Mehanički kompresor na motoru automobila: prednosti i mane

Nakon prvog motora s unutarnjim izgaranjem, glavni zadatak dizajnera i inženjera od samog početka bio je povećati učinkovitost elektrane. Drugim riječima, glavna je svrha povećati snagu motora. Kao što znate, najlakši je način fizički povećati radni volumen motora i broj cilindara. Motor "udara" iz atmosfere više zraka, kao rezultat toga, možete izgorjeti više goriva.

Istodobno, takve jedinice s povećanim radnim volumenom velike su veličine i težine, skupo je za proizvodnju, nije uvijek moguće postaviti takav motor u poklopac kompaktnog sportskog automobila itd. Drugi način povećanja snage motora je izgradnja takvog agregata koji će "dati" potrebnu snagu i okretni moment bez povećanja volumena komore za izgaranje.

Rješavanje problema omogućuje prisilno ubrizgavanje zraka u cilindre pod pritiskom. Za ubrizgavanje zraka kod mnogih turbopunjača ICE koristi se još jedno rješenje kompresor (kompresor mehanički). U ovom ćemo članku razmotriti,kako kompresor automobila radi na motoru, i što pluses i minuses kompresor motor ima.

Kompresor za atmosferski motor

Za početak, ugradnja kompresora (kompresora) u sustav usisa motora omogućuje postizanje potrebne količine zraka da bi se sagorjelo više goriva. Ako je to jednostavno, kompresorski uređaj koji je sposoban stvoriti na izlazni tlak koji će biti više atmosferski.

Ovaj problem rješava i konvencionalni mehanički kompresori i turbopunjač. Istodobno, glavna razlika između turbopunjača i kompresora je u tome što turbopunjač nije ispušten zbog ispušnih plinova, dok se mehanički kompresor pokreće s radilice motora.

Kako kompresor povećava snagu motora

Motor atmosferskog unutarnjeg izgaranja prikuplja zrak izvana u trenutku kada se klip u cilindru pomiče dolje i stvara vakuum, zbog čega se zrak usisava u komoru za izgaranje. Količina ulaznog zraka fizički je ograničena radnim volumenom, koji ima cilindar i komoru za izgaranje.Nakon toga, zrak se miješa s gorivom u određenim omjerima, nakon čega punjenja (smjesa goriva i zraka) spaljuje u cilindrima.

Čini se povećati snagu motora, morate nositi više goriva, ali u stvarnosti to nije. Ako samo višak goriva će dovesti do činjenice da gorivo ne učinkovito zapaliti bez odgovarajuće količine zraka. Ispada da biste trebali istodobno opskrbiti više zraka da bi gorjeli više goriva.

Ako uzmemo u obzir da se volumen motora ne mijenja, zrak mora biti prisilno prisiljen pod pritiskom. Ovo je glavni zadatak kompresora. Kompresori stvaraju pritisak u ulazu, pumpa zrak u cilindre. U tom slučaju postoji samo uvelo više goriva, nakon čega se ta smjesa gori učinkovito i daje energiju za klip. U praksi, kompresor je u stanju podići snagu motora na 35-45%, ima oko 30% posto povećanja momenta kada se usporedi s točno jednak atmosferskom analogne.

Mehanički kompresor: kompresorski uređaj na motoru automobila i radni princip

Kao što je gore već spomenuto, mehanički kompresori pokreću koljenasto vratilo. Najčešće se za to koristi pogonski remen.Što se tiče kompresora, temelji se na rotoru koji stvara tlak zraka.

U tom slučaju, kompresor bi trebao rotirati brže od motora. Da biste to učinili, zupčanik pogona je veći u odnosu na zupčanike kompresora. Kompresor se vrti na frekvenciji od oko 50.000 okr / min, podižući pritisak PSI od 6 do 9 inča po kvadratnom inču. S obzirom da je atmosferski tlak oko 14,7 psi, kompresor zapravo povećava dovod zraka na pola.

Dodamo da je zrak pod naponom pritisnut čvrsto komprimiran i grijanje, gubeći gustoću. Jednostavnim riječima, što je manja gustoća, manja količina zraka može doći u cilindre. Da bi se povećala količina zraka, mora se dodatno ohladiti prije ulaska u ulaz.

Za hlađenje je intercooler, koji je zrak i tekućina. Interkutatori su radijator, gdje vrući komprimirani zrak ulazi nakon napuštanja kompresora za hlađenje.

Vrste mehaničkih kompresora

Mehanički kompresori koji se ugrađuju na motor s unutarnjim izgaranjem:

  • rotirajući kompresor,
  • dvostruki kompresor;
  • centrifugalni kompresor;

Glavne su razlike u tome kako se provodi dovod zraka. Rotacijski i dvostruki vijci kompresora imaju u svom uređaju različite vrste bregastih osovina. Centrifugalni kompresor je opremljen impelerom koji zateže zrak prema unutra. Također imajte na umu da, ovisno o veličini i vrsti kompresora, njegova učinkovitost ovisi izravno.

  • Na primjer, rotirajući kompresori obično imaju velike dimenzije i nalaze se na vrhu motora. Temelj je veliki rotor. U ovom slučaju, ovo je rješenje manje učinkovito od analoga, jer je težina automobila znatno povećana i nastaje povremeni protok zraka s "praskama", a ne konstantan i stabilan.
  • Dvostruki vijčani kompresor radi na principu guranja zraka kroz par manjih rotora sličnih veličina u odnosu na crvnu opremu. Kao rezultat, zrak ulazi u šupljinu između lopatica rotora. Tada se zrak komprimira unutar kućišta rotora.

Učinkovitost takvog rješenja je veća, ali je trošak kompresora veći, dizajn je složeniji i manje je popravljiv.Također, dvosjedni kompresor je bučan, potrebno je prigušiti karakteristike zvižduka zraka koji izlazi pod pritiskom uz pomoć dodatnih rješenja.

  • Ako uzmemo u obzir centrifugalni kompresor, ova se otopina razlikuje od analoga prisustvom rotora, koja je slična rotoru. Rotor je čvrsto nepovezan, koji opskrbljuje zrak kompresorskom kućištu. Istodobno, zrak se kreće iza rotor s velikom brzinom, ali još uvijek pod niskim pritiskom.

Da bi podigao pritisak zraka prolazi kroz difuzor. Navedeni difuzor je oštrica postavljena oko rotora. Kao rezultat toga, protok zraka nakon prolaska kroz difuzor počinje kretati pri maloj brzini, ali već pod visokim pritiskom. Ovaj kompresor je najučinkovitiji, lagan i malen. Mogu se postaviti ispred motora, a ne na motoru odozgo.

Prednosti i nedostaci kompresora na motoru

Počnimo s očitim plusovima. Prije svega, to je povećanje snage motora. Također treba napomenuti relativnu jednostavnost i nisku cijenu instalacije s minimalnim promjenama usisnog sustava u usporedbi s instalacijom turbo.Još jedna stvar koja treba istaknuti je nedostatak turbojam zahvaljujući izravnoj vezi mehaničkog kompresora s radilicom.

U tom slučaju, kompresori, ovisno o vrsti, mogu pokazati različitu učinkovitost. Neki daju značajan porast snage na „dnu” (vrti radilica na niskoj frekvenciji), dok su drugi povećati snagu na srednjim i visokim brzinama. Tipično, rotirajući kompresor i dva vijka kompresora dizajnirani su za niske brzine, centrifugalni kompresori rade dobro na visokoj razini.

Ipak prisutnost kompresora u okviru daljnjeg postupka ne podrazumijeva dodatne zahtjeve i poteškoće. Motor kompresor može odmah isključiti (na turbo motore vrijeme potrebno čekati za hlađenje turbine), smanjene zahtjeve o kvaliteti motornog ulja, itd

  • Sada idemo na nedostatke kompresora. Glavni nedostatak se smatra odabirom snage iz motora, jer se kompresor pokreće od radilice. U praksi, kompresor traje do 20% snage motora. Ispada da je ukupno povećanje do 50% u stvarnosti je stvarni porast kapaciteta za 25-30%.

Također preporučujemo da pročitate članak o uređenju turbopunjača.U ovom članku ćete naučiti o strukturi turbine i principima rada odluke, kao i koliko je snage motor isporučuje turbine.

Također, instaliranja kompresora znači da se motor počinje doživjeti veće opterećenje. Takav motor bi trebao biti proizvedeni pomoću dizajniran za takve povećane dijelove opterećenja, što omogućuje potrebna granica sigurnosti.

Kao rezultat toga, proizvodnja motora s unutarnjim izgaranjem je skuplji automobil s kompresorom izvorno vrijedan više atmosferski verzija. Ipak treba uzeti u obzir da je kompresor također u potrebi održavanja, što povećava ukupni trošak sadržaja vozila.

Sažimo rezultate

Kao što se može vidjeti, mehanička puhala su jedan od raspoloživih i ekonomski izvedivo način da se poveća snagu motora van. U pravilu, odluka ostaje u potražnji u različitim oblicima motorsporta, stvaranje jedinstvene projekte tijekom izgradnje ekskluzivnih sportskih automobila, itd

Također preporučujemo da pročitate članak o tome kako je resurs ima turbinu na primjeru diesel motora.U ovom članku ćete naučiti o turbopunjača vijek trajanja, kao i ono što čimbenici utječu na životni vijek uređaja.

proizvođača kompresora često nude gotove „kitovi” ključ koji vam omogućuje da brzo instalirati kompresor za određeni model automobila s minimalnim izmjenama. Za ljubitelje tuning i motor prisiljavajući takvo rješenje u mnogim slučajevima je više opravdano u usporedbi s instalacijom turbopunjača na atmosferski motor.

Konačno, imamo na umu da također možete zadovoljiti motore, koji su istovremeno instalirane turbine i kompresora. Iako praktična primjena prilično je komplicirano tehnički, ovaj pristup omogućuje da se postigne maksimalnu korist od uređaja, uzimajući u obzir različita načina rada motora s unutarnjim izgaranjem i motora osloboditi od nedostataka svojstvenih ovim tehnologijama uzete odvojeno.

Na primjer, uspješno je proveden + ligamenta kompresora turbinom je u potpunosti sposoban uzrokovati motor da radi tako da kada kompresor osigurava željenu trakciju „na dnu”, uklanjanje turbolag (turboyamu), a zatim povezuje turbine motora nakon opuštanje. Praktična primjena ove sheme je Volkswagen 1.4 TSI motor.