Приводний нагнітач (компресор).

Приводной нагнетатель (компрессор).
Приводний нагнітач (компресор).

Механічний приводний нагнітач (компресор) дозволяє збільшити потужність двигуна до 50 %. Основна перевага механічних нагнітачів перед турбокомпресорами - рівномірне збільшення потужності незалежно від оборотів.

Для збільшення потужності двигуна використовують два основних види нагнітачів - турбокомпресор, що працює від енергії потоку вихлопних газів, та механічний компресор з приводом від колінчастого вала.

Історія появи нагнітачів компресорного типу

Ідея встановлення нагнітача для збільшення подачі потужності двигуна належить німецькому інженеру Готтліб Даймлеру. Вперше він встановив компресор на автомобіль власної розробки в 1885 році. Перший патент на оригінальну конструкцію нагнітача повітря для двигуна внутрішнього згоряння оформив у 1902 році Луї Рено.

Турбокомпресори застосовувалися для підвищення потужності двигунів внутрішнього згоряння ще на етапі розвитку цього виду технологій. Запатентований американцем Альфредом Бюхі в 1911 році турбокомпресор на зорі свого розвитку відіграв значну роль у військовій авіації – турбовані бензинові двигуни ставилися на винищувачі і бомбардувальники для підвищення їх висотності. Своє застосування в автомобільному дизелестироении технологія знайшла відносно недавно. Першим серійним автомобілем з турбованим дизелем був з'явився в 1978 р. Mercedes-Benz 300 SD, а в 1981 р. за ним пішов VW Turbodiesel. Надалі застосування механічних нагнітачів пішло двома паралельними шляхами. Першими їх цінність визнали інженери, які займалися будівництвом дизельних двигунів, для яких характерна висока ступінь стиснення, і потрібно примусове нагнітання повітря, тобто в двотактних дизелях, або там, де потрібна підвищена питома потужність. Друга гілка розвитку - установка в гоночні автомобілі для отримання надлишкової потужності.

Історія автомобілебудування налічує велику кількість видів приводних нагнітачів або компресорів. Але в даний час найчастіше використовуються три типи: гвинтові, роторні і відцентрові. Найбільш традиційно використання приводного нагнітача для американської і німецької промисловості, тоді як японці, наприклад, тяжіють до використання турбокомпресорів.

Відмінність приводного нагнітача від турбокомпресора

Приводні нагнітачі і турбокомпресори виконують одну і ту ж функцію - нагнітають повітря під тиском в камеру згоряння. Однак при цьому вони мають зовсім різну конструкцію приводу, і по-різному впливають на характер роботи двигуна.

Обертає силою турбокомпресора є потік відпрацьованих газів двигуна, а нагнітача - механічна сила обертання колінчастого вала, яка передається на вал колінчастого вала за допомогою шківа і приводного ременя.

Принцип збільшення потужності за допомогою приводного нагнітача

Приводний нагнітач або турбокомпресор доставляє в циліндри силової установки додатковий повітря. Система управління двигуном, запрограмована на приготування оптимального складу робочої суміші, збільшує при цьому подачу палива. Згораючи, такий склад виділяє значно більше енергії, а значить потужність двигуна збільшується.

Продуктивність компресора залежить від частоти обертання двигуна, тому він дозволяє забезпечувати необхідний наддув в кожен конкретний момент роботи силової установки.

Пристрій і принцип роботи роторного компресора

Говорячи про особливості роторних компресорів, слід відзначити простоту їх конструкції, довговічність і позитивну залежність між частотою обертання роторів і змінними режимами роботи двигуна.

В робочій порожнині нагнітача не відбувається стиснення повітря, тому для такого типу компресорів прийнято назву «з зовнішнім стисненням». При рівних відносинах тисків нагнітання і всмоктування, роторний компресор досить ефективний, його ККД починає падати зі збільшенням тиску на впуску.

Складається роторний компресор з корпусу з поперечно розташованими впускним і випускним вікнами, двох роторів, приводних і синхронізуючих шестернею і шківа.

Ротори мають спіральну форму. Це дещо покращує рівномірність наддуву і знижує шум роботи компресора. Клиноподібна форма вікон корпусу нагнітача сприяє зменшенню пульсації тиску повітря. З цією ж метою використовуються, замість двухзубчатых, трехзубчатые ротори.

До недоліків роторних компресорів відносяться сильне нагрівання при роботі, підвищений шум, пульсуюче тиск нагнітання і прямий взаємозв'язок ККД пристрою і ступеня його зношеності.

В залежності від конструктивних особливостей, роторні компресори створюють позитивний тиск 0,5-0,6 бару і широко використовуються на легкових автомобілях.

Пристрій і принцип роботи гвинтових компресорів

Приводні нагнітачі гвинтового типу компактні, особливо надійні і высокопроизводительны.

У конструкцію гвинтового компресора входять два ротора. Вони мають форму колеса, на якому з великим кутом нахилу розташовані спіральні зуби. Синхронізуючі шестерні, що знаходяться на валах ротора, не допускають дотику зубів роторів з корпусом і між собою.

Кількість зубів роторів залежить від кількості зубів шестерень, встановлених на їх валу. У гвинтовому компресорі ротор з западинами є розподільним, а профілі цих виїмок повністю відповідають профілю зубів роторів.

Компресори гвинтового типу забезпечують діагональне рух нагнітається повітря в проточній частині. Велика швидкість обертання пристрою дозволяє значно знизити його габарити, а високий тиск повітря дає можливість встановлювати такий тип приводного нагнітача на самі швидкісні і потужні автомобілі.

Головними достоїнствами гвинтових компресорів вважаються їх збалансованість, надійність і чистота повітря, що нагнітається, у якому відсутні домішки олії.

Однак, складна форма роторів і їх масивність є причиною високої вартості гвинтових компресорів. Крім цього, при внутрішньому стиску повітря, що виникає високочастотний шум, що є безсумнівним недоліком.

Гвинтові компресори володіють високим ККД - більше 80% - й створюють тиск близько 1-го бару.

Наслідки поломки приводного нагнітача

Оскільки приводний нагнітач відноситься не до основних вузлів автомобіля, а, швидше, до категорії тюнінгу, вихід з ладу компресора не загрожує двигуну серйозними поломками.

Із-за зменшення обсягу надходження в циліндри палива, знижується потужність двигуна. У разі зносу деталей компресора його необхідно відремонтувати або замінити.
03:57
9
RSS