Знакомьтесь — компрессор…

Статьи

Хорошего времени,

Изучая вопросы повышения мощности для собственного Рыжа, перечитал кучу материала (кое что было нужно кроме того переводить) сохраняю надежду чтиво будет увлекательным:

ну и в случае если вам подобное весьма интересно — готов переодически делиться…

Особенно Советую обладателям как раз компрессорных моторов, даже если не планируют увеличивать их мощность, чисто для личного познания.

Как трудится компрессор

С момента изобретения двигателя внутреннего сгорания автомобильные инженеры, проектировщики и любители скорости гоночных машин все время пребывали в отыскивании дорог повышения мощности моторов. Один из способов повышения мощности – построение двигателя громадного внутреннего количества. Но громадные двигатели, каковые больше весят и обходятся значительно дороже в обслуживании и производстве, не всегда конкретно лучше.

Второй путь добавления мощности – это создание двигателя обычного размера, но более действенного. Вы имеете возможность достигнуть этого, нагнетая больше воздуха в камеру сгорания. Большее количество воздуха позволяет подать в цилиндр дополнительное количество горючего, что обозначает, что будет произведен более сильный взрыв и будет достигнута громадная мощность. Добавление компрессора к впускной совокупности есть хорошим методом достижения усиленной подачи воздуха.

В данной статье мы объясним, что такое компрессоры (их кроме этого еще именуют нагнетателями), как они трудятся и чем отличаются от турбокомпрессоров (турбонаддува).

Компрессором есть любое устройство, которое формирует давление на выходе выше атмосферного. И компрессоры, и турбокомпрессоры способны это делать. В действительности, турбокомпрессор есть сокращенным заглавием от «турбонагнетателя» — его официального заглавия.

Различие между данными агрегатами содержится в методе получения энергии. Турбокомпрессоры приводятся в воздействие за счет плотного потока выхлопных газов, вращающих турбину. Компрессоры трудятся за счет энергии, передаваемой механическим методом через ременный либо цепной привод от коленчатого вала двигателя.

В следующем разделе мы детально разглядим, как компрессор делает собственную работу.

Базы компрессора

Простой четырехтактный двигатель внутреннего сгорания применяет один из тактов для впуска воздуха. Данный такт возможно поделить на три шага:

Поршень перемещается вниз

Это формирует разрежение

Воздушное пространство под атмосферным давлением засасывается в камеру сгорания

Когда воздушное пространство поступит в двигатель, он должен быть объединен с горючим для создания заряда – пакета потенциальной энергии, которую возможно перевоплотить в нужную кинетическую энергию в следствии химической реакции, известной как горение. Свеча зажигания инициирует эту реакцию методом воспламенения заряда. Когда горючее подвергается реакции окисления, сразу же высвобождается много энергии.

Сила этого взрыва, сконцентрированная над дном поршня, толкает поршень вниз и формирует возвратно-поступательное перемещение, которое в конечном счете передается на колеса.

Подача большего количества топливно-воздушной смеси в заряд будет порождать более сильные взрывы. Но вы не имеете возможность просто так подать больше топлива в двигатель, поскольку требуется строго определенное количество кислорода для сжигания определенного количества горючего. Химически-верная смесь – 14 частей воздуха к одной части топлива – имеет большое значение для действенной работы двигателя.

Результат – дабы сжечь больше топлива, придется подать больше воздуха.

Это работа компрессора. Компрессоры увеличивают давление на входе в двигатель методом сжатия воздуха выше давления без образования вакуума. Это заставляет большему количеству воздуха попадать в двигатель, снабжая увеличение давления. С дополнительным числом воздуха больше топлива возможно добавлено, что приводит к увеличению мощности двигателя.

Компрессор додаёт в среднем 46 процентов мощности и 31 процент крутящего момента. В условиях высокогорья, где мощность двигателя понижается благодаря тому, что воздушное пространство имеет давление и меньшую плотность, компрессор снабжает более большое давление воздуха в двигателе, что разрешает ему трудиться в оптимальном режиме.

Знакомьтесь — компрессор…

Рис.1 ProCharger D1SC – центробежный компрессор

В отличие от турбокомпрессоров, каковые применяют отработанные газы для вращения турбины, механические компрессоры приводятся в воздействие конкретно от коленчатого вала двигателя. Большая часть из них приводятся в перемещение посредством приводного ремня, что обернут около шкива, что подключен к ведущей шестерне. Ведущая шестерня, со своей стороны, вращает шестерню компрессора.

Ротор компрессора возможно по-различному спроектирован, но, без оглядки на это, в любом случае его работа сводится к захвату воздуха, сжатию воздуха в меньшем пространстве и сбросу его во впускной коллектор. Чтобы создавать давление воздуха, компрессор обязан вращаться стремительнее, чем сам двигатель. Создание ведущей шестерни большей, чем шестерни компрессора, заставляет компрессор вращаться стремительнее.

Компрессоры способны вращаться со скоростью, превышающей 50,000-60,000 оборотов в 60 секунд. Компрессор, поворачивающийся со скоростью 50,000 оборотов в 60 секунд, способен повысить давление с шести до девяти дюймов на квадратный дюйм (PSI). Это дополнительная прибавка с шести до девяти фунтов на квадратный дюйм.

Давление на уровне моря образовывает 14,7 фунтов на квадратный дюйм, так что обычный эффект от применения компрессора – это повышение подачи воздуха в двигатель приблизительно на 50 процентов.

Постольку потому, что воздушное пространство сжимается, он делается более горячим, а это значит, что он теряет собственную плотность и неимеетвозможности столь очень сильно расширяться на протяжении взрыва. Это обозначает, что он неимеетвозможности высвободить столько же энергии, сколько высвобождается при воспламенении свечой зажигания более холодной топливно-воздушной смеси. Чтобы компрессор трудился на пике собственной эффективности, сжатый воздушное пространство на выходе из компрессора должен быть охлажден перед подачей во впускной коллектор.

Интеркулер отвечает заэтот процесс охлаждения. Интеркуллеры бывают двух констуркций: «воздух-воздух» и «воздух-жидкость». Оба трудятся по принципу радиатора, с более холодным воздухом либо жидкостью, циркулирующей по совокупности трубок либо каналов.

Тёплый воздушное пространство, выходя из компрессора, попадает в трубки интеркулера и охлаждается в том месте. Понижение температуры воздуха увеличивает его плотность, что делает плотнее заряд, поступающий в камеру сгорания.

Потом мы разглядим разные типы компрессоров.

Роторный компрессор Roots

Существует три вида компрессоров: роторный, двухвинтовой и центробежный. Основное отличие между ними содержится в методе подачи воздуха во впускной коллектор двигателя. Роторный и двухвинтовой компрессоры применяют разные типы кулачковых валов, а центробежный компрессор – крыльчатку, которая увлекает воздушное пространство вовнутрь.

Не смотря на то, что все эти конструкции снабжают прибавку мощности, они существенно отличаются по собственной эффективности. Любой из этих типов компрессоров возможно дешёв в разных размерах, в зависимости от того, какого именно результата желаете вы достигнуть – мощность автомобиля либо подготовить его к участию в гонках.

Конструкция роторного компрессора есть самой древней. Братья Филандер и Фрэнсис Рутс в первой половине 60-ых годов девятнадцатого века запатентовали конструкцию собственного компрессора в качестве автомобили, талантливой снабжать вентиляцию в шахтах. В 1900 году Готтлиб Вильгельм Даймлер включил роторный компрессор в конструкцию автомобильного двигателя.

Рис.2 Роторный компрессор

Так как кулачковые валы вращаются, воздушное пространство, находящийся в пространстве между кулачками, выясняется между стороной наполнения и напорной стороной. Много воздуха перемещается во впускной коллектор и формирует условия для образования хорошего давления. По данной причине разглядываемая конструкция есть не чем иным, как объемным нагнетателем, а не компрессором, наряду с этим термин «нагнетатель» так же, как и прежде довольно часто употребляется для описания всех компрессоров.

Роторные компрессоры, в большинстве случаев, имеют большие размеры и находятся в верхней части двигателя. Они популярны в машинах дрэгстеров и роддеров, потому, что обычно поддерживаютгабариты капотов. Однако, они являются наименее действенными компрессорами по двум обстоятельствам:

Они значительно увеличивают вес транспортного средства.

Они создают дискретный прерывистый воздушный поток, а не сглаженный и постоянный.

Двухвинтовой компрессор

Двухвинтовой компрессор трудится, проталкивая воздушное пространство через два ротора, напоминающих комплект червячных передач. Как и в роторном компрессоре, воздушное пространство в двухвинтового компрессора выясняется в полостях между лопастями роторов. Но двухвинтовой компрессор сжимает воздушное пространство в корпуса роторов.

Это является следствием того, что роторы имеют коническую форму, наряду с этим воздушные карманы уменьшаются в размерах по мере продвижения воздуха из стороны наполнения в напорную сторону. Воздушные полости сжимаются, и воздушное пространство выдавливается в меньшее пространство.

Рис.3 Двухвинтовой компрессор

Это делает двухвинтовой компрессор более действенным, но они стоят дороже, по причине того, что винтовые роторы требуют дополнительной точности на протяжении процесса производства. Кое-какие типы двухвинтовых компрессоров находятся над двигателем, подобно роторному компрессору типа Roots. Они кроме этого порождают большое количество шума.

Сжатый воздушное пространство на выходе из компрессора издает сильный свист, что направляться приглушить посредством особых способов поглощения шума.

Центробежный компрессор

Центробежный компрессор – это крыльчатка, напоминающая собой ротор, которая вращается с высокой скоростью и нагнетает воздушное пространство в маленький корпус компрессора. Скорость вращения крыльчатки может быть около 50,000-60,000 оборотов в 60 секунд. Воздушное пространство, попадающий в центральную часть крыльчатки, под действием центробежной силы увлекается к ее краю. Воздушное пространство покидает крыльчатку с высокой скоростью, но под низким давлением.

Диффузор – множество стационарно расположенных около крыльчатки лопаток, которое преобразует скоростной поток воздуха с низким давлением в поток воздуха с малой скоростью, но большим давлением. Скорость молекул воздуха, встретивших на своем пути лопатки диффузора, значительно уменьшается, что влечет за собой повышение давления воздуха.

Рис.4 Центробежный компрессор

Центробежные компрессоры являются самые эффективными и самым распространенными устройствами из всех совокупностей принудительного увеличения давления. Они компактные, легкие и устанавливаются на передней части двигателя, а не сверху. Они кроме этого издают характерный свист по мере роста количества оборотов двигателя, талантливый вынудить случайных прохожих на улице поворачивать головы в сторону вашего автомобиля.

Monte Carlo и Mini-Cooper S – два автомобиля, каковые дешёвы в предположениях с компрессором. Любой из рассмотренных выше типов компрессоров может быть добавлен к транспортному средству как дополнительная опция. Пара компаний предлагают наборы, складывающиеся из всех нужных частей для собственноручного дооснащения машин компрессорами. Такие доработки кроме этого являются неотъемлемым элементом культуры «автомобилей для фана» (забавных машинок) и машин из мира спорта «Fuel Racing».

Кое-какие производители кроме того включают компрессоры в оснащение собственных серийных моделей машин.

Потом мы определим обо всех преимуществах компрессора, установленного в ваш автомобиль.

Преимущества компрессора

Самое основное преимущество компрессора – это повышение мощности двигателя, измеряемой в лошадиных силах. Добавьте компрессор к любому простому автомобилю либо грузовику, и он станет вести себя как автомобиль с двигателем большего внутреннего количества либо легко как с более замечательным двигателем. Но как определить, какой из нагнетателей выбрать – механический компрессор либо турбокомпрессор?

Данный вопрос горячо обсуждался авто энтузиастами и инженерами, но, в целом, механические компрессоры имеют пара преимуществ над турбокомпрессорами. Механические компрессоры лишены для того чтобы недочёта как лага (отставания) двигателя – термина, применяемого для описания времени, прошедшего с момента нажатия водителем педали газа до момента ответа двигателя на это внешнее действие.

Турбокомпрессоры, к сожалению, подвержены явлению отставания, постольку потому, что требуется некое время, перед тем как выхлопные газы достигнут скорости, достаточной для полноценного раскручивания крыльчатки турбины. Механические компрессоры не имеют для того чтобы лага, поскольку они приводятся в воздействие конкретно от коленчатого вала двигателя.

Одни компрессоры самый действенны при работе в диапазоне низких скоростей вращения коленчатого вала, тогда как другие раскрывают целый собственный потенциал только на высоких оборотах. К примеру, роторный и двухвинтовой компрессоры снабжают громадную мощность на низких оборотах. Центробежные компрессоры, каковые становятся все более действенными по мере роста скорости вращения крыльчатки, снабжают громадную мощность в диапазоне высоких оборотов.

Установка турбокомпрессора требует широкой переделки выпускной совокупности двигателя, в том время как механические компрессоры смогут быть легко привинчены к передней части двигателя либо сверху. Это делает их дешевле в установке и несложнее в обслуживании и эксплуатации.

Наконец, при применении компрессора не нужно никакой особой процедуры остановки двигателя. Это обусловлено тем, что они не смазываются моторным маслом и смогут быть остановлены привычным образом. Турбокомпрессоры должны отработать на холостом ходу 30 секунд и более чтобы позволить моторному маслу остыть.

С учетом сообщённого, для компрессоров имеет ответственное значение предварительный прогрев, поскольку они трудятся самый действенно при обычной рабочей температуре двигателя.

Компрессоры являются характерной составляющей частью двигателей внутреннего сгорания самолетов. Это имеет суть, в случае если учесть, что самолеты выполняют солидную часть собственного времени на громадных высотах, где намного меньше кислорода доступно для сгорания. Внедрение компрессоров разрешило самолетам летать на большей высоте без понижения производительности двигателя.

Компрессоры, установленные на авиационные двигатели, трудятся на базе тех же самых правил, каковые заложены в конструкцию автомобильных компрессоров. Компрессоры приобретают энергию конкретно от вала двигателя и содействуют подаче в камеру сгорания смеси, находящейся под давлением.

Потом разглядим кое-какие недочёты компрессоров.

Недочёты компрессоров

Самый серьёзный недочёт компрессоров есть кроме этого и их определяющей чёртом: постольку потому, что компрессор приводится в перемещение коленчатым валом двигателя, он отнимает пара лошадиных сил у двигателя. Компрессор может потреблять до 20 процентов неспециализированной выходной мощностью двигателя. Но так как компрессор способен прибавить до 46 процентов мощности, большая часть автомобилистов склоняется к тому, что игра стоит свеч.

Компрессор дает дополнительную нагрузку на двигатель, что должен быть достаточно прочным, дабы выдерживать дополнительный импульс и более сильные взрывы в камере сгорания. Большая часть производителей учитывают это и создают усиленные узлы для двигателей, предназначенных для работы в паре с компрессором. Это со своей стороны удорожает автомобиль.

Компрессоры кроме этого дороже в обслуживании, а большая часть производителей предлагают применять высокооктановое горючее премиум класса.

Не обращая внимания на собственные недочёты, нагнетатели так же, как и прежде являются самый экономически действенным методом повышения количества лошадиных сил. Компрессор может дать от 50 до 100 процентов повышения мощности, что делает его находкой для гоночных машин, машин, транспортирующих тяжелые грузы, и для водителей, желающих получить от вождения собственного автомобиля новую порцию ярких ощущений.

Источник: auto.howstuffworks.com/supercharger1.htm

Благодарю за внимание, сохраняю надежду кому то будет нужной эта информация)

Ближайшие записи:

Dodge Challenger kompressor @ Power Big Meet 2015


Статьи по теме:

вала двигателя знакомиться компрессор
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Вам также может быть интересно