0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что значит компрессорный двигатель

Установка компрессора на ВАЗ 2107

Пожалуй, каждый, кто любит быструю и динамичную езду на автомобиле, рано или поздно сталкивается с тем, что мощности транспортного средства уже не хватает. Казалось бы, идеальный выход заменить своего железного коня на более современный и мощный автомобиль. Однако деньги на это есть далеко не у всех. Впрочем, это не значит, что мечтам не суждено сбыться – проблему можно решить при помощи тюнинга инжектора и двигателя. К примеру, чтобы сделать более мощным двигатель ВАЗ 2107 можно установить на него механический компрессор.

НА сегодняшний день компрессор на Ваз, является наиболее доступным по цене видом тюнинга двигателя. Немаловажен и тот факт, что установку механического нагнетателя можно, при наличии минимальных слесарных навыков, произвести даже самостоятельно. Главное, подойти к вопросу грамотно.

Если при установке оборудования допустить несколько даже самых незначительных ошибок – это существенно повлияет на работу двигателя, снизит его ресурс, а в некоторых случаях и вовсе может вызвать критическую поломку.

Поэтому следует учитывать и тот факт, что в отдельных случаях после установки компрессора на ВАЗ, могут потребоваться и дополнительные доработки двигателя, без которых не обойтись.


Компрессор ВАЗ 2107

Впрочем, прежде чем принимать какое-либо решение и устанавливать компрессор на свой ВАЗ 2107 давайте разберемся, настолько ли он хорош как кажется. А также можно ли его установить самостоятельно и в чем отличие механического нагнетателя от газотурбинных наддувов.

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.

Конструкция бензинового оборудования для производства сжатого воздуха

Поскольку в рамках одной статьи невозможно рассмотреть конструкцию всех агрегатов, мы предлагаем изучить базовое устройство и принцип действия бензинового компрессора. При этом еще раз повторим, что все модели в большей или меньшей степени отличаются друг от друга, а потому могут иметь дополнительные конструкционные элементы.

Перечень основных узлов бензинового компрессора включает в себя:

  • двигатель внутреннего сгорания, который преобразует тепловую энергию в механическую;
  • блок сжатия воздуха — в зависимости от модели, может быть как винтовым, так и поршневым;
  • ресивер, предназначенный для хранения сжатого воздуха, а также для его дополнительного охлаждения и очистки от конденсата.

Как видите, устройство бензинового компрессора совсем несложное. Но для того, чтобы было понятнее, как происходит сжатие воздуха, следует подробнее рассмотреть принцип действия агрегатов.

Конструкция и принцип работы механического наддува

В современном автомобилестроении применяется несколько видов систем механического наддува, каждая из которых имеет свои конструктивные особенности и принцип нагнетания воздуха.

Устройство механического наддува

Система механического наддува состоит из следующих элементов:

  • механический нагнетатель (компрессор);
  • интеркулер;
  • дроссельная заслонка;
  • заслонка перепускного трубопровода;
  • воздушный фильтр;
  • датчики давления наддува;
  • датчики температуры воздуха во впускном коллекторе.

Схема работа механического наддува

Управление механическим нагнетателем осуществляется при помощи дроссельной заслонки, которая при высоких оборотах открыта. При этом заслонка трубопровода закрыта, и весь воздух поступает во впускной коллектор двигателя. Когда двигатель работает на низких оборотах, дроссельная заслонка открыта под небольшим углом, а заслонка трубопровода открыта полностью, что обеспечивает возврат части воздуха на вход компрессора.

Поступающий из нагнетателя воздух проходит через интеркулер, что снижает температуру нагнетаемого воздуха примерно на 10°C, способствуя более высокой степени его сжатия.

Типы привода механического наддува

Передача крутящего момента от коленчатого вала к механическому компрессору может осуществляться различными способами:

  • Система прямого привода – предполагает монтаж компрессора непосредственно на фланец коленчатого вала двигателя.
  • Ременный привод. Передача усилий реализуется при помощи ремня. Различные производители используют свои виды ремней (плоские, клиновидные или зубчатые). Системы с использованием ремня характеризуются коротким сроком службы и вероятностью возникновения проскальзывания.
  • Цепной привод. Имеет аналогичный ременному приводу принцип.
  • Шестеренчатый привод. Недостатком такой системы является повышенный шум и большие габариты.
Читать еще:  Двигатель вольво d13 не заводится

Виды механических компрессоров

Каждый тип привода наддува имеет свои эксплуатационные особенности. Всего различают три вида механических нагнетателей:

  • Центробежный нагнетатель. Самый распространенный вид механических нагнетателей. Основной рабочий элемент системы – колесо (крыльчатка), которое имеет сходную конструкцию с компрессорным колесом турбины. Оно вращается со скоростью порядка 60 000 оборотов в минуту. При этом воздух всасывается в центральную часть компрессорного колеса в режиме высокой скорости и малого давления. Пройдя через лопасти нагнетателя, воздух подается во впускной коллектор, но уже в режиме низкой скорости и высокого давления. Этот вид нагнетателя используется в комплексе с турбокомпрессорами для устранения турбоямы.
  • Винтовой нагнетатель. Представляет собой систему из двух вращающихся шнеков (винтов) конической формы. Воздух, попадая в более широкую часть, проходит по камерам компрессора и, благодаря вращению, сжимается и нагнетается в патрубок впускного коллектора. Такие системы применяются в основном на спортивных и дорогостоящих автомобилях, поскольку достаточно сложны в изготовлении. Их преимущество – высокая эффективность работы.
  • Кулачковый нагнетатель (roots). Один из первых видов механических нагнетателей. Конструктивно он представляет собой два ротора со сложным профилем сечения. Оси вращения роторов соединяются двумя одинаковыми шестернями. При вращении системы воздух перемещается между стенками корпуса и кулачками, в результате чего происходит его нагнетание во впускной трубопровод. Недостатком этой системы является образование избыточного давления, что провоцирует сбои в работе наддува. Для устранения этого явления в конструкции кулачкового нагнетателя предусматриваются либо муфта с электрическим приводом (управление с отключением нагнетателя), либо перепускной клапан (без отключения нагнетателя).

Винтовой нагнетатель

Механические нагнетатели довольно часто применяются на автомобилях марок Cadillac, Audi, Mercedes-Benz а также Toyota. При этом кулачковые и винтовые компрессоры устанавливаются преимущественно на мощных спортивных автомобилях с бензиновыми двигателями, а центробежные входят в систему двойного турбонаддува для дизельных моторов.

Советы по выбору

Перед приобретением компрессора попросите у продавца документы на выбранную модификацию и тщательно ознакомьтесь с параметрами, указанными именно производителем. Более того, требуется принять в расчет следующие моменты.

  • Для легковой автомашины желательно подобрать автомобильный компрессор на 12 вольт – это даст возможность подсоединять аппарат к прикуривателю автомобиля. Имеется также модификации, запитывающиеся от обычной бытовой электросети либо от аккумуляторной батареи.
  • На заметку! Мощность агрегата, подключаемого к автомобильному аккумулятору посредством «крокодилов», существенно выше устройства, функционирующего от прикуривателя.
  • Длина шнура от источника питания до агрегата должна быть не меньше 2 метров. Кабель меньшего размера будет причинять дискомфорт.
  • Цилиндр, в котором ходит поршень, должен быть выполнен из стали с повышенным содержанием в своем составе легирующих элементов либо, на худой конец, из нержавеющей стали. Образцы из сплавов на основе алюминия не следует приобретать.
  • Шатун поршня должен быть смонтирован непосредственно на металлическом валу, а не через пластмассовые переходники либо втулки. У высококачественного агрегата в наличии сделанный целиком из металла поршневой насос: поршень из алюминия и тефлоновое уплотнительное кольцо.
  • Почти любой шланг для компрессора оборудован манометром, однако следует уделить внимание его типу. Стрелочные образцы неудобны, поскольку при работе компрессора стрелка вибрирует, вследствие чего нет возможности узнать давление. В связи с этим выбор надо делать в пользу цифровых моделей. Именно подобными манометрами, как правило, оснащены аппараты с функцией автоматического выключения.

Когда на манометре вы увидите предельное значение давления 20 атм, не торопитесь приходить в восторг. Этот показатель не по зубам ни мембранному, ни поршневому компрессорам, значит, скорее всего, — это подделка из Китая либо продукция от торговца, стремящегося выдать желаемое за действительное.

Устройство и принцип работы реактивного двигателя

Все модели двигателей семейства ГТД имеют схожее строение, а их работа основывается на вращении турбины, что и дало название всему семейству. Строение турбореактивного двигателя с одной стороны проще, чем у других видов, но с другой имеет ряд особенностей. Итак, ТРД состоит из компрессора, камеры (или нескольких камер) сгорания, турбины и сопла. Другие виды ГТД имеют еще и дополнительные валы, выполняющие определенную полезную работу, но в данном случае их нет, что и упрощает конструкцию, а также снижает вес.

Принцип работы ТРД соответствует принципу работы всех ГТД. Компрессор втягивает воздух, сжимает его и направляет в камеру сгорания. В ней воздух перемешивается с впрыснутым форсунками топливом, образуя топливный заряд, который при сгорании расширяется. Расширенные газы направляются в сторону турбины, вращая ее, а остатки неиспользованной энергии выходят через сужающееся сопло, образуя реактивную тягу, которая и является движущей силой. Турбина, вращаясь, приводит в движение компрессор, связанный с ней механически.

Читать еще:  Двигатель ваз 21124 что где находиться

Теперь более подробно о каждой составляющей ТРД. Турбореактивные двигатели отличаются между собой по типу компрессоров, которые в них устанавливаются. Они могут быть осевыми, центробежными или комбинированными. В данной статье будут рассматриваться ТРД с осевым компрессором.

Элементы двигателя

Осевой компрессор

Осевой компрессор представляет собой вал с подвижными дисками, на концах которых закреплены рабочие лопатки, называемый ротором, а между этими дисками находятся неподвижные направляющие лопатки, закрепленные на внутренней стороне корпуса, — статор. Ротор работает, как обычный вентилятор, только лопастей у него больше и скорость вращения выше. Поток воздуха, пройдя через подвижные лопатки, закручивается, и чтобы его выровнять, используется статор. Неподвижные лопатки статора тормозят воздух и придают ему нужный вектор движения, направленный вдоль оси вала. Именно поэтому компрессор и называется осевым.

Каждая пара рабочих и направляющих лопаток формирует одну ступень компрессора. Таких ступеней обычно несколько (их число может достигать 15) и расположены они одна за другой. В результате получается чередование подвижных и неподвижных лопаток, расположенных вдоль вала. Одна ступень увеличивает давление воздуха в незначительной степени, но при прохождении всех их оно достигает нужного значения. Уменьшение скорости на статоре увеличивает давление и температуру, так что на следующую ступень воздух поступает уже сжатым и нагретым. С каждой последующей ступенью давление и температура в компрессоре повышаются. Количество ступеней определяется при проектировании двигателя и зависит от требуемого значения степени сжатия в камере сгорания.

Для получения большего значения величины давления корпус компрессора может постепенно сужаться, что дополнительно увеличивает напор внутри и контролирует осевое направление движения потока. С этой же целью ротор может иметь конусную форму, а в некоторых случаях сечение канала сужается путем комбинирования конусной формы и корпуса, и ротора.

Компрессор может быть одно- или многокаскадным. Первый тип представляет собой ротор и статор с необходимым числом ступеней. Он используется в обычных турбореактивных двигателях. Многокаскадный компрессор – это два и более узла, каждый из которых оснащен своей приводной турбиной. Его использование позволяет более точно и эффективно управлять режимами работы двигателя и настраивать их под определенную нагрузку. Такие компрессоры нашли применение как на обычных, так и на двухконтурных ТРД.

Если сравнивать осевой и цетробежный компрессоры, более эффективным считается первый. КПД осевого компрессора может достигать 90%, к тому же он более легкий и компактный и имеет большую производительность. Именно поэтому авиаконструкторы чаще отдают предпочтение именно ему.

Камера сгорания

Камера сгорания газотурбинных двигателей в основном представлена 3 типами. Камера сгорания представляющая собой «кольцо», которое охватывает корпус мотора, или же отдельные трубы, называемые жаровыми, а вот гибрид этих двух КС, так называемый трубчато-кольцевая камера сгорания использовалась в переходный момент от трубчатой КС к кольцевой КС и редко где встречается. Поверхность камеры сгорания имеет своеобразную перфорацию для эффективного сжигания топлива и воздушного охлаждения. В ней расположены форсунки, подающие топливо (в самолетах это авиационный керосин). При контакте с сжатым горячим воздухом оно воспламеняется, в результате чего образуются расширенные газы с высоким зарядом энергии.

Основная функция камеры сгорания, это подвод тепловой энергии к воздушному потоку, получаемой в результате химической реакции окисления топлива кислородом воздуха, то есть попросту его сгорания. Дополнительная энергия подводимая к потоку, проходящему через камеру сгорания в частности и всецело через двигатель, позволяет уравновесить потери, и разогнать этот поток в сопле с целью получения достаточной тяги для придания движения двигателю и как следствие, летательному аппарату.

Турбина

Турбина – это «компрессор наоборот»: если лопасти компрессора вращаются, чтобы затягивать воздух в корпус, то лопасти турбины вращаются, потому что на них воздействуют расширенные газы. По своей структуре турбина практически не отличается от компрессора, имея неподвижные лопатки статора и подвижные ротора. Но в ее случае статор находится впереди, а ротор – за ним (сначала поток газов выпрямляется, а затем попадает на рабочие лопатки). Ступеней у турбины меньше, обычно их количество не более 4-х, а то и меньше; есть даже одноступенчатые модели. Работает турбина следующим образом: из камеры сгорания расширенные газы попадают на рабочие лопатки и вращают их. Поскольку основная и единственная задача турбины ТРД – вращение компрессора, ей достаточно небольшого количества ступеней. Излишек энергии, не потраченный на вращение турбинного ротора, в прямом смысле слова «вылетает в трубу», то есть в сопло, обеспечивая реактивную тягу.

Сопловой аппарат

Сопла ТРД тоже бывают разными. Они могут иметь переменное сечение, сужаясь к выходу, а могут сначала сужаться, а затем расширяться. В некоторых моделях самолетов можно регулировать сечение сопла и направление тяги, могут быть устройство реверса или отклонения вектора тяги, различные шумопоглощающие устройства или приспособления для снижения инфракрасной заметности. Сопловой аппарат это так же и форсажная камера.

Читать еще:  Датчик неисправности двигателя ситроен

Основная задача сопла — это формирования необходимых параметров потока газа, выходящего из двигателя. Срабатывание энергии газа в поступательную энергию двигателя и движение самолета. Сопла для реактивных двигателей бывают 2 видов, в зависимости от расчетной скорости полета самолета. Для двигателей самолетов, летающих с дозвуковой скоростью применяют сопло со сужающимся сечением к срезу сопла. Сопло для двигателей сверхзвуковых самолетов применяют уже с расширяющимся сечением к срезу сопла, так называемое сопло Лаваля.

1 — обычное жесткое сужающееся сопло, 2 — сопло Витошинского, 3 — сопло Лаваля

В современной авиации из соображений наибольшей оптимальности работы двигателей на всех режимах полета самолета (максимального приближения к расчетному режиму), то есть обеспечения большой тяги с минимальными потерями, сверхзвуковые сопла делаются регулируемыми.

Система управления двигателем

Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, турбореактивный двигатель – это сложная система, которой практически полностью управляет «умная» автоматика. Пилот определяет нагрузку с помощью одного только рычага, тогда как многочисленные датчики и регуляторы выполняют остальную работу, настраивая двигатель на нужный режим работы.

Как посчитать необходимую производительность компрессора:

Q=(Q1*Ки1+Q2*Ки2+Q3*Ки3+. +Qn*Киn)*Кс, где
Q — требуемая производительность компрессора на выходе,
Q1. Qn — расход воздуха каждого потребителя
Ки1. Киn — коэффициент использования каждого потребителя, итого:
Кс — коэффициент синхронности оборудования.

Пример:

Вы планируете на вашей автомойке использовать 4 продувочных пистолета и 2 циклона, необходимую производительность вычисляем по формуле (значения для циклона и продувочного пистолета возьмем максимальные):

С такой производительностью необходим масляный компрессор ременного типа, соответственно, необходимо, чтобы в паспортных данных у него была указана производительность не менее: 374,22/0,75=498,96 литров., таким образом нам необходимо компрессор, производительностью по паспорту не менее 500 л/мин.

Мощность компрессора. Напряжение.

Мощность компрессора в паспорте изделия может быть указана в лошадиных силах (л.с.), или кВт. Соотношение между данными единицами: 1 л.с. = 0,735 кВт, 1 кВт=1,36 л.с.

Мощность компрессора — характеризует, в большей степени производительность компрессора. Чем больше производительность, тем больше у него мощность. Соответственно, не является характеристикой, на которой стоит концентрировать внимание, при выборе, в первую очередь. Очевидно, что чем больше мощность компрессора при прочих равных условиях, тем больше у него будет ресурс в рамках поставленной задачи.

Напряжение бывает 220В, или 380В. Как правило мощные промышленные компрессора именно 3х фазные с требуемым напряжением сети 380В. Если же у Вас на объекте нет возможности подключить компрессор в сеть с напряжением 380В, то имеет смысл рассмотреть бытовой компрессор, рассчитанный на сеть в 220В.

Объем ресивера (воздухосборника).

Важным параметром выбираемого компрессора является объем ресивера, который установлен на компрессор. В бытовых, полупрофессиональных бывают ресиверы от 3 до 50 литров (наиболее распространенные 24, 50 литров).

Профессиональные компрессоры имеют ресиверы на 100, 200 и более литров. Как правило на мойках и СТО применяют компрессоры с объемом ресивера не менее 50-100 литров. Наличие и объем ресивера позволяет снизить скачки давления, которые возникают в магистрали при запуске электродвигателя, а так же снижают частоту включений и продолжительность работы самого мотора, тем самым продлевая срок службы компрессора. Выбирая компрессор, рекомендуем изначально определиться с оптимальным размером ресивера, который необходим под ваши задачи. Конечно, ресивер можно купить и установить дополнительно, но удобнее и проще, когда изначально компрессор подобран правильно, согласно нуждам по потребителям воздуха.

  • Другими словами, если Вам необходимо небольшой компрессор для дома, гаража, хобби и планируемые работы — это подкачка шин своего авто, или аэрография — вполне достаточно будет небольшого ресивера до 10 литров.
  • Если вы планируете использовать один прибор (шлиф.машинка, пневмодрель, краскопульт, продувочный пистолет), вполне можно остановиться на 25-50 литровом ресивере.
  • Если же планируется использовать 2 и более единиц потребителя сжатого воздуха, необходимо рассматривать объем ресивера 50, 100 и более литров.

Надеемся, что данный обзор поможет Вам сделать правильный выбор, при принятии решения купить компрессор, какой компрессор выбрать. Если же у Вас остались вопросы, или нужна помощь в подборе компрессора для автомойки или другого вида бизнеса — обращайтесь к нашим менеджерам, они помогут Вам сделать правильный выбор!

Выбрать и купить компрессор с доставкой вы всегда можете в разделе компрессоры на нашем сайте. Представлены компрессоры от ведущих производителей, таких как Fiac, Remeza, AE&T с давлением от 6 до 10 атм, производительностью от 24 до 2000 литров в минуту и объемом ресивера от 24 до 500 литров.

Подпишитесь!
И узнавайте о новинках, скидках и спецпредложениях всегда первыми!

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector