора:

  1. Вращение ротора заставляет один поршень двигаться вверх и вниз.
  2. При движении поршня вниз атмосферный воздух втягивается в камеру сжатия через открытый клапан.
  3. Когда поршень движется вверх, воздух сжимается, поскольку он выталкивается в выходную камеру.
  4. Затем сжатый воздух нагнетается через выход компрессора.

Двухступенчатый:  Первый поршень сжимает воздух перед его перемещением в меньший цилиндр, где другой поршень еще больше сжимает его. Такая конструкция позволяет компрессору создавать более высокое давление, что делает его идеальным для заводов и мастерских. Поскольку кинетическая энергия, сжимающая воздух, генерирует тепло, многие двухступенчатые системы также охлаждают воздух, когда он проходит между каждым цилиндром. Охлаждение воздуха позволяет компрессору перемещать больше воздуха без перегрева.

Вот как работает двухступенчатый воздушный компрессор:

  1. Ротор вращается для одновременного управления двумя поршнями, заставляя каждый поршень двигаться в обратном направлении вверх и вниз.
  2. Большой поршень втягивает воздух в первую камеру сжатия, а затем выталкивает его к промежуточному охладителю.
  3. Интеркулер использует непрерывный поток воды для охлаждения воздуха.
  4. Меньший поршень сжимает большой объем воздуха в компактное пространство, дополнительно повышая его давление.
  5. Затем сжатый воздух нагнетается через выходное отверстие маленьким поршнем.

 

Как работает регулятор воздушного компрессора?

Регулятор крепится к выпускному отверстию ресивера вашего компрессора и оснащен регулируемой ручкой и индикатором давления. Когда вы поворачиваете ручку против часовой стрелки, она давит на пружину, которая ограничивает клапан, который снижает давление за счет уменьшения подачи воздуха, поступающего в регулятор. Когда вы поворачиваете ручку по часовой стрелке, пружина и клапан освобождаются, пропуская на выходе воздух под более высоким давлением.

Для многих одноступенчатых воздушных компрессоров предустановленный предел давления составляет 125 фунтов на квадратный дюйм. Когда этот предел достигнут, реле давления срабатывает, чтобы остановить двигатель и производство сжатого воздуха. В большинстве операций вам не нужно достигать этого предела давления, поэтому многие компрессоры подключают воздушные линии к регулятору. С помощью регулятора вы можете ввести соответствующий уровень давления для данного инструмента.

Когда давление, необходимое для питания вашего инструмента, ниже, чем давление в вашем ресивере, регулятор регулирует давление за вас. Хотя регулятор не может поднять давление выше того, что уже есть в вашем баллоне, он гарантирует, что ваш инструмент получает постоянный поток воздуха при правильном давлении.

Когда достигается заданное давление, регулятор отключает насос в любой момент его цикла, что означает, что поршень может находиться на полпути с воздухом под давлением в камере, когда он останавливается. Этот воздух может оказывать чрезмерное давление на пусковую цепь, которой требуется больше энергии для запуска двигателя. Разгрузочный клапан — это простое дополнение, которое выпускает захваченный воздух, чтобы избежать этой проблемы.

Регулятор укомплектован двумя манометрами — один для контроля давления в баллоне, а другой — для контроля давления в воздушной магистрали. Также бак имеет аварийный клапан, срабатывающий при неисправности прессостата.

Что такое возвратно-поступательный поршень?

Возвратно-поступательный поршень состоит из следующих частей:

  • Коленчатый вал
  • Шатун
  • Цилиндр
  • Поршень
  • Головка клапана

 

Работает аналогично двигателю внутреннего сгорания в автомобиле. Шток коленчатого вала поднимает поршень в цилиндре и выталкивает воздух в камеру сжатия, уменьшая объем воздуха и увеличивая давление. Поршень закрывается, нагнетая сжатый воздух в накопительный бак. Затем поршень снова открывается, чтобы всосать больше воздуха и начать процесс заново.

Компрессоры, в которых используются поршни, могут быть громче, чем некоторые другие конструкции, из-за того, как компоненты машины движутся и создают трение. Но новые технологии и усовершенствованные конструкции предлагают модели с двумя и несколькими поршнями, которые могут сделать работу тише за счет разделения рабочей нагрузки.

Винтовой воздушный компрессор

Во многих тяжелых промышленных условиях поршневой компрессор просто не подходит. Для более высокого давления, необходимого для сложных пневматических и мощных инструментов, профессионалы обычно выбирают винтовые воздушные компрессоры.

В то время как поршневой воздушный компрессор использует пульсацию и переменный характер поршневой механики, роторно-винтовой компрессор работает непрерывно. Пара роторов сцепляются вместе, чтобы втягивать воздух и сжимать его, когда он движется по спирали. Вращательное движение перемещает воздух через камеру и выбрасывает его. Быстрые скорости вращения могут свести к минимуму утечку.

Компрессоры многих типов испытывают некоторую тряску, которая может повредить оборудование и требует принятия мер по минимизации вибраций. Напротив, большинство винтовых компрессоров работают плавно, обеспечивая равномерную работу без вибраций.

Ротационно-винтовые компрессоры могут варьироваться в широких пределах, с производительностью от 10 кубических футов в минуту до производительности в диапазоне от 4 до 5 цифр. Схемы управления включают:

  • Останов/пуск:  Этот подход либо подает питание на двигатель, либо нет, в зависимости от приложения.
  • Загрузка/выгрузка:  Компрессор постоянно питается, с золотниковым клапаном, который уменьшает емкость бака при удовлетворении определенной потребности в сжатии. Эта схема распространена в заводских условиях, и если она включает таймер остановки, она называется схемой двойного управления.
  • Модуляция:  Модуляция также использует золотниковый клапан для регулировки давления путем дросселирования/закрытия впускного клапана, согласовывая производительность компрессора с потребностью. Эти регулировки менее эффективны для ротационных винтовых компрессоров, чем для других типов. Даже если мощность установлена ​​на 0, компрессор все равно будет потреблять около 70 процентов своей полной мощности. Тем не менее, модуляция применима для операций, при которых частая остановка компрессора невозможна.
  • Переменный рабочий объем:  Эта схема управления регулирует объем воздуха, всасываемого в компрессор. В винтовых компрессорах этот метод можно использовать вместе с регулирующими впускными клапанами для повышения эффективности и точности регулирования давления.
  • Переменная скорость: Переменная скорость — это эффективный способ управления производительностью ротационного компрессора, хотя он может по-разному реагировать на разные типы воздушных компрессоров. Он изменяет скорость двигателя, что влияет на выходную мощность. Это оборудование, как правило, более деликатное, чем другие конструкции, поэтому оно может не подходить для особенно жарких или пыльных рабочих сред.

Как работает смазка в воздушных компрессорах: маслозаполненные и безмасляные

Одна из самых важных вещей, которую нужно знать при обслуживании воздушных компрессоров, — это то, как работает смазка. Когда вы смотрите на масляные насосы, вы имеете дело с двумя категориями:

  • Насосы с масляной смазкой:  В этой конструкции масло разбрызгивается на стенки и подшипники внутри цилиндра. Этот метод также называется масляной смазкой и имеет тенденцию быть более долговечным. Поршневое кольцо — это кусок металла на поршне, который помогает создать уплотнение внутри камеры сгорания. Это кольцо может помочь предотвратить попадание масла в сжатый воздух, но иногда оно все же может просачиваться в бак.
  • Безмасляные насосы:  Безмасляные насосы получают специальную долговечную смазку, которая устраняет необходимость в масле. Безмасляные насосы являются отличным вариантом во многих отраслях промышленности, где загрязнение недопустимо, например, на пивоварнях, в пищевой и фармацевтической промышленности. Они гарантируют, что масло не загрязняет воздух, который они используют в своем процессе или продукте.

 

Насосы с масляным заполнением представляют собой несколько смешанную сумку. Для электроинструментов, нуждающихся в смазке, наличие масла в воздушном потоке может быть полезным. Для инструментов, которым требуется масло, встроенные источники могут распределять масло в равных количествах. С другой стороны, многие инструменты могут перестать работать правильно, даже если в воздушном потоке присутствует даже незначительное количество масла.

При покраске или деревообработке масло может прервать весь процесс. Это может препятствовать высыханию или равномерному нанесению покрытий. Масло в воздухе может даже повредить поверхность деревянных изделий.

К счастью, существуют средства для предотвращения попадания масла в бак, такие как воздушные фильтры и маслоотделители. Тем не менее, когда безмасляный воздух имеет решающее значение для работы, безмасляные компрессоры и их постоянная смазка являются лучшим вариантом.

Номинальная мощность воздушного компрессора: что такое CFM?

Когда мы говорим о мощности воздушного компрессора, мы обычно говорим о лошадиных силах, но есть много других способов определить, какое давление может обеспечить машина. Мы используем кубические футы в минуту (CFM), чтобы обсудить скорость и объем, с которым машина сжимает воздух. Но скорость, с которой наружный воздух поступает в цилиндр, зависит от тепла, влажности и ветра в окружающей атмосфере.

Чтобы учесть эти внутренние и внешние факторы, производители используют стандартные кубические футы в минуту (SCFM), которые объединяют CFM с такими внешними факторами, как давление и влажность.

Другим рейтингом, который вы можете увидеть, является рабочий объем CFM, который оценивает эффективность насоса компрессора. Он извлекает информацию из числа оборотов в минуту (RPM) двигателя и объема воздуха, который может вытеснить цилиндр. Это число является скорее теоретическим измерением, в то время как вы также можете измерить CFM с точки зрения подаваемого воздуха или того, сколько фактически выбрасывается. Это число называется CFM FAD, что означает бесплатную подачу воздуха и полезно для измерения подачи к определенным инструментам.

Насосы и компрессоры: два инструмента для использования воздуха

Существует определенная путаница между словами «насос» и «компрессор», многие считают, что это одно и то же. На самом деле различие между ними является важной частью обсуждения воздушных компрессоров:

  • Насос забирает жидкости или газы и перемещает их между местами.
  • Компрессор берет газ, сжимает его до меньшего объема и более высокого давления и направляет в другое место.

 

Самое существенное отличие заключается в том, что насос может работать с жидкостями, а компрессор — нет. Жидкости гораздо труднее сжимать. Вы можете найти насос внутри компрессора, например, в поршневом воздушном компрессоре — часть, которая выполняет сжатие, является насосом. Функции насосов и компрессоров могут перекрываться на машинах, где давление повышается с каждым оборотом.

Возьмем, к примеру, насос для шин. Хотя он выполняет обе задачи — перемещение воздуха и уменьшение его объема — его цель — переместить наружный воздух куда-то еще, в непроницаемое для воздуха пространство шины. Поскольку его целью не является уменьшение громкости, технически он не считается компрессором. Альтернативным примером может быть использование пневматических инструментов, для которых требуется сжатый воздух. Устройство, уменьшающее объем воздуха, называется компрессором.

Воздушные насосы обычно относятся к одной из двух категорий:

  • Насосы возвратно-поступательные поршневые. Велосипедный насос представляет собой поршневой насос, в котором цилиндр втягивает наружный воздух возвратно-поступательными движениями и подает его в шину.
  • Ротационные насосы, также называемые центробежными насосами, которые вращаются. В роторном насосе используется рабочее колесо, которое в основном представляет собой закрытый пропеллер. У него есть лопасти, которые перемещают поступающую жидкость и направляют ее через выпускное отверстие с высокой скоростью. Этот насос использует моторизованную энергию для перекачивания жидкости из одного места в другое, и его не следует путать с турбиной, которая улавливает уже движущиеся жидкости.

Сжатый воздух в повседневной жизни

От пневматических дрелей и тормозных систем до установок HVAC — широкий ассортимент пневматических инструментов и машин делает повседневную жизнь комфортной, безопасной и эффективной. Почти в каждом здании, через которое вы проходите или проходите в определенный день, пневматические инструменты помогали кому-то шлифовать дерево, красить стены и забивать балки и гипсокартонные плиты на место. В цехах по всему миру люди используют сжатый воздух для нанесения слоев краски и удаления пыли и мусора.

Удивительно, что человечество открыло способ использовать окружающий воздух, возможно, самый богатый ресурс на планете, и преобразовывать его в моторизованное оборудование для самых разных целей.

Quincy Compressor предлагает высококачественные воздушные компрессоры различных типов, включая винтовые, поршневые и безмасляные компрессоры. Воспользуйтесь нашим навигатором по продажам и обслуживанию , чтобы найти ближайшего к вам дилера.

Последнее обновление: 22 октября 2021 г., 15:30

Типы воздушных компрессоров

: принцип работы, применение (PDF)

В этой статье вы узнаете, что такое воздушный компрессор ?  Его Работа, применение, отличия и типы воздушных компрессоров . Вы также можете скачать PDF-файл этой статьи в конце.

Что такое воздушный компрессор?

Воздушный компрессор , как видно из названия, представляет собой машину для сжатия воздуха и повышения его давления. Воздушный компрессор всасывает воздух из атмосферы и сжимает его. Затем его отправляют в емкость для хранения под высоким давлением.

Из емкости для хранения его можно доставить по трубопроводу в место, где требуется подача сжатого воздуха. Поскольку для сжатия воздуха необходимо выполнить некоторую работу, следовательно, компрессор должен приводиться в движение каким-либо первичным двигателем.

Сжатый воздух применяется для различных целей, таких как пневматические дрели, клепальщики, дорожные буры, краскораспылители, пусковые установки, реактивные и воздушные двигатели и многое другое.

Он также используется в работе подъемников, домкратов, насосов и многого другого оборудования. В промышленности сжатый воздух используется для создания дутья в доменных печах и бессемеровских конвертерах.

См. также: Список частей автомобильного двигателя: их назначение (фотографии) PDF

Типы воздушных компрессоров

Ниже приведены типы воздушных компрессоров:

  1. Поршневой воздушный компрессор
  2. Роторный воздушный компрессор
  3. Центробежный1 2 воздушный компрессор
  4. Осевой воздушный компрессор

1. Поршневой воздушный компрессор

Поршневой воздушный компрессор представляет собой поршневой компрессор объемного типа. Поршень приводится в движение коленчатым валом для подачи газов под высоким давлением в цилиндр.

В этих типах воздушных компрессоров сначала газ поступает из всасывающего коллектора. Этот газ проходит через компрессионный цилиндр, где он сжимается прикрепленным к нему поршнем. Он приводится в возвратно-поступательное движение с помощью коленчатого вала и освобождается.

Типичный поршневой компрессор обычно используется в автомобильной промышленности для выработки мощности от 5 до 30 лошадиных сил. Поршневой компрессор большого типа создает мощность до 1000 лошадиных сил, что соответствует 750 кВт, и используется в крупной нефтяной промышленности.

По сравнению с обычным диафрагменным компрессором он имеет более длительный срок службы и требует бесшумного обслуживания из-за непрерывной эксплуатации. Поршневой компрессор используется в газопроводах, химических заводах, кондиционерах и холодильных установках.

2. Роторный воздушный компрессор

Роторный воздушный компрессор, представляющий собой простейший компрессор, состоит из двух роторов с кулачками, вращающихся в герметичном корпусе с впускным и выпускным отверстиями. Его действие напоминает действие шестеренчатого насоса.

Существует множество конструкций колес, но обычно они имеют две или три кулачка. Лепестки сделаны таким образом, что они обеспечивают герметичное соединение в точке их контакта.

Механическая энергия подается от одного внешнего источника на один из роторов, при этом вторая шестерня приводится заранее. При вращении роторов воздух при атмосферном давлении задерживается в карманах, образованных между кулачками и корпусом.

Вращательное движение лепестков подает набранный воздух в ресивер. При этом больший расход воздуха в ресивере увеличивает его давление. Наконец, воздух подается из ресивера под высоким давлением.

3. Центробежный воздушный компрессор

Центробежный нагнетательный компрессор общего типа имеет ротор (или рабочее колесо), в котором симметрично расположены несколько типов изогнутых лопастей. Ротор вращается в герметичном корпусе с входным и выходным патрубками.

В этих типах воздушных компрессоров корпус компрессора сконструирован таким образом, что кинетическая энергия воздуха преобразуется в энергию давления до того, как он покинет корпус, как показано на рисунке. Механическая энергия передается ротору от внешнего источника.

Когда ротор вращается, он всасывает воздух через отверстие, увеличивает давление за счет центробежной силы и выталкивает воздух через диффузор. Давление воздуха еще больше возрастает при его протекании по диффузору.

Наконец, воздух под высоким давлением подается в ресивер. Было бы интересно узнать, что воздух входит в рабочее колесо радиально и выходит из лопасти в осевом направлении.

4. Осевой воздушный компрессор

Простейший осевой компрессор имеет несколько вращающихся лопастей, прикрепленных к вращающемуся барабану. Барабан вращается внутри герметичного корпуса, к которому прикреплены ряды лопаток статора, как показано на рисунке.

Лопасти изготовлены из аэродинамического профиля для снижения потерь, создаваемых турбулентностью и разделением границ. Механическая энергия передается вращающемуся валу, который вращает барабан.

Воздух поступает с левой стороны компрессора. Когда барабан начинает вращаться, воздух проходит через установленные статор и ротор. Когда воздух проходит от одного набора статоров и роторов к другому, он сжимается.

При последовательном сжатии воздуха во всех комплектах статора и ротора воздух подается под высоким давлением на выходе.

Difference Between Reciprocating and Rotary Air Compressor

Following are the principal points of comparison of reciprocating and rotary air compressors:

Reciprocating Air Compressor Rotary Air Compressor
The greater delivery pressure can может достигать 1000 кг/см 2 в поршневом воздушном компрессоре. Большее давление подачи 10 кг/см 2 только в ротационном воздушном компрессоре.
При этом максимальный расход воздуха составляет около 300 м 3 /мин. При этом максимальный расход воздуха достигает 3000 м 3 /мин.
Они подходят для низкого расхода воздуха при очень высоком давлении. Они подходят для больших выпусков воздуха при низком давлении.
Скорость воздушного компрессора низкая. Высокая скорость воздушного компрессора.
Подача воздуха прерывистая. Подача воздуха непрерывна.
Размер воздушного компрессора велик для данного расхода. Размер воздушного компрессора мал для данного расхода.
Балансировка является серьезной проблемой. Нет проблем с балансировкой.
Пневматическая подача загрязнена, так как соприкасается со смазочным маслом. Подаваемый воздух чище, так как он не контактирует со смазочным маслом.
Система смазки сложная. Система смазки проста.
При этом изотермическая эффективность применяется для всех видов расчетов. При этом изэнтропическая эффективность применяется для всех видов вычислений.

Разница между центробежными и осевыми воздушными компрессорами

Ниже приведены основные пункты сравнения центробежных и осевых воздушных компрессоров:

Центробежный компрессор Осевой компрессор
Движение воздуха перпендикулярно оси компрессора. Движение воздуха параллельно оси компрессора.
Низкие производственные и эксплуатационные расходы. Высокие производственные и эксплуатационные расходы.
Центробежный компрессор требует низкого пускового момента. Осевой компрессор требует высокого пускового момента.
Не подходит для многоступенчатой ​​обработки. Подходит для многоступенчатой ​​установки.
Для данной скорости потока требуется большая фронтальная площадь. Для заданной скорости потока требуется небольшая лобовая площадь. Это делает компрессор пригодным для воздушных судов.

Применение воздушных компрессоров

Воздушные компрессоры, используемые в таких отраслях, как нефтеперерабатывающие заводы, заводы по переработке природного газа, нефтехимические и химические заводы и аналогичные крупные промышленные предприятия, где требуется быстрое сжатие.

Он также используется в холодильной технике и кондиционерах для перемещения тепла в циклах хладагента. В газотурбинных системах также используются воздушные компрессоры для сжатия всасываемого воздуха при сгорании.

Пневматическим инструментам требуется сжатый воздух для многих промышленных, производственных и строительных процессов. Воздушные компрессоры также применяются в самолетах для поддержания давления в кабине на высоте.

Турбокомпрессоры и нагнетатели представляют собой компрессоры, улучшающие характеристики двигателя внутреннего сгорания за счет увеличения массового расхода воздуха внутри цилиндра. Следовательно, двигатель может сжигать больше топлива и, следовательно, обеспечивает большую мощность.

Воздушный компрессор обычно используется в железнодорожных и автомобильных транспортных средствах для приведения в действие тормозов рельсовых или автомобильных транспортных средств.

Как выбрать воздушный компрессор?

Если вы выберете неправильный воздушный компрессор для своей установки, это может стоить вам сотен или тысяч долларов в виде потерянной энергии и производственного времени.

Это очень важно при выборе правильного воздушного компрессора, потому что единственным фактором, определяющим термин, является количество кубических футов в минуту расхода воздуха, необходимого для установки.

При выборе компрессора для мобильного использования учитывается множество факторов. Эти факторы включают в себя такие факторы, как первоначальная цена покупки, простота и стоимость обслуживания, размер, доступность, воздушный поток и долговечность.

Знание того, что компрессор удовлетворяет вашим требованиям, является важным шагом в окончательной доработке вашей промышленной компрессорной системы.

Подведение итогов

Воздушный компрессор — наиболее полезная машина во многих отраслях промышленности, поэтому изучение различных типов воздушных компрессоров поможет вам понять, как они работают. Итак, на данный момент я надеюсь, что вы узнали о различных типы воздушных компрессоров .

Если у вас есть какие-либо вопросы или сомнения по поводу этой статьи, вы можете задать их в комментариях. Если вам понравилась эта статья, пожалуйста, поделитесь ею с друзьями.

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления о новых публикациях. Это бесплатно.

Адрес электронной почты

Загрузите PDF-файл этой статьи отсюда:

Загрузите PDF-файл

Подробнее в нашем блоге:

  1. Что такое паровой двигатель? Его части, типы, принцип работы и многое другое
  2. Паровой конденсатор: части, типы, принцип работы, преимущества и недостатки
  3. Составной паровой двигатель: типы, принцип работы, преимущества и многое другое

Что такое компрессоры? Определение, значение, части, типы, работа

Что такое компрессоры? Это объясняется вместе с типами, различными частями или компонентами, основными принципами работы, приложениями и т. д.

Давайте приступим к статье!

Что такое компрессоры? Определение и значение

Компрессор является важным компонентом большинства промышленных машин и даже некоторых бытовых приборов.

От двигателей внутреннего сгорания до холодильников компрессоры используются и играют очень важную роль в работе.

Они имеют широкий спектр применения. Давайте узнаем о них подробнее.

  • Компрессор в основном увеличивает давление жидкости за счет уменьшения ее объема.
  • Слово «компрессия», очевидно, означает уменьшение объема жидкости.
  • Позже жидкость будет использоваться для различных применений или других процессов.
  • Газы сжимаемы, и компрессор наилучшим образом использует эти характеристики.
  • В настоящее время доступно большое разнообразие типов компрессоров. Они используются в соответствии с требуемыми приложениями.
Рис. 1 Что такое компрессоры?

Компрессоры и насосы похожи, но не стоит беспокоиться. Мы будем различать эти два в самой этой статье.

Итак, компрессоры в основном используются на ступенях. Последняя стадия меньше первой. Для повышения давления нагнетания используются ступени. Чем больше ступеней, тем больше будет компрессия.

Получив базовые знания о том, что такое компрессоры, давайте узнаем о широком спектре типов компрессоров.

Ознакомьтесь с нашим «Обучающим приложением MechStudies» в iOS и Android

Типы компрессоров

Компрессоры делятся на два типа. Одним из них является поршневой компрессор, который чаще всего используется, а другим является динамический компрессор.

Мы рассмотрим типы, а позже подробно о каждом из них.

Объемный компрессор

Компрессор объемного типа — это компрессор, который сжимает воздух за счет перемещения механической связи, уменьшающей объем.

Проще говоря, этот компрессор всасывает дискретное количество газа внутрь и выталкивает его через выходное отверстие компрессора.

Объемные компрессоры подразделяются на два типа:

  • Поршневые компрессоры
  • Ротационные компрессоры

These compressors are further classified as follows,

Reciprocating compressors
  • Diaphragm compressor
  • Double-acting compressor
  • Single-acting compressor
Rotary compressors
  • Lobe compressor
  • Scroll compressor
  • Liquid Ring
  • Винтовой компрессор
  • Пластинчатый компрессор
Тип компрессора

Динамические компрессоры

Динамические компрессоры работают при постоянном давлении. Хотя на производительность динамических компрессоров влияют внешние условия.

В этих компрессорах воздух всасывается между лопатками с помощью быстро вращающихся крыльчаток. Далее газ отводится через диффузор.

Эти компрессоры бывают только двух типов, в зависимости от основного направления потока газа.

  • Центробежный компрессор
  • Осевой компрессор

Прежде чем углубляться в детали каждого компрессора, давайте узнаем об общих частях или компонентах, используемых в компрессоре.

Детали компрессоров и описание

Какие основные части компрессоров?

Следующие запасные части компрессора,

  • Pistons
  • Связующие шатуны
  • Приводы
  • втулках
  • БЛОКЕТЫ И ПЕРЕМЕНИ
  • ROTORS
  • Клапов
  • Мотор
  • . Описание
    Поршень

    Поршни являются неотъемлемой частью поршневых компрессоров.

    • Поршни создают давление воздуха с помощью движения поршня и шатуна.
    • Поршни совершают возвратно-поступательное движение вверх и вниз.
    • Для поддержки поршня и направления поршня доступна гильза.
    • Кольца поршневые применяются везде, где это необходимо в соответствии с типами и назначением.
    Детали компрессоров
    Шатуны

    Шатуны крепятся к поршню и используются для перемещения поршня вверх и вниз. Они берут на себя большую рабочую нагрузку, и поэтому они сделаны с учетом долговечности.

    Приводы

    Приводы обеспечивают вращательные и линейные движения.

    • Они заставляют воздух выходить из выпускных отверстий.
    • Но в случае каких-либо утечек или дефектов в приводах может наблюдаться некоторое снижение выходной воздушной силы.
    Втулки

    Втулки используются для создания пространства между движущимися частями.

    • Это виды защитных устройств для компрессора.
    • Встроенные во внутренние части воздушного компрессора, обеспечивают защиту от поломок.
    Прокладки и уплотнения

    Это защитные устройства для компрессоров. Воздух в компрессоре не должен протекать, и они должны быть полностью герметичными, чтобы избежать аварий или поломок.

    Они предназначены для различных частей компрессора, где должна быть реализована защита от утечек, например,

    • головки клапанных тарелок,
    • картер,
    • промежуточные охладители,
    • сальники и т.д.
    Роторы

    Роторы являются частями роторных компрессоров.

    • Имеются два механизма блокировки двух роторов, которые сжимают воздух от впускного клапана.
    • Роторный компрессор сжимает воздух.
    Клапаны

    Клапаны являются регулирующим оборудованием для работы компрессоров.

    • Клапаны выполняют такие функции, как впуск и выпуск воздуха, слив воды, регулирование потока воздуха.
    • Их регулярно проверяют, потому что работа зависит от клапанов, и если клапаны работают ненормально, это напрямую влияет на компрессор.
    Двигатель

    Двигатель используется для работы со сжатым воздухом. Однако могут использоваться и другие драйверы, например,

    • Преобразователь частоты.
    • Паровые турбины или газовые турбины и т. д.
    Промежуточные охладители

    Промежуточные охладители используются для повышения общей производительности компрессоров. Его можно использовать для настройки ступеней компрессора.

    Муфты

    Предотвращают утечки из систем высокого давления.

    Теперь пришло время вкратце рассказать о каждом из типов компрессоров. Начиная с поршневого компрессора.

    Объемные компрессоры

    Поршневые компрессоры

    Попробуем разобраться, что такое поршневые компрессоры? Поршневые компрессоры, как следует из названия, носят поршневой характер с поршневым включением.

    • Используются поршни и приводятся в движение коленчатыми валами. Поршневые компрессоры могут быть как одноступенчатыми, так и многоступенчатыми.
    • Могут приводиться в действие электродвигателями или двигателями внутреннего сгорания.
    • Они доступны в меньших диапазонах, таких как 5-40 лошадиных сил, которые обычно используются в автомобильной технике.
    • Также в широком диапазоне мощностью 1000 лошадиных сил используются в крупных отраслях промышленности и нефтяной промышленности.

    Поршневые компрессоры далее классифицируются на основе числа количества ходов нагнетания на один оборот коленчатого вала.

    • Поршневой компрессор одностороннего действия : В этом типе за один оборот коленчатого вала выполняется только один такт нагнетания.
    • Поршневой компрессор двойного действия : В этом типе два такта нагнетания выполняются за один оборот коленчатого вала.

    В случае сжатия воздуха лучше всего подходят многоступенчатые поршневые компрессоры двойного действия. Но они дороже, чем роторные компрессоры.

    Компрессоры поршневые типа

    Поршневые компрессоры способны сжимать широкий спектр газов, хладагентов. Эта характеристика поршневых компрессоров позволяет использовать их в различных областях применения в зависимости от размера, количества цилиндров и т. д.

    Мембранные компрессоры представляют собой разновидность поршневых компрессоров. Они имеют гибкую мембрану, которая перемещается вперед-назад с помощью шатунного и кривошипного механизмов. Они подходят для перекачивания токсичных и взрывоопасных газов.

    Преимущества поршневых компрессоров
    • Небольшие размеры, особенно одностороннего действия.
    • Для них не требуется отдельная смазочная система.
    • Простое и легкое обслуживание.
    • Многоступенчатые компрессоры более эффективны в работе.
    Недостатки поршневых компрессоров
    • Относительно высокая стоимость компрессоров.
    • Высокие требования к пространству
    • Высокий уровень шума

    Роторные компрессоры

    Ротационно-винтовые компрессоры

    Два спиральных винта зацеплены друг с другом. Спиральные винты толкают газ, чтобы он перемещался в меньшее пространство и, следовательно, сжимался.

    • Они используются для двигателей мощностью от 3 до 1200 л.с.
    • Если говорить вкратце о его работе, то используются спиральные винты, плотно зацепленные друг с другом.
    • Один мужчина, а другой женщина, поддерживая точное выравнивание без какого-либо контакта, они сжимают газ.
    • После нагнетания газа через компрессор газ выходит на конце винтов.
    Винтовой компрессор компрессорного типа Изображение: IndiaMART

    Как правило, они используются в крупных промышленных предприятиях для подачи сжатого воздуха. В основном используется там, где требуется постоянная подача воздуха.

    Преимущества винтовых компрессоров
    • Винтовые компрессоры имеют более длительный срок службы по сравнению с другими компрессорами.
    • Возможности спроса хорошие.
    • Работают тихо.
    Недостатки винтовых компрессоров
    • Высокие первоначальные затраты.
    • Требования к специальному техническому обслуживанию
    Ротационно-пластинчатые компрессоры

    Роторно-пластинчатые компрессоры оснащены лопастями, которые вставляются в радиальные пазы, имеющиеся на роторе. Ротор установлен как бы со смещением относительно большего корпуса. Когда роторы вращаются, лопасти входят в пазы и выходят из них.

    • Таким образом, из-за того, что лезвия входят и выходят, создается увеличивающийся и уменьшающийся объем.
    • Так сжимается воздух в пластинчато-роторных компрессорах. Наряду с поршневыми компрессорами это одни из старейших компрессоров.
    Пластинчатые компрессоры
    Преимущества пластинчато-роторных компрессоров
    • Пластинчатые компрессоры создают хороший вакуум для всасывания.
    • Эти компрессоры хорошо подходят для непрерывной подачи воздуха.
    • Увеличенный срок службы пластинчатых компрессоров.
    • Подходит для умеренного давления.
    Недостатки пластинчато-роторных компрессоров
    • Вибрации больше.
    • Объем технического обслуживания высок из-за большого количества движущихся частей.
    Поршень качения

    Поршень качения, как следует из названия, включает в себя поршень, образующий перегородку. Перегородка выполнена между лопастью и ротором.

    • Следовательно, катящийся поршень будет прижимать газ к неподвижной лопасти, и таким образом воздух будет сжиматься.
    • Эти катящиеся поршни обеспечивают более высокую эффективность благодаря меньшим потерям.
    • Но конструкция катящихся поршней, если они используются для хладагентов, не допускает грузоподъемности более 5 тонн.
    Компрессор с роликовым поршнем
    Преимущества роликового поршня
    • Они компактны и легки.
    • Детали машин хорошо сбалансированы и менее шумны.
    • Низкие первоначальные затраты.
    • Простая смазка.
    Недостатки роликового поршня
    • Давление нагнетания на ступень низкое.
    • Нет гибкости в отношении емкости и степени сжатия.
    Спиральные компрессоры

    Спиральные компрессоры также известны как спиральные компрессоры из-за их формы и конструкции. Они используются в системах кондиционирования воздуха, в качестве автомобильного нагнетателя и вакуумного насоса.

    • Имеет две чередующиеся спирали для перекачивания и сжатия жидкостей.
    • Геометрия может быть эвольвентной или архимедовой спиралью.
    • Один из используемых спиралей зафиксирован, а другие вращаются эксцентрично, не вращаясь.
    • Другим методом создания движения сжатия является совместное вращение витков в синхронном движении, но со смещенными центрами вращения.
    • Относительное движение такое же, как если бы человек двигался по орбите.
    Спиральный компрессор
    Преимущества спирального компрессора
    • Они полностью в эксплуатации.
    • Простая конструкция и меньше деталей
    • Низкие требования к обслуживанию.
    • Безмасляные конструкции.
    Недостатки спирального компрессора
    • Низкая производительность
    • Относительно они дороги.
    • Если один элемент выйдет из строя, вам может потребоваться купить совершенно новый элемент.
    • Сжатый воздух может быть очень горячим.

    Динамические компрессоры

    Центробежные компрессоры

    Это подтип динамических компрессоров, также известные как радиальные компрессоры. Они достигают сжатия с помощью кинетической энергии, добавляемой к потоку жидкости с помощью ротора или крыльчатки.

    Позже кинетическая энергия преобразуется в потенциальную путем замедления потока через диффузор.

    • Если говорить о его работе, то жидкость поступает в компрессор без завихрений и прочего.
    • Но когда поток проходит через центробежную крыльчатку, крыльчатка заставит поток вращаться быстрее.
    • Позже эта кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию в виде давления.
    Типы компрессоров центробежные

    Они используются в широком диапазоне применений, таких как турбонагнетатели дизельных двигателей и нагнетатели. В трубопроводах природного газа для перемещения газа от места добычи к потребителям газа.

    В системах кондиционирования и охлаждения центробежные компрессоры обеспечивают сжатие в контуре водяных чиллеров.

    Преимущества центробежного компрессора
    • Небольшой вес и простота конструкции
    • Безмасляные по своей природе
    • Высокая энергоэффективность
    • Широкий диапазон скоростей вращения
    • Они надежны и неприхотливы в обслуживании
    • Недостатки Центробежный компрессор
      • Высокая степень сжатия не подходит
      • Чувствительны к изменениям в составе газа
      • Необходимы виброопоры
      • Проблемы с помпажем, остановкой и закупоркой

      Осевые компрессоры

      Второй тип динамического компрессора – осевой компрессор. Это газовые компрессоры, которые могут постоянно сжимать газы. Осевой компрессор использует массивы веерообразных аэродинамических профилей для сжатия жидкости.

      • В этом компрессоре используются два набора фольги.
      • Один канцелярский, другой вращающийся.
      • Вращающийся аэродинамический профиль можно назвать лопастями или роторами, и они будут ускорять жидкость.
      • Другой замедлит движение жидкости и изменит направление движения жидкости для следующей ступени.

      Осевые компрессоры имеют высокий КПД, но они дороги и требуют высококачественных материалов. В основном они используются в крупных газовых турбинах, насосных станциях природного газа и химических заводах.

      Теперь мы видели как динамические, так и объемные компрессоры.

      Тип компрессора осевой Изображение: MAN Energy Solutions

      Теперь давайте узнаем основные различия между динамическими и объемными компрессорами.

      Преимущества осевого компрессора
      • Осевые компрессоры имеют высокий пиковый КПД.
      • Небольшая лобовая площадь для данного потока.
      • Высокая эффективность домкрата.
      • Повышение давления из-за увеличения количества ступеней и незначительных потерь
      Недостатки осевого компрессора
      • Производство затруднено.
      • Высокие затраты.
      • Они довольно тяжелые.
      • Высокие требования к пусковой мощности.

      Расчет производительности компрессора (FAD)

      Давайте посмотрим, какова основная формула производительности компрессора и как она рассчитывается. Производительность компрессора рассчитывается в терминах FAD, т.е. свободной подачи воздуха, и указывается в реальных условиях.

      Выражается в виде Q

      Q = (P 2 -P 1 )/P 0 x V/T Н·м 3 /мин

      Где,

      • P0 = Атм. давление, кг/см 2 2

        P1 = 1 Начальное давление 2

      • P2 = конечное давление, кг/см 2
      • V = объем хранилища, м 3
      • T = время, необходимое для создания давления.

      Красивое АНИМИРОВАННОЕ ВИДЕО от Learnchannel!

      Спецификация компрессора

      Типовая спецификация компрессора должна состоять из следующего:

      • Обозначение
      • Тип компрессоров
      • Количество
      • Местоположение (крытый или наружный)
      • Duty
      • емкость в FAD (бесплатный воздух)
      • NOS. давление
      • Максимальное давление
      • Испытательное давление
      • Температура жидкости на выходе
      • Скорость вращения вала
      • Материал корпуса
      • Материал рамы
      • Материал подшипника
      • Материал ротора
      • Материал всасывающего и нагнетательного фланцев
      • Номинальная мощность
      • Электропитание

      Разница между динамическим и объемным компрессором

      В чем разница между динамическим и объемным компрессором? Есть несколько различий между поршневыми и динамическими компрессорами.

      Sr № Объемный компрессор Динамический компрессор
      1) Компрессоры прямого вытеснения сжимают воздух с помощью механических соединений, что физически уменьшает объем и увеличивает давление. В динамических скорость жидкости придается рабочим колесом, а затем с помощью диффузора повышается давление.
      2) Сжимает неподвижные пакеты жидкости. Он будет непрерывно сжимать жидкость.
      3) Скорость жидкости не должна быть высокой. Скорость жидкости должна быть высокой.
      4) PDP обеспечивает постоянный расход при переменном выходном давлении. Dynamic обеспечивает переменный расход в зависимости от переменного выходного давления.
      5) Жидкость напрямую передает энергию давления. Сначала жидкость имеет кинетическую энергию, а затем преобразуется в энергию давления.
      Разница между динамическим и поршневым компрессором

      Еще одна вещь заключается в том, чтобы различать насос и компрессор. Из-за схожести их работы их часто путают, поэтому, чтобы развеять ваши сомнения, вот разница между компрессором и насосом.

      Разница между компрессором и насосом

      В чем разница между компрессором и насосом? Есть несколько различий между компрессором и насосом.

      Отличие0 между компрессором и насосом

      Разница между компрессором и конденсатором

      Sr № Компрессор Насос
       1) Компрессор увеличивает потенциальную энергию за счет повышения давления в меньших объемах. Насос увеличивает кинетическую энергию жидкости, что дополнительно увеличивает энергию давления.
      2) Компрессор используется для перекачки жидкости из одного места в другое. Насос используется для перекачки жидкости, а также жидкости из одного места в другое.
       3) В качестве жидкости может использоваться только газ или воздух. Можно использовать жидкость любого типа.
      Жидкость не может быть использована Это один из широко используемых типов жидкости
       4) Произошло изменение объема. Нет изменения объема от входа к выходу.
      5) Компрессоры дороже. Они дешевле компрессоров.
      6) Компрессоры доступны с хранилищем. Насосы не имеют хранилища.
      7) Объем нагнетания и объем всасывания для насоса не совпадают. Объем нагнетания и объем всасывания одинаковы для насоса.
      8) Используются сжимаемые жидкости. Используются обычно несжимаемые жидкости.
      9) Не связано с проблемой кавитации. Это может быть связано с проблемами кавитации.
      10) Применение:
      Насосная станция, водоснабжение, нефтегазовая промышленность и т.д.
      Применение:
      Пневмоклапан, нагнетание воздуха в шины, электростанции, холодильная установка и т.д.
      Компрессор Конденсатор
      Основной функцией компрессора является сжатие холодного газа, поступающего к нему через конденсатор, перед его выпуском в испаритель.   После выполнения работы паром или сжатым газом жидкость расширяется в расширительном клапане и затем поступает в конденсатор, где жидкость конденсируется и превращается из газа в жидкость.
      Уменьшает объем жидкости. Увеличивает объем жидкости
      Температура жидкости увеличивается после сжатия Температура жидкости уменьшается после конденсации
      Давление жидкости увеличивается экспоненциально Давление жидкости быстро уменьшается в конденсаторе
      Разница между компрессором и компрессором 90 Сейчас компрессорное масло является одним из самых важных факторов в компрессоре.

      Что такое компрессорное масло? Функции и типы

      Важно выбрать правильное компрессорное масло, чтобы правильно смазывать детали и избегать повреждений из-за трения.

      Какова функция компрессорного масла?

      1. Уменьшение износа машины из-за трения
      2. Охлаждение компрессора за счет отвода тепла, выделяемого из-за трения
      3. Предотвращение падения давления за счет герметизации камеры сжатия
      4. Очистка цилиндра и поршня путем переноса частиц отходов в фильтр

      Какое масло используется в компрессоре?

      Используемое масло можно разделить на стандартное минеральное масло и синтетическое масло.

      Стандартное минеральное масло
      • Производится на минеральной основе и доступно по более низкой цене.
      • Эти масла очень летучи и, скорее всего, испарятся быстрее.
      • Подвержены вступлению в реакцию с другими элементами, так как углеродная цепь не насыщена на 100 %.
      • Основным недостатком использования стандартного масла является сокращение срока службы и отрицательное влияние на работу фильтров из-за образования комков.
      Синтетические масла
      • Эти масла представляют собой высококачественные продукты на синтетической основе.
      • Их срок службы на 50 % выше, чем у обычного стандартного масла.
      • Трудно вступает в реакцию с другими элементами, поэтому не образует комков.
      • Отсутствие серы и добавок обеспечивает плавную работу клапана без образования налипаний.

      Вы слышали о помпаже компрессора? Как повреждаются компрессоры? Давайте узнаем основные детали.

      Что такое помпаж компрессора?

      Помпаж компрессора во многих центробежных и осевых компрессорах приводит к повреждению и разрушению деталей.

      Состояние, при котором количество газа, присутствующего внутри камеры сжатия, недостаточно и меньше требуемого минимального количества, а лопасти не могут передавать энергию от вала к жидкости, что приводит к обратному потоку газа, известно как помпаж компрессора.

      Помпаж компрессора происходит из-за компоновки компрессора и работы впускного патрубка, клапана и объема всасываемого воздуха.

      Сильный помпаж вызывает реверсирование потока, что приводит к значительным нагрузкам, которые могут повредить подшипники компрессора, уплотнения и другие вращающиеся детали. Существует также что-то, известное как умеренный помпаж, который также является нестабильностью, однако не приводит к полному изменению направления потока. В компрессоре установлены антипомпажные системы, которые определяют нарастание помпажа с помощью различных датчиков.

      Установка компрессоров

      Установка компрессора — это большая задача, намного более сложная, чем его покупка и доставка в мастерскую. Поскольку функциональность компрессора зависит от его установки, это важный этап, и необходимо следовать инструкциям производителя по установке компрессора. Оптимальная установка продлит срок службы компрессора, улучшит время безотказной работы и снизит потребление энергии.

      5 вещей, которые следует учитывать при установке компрессора на вашем рабочем месте:

      Размещение компрессора

      Расположение или размещение компрессора очень важно, место, выбранное для размещения компрессора, должно иметь достаточное свободное пространство, которое может облегчить техническое обслуживание, загрузку, и процедуры разгрузки. Поскольку работа компрессора очень динамична, это еще одна причина дважды подумать, прежде чем выбирать место и строить фундамент для закрепления машины.

      Поскольку роторные компрессоры не нужно закреплять на земле, и их можно размещать непосредственно без фундамента, место установки должно быть ровным и ровным. Также, поскольку пыль и грязь являются элементами, которые засоряют компрессор и нарушают его работу, место установки должно находиться вдали от окна, через которое на него могут попасть отходы, вода, воздух и т. д.

      Выбор трубы правильного размера

      Расход воздуха и давление зависят от размера трубы, поэтому, если выбрана труба неправильного размера, это повлияет на давление сжатого воздуха и требуемый расход воздуха. Не только размер, но и материал трубы также играет важную роль в получении качественного воздуха на выходе. Следует избегать частых изгибов труб и длинных отрезков, чтобы уменьшить трение в трубах и перепады давления.

      Выбор подходящего воздухосборника

      Воздушный ресивер важен, так как он хранит в себе сжатый воздух и подает его в область применения при необходимости. Он действует как буфер, когда воздух сжимается для непрерывной подачи воздуха вместо формата загрузки/выгрузки. Он должен содержать предохранительный клапан и калиброванные манометры. Предохранительный клапан должен быть настроен на значение на 10% выше по отношению к рабочему давлению.

      Охлаждение и вентиляция компрессора

      Чрезмерный нагрев компрессора отрицательно влияет на двигатель и другие детали. Если помещение, где стоит компрессор, не нагревается, то достаточно естественной вентиляции. В случае, когда тепло вырабатывается и постоянно увеличивается, рекомендуется использовать вытяжные вентиляторы и вентиляционные каналы для рассеивания горячего воздуха, создаваемого выхлопом компрессора.

      Проводка компрессора

      Убедитесь, что все соединения компрессора заземлены и он питается от трехфазного источника питания. Во избежание повреждений из-за чрезмерного электрического питания следует установить надлежащие предохранители или автоматические выключатели и убедиться, что подаваемая мощность не превышает +/- 10% от требуемого напряжения, указанного производителем.

      Профилактическое обслуживание компрессоров

      Владелец машины должен знать, что небольшое профилактическое обслуживание всегда рекомендуется в случае поломки. Регулярное профилактическое техническое обслуживание будет полезно для оператора, поскольку оно продлит срок службы компрессора, уменьшит время простоя из-за полной поломки и сэкономит средства за счет меньших затрат на замену деталей.

      Две вещи указывают на то, что компрессор нуждается в обслуживании:

      Вибрирующие детали машины

      Поскольку компрессор вырабатывает сжатый воздух с помощью движущихся частей, неизбежно возникают вибрации. Непрерывные вибрации вызывают ослабление оборудования при выходе соединителей, что, в свою очередь, увеличивает вибрацию, что приводит к износу деталей, выходу из строя подшипников и другим механическим нарушениям соосности.

      Непостоянство температуры

      Когда компрессоры работают непрерывно и внезапно происходит экспоненциальное повышение температуры, их следует немедленно отключить. Пыль, жир и другие нежелательные частицы могут засорить компрессор, а низкий уровень масла также может привести к повышению температуры.

      Проверка технического обслуживания компрессора

      Проверка воздушного фильтра

      • Перед началом процедуры технического обслуживания всегда проверяйте, что компрессор выключен и отключен от источника питания.
      • Подождите некоторое время, пока насос остынет.
      • Извлеките верхнюю часть воздушного фильтра, отвинтив ее от основания фильтра и отделив верхнюю крышку от основания.
      • Снимите элемент воздушного фильтра с основания фильтра.
      • Тщательно очистите элемент, продув его и вытянув всю скопившуюся в нем пыль и мусор.
      • Если элемент изношен, замените его новым.
      • После очистки и замены снова соберите верхнюю и нижнюю части воздушного фильтра.

      Замена масла в насосе компрессора и проверка уровня масла

      • Всегда проверяйте, выключен ли компрессор и отсоединен ли он от источника питания, прежде чем начинать техническое обслуживание.
      • Поместите компрессор на плоскую и выровненную поверхность, чтобы избежать неправильных измерений.
      • Снимите заливные пробки или крышки насоса.
      • Поместите сливной лоток под пробку слива масла и снимите крышку, чтобы слить отработанное масло.
      • При необходимости замените колпачок и убедитесь, что он затянут белой сантехнической лентой.
      • Заполните картер насоса новым маслом, убедившись, что масло заполнено только до половины.

      Общие процедуры устранения неисправностей

      Повышенная вибрация компрессора

      • Скорость работы компрессора может быть неточной – Настройте ее в соответствии с моделью
      • Необходимо проверить работу клапана
      • Отбалансировать двигатель или двигатель, если обнаружен дисбаланс.
      • Измерьте выходное давление и, если оно окажется чрезмерным, откалибруйте его заново.

      Проблемы с перегревом машины

      • Проверьте, не слишком ли велико давление в соответствии с рекомендуемым давлением.
      • Проверьте, не забит ли промежуточный охладитель или другие детали пылью или другими нежелательными частицами.
      • Проверьте зазор поршня и цилиндра, так как трение может привести к нагреву компрессора.
      • Убедитесь, что смазочное масло не высыхает

      Низкое давление на выходе

      • Засорение линий воздушного фильтра может ограничить подачу воздуха.
      • Поврежденный клапанный механизм может изменить давление компрессора.
      • Ослабленный поршень или изношенные поршневые кольца могут снизить давление подачи воздуха.
      • Ослабленные прокладки клапанов также могут стать причиной падения давления, так как сжатый воздух может легко выйти.

      Каковы области применения компрессоров?

      Существуют различные области применения компрессоров. Мы можем привести несколько примеров, чтобы понять это ясно.

      Комплект газовых компрессоров

      Газовые компрессоры используются для извлечения газа из скважины в проекте «Нефть и газ», и эти компрессоры называются компрессорами для извлечения газа.

      Производство электроэнергии

      На газотурбинной электростанции компрессор является одним из основных устройств для производства электроэнергии.

      Заправка воздухом/газом

      Вся деятельность по заправке воздухом или газом связана с компрессорами воздуха/газа. Например, накачка воздуха в шины.

      Система охлаждения и кондиционирования воздуха

      Компрессор является сердцем любой холодильной системы или системы ОВКВ, работающей по циклу сжатия пара. Этот компрессор называется холодильным компрессором. В пароабсорбционной системе компрессор не используется.

      Хотите узнать, как работают компрессоры в системе HVAC? Ознакомьтесь с нашими статьями ниже.

      Холодильный цикл

      Система вентиляции и кондиционирования

      Как работает кондиционер?

      Пакет служебного воздуха

      Во многих областях, таких как нефтегазовая промышленность, электростанции и т. д., технический воздух требуется для очистки или другой деятельности. Здесь компрессор является основным компонентом, и этот компрессор называется компрессором рабочего воздуха.

      Комплект для работы клапанов и воздуха КИПиА

      Аналогично комплекту для рабочего воздуха, существует множество областей, таких как нефтегазовая промышленность, электростанции и т. д., где воздух КИП необходим для работы различных типов пневматических клапанов и других видов деятельности.

      Здесь компрессор также является основным компонентом, и этот компрессор называется компрессором приборного воздуха.

      Стандарты компрессоров

      Существует несколько стандартов, используемых для проектирования компрессоров, а именно:

      • Стандарты ISO: ISO-13707 и ISO-13631
      • API Std. 617: Осевой и центробежный компрессор и расширительный компрессор
      • API 618: Поршневой компрессор
      • API 619: Роторный компрессор
      • API 681: Жидкостно-кольцевой компрессор
      • API 672: Центробежный воздушный компрессор
      • API RP 688: Контроль пульсации и вибрации.

      Курс с высоким рейтингом

      Центробежные компрессоры: принципы, работа и конструкция

      Поршневые компрессоры: принципы, работа и конструкция

      Понимание и прогнозирование производительности центробежного компрессора знать о компрессорах и насосе. В компрессорах делается много новых достижений для повышения эффективности и производительности.

      Наши приложения

      Проверьте наши «Mechstudies — The Learning App ‘в iOS & Android

      Наши YouTube

      Проверьте наши анимированные видео

      См. Наши просмотр Arts,

      9637

      С. основы

      Центробежный насос

      Винтовые водяные насосы

      Шестеренные насосы

      Паровые турбины

      Шаровой клапан

      Расходомер Вентури

      Сифон

      Теорема Бернуля

      Справочные статьи

      Что такое воздушный компрессор?

      Два часто задаваемых вопроса: «Что такое воздушный компрессор?» и «Как работает воздушный компрессор?» Воздушный компрессор — это механическое устройство, которое сжимает воздух и выпускает воздух под высоким давлением. Широкое использование воздушного компрессора заметно от дома до промышленности в различных случаях. Чтобы удовлетворить потребности пользователей и сделать воздух более эффективным, создаются различные типы воздушных компрессоров. Сегодня мы узнаем о типах воздушных компрессоров и о том, как работает воздушный компрессор, включая центробежный компрессор.

      Как работает воздушный компрессор — базовый тип

      Основные компоненты воздушного компрессора (поршневого типа):

      В основном воздушный компрессор состоит из трех частей: электродвигатель, насос и ресивер (бак). приемники могут быть вертикальными или горизонтальными, различаясь по размеру и емкости.

      Электродвигатель

      Основным назначением электродвигателя является питание насоса. двигатель приводит в движение шкив через ремни, которые передают мощность от двигателя к поршням насоса через маховик и коленчатый вал. Механизм маховика предназначен для охлаждения насоса компрессора.

      Насос

      Насос предназначен для сжатия воздуха и подачи его в ресивер. Двухступенчатые воздушные компрессоры имеют как минимум два цилиндра насоса. Сжимая воздух дважды сначала в большом цилиндре низкого давления, а затем в меньшем цилиндре высокого давления, двухступенчатый компрессор может создавать давление от 145 до 175 фунтов на квадратный дюйм.

      Ресивер (бак)

      Ресивер служит для хранения сжатого воздуха. Обратный клапан на входе в ресивер предотвращает попадание сжатого воздуха из ресивера обратно в насос компрессора.

      Типы воздушных компрессоров:

      По сути, воздушные компрессоры можно разделить на 3 типа.

      1. В зависимости от подаваемого давления.
      2. По конструкции и принципу действия.
      3. В зависимости от степени сжатия воздуха.

      В зависимости от выходного давления воздушные компрессоры делятся на 3 типа.

      1. A) Воздушный компрессор низкого давления: Этот тип небольшого переносного воздушного компрессора может создавать давление до 150 фунтов на квадратный дюйм.
      2. B) Компрессор среднего давления: Этот тип компрессора может создавать давление от 150 до 1000 фунтов на квадратный дюйм.
      3. C) Воздушный компрессор высокого давления: Эти гигантские типы компрессоров всегда создают давление выше 1000 фунтов на квадратный дюйм.

      Если классифицировать воздушные компрессоры по принципу конструкции и принципу действия, то воздушные компрессоры можно разделить на два типа

      2.А) Винтовой компрессор

      2.Б) Турбокомпрессор

      Третья основная классификация воздушных компрессоров основана на степени сжатия. Эту категорию также можно разделить на два типа.

      3. A) Объемный воздушный компрессор

      3. B) Ротородинамический воздушный компрессор.

      И последнее, но не менее важное: объемные воздушные компрессоры можно разделить на три типа: поршневые, винтовые и лопастные.

      Как Поршневого типа Воздушный компрессор работает?

      Воздушный компрессор бывает нескольких различных типов, но наиболее распространенной является модель поршневого типа. Другими вариантами являются винтовой или центробежный компрессор. Однако, поскольку поршневые модели более распространены, давайте обсудим, как они работают.

      Если вы знакомы с поршнями в своем автомобиле, то можете себе представить, как работает этот компрессор. Эта машина может иметь конструкцию одинарного или двойного действия, смазываться маслом или быть безмасляной.

      Воздушные компрессоры поршневого типа работают, используя поршень для наполнения резервуара воздухом. Поскольку поршень втягивает воздух снаружи, клапаны и прокладки вокруг него герметизируют воздух и предотвращают его утечку. После каждого цикла в камеру нагнетается больше воздуха, что увеличивает ее давление.

      В моделях двойного действия поршни расположены в форме буквы L, при этом вертикальный цилиндр имеет низкое давление, а горизонтальный — высокое давление. Эта настройка позволяет компрессору работать более эффективно, гарантируя, что вы сможете поддерживать более стабильный PSI.

      Как в промышленности, так и в быту воздушный компрессор играет очень важную роль. В самом общем виде мы увидим, как работает воздушный компрессор. Обычно у них есть большой кусок трубы, называемый цилиндром с поршнем внутри, приводимым в движение коленчатым валом и шатуном.

      Пара автоматических клапанов дополняет пункты, необходимые для нашего объяснения. Во-первых, компрессорная система начинает смотреть вниз в цилиндр. Это создает частичный вакуум атмосферного давления, который открывает впускной клапан.

      Когда поршень опускается, цилиндр наполняется атмосферным воздухом, в результате чего весь цилиндр заполняется воздухом при атмосферном давлении. Когда коленчатый вал совершает осторожный оборот, поршень снова начинает двигаться вверх. Давление, создаваемое внутри цилиндра, дополнительно к пружине, установленной на клапане, закрывает впускной клапан. Затем повышенное давление открывает автоматический выпускной клапан. когда поршень достигает своего максимального верхнего положения, выпускной клапан снова закрывается.

      Цикл повторяется, и давление внутри накопительного бака становится все выше и выше. Специальный датчик, установленный на баке, измеряет давление и отключает приводной двигатель компрессора. Всякий раз, когда давление в резервуаре падает из-за использования воздуха или утечки, датчик перезапускает двигатель.

      Смазка компрессора осуществляется за счет определенного количества масла, содержащегося в масляном поддоне компрессора, а также за счет смазочных устройств, размещенных в воздухозаборном патрубке для поддержания взвеси капель масла для смазки клапанов внутри цилиндр. также имеется прозрачный фильтр, в котором скапливается большая часть воздуха, который необходимо периодически сливать, предотвращая его попадание в камеру сжатия. Примерно так работает базовый компрессор 9.0003

      работает.

      Принцип работы центробежного компрессора

      Давайте рассмотрим центробежный компрессор, который использует компрессию пара с отрицательным вытеснением для сжатия большого количества хладагента и обычно используется в системах охлаждения очень большой мощности. Центробежный компрессор состоит из трех основных компонентов:

      • Рабочее колесо
      • Диффузор
      • Спиральный корпус

      Центробежные компрессоры большой производительности могут иметь два или более рабочих колеса или ступени в одном корпусе. Центробежные компрессоры обычно приводятся в действие герметичными электродвигателями. Однако компрессоры с открытым приводом и центробежные компрессоры также доступны для применений, использующих паровую турбину, газовую турбину или двигатель.

      Рабочее колесо представляет собой вращающийся круглый диск с изогнутыми лопастями, который приводится в движение с высокой скоростью электродвигателем. При вращении рабочего колеса пары хладагента перемещаются из всасывающего отверстия в его центре к внешнему краю под действием центробежной силы. Пар поступает на всасывание с относительно низкой скоростью и покидает внешний край рабочего колеса с высокой скоростью; это означает, что крыльчатка передает свою энергию вращения пару, но высокая скорость не связана с высоким статическим давлением.

      Для достижения желаемого повышения давления или сжатия пар необходимо замедлить, преобразовав его скоростное давление в статическое давление. Вот тут-то и появляется диффузор. По мере того, как пар с высокой скоростью движется радиально наружу через диффузор, площадь проходного сечения увеличивается, замедляя пар и увеличивая статическое давление.

      Некоторые центробежные модели имеют диффузоры с лопастями или трубками, которые изменяют направление потока и дополнительно замедляют пар. Спиралевидный корпус собирает медленно движущийся пар высокого давления вокруг диффузора и направляет его к нагнетательному патрубку компрессора.

      Впускной направляющий аппарат регулирует производительность центробежного компрессора. Эти подвижные лопасти расположены во всасывающем отверстии. Когда лопасти полностью открыты, компрессор обеспечивает полную холодопроизводительность. Поскольку лопасти закрыты, они уменьшают поток хладагента через компрессор, снижая производительность холодильного цикла.

      Кроме того, регулирование производительности центробежного компрессора также может осуществляться путем изменения скорости вращения. На этом мы завершаем наш раздел, посвященный механическому парокомпрессионному циклу неположительного вытеснения с использованием центробежного компрессора.

      Заключение

      Воздушный компрессор является важной частью оборудования для многих предприятий и отраслей. Существует несколько различных типов воздушных компрессоров, каждый из которых имеет свой уникальный набор преимуществ и недостатков. Принцип работы воздушного компрессора относительно прост, но оборудование может быть довольно сложным. Воздушные компрессоры бывают разных размеров, поэтому важно выбрать правильный для ваших нужд. Спасибо за чтение!

      Подробнее: Терминология воздушных компрессоров

      Основы воздушного компрессора на корабле

      Компрессор — это одно из таких устройств, которое используется на корабле для нескольких целей. Основная цель компрессора, как следует из названия, — сжимать воздух или любую жидкость, чтобы уменьшить ее объем. Компрессор — это многофункциональное устройство, которое находит множество применений на корабле. Некоторые из основных типов компрессоров, используемых на судах, — это главный воздушный компрессор, палубный воздушный компрессор, компрессор кондиционера и холодильный компрессор. В этой статье мы узнаем о воздушных компрессорах и их типах.

      Области применения воздушных компрессоров

      Воздушный компрессор представляет собой устройство с широким применением практически во всех отраслях промышленности и бытовых нужд. В морской отрасли воздушные компрессоры также используются в основном оборудовании или питающем оборудовании различных систем. Их можно использовать в ряде процессов, начиная от небольшого процесса очистки фильтров и заканчивая более крупными и важными задачами, такими как запуск основных и вспомогательных двигателей.

      Воздушный компрессор производит сжатый воздух, уменьшая объем воздуха и, в свою очередь, увеличивая его давление. Различные типы воздушных компрессоров используются в зависимости от использования.

      На более техническом языке воздушный компрессор можно определить как механическое устройство, в котором электрическая или механическая энергия преобразуется в энергию давления в виде сжатого воздуха.

      Воздушный компрессор работает по принципу термодинамики. Согласно уравнению идеального газа без разности температур с увеличением давления газа его объем уменьшается. Воздушный компрессор работает по тому же принципу, по которому он производит сжатый воздух, за счет уменьшения объема воздуха это уменьшение объема приводит к увеличению давления воздуха без какой-либо разницы температур.

      Типы воздушных компрессоров

      Общая классификация:

      Воздушные компрессоры на судах можно разделить на два разных типа, а именно:

      Главный воздушный компрессор: минимальное значение давления 30 бар и используется для запуска главного двигателя.

      Сервис Воздушный компрессор: Сжимает воздух до низкого давления всего 7 бар и позже используется в служебных и контрольных авиалиниях.

      Классификация компрессоров по конструкции и принципу работы:

      В основном существует четыре типа компрессоров:

      1. Центробежный компрессор
      2. Пластинчатый компрессор
      3. Винтовой компрессор
      4. Поршневой воздушный компрессор

      Однако на судах широко используется поршневой воздушный компрессор. Поршневой воздушный компрессор состоит из поршня, шатуна, коленчатого вала, поршневого пальца, всасывающего и нагнетательного клапанов.

      Поршень соединен с нижней и верхней сторонами линии всасывания и линии нагнетания. Коленчатый вал вращается, который, в свою очередь, вращает поршень. Поршень, движущийся вниз, уменьшает давление в главном цилиндре, разница давлений открывает всасывающий клапан.

      Поршень опускается вращающимся коленчатым валом, и в цилиндр наполняется воздух низкого давления. Теперь поршень совершает возвратно-поступательное движение вверх, и это движение вверх начинает повышать давление и закрывает всасывающий клапан.

      Когда воздух нагнетается до заданного значения, выпускной клапан открывается, и сжатый воздух начинает проходить через нагнетательную линию и накапливается в воздушном баллоне.

      Этот сжатый воздух в воздушном баллоне можно использовать для запуска как основного, так и вспомогательных двигателей в дальнейшем. На судне может быть поршневой воздушный компрессор одностороннего и двустороннего действия.

      Классификация на основе использования

      Обычно воздушные компрессоры на борту судов:

      • главный воздушный компрессор
      • Дозаправка компрессора
      • палубный воздушный компрессор
      • Аварийный воздушный компрессор
      • Главный воздушный компрессор

      Главный воздушный компрессор: Используется для подачи воздуха под высоким давлением для запуска основных и вспомогательных двигателей. Воздушный компрессор имеет баллон для хранения воздуха, в котором хранится сжатый воздух. Имеются главные воздушные компрессоры разной мощности, но этой мощности должно быть достаточно для запуска основного двигателя. Минимальное давление воздуха, необходимое для запуска главного двигателя, составляет 30 бар. Предусмотрен клапан давления, который снижает давление и подает контролируемый воздух из баллона с воздухом для хранения. Воздушный фильтр управления контролирует как входной, так и выходной воздух в воздушный баллон.

      Дозаправка компрессора: Этот тип компрессора используется для устранения любых утечек в системе. Это означает, что если в системе наблюдается какая-либо утечка, компрессор наддувочного воздуха покрывает утечку, беря на себя инициативу. При утечке в системе давление воздуха падает ниже необходимого уровня, который можно восполнить до заданного уровня путем дозаправки компрессора подачей сжатого воздуха.

      Компрессор палубного воздуха: Компрессор палубного воздуха используется для использования на палубе и в качестве рабочего воздушного компрессора и может иметь для него отдельный баллон с рабочим воздухом. Это компрессоры с низким давлением производительности, поскольку давление, необходимое для рабочего воздуха, находится в диапазоне от 6 до 8 бар.

      Аварийный воздушный компрессор: Аварийный воздушный компрессор используется для запуска вспомогательного двигателя в аварийной ситуации или при выходе из строя основного воздушного компрессора для заполнения основного воздушного ресивера. Этот тип компрессора может быть с приводом от двигателя или двигателем. Если двигатель приводится в действие, он должен питаться от аварийного источника питания.

      Эффективность воздушных компрессоров

      Воздушные компрессоры могут работать эффективно, если они правильно установлены в соответствии с руководством по установке. Весь имеющийся экипаж должен быть готов к работе с воздушным компрессором в аварийной ситуации, поскольку он является основной частью почти всех важных систем машин на корабле. Эффективность воздушного компрессора можно повысить, используя следующие методы и установки.

      Бар давления: Бар давления или манометр должны быть установлены во всех компрессорах, чтобы гарантировать давление воздуха и выпуск воздуха при указанном давлении. Без этого устройства, если воздух находится под давлением ниже требуемого значения, он не может привести в движение или запустить систему, в которой он используется.

      Предохранительные устройства: Это устройства, используемые для снижения потерь энергии от воздушного компрессора и повышения эффективности. Устройства безопасности автоматически перекрывают входной и выходной воздух при достижении достаточного сжатия и защищают устройство от избыточного давления.

      Основные компоненты воздушного компрессора

      Некоторые из важных компонентов воздушного компрессора, которые являются общими для всех доступных типов компрессоров, описаны ниже:

      1. Электричество или источник питания: Это ключевой компонент любого типа компрессора и необходимы для работы компрессора. Источник питания или электродвигатель используются для эффективной работы компрессора с постоянной скоростью без колебаний.
      2. Охлаждающая вода: Охлаждающая вода используется для охлаждения компрессора между различными ступенями.
      3. Смазочное масло: Смазочное масло необходимо для смазки всех подвижных частей компрессора. Эта смазка уменьшает трение в частях компрессора и, таким образом, увеличивает срок службы компрессора за счет уменьшения износа компонентов компрессора.
      4. Воздух: Это компонент, без которого невозможно представить воздушный компрессор. Окружающий нас воздух находится под низким давлением и служит входом в компрессор.
      5. Всасывающий клапан: Всасывающий клапан снабжен всасывающим фильтром, через него подается воздух, который должен быть сжат в основном отсеке компрессора.
      6. Выпускной клапан: Этот клапан направляет выходящий воздух в требуемое место или в резервуар для хранения или баллон с воздухом для хранения.

       

      Работа воздушного компрессора

      Воздушный компрессор состоит из баллона с воздухом, который может хранить сжатый воздух под заданным давлением. Компрессор сжимает воздух и хранит этот сжатый воздух в воздушном баллоне. Когда этот сжатый воздух впрыскивается в двигатель через пневматический пистолет или любое другое оборудование, он толкает винт и запускает двигатель.

      Использование воздушного компрессора на корабле

      На борту корабля сжатый воздух используется для нескольких целей. В зависимости от применения различные воздушные компрессоры предназначены для конкретного использования.

      • Воздушный компрессор используется для подачи пускового воздуха к различным машинам и главному двигателю.
      • Другие системы, кроме основного двигателя, также требуют сжатого воздуха. Эти системы являются регулирующими клапанами. Регуляторы дроссельной заслонки и другие системы контроля, работающие на сжатом воздухе.
      • Этот сжатый воздух также управляет многими операциями вспомогательного двигателя.
      • В пневматических инструментах, таких как чистящие устройства, требуется сжатый воздух, чтобы поддерживать работу устройств и эффективно выполнять поставленную задачу.
      • В судовых свистках также используется сжатый воздух, и туманные сирены работают на сжатом воздухе.
      • Гидравлический домкрат на корабле также использует сжатый воздух для выполнения подъемных операций.
      • Многоразовые котлы; хладагенты и теплообменники на корабле запускаются с помощью сжатого воздуха.
      • Иногда для прокачки гребных винтов системы маневрирования корабля используется сжатый воздух.

      В двух словах, компрессор — это механическое устройство, работающее на принципах термодинамики, которое уменьшает объем воздуха и увеличивает давление воздуха.

      Этот воздух под высоким давлением при впрыскивании для запуска главного двигателя или вспомогательных устройств, таких как теплообменник; котлы; и т. д.

      Наиболее распространенным типом компрессоров, используемых в морской промышленности, являются поршневые воздушные компрессоры двойного действия. На корабле предусмотрено несколько компрессоров для разных целей. Они могут запускать главные и вспомогательные двигатели.

      Иногда гребной винт корабля работает на сжатом воздухе, что увеличивает применение воздушного компрессора в морской промышленности.

      Воздушные компрессоры никогда не могут быть упущены с корабля, так как они имеют широкое применение на борту: от небольших задач по очистке фильтров до критического процесса запуска двигателя и даже приведения корабля в движение.

      Вам также может быть интересно прочитать – Линии сжатого воздуха на судах – Общий обзор

      Отказ от ответственности:  Мнения авторов, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Marine Insight. Данные и диаграммы, если они используются в статье, были получены из доступной информации и не были подтверждены каким-либо установленным законом органом. Автор и компания Marine Insight не претендуют на точность и не несут за это никакой ответственности. Взгляды представляют собой только мнения и не представляют собой каких-либо руководящих указаний или рекомендаций относительно какого-либо курса действий, которым должен следовать читатель.

      Статья или изображения не могут быть воспроизведены, скопированы, переданы или использованы в любой форме без разрешения автора и Marine Insight.

      Похожие сообщения

      Что делает компрессор? Принцип работы воздушных компрессоров

      Воздушные компрессоры являются незаменимым инструментом во многих (промышленных) секторах. В этой статье мы хотим рассказать вам все о принципе работы воздушных компрессоров. Что конкретно делает компрессор? И почему сжатый воздух является таким хорошим источником энергии? Мы объясним.

      Очевидно, что сжатый воздух можно использовать в качестве источника энергии. Он имеет много преимуществ. Например, сжатый воздух полностью безвреден и чист . Он также имеет множество различных применений: сжатый воздух может приводить в действие инструменты и машины, и в то же время он может сушить материалы или перемещать элементы. Именно благодаря своей чистоте и универсальности сжатый воздух является таким популярным источником энергии в различных промышленных приложениях.

      Но чтобы использовать сжатый воздух, необходим внешний источник питания . Для сжатия воздуха требуется фиксированное количество внешней энергии, поскольку это чисто физический процесс. Большинство компрессоров приводятся в действие электрическими двигателями или двигателями внутреннего сгорания. Вопрос: как это работает?

      Чтобы объяснить принцип работы воздушных компрессоров, нам придется провести различие между различными типами компрессоров: поршневыми (поршневыми) и ротационными (винтовыми) компрессорами.

      Что делает компрессор: поршневые компрессоры

      Поршневые (или поршневые) компрессоры сжимают воздух с помощью цилиндров, поршней и кривошипов. Эти элементы приводятся в действие электрическим двигателем или двигателем внутреннего сгорания. Воздух перемещается в цилиндр и затем сжимается поршнями. Сжатие может иметь одну или несколько стадий, пока не будет достигнуто нужное рабочее давление. Когда воздух сжимается, он проходит через охладитель в воздушный резервуар.

      Поскольку поршневые компрессоры имеют много движущихся частей, смазка необходим. Поршневые компрессоры MARK смазываются маслом. Это также означает, что сжатый воздух, поступающий от компрессора, содержит остаточного масла , обычно от 10 до 15 мг/м³. В некоторых случаях загрязнение маслом является проблемой. Поэтому компрессоры MARK могут быть оснащены масляным фильтром для удаления всех частиц масла из сжатого воздуха.

      Хотите узнать больше о масляных фильтрах и осушителях воздуха? Подробнее читайте в нашей статье: «Важность осушителя и фильтра сжатого воздуха в (промышленных) воздушных компрессорах».

      Поршневые (или поршневые) компрессоры используются как в домашних условиях, так и в промышленности. Большая разница в их размере . Промышленные поршневые компрессоры обычно используются в следующих отраслях:

      • газовая промышленность;
      • химические заводы;
      • маслозаводы и нефтеперерабатывающие заводы;
      • холодильная техника.

      Что делает компрессор: ротационные (винтовые) компрессоры

      Ротационные (или винтовые) компрессоры имеют другой принцип работы, чем поршневые компрессоры. Вместо того, чтобы сжимать воздух с помощью поршней и цилиндров, роторные компрессоры используют вращающиеся винты для начала сжатия. Воздух нагнетается между двумя вращающимися винтовыми элементами и выходит сжатым.

      Поскольку при сжатии воздуха выделяется тепло, охлаждающая жидкость впрыскивается между винтами (компрессионная камера). Эта охлаждающая жидкость (в большинстве случаев: масло) перемещается между камерой охлаждения, резервуарами для жидкости и охладителями, чтобы поддерживать рабочую температуру на уровне около 80°C. После сжатия охлаждающая жидкость отделяется от сжатого воздуха в маслоотделителе . После прохождения через доохладитель сжатый воздух перемещается в воздушный резервуар.

      Ротационные (винтовые) компрессоры используются везде, где требуется постоянный поток сжатого воздуха. Некоторые типичные отрасли промышленности:

      • переработка пищевых продуктов;
      • упаковка;
      • автомобильная промышленность;
      • автоматизированное производство.

      Теперь, когда вы больше знаете о принципе работы воздушных компрессоров, возможно, вы захотите узнать больше о том, какой компрессор выбрать. В этой статье о различных типах воздушных компрессоров вы найдете больше информации.

      У вас есть к нам вопросы?

      Хотите узнать больше о воздушных компрессорах, которые мы предлагаем? Есть вопросы о наших услугах? Мы рады быть полезными. Просто дайте нам знать, и мы свяжемся с вами как можно скорее.

      Свяжитесь с нашей командой!

      ⇪ Наверх ⇪

      Какой воздушный компрессор мне нужен?

      Если вы все еще не уверены, какой тип воздушного компрессора вам нужен, свяжитесь с нашими экспертами для личной консультации. Мы оценим вашу ситуацию и поможем подобрать идеальный компрессор.


      Винтовые компрессоры


      Контактная форма


      Продажа и поддержка

      Соответствующий (нисходящий) Дата (воспроизведение)

      • Фильтровать статьи по тегам
      • Тема

        • Винтовой компрессор
        • Винтовой компрессор
        • Поршневой компрессор
        • Безмасляный воздушный компрессор
        • Воздушный компрессор с масляной смазкой
        • Типы компрессоров
        • Воздушный компрессор
        • Размер воздушных компрессоров
        • Промышленный воздушный компрессор
        • Поршневой компрессор
        • использование масла в винтовом компрессоре
        • Рекуперация тепла
      Какой размер (промышленного) воздушного компрессора мне нужен?

      29 июля 2022 г.

      Другой вопрос, который вы можете себе задать: насколько большим должен быть мой воздушный компрессор? Поскольку они бывают всех форм и размеров, важно знать, какой размер будет идеальным для вас.

      Руководство по поршневым компрессорам

      26 июля 2022 г.

      Это руководство расскажет вам больше о нашей технологии поршневых компрессоров. Поршневой компрессор является одним из наиболее распространенных видов воздушных компрессоров на рынке. Узнайте больше о поршнях в этой статье.

      Системы рекуперации тепла для воздушных компрессоров: правильный выбор

      26 июля 2022 г.

      Рекуперация тепла — это лишь один из многих способов рентабельной эксплуатации воздушных компрессоров. Обо всем этом читайте в этой статье.

      Рекуперация отработанного тепла в воздушных компрессорах: снизьте затраты на электроэнергию и выбросы углекислого газа

      26 июля 2022 г.

      В условиях рекордно высоких цен на энергию необходимо сделать правильный выбор. Рекуперация отработанного тепла — это идеальный способ минимизировать затраты и уменьшить углеродный след.

      Выбор системы воздушного компрессора: на что обратить внимание

      26 июля 2022 г.

      Выбирая промышленную систему воздушного компрессора для своего бизнеса, вы должны учитывать различные факторы. В этой статье будет рассказано обо всем, что вам нужно знать.

      Принцип работы винтового компрессора

      20 июля 2022 г.

      Вы когда-нибудь задумывались, как работают винтовые компрессоры? В этой статье мы объясним принцип работы винтовых компрессоров.

      Что делает компрессор? Принцип работы воздушных компрессоров

      19 июля 2022 г.

      Что конкретно делает компрессор? В этой статье мы объясним вам, как работают различные типы воздушных компрессоров.

      Компрессоры с частотным приводом: чем они хороши?

      8 июля 2022 г.

      Компрессоры с частотным приводом регулируют давление и потребности в энергии. Таким образом, вы можете значительно сэкономить на счетах за электроэнергию! Обо всем этом читайте в этой статье.

      Расходы на воздушный компрессор: 5 советов, как их снизить

      18 мая 2022 г.

      Стоимость воздушного компрессора может быть высокой, если вы не будете соблюдать несколько основных правил. Узнайте обо всем этом в этой статье.

      Почему масло используется в винтовом компрессоре

      18 апреля 2022 г.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *