Устройството на механичния компресор

Механичният компресор е един от най-различни системи за херметизиране на въздуха за увеличаване на мощността на двигателя. Основната цел на използването на такъв компресор е да се създаде забележимо повишено налягане, което надвишава атмосферното налягане в смукателния колектор на двигателя.

Компресорът се нарича механично, защото има задвижване директно от коляновия вал на двигателя. Това е основната му разлика от друга система за впръскване на въздух в цилиндри под турбокомпресор.

Механичният компресор също се нарича компресор (от английски компресор). Механичните компресори могат да осигурят увеличение на мощността на двигателя до 50%. Въртящият момент се увеличава до 30%. Недостатъкът на механичния компресор е заслужено да се счита, че неговата работа изисква значително потребление на енергия от самия двигател. Енергията се изразходва при задвижването на компресора, а мощността достига 30%.

Принцип на действие на механичен компресор

Механичният компресор прилича на турбокомпресора в принципа на работа. Компресорът, подобно на турбината, изпълнява цял списък от взаимосвързани функции.Компресорът превключва външния въздух, компресира го и го подава в смукателната система на двигателя. Въздушният всмук е реализиран на базата на създаденото в колектора отстраняване. За да се създаде необходимото налягане, механичният компресор трябва да се върти с по-висока скорост пред двигателя. Инжектирането на въздух във входа се дължи на разликата в налягането в цялата система.

Въздухът, който се компресира от компресора, показва повишаване на температурата по време на компресията. Това води до намаляване на плътността и резултатът е съответно намаляване на нивото на налягане. Системата за механично усилване е оборудвана с междинен охладител за решаване на този проблем. Интеркулерът е въздушен или течен радиатор, който качествено охлажда сгъстения въздух след преминаване на компресора.

Устройството за задвижване на механични компресори

Механичният компресор ICE може да бъде структурно различен от други подобни решения. Основната разлика от подобни системи често е системата на нейното задвижване. Компресорите могат да имат следното задвижващо устройство:

  • система за директно задвижване, в която компресорът има закрепване директно към фланеца на коляновия вал;
  • устройство за задвижване на ремъка, което включва различни видове поликлинични, назъбени или плоски колани;
  • верижно задвижване (верижно задвижване);
  • скоростна кутия, която се разбира като цилиндричен редуктор;
  • Електрическо задвижване, което означава използването на отделен електродвигател;

Видове механични компресори

Нека разгледаме по-подробно всеки от основните типове механични компресори. И така, да вървим. Модерните автомобили могат да бъдат оборудвани с различни видове компресори. Най-често срещаните са три основни типа на такива механични системи:

  • компресор (корени);
  • винтов компресор (Lysholm);
  • центробежен компресор;

Цистерно компресор

Този тип механичен компресор е един от най-ранните разработки. Компресорът е инсталиран на автомобили от 1900 година насам. В света компресорът е добре известен от името на изобретателите на тази система – корен.

Съвременната реализация на конструкцията на гърбичния компресор изглежда така, че компресорът има двойка ротори. Тези ротори могат да имат три или четири гърбици и да се завъртат един към друг.

Ваговете са разположени така, че да са разположени спирално по цялата дължина на ротора. Ъгълът на усукване на такива челюсти се избира точно, за да се осигури най-добрата ефективност на впръскването на въздуха, като се вземат предвид загубите, които се случват едновременно. Със своята обща конструкция и принципа на работа, такъв бутален компресор прилича на помпа за скоростна кутия, която е монтирана в смазочната система на двигател с вътрешно горене.

На входящия въздух е затворен в гърбиците компресор на движенията на ротора в камера пространство и пространството между стените на камерата се компресира и след това извършва в инжектиране на входа. Този принцип на действие се нарича външно инжектиране.

Компресорите от типа Roots се различават, тъй като бързо създават необходимия импулсен натиск. Налице е също така увеличение на това налягане паралелно с увеличаването на оборотите на двигателя на коляновия вал. В някои случаи компресорът може да създаде налягане, което надвишава необходимото налягане. Резултатът ще бъде въздушни джобове в канал конвейер и ефективно капка нагнетяване налягане, което води до общо намаляване на общата мощност на единица мощност в различни режими на работа.

За да се избегнат такива негативни последици, с използването на механични компресори от различен тип, е необходимо да се осъществи допълнително управление и регулиране на усилващото налягане. Натоварването на налягането се регулира по два начина:

  1. Първият метод включва регулиране на налягането чрез изключване на компресора. Често такова пътуване се осъществява с помощта на електромагнитен съединител;
  2. Вторият метод включва въздушен байпас по време на непрекъсната работа на компресора. Въздухът се включва чрез байпасен клапан;

Днес системите за механично херметизиране са оборудвани с електронни схеми, регулиращи такова усилване. Комплексното решение се състои от сензорите за входящо налягане на херметичната камера, сензора във входа, електронните контролни блокове и др. В същото време се използват многобройни механизми за изпълнение, включително електромеханичните модулатори на байпасния клапан, съединителния електромагнит и други устройства.

Компресорите като корени са доста скъпи. Това се дължи на изключително ниски допустими отклонения в производствения процес.Такива компресори показват повишени изисквания за чистотата на входящия въздух в компресора. Всяко замърсяване или чужди предмети в системата за всмукване може лесно да деактивира чувствителния компресор.

Компресорите от този тип имат твърдо тегло, а също така се характеризират с високо ниво на шума по време на тяхната работа. Производителите ефективно използват редица мерки за намаляване на шума, вариращи от специален жилищен дизайн до амортизиране на плочи, резонатори, амортисьори и др.

Сред лидерите в производството на компресори Roots може да се обърне специално внимание на компанията Eaton, специализирана в производството на четири челюсти Компресори Twin Vortices Series с повишена ефективност (на английски език, това означава "двойна серия от вихри"). Такива механични компресори се инсталират редовно на серийните мотори на Cadillac, Audi, Toyota. Има двигатели, върху които разпределителните валове са неразделна част от системата заедно с турбокомпресори. Например, заслужава да се отбележат двигателите от семейството на ТСОС с двойно компресорно зареждане.

Винтов компресор

Винтовият компресор е конструктивно подобно решение с Roots за компресор.Такива компресори все още имат име по името на техния създател и се наричат ​​компресор Lysholm.

Този компресор се състои от два специални ротора. На единия ротор има характерни изпъкналости, а от другите жлебове – канали. Тези ротори приличат на формата на конуса, а въздушните камери между роторите се смаляват. Това е очевидно в случая, ако следвате дължината на ротора. Входящият въздух се захваща от шнековете, след това се придвижва и се свива. Компресирането се случва в резултат на въртенето на винтовете.

Последният етап е впръскването на сгъстен въздух в входната тръба. Основната разлика между винтов тип компресор и вилков компресор е, че този компресор осигурява вътрешно инжектиране. Въздухът се впръсква между шнековете, което прави метода по-ефективен.

Недостатъците на винтови компресори са тяхната висока цена, която значително надвишава цената на вече не най-достъпните гърбици. По тази причина рядко се използват винтови витла. Те често се инсталират на масови скъпи спортни автомобили или модели с ограничени серии.

Центробежен компресор

Що се отнася до центробежния компресор, процесът на впръскване на въздух в него се осъществява в съответствие с принципа, който прилича на турбокомпресор. В сърцевината си тя има работно колело. Колелото се върти с много висока скорост и броят на оборотите може да достигне стойност от 50000-60000 об / мин.

Компресорът работи съгласно следния принцип, когато входящият въздух се засмуква от компресора в централната част на колелото. Поради центробежната сила въздухът се насочва по остриетата със специална форма. Въздухът от работното колело излиза вече при висока скорост, но все още има ниско налягане.

По време на излизането от колелото въздухът преминава през специален дифузьор, който има набор от стационарни остриета, разположени около работното колело. Въздушният поток при висока скорост и при ниско налягане, след преминаване през дифузъра, претърпява процеса на преобразуване и се превръща в ниско скоростен въздушен поток, но вече с високо налягане.

Заслужава да се отбележи, че центробежните компресори са най-често срещаното решение сред всички компресори от механичен тип.Сред основните предимства разграничи компактния си размер, ниско тегло, ефективност, разумна цена и отлична възможност да различни варианти на двигателя планината.

Недостатъците на центробежни компресори включват силно изразена зависимост от тяхното изпълнение на скоростта на въртене на коляновия вал на двигателя. Разработчиците днес особено се съобразяват с тази функция. За центробежни вентилатори често се използва устройство с променливо съотношение. Споменатите предавателно устройство на максималното ниво изисква, когато двигателят работи при ниски обороти, се използва минималното съотношение при работа при високи скорости.

Благодарение на редица функции като Roots въздуходувки дизайн и Lysholm, монтирани на превозни средства, за да се осигури високо ниво на динамика при ускорение и центробежни вентилатори са най-ефективни, когато работата на двигателя в режим на върхово натоварване и максимална скорост.

Използването на механични компресори на автомобили

Използването на механични компресори е много търсещо както за серийни скъпи автомобили, така и за спортни модели.Компресорите се използват активно за настройка на автомобили. Повечето спортни автомобили са снабдени с механично компресор или комплексно решение, което включва както механичен, така и турбокомпресор.

Широко разпространената популярност на механичните компресори в областта на настройването на автомобилните ICE доведе до факта, че производителите на компресори предлагат готови комплекти за монтаж на компресор на атмосферен двигател. Тези комплекти включват пълен списък на необходимите елементи за проектиране за достъпна инсталация на различни модели двигатели.

Накрая бих искал да добавя, че масово произвежданите масови автомобили, особено средният ценови сегмент, са снабдени с механични компресори доста рядко.