Naprava mehanskega kompresorja

Mehanski kompresor je eden izmed različnih sistemov zračnega tlaka za povečanje moči motorja. Glavni namen uporabe takšnega polnilca je ustvariti občutno povišan tlak, ki presega atmosferski tlak v sesalnem zbiralniku motorja.

Kompresor se imenuje mehansko, ker ima pogon neposredno iz motorne gredi. To je njegova glavna razlika od drugega sistema vbrizgavanja zraka v valje pod tlačnim turbopolnilnikom.

Mehanski polnilec se imenuje tudi supercharger (od angleškega superchargerja). Mehanski dopolnjevalci lahko povečajo moč motorja do 50%. Navor se poveča na 30%. Pomanjkljivost mehanskega polnilca se upravičeno šteje za to, da njegovo delovanje zahteva precejšnjo porabo energije samega motorja. Energija se porabi na pogonu kompresorja in vzlet moči doseže 30%.

Načelo delovanja mehanskega kompresorja

Mehanski polnilec je podoben turbopolnilniku v načinu delovanja. Kompresor, podobno kot turbina, izvaja celoten seznam medsebojno povezanih funkcij.Supercharger sesa zunanji zrak opravlja svojo stiskanje in naknadno injekcijo v sesalnem sistemu motorja. Vhod zraka se uresničuje na podlagi razkroja, ustvarjenega v zbiralcu. Če želite ustvariti potrebno, da se zavrti na višje hitrosti mehanskih turbinski polnilnik potreben pritisk naprej z motorjem. Vbrizganje zraka v dovod je posledica razlike v tlaku v celotnem sistemu.

Zrak, ki ga stisne kompresor, kaže povečanje temperature med stiskanjem. To vodi do zmanjšanja gostote, in rezultat je ustrezno znižanje tlaka. Sistem za mehanski dvig je opremljen z interkulerjem za reševanje tega problema. Intercooler je zrak ali tekočina hladilnik, ki hladi kvaliteto stisnjenega zraka po prehodu kompresorja.

Naprava pogona mehanskih superchargerjev

Mehanski kompresor ICE se lahko strukturno razlikuje od drugih podobnih rešitev. Glavna razlika s podobnimi sistemi je pogosto sistem njegovega pogona. Polnilci lahko imajo naslednjo pogonsko napravo:

  • sistem neposrednega pogona, v katerem ima polnilnik neposredno pritrditev na prirobnico motorne gredi;
  • naprava za pogon pasu, ki vključuje različne vrste polikliničnih, zobatih ali ravnih pasov;
  • pogon na verigi (verižni pogon);
  • prenos orodja, ki se razume kot valjasti reduktor;
  • Električni pogon, kar pomeni uporabo ločenega električnega motorja;

Vrste mehanskih kompresorjev

Oglejmo si podrobneje vsako glavno vrsto mehanskih kompresorjev. Torej, gremo. Sodobni avtomobili so lahko opremljeni z različnimi tipi superchargers. Najpogostejše so tri glavne vrste takšnih mehanskih sistemov:

  • kompresor (korenine);
  • vijačni supercharger (Lysholm);
  • centrifugalni kompresor;

Pnevmatski kompresor

Ta tip mehanskega superchargerja je eden najzgodnejših dosežkov. Cam supercharger je bil nameščen na avtomobilih od leta 1900. V svetu je kompresor znan po imenu izumiteljev tega sistema-korenin.

Sodobna realizacija gradnje kamere je tako, da ima supercharger par rotorjev. Ti rotorji imajo lahko tri ali štiri kamere in se vrtijo drug proti drugemu.

Omarice so nameščene tako, da so razporejene spiralno vzdolž celotne dolžine rotorja. Kot zvitka takšnih čeljusti se izbere natančno, da se zagotovi najboljša učinkovitost vbrizgavanja zraka ob upoštevanju izgub, ki se pojavijo hkrati. S svojim splošnim dizajnom in tudi načelom delovanja takšen super-polnilnik tipalnega dela spominja na črpalko z olja za menjalnik, ki je nameščena v mazalnem sistemu motorja z notranjim zgorevanjem.

Prihajajoči zrak v kompresorju se zaprejo s kamni na rotorju, se premikajo v interkalnem prostoru in prostor med stenami telesa naprave stisnejo in nato vbrizgajo v vstop. To načelo delovanja imenujemo zunanja injekcija.

Polnilci tipa Roots se razlikujejo po tem, da hitro ustvarijo potreben podporni tlak. Vzporedno s povečanjem vrtilne frekvence motorne gredi je povečan tudi ta tlak. V nekaterih primerih lahko kompresor ustvari tlak, ki presega zahtevani tlak. Rezultat bo prezasedenost zraka v kanalu za vbrizgavanje in padec efektivnega tlaka povečanja, kar vodi do splošnega zmanjšanja celotne moči pogonske enote pri različnih načinih delovanja.

Da bi se izognili takšnim negativnim posledicam, z uporabo mehanskih kompresorjev različnih tipov, je nujno potrebno dodatno krmiljenje in uravnavanje povečevalnega tlaka. Tlak povečanja je urejen na dva načina:

  1. Prva metoda vključuje nastavitev tlaka z izklopom kompresorja. To potovanje pogosto poteka s pomočjo elektromagnetne sklopke;
  2. Druga metoda vključuje zračni bypass med neprekinjenim delovanjem kompresorja. Zrak se preklopi z obvodnim ventilom;

Danes so sistemi mehanskega tlaka opremljeni z elektronskimi vezji, ki uravnavajo tako spodbudo. Kompleksna rešitev je sestavljena iz vhodnih tlačnih senzorjev tlaka, senzorja na vstopu, elektronskih krmilnih enot itd. Istočasno se uporabljajo številni izvedbeni mehanizmi, vključno z elektromehanskimi modulatorji obvodnega ventila, sklopnim elektromagnetom in drugimi napravami.

Superchargers kot so Roots so precej drage. To je posledica izredno majhnih odstopanj v proizvodnem procesu.Takšni kompresorji kažejo povečane zahteve za čistost zraka, ki vstopa v kompresor. Vsaka kontaminacija ali tuji predmeti v sesalnem sistemu lahko preprosto onemogočijo smiselno polnjenje.

Kompresorji te vrste imajo trdno težo, za njihovo delovanje pa je značilna visoka raven hrupa. Proizvajalci uporabljajo različne učinkovitih ukrepov za zmanjšanje hrupa, od posebne oblike trupa in konča z loputa plošče, resonator, amortizerji, itd

Med vodilnimi v proizvodnji korenin puhal lahko izpostavi podjetje Eaton, ki je specializirano za proizvodnjo chetyrehkulachkovyh Twin vrtincev Serija turbinski polnilnik večjo učinkovitost (v prevodu iz angleščine. To pomeni, "dvojno vrsto vrtincev"). Takšni mehanski superchargerji so redno nameščeni na serijskih motorjih Cadillac, Audi, Toyota. Obstajajo motorji, na katerih so odmične gredi integralni del sistema skupaj s turbopolnilniki. Na primer, je treba omeniti motorje TSI družine z dvojnim dopolnjevanjem.

Vijak supercharger

Vijačni supercharger je konstruktivno podobna rešitev s kompresorjem Roots.Takšni superchargers še vedno ime po imenu njihovega ustvarjalca in se imenujejo supercharger Lysholm.

Ta kompresor je sestavljen iz dveh posebnih rotorjev. Na enem rotorju so značilni izbokline in na drugi utori. Ti rotorji spominjajo na obliko stožca, zračne komore med rotorji pa postanejo manjše. To je razvidno v primeru, če sledite dolžini rotorja. Prihajajoči zrak se ujamejo s polža, nato se premakne in sklene pogodbe. Stiskanje nastane zaradi vrtenja vijakov.

Zadnja stopnja je vbrizganje stisnjenega zraka v vstopno cev. Glavna razlika med vijačnim polnilnikom in kompresorjem je, da ta kompresor zagotavlja notranje injekcije. Med vijaki se injicira zrak, zaradi česar je metoda bolj učinkovita.

Pomanjkljivosti vijačnih kompresorjev so njihova visoka cena, ki močno presega stroške, ki že niso najbolj dostopni kameri. Zaradi tega se vijačni propelerji redko uporabljajo. Pogosto so nameščeni na množičnih dragih športnih avtomobilih ali modelih omejenih serij.

Centrifugalni kompresor

Kar se tiče centrifugalnega superchargerja, se postopek vbrizgavanja zraka v njej uresničuje v skladu z načelom, ki je podoben turbopolnilniku. V jedru ima rotor koles. Kolo se vrti z zelo veliko hitrostjo, število vrtljajev pa lahko doseže oznako 50000-60000 vrt / min.

Polnilec deluje po naslednjem načelu, ko vhodni zrak sesati kompresor v osrednji del kolesa. Zaradi centrifugalne sile je zrak usmerjen vzdolž lopatic posebne oblike. Z zrakom iz rotorja pride že pri visoki hitrosti, vendar ima še vedno nizek tlak.

Med izstopom iz kolesa zrak prehaja skozi poseben difuzor, ki ima niz stacionarnih rezil, ki se nahajajo okoli rotorja. Pretok zraka pri visoki hitrosti in nizkem tlaku po prehodu skozi difuzor poteka v procesu pretvorbe in se spremeni v nizek pretok zraka, toda že pri visokem tlaku.

Treba je omeniti, da so centrifugalni superchargers najpogostejša raztopina med vsemi superchargerji mehanskega tipa.Med glavne prednosti so njihova kompaktna velikost, nizka teža, učinkovitost, razumni stroški in odlična možnost različnih različic montaže na motor.

Pomanjkljivosti centrifugalnih puhalnikov vključujejo izrazito odvisnost njihove produktivnosti od hitrosti motorja ročične gredi. Danes razvijalci še posebej upoštevajo to funkcijo. Za centrifugalne puhalke se pogosto uporablja pogon s spremenljivim razmerjem. Določeno pogonsko razmerje pri najvišji oznaki je potrebno, kadar motor deluje pri nizki hitrosti, pri uporabi pri visoki hitrosti se uporablja najmanjše razmerje.

Zaradi številnih oblikovnih značilnosti so Roots in Lysholm superchargers nameščeni na avtomobilih, ki zagotavljajo visoko dinamiko med overclockanjem in centrifugalni superpunjeviki so najbolj učinkoviti, ko motor deluje v načinu konične obremenitve in pri najvišji hitrosti.

Uporaba mehanskih kompresorjev na avtomobilih

Uporaba mehanskih superchargerjev je zelo zahtevna tako za serijske drage avtomobile kot za športne modele.Kompresorji se aktivno uporabljajo za uravnavanje avtomobilov. Večina športnih avtomobilov je opremljena z mehanskim superchargerjem ali kompleksno rešitvijo, ki vključuje mehansko in turbopolnilnik.

Razširjena priljubljenost mehanskih superchargerjev na področju tuninga avtomobilskega ICE je pripeljala do tega, da proizvajalci kompresorjev ponujajo pripravljene garniture za namestitev kompresorja na atmosferski motor. Takšni kompleti vključujejo popoln seznam potrebnih oblikovnih elementov za dostopno namestitev na različnih modelih motorjev.

Nazadnje bi rad dodal, da so množični avtomobili, zlasti srednji segment cen, opremljeni z mehanskimi superchargerji precej redko.