8-900-374-94-44
После появления первых ДВС главной задачей конструкторов и инженеров с самого начала стало повышение производительности силовой установки. Другими словами, основной целью является увеличение мощности двигателя. Как известно, самым простым способом становится решение физически увеличить рабочий объем двигателя и количество цилиндров. Двигатель «засасывает» из атмосферы больше воздуха, в результате можно сжигать больше горючего.
При этом такие силовые агрегаты с увеличенным рабочим объемом большие по размерам и весу, их дорого производить, не всегда удается разместить такой мотор в подкапотном пространстве компактного легкового спортивного авто и т.д. Еще одним способом увеличения мощности двигателя является постройка такого агрегата, который будет «выдавать» необходимую мощность и крутящий момент без увеличения объема камеры сгорания.
Решить задачу позволяет принудительное нагнетание воздуха в цилиндры под давлением. Для нагнетания воздуха на многих ДВС используется турбонаддув, еще одним решением является компрессор (нагнетатель механический). В этой статье мы рассмотрим, как устроен и работает автомобильный компрессор на двигатель, а также какие плюсы и минусы имеет компрессорный двигатель.
Читайте в этой статье
Начнем с того, что установка компрессора (нагнетателя) во впускной системе двигателя позволяет добиться подачи нужного количества воздуха для сжигания большего количества топлива. Если просто, компрессор-устройство, которое способно создать на выходе давление, которое будет больше атмосферного.
С этой задачей справляются как обычные механические нагнетатели, так и турбокомпрессор. При этом главным отличием турбонагнетателя от компрессора является то, что турбокомпрессор раскручивается за счет выхлопных газов, в то время как механический компрессор приводится от коленвала двигателя.
Атмосферный двигатель внутреннего сгорания осуществляет забор воздуха снаружи в тот момент, когда поршень в цилиндре движется вниз и создается разрежение, в результате чего воздух засасывается в камеру сгорания. Количество поступающего воздуха физически ограничено рабочим объемом, который имеет цилиндр и камера сгорания. После этого воздух смешивается с топливом в определенных пропорциях, после чего заряд (топливно-воздушная смесь) сгорает в цилиндрах.
Казалось бы, чтобы увеличить мощность мотора, нужно подать больше топлива, однако на самом деле это не так. Если просто, избыток топлива приведет к тому, что без соответствующего количества воздуха горючее не будет эффективно сгорать. Получается, чтобы сжечь больше топлива, нужно одновременно подать большее количество воздуха.
Если учесть, что объем двигателя не меняется, тогда воздух нужно подавать принудительно под давлением. Это и есть главная задача компрессора. Компрессоры создают давление во впуске, нагнетая воздух в цилиндры. В этом случае остается только впрыснуть больше топлива, после чего такая смесь эффективно горит и отдает энергию поршню. На практике, нагнетатель способен поднять мощность мотора на 35-45%, отмечается около 30% процентов прироста крутящего момента по сравнению с точно таким же атмосферным аналогом.
Как уже было сказано выше, механические компрессоры приводятся в действие от коленчатого вала. Чаще всего для этого используется приводной ремень. Что касается компрессора, в его основе лежит ротор, который создает давление воздуха.
При этом компрессор должен вращаться быстрее коленвала ДВС. Для этого ведущая шестерня изготавливается большей по размеру, чем шестерни компрессора. Компрессор вращается с частотой около 50 тыс. об/мин., поднимая давление PSI с 6 до 9 до дюймов на квадратный дюйм. С учетом того, что атмосферное давление составляет около 14.7 фунтов на квадратный дюйм, компрессор увеличивает подачу воздуха фактически в половину.
Добавим, что воздух, нагнетаемый под давлением, сильно сжимается и нагревается, теряя свою плотность. Простыми словами, чем меньше плотность, тем меньшее количество воздуха получится подать в цилиндры. Чтобы увеличить количество воздуха, его дополнительно следует охладить перед подачей во впуск.
За охлаждение отвечает интеркулер, который бывает воздушным и жидкостным. Интеркулеры представляют собой радиатор, куда попадает горячий сжатый воздух после выхода из компрессора для охлаждения.
Механические компрессоры, которые устанавливаются на двигатель внутреннего сгорания:
Основные отличия заключаются в том, как реализована подача воздуха. Компрессор роторный и двухвинтовой имеют в своем устройстве разные типы кулачковых валов. Центробежный нагнетатель оборудован крыльчаткой, которая затягивает воздух вовнутрь. Также отметим, что в зависимости от размеров и типа нагнетателя напрямую зависит его эффективность.
Эффективность такого решения выше, однако стоимость нагнетателя боле высокая, конструкция сложнее и менее ремонтопригодна. Также двухвинтовой компрессор шумный, необходимо глушить характерный свист выходящего под давлением воздуха при помощи дополнительных решений.
Чтобы поднять давление, воздух проходит через диффузор. Указанный диффузор представляет собой лопатки, расположенные вокруг крыльчатки. В результате поток воздуха после прохождения через диффузор начинает двигаться с малой скоростью, но уже под высоким давлением. Такой компрессор самый эффективный, легкий и небольшой по размерам. Их можно установить перед мотором, а не на двигателе сверху.
Итак, начнем с очевидных плюсов. Прежде всего, это увеличение мощности двигателя. Также следует выделить относительную простоту и дешевизну монтажа с минимальными переделками впускной системы по сравнению с установкой турбонаддува. Еще следует выделить отсутствие турбоямы благодаря прямой связи механического нагнетателя с коленвалом.
При этом компрессоры в зависимости от типа могут демонстрировать разную эффективность. Одни дают ощутимый прирост мощности на «низах» (коленвал вращается с небольшой частотой), тогда как другие увеличивают мощность на средних и высоких оборотах. Как правило, роторный компрессор и двухвинтовой рассчитан на низкие обороты, центробежные компрессоры хорошо работают на высоких.
В результате изготовление такого ДВС получается более затратным, автомобиль с компрессором стоит изначально дороже атмосферных версий. Еще нужно учитывать, что компрессор также нуждается в обслуживании, что увеличивает общие расходы на содержание ТС.
Как видно, механические нагнетатели являются одним из доступных и экономически обоснованных способов увеличения мощности атмосферного мотора. Как правило, данное решение остается востребованным в различных видах автоспорта, при создании уникальных проектов, во время постройки эксклюзивных спортивных авто и т.д.
Производители компрессоров часто предлагают готовые «киты» под ключ, что позволяет быстро установить компрессор на конкретную модель автомобиля с минимальными доработками. Для любителей тюнинга и форсирования двигателя такое решение во многих случаях более оправдано по сравнению с установкой турбонаддува на атмосферный мотор.
Напоследок отметим, что также можно встретить моторы, на которых одновременно установлена турбина и компрессор. Хотя практическая реализация достаточно сложна в техническом плане, такой подход позволяет добиться максимальной отдачи от устройств с учетом разных режимов работы ДВС и избавить двигатель от присущих данным технологиям недостатков, взятых по отдельности.
Например, успешно реализованная связка компрессор + турбина вполне способна заставить двигатель работать таким образом, когда компрессор обеспечивает нужную тягу «на низах», убирая турболаг (турбояму), затем после раскручивания двигателя подключается турбина. Практической реализацией такой схемы является двигатель Volkswagen 1.4 TSI.
Читайте также
krutimotor.ru
Компрессором называют любое приспособление, которое предназначено для сжатия и подачи воздуха, а также других газов под давлением. Где используется это устройство?
Автомобильные инженеры, создатели гоночных авто и просто любители скорости все время работают над увеличением мощности двигателей. Одним из способов ее увеличения есть строительство мотора большого внутреннего объема, но большие двигатели много весят и кроме того затраты на их производство и содержание очень высоки.
Фото. ProCharger D1SC – центробежный компрессор
Второй способ увеличения интенсивности двигателя — это создание агрегата стандартного размера, но более эффективного в использовании. Более эффективной отдачи можно добиться при нагнетании большего объема воздуха в камеру сгорания, которое позволяет подать в цилиндр больше топлива, а значит достичь большей мощности за счет высокого давления и соответственно сильного выброса газа. Именно компрессор, который также называют нагнетателем, позволяет усилить подачу воздуха и увеличить мощность двигателя.
Кроме компрессора существует еще турбокомпрессор. Отличия между этими двумя устройствами состоят в способе извлечения энергии. Обычный компрессор приводится в действие энергией, которая передается от коленчатого вала мотора через ременный или цепной привод механическим путем. Что касается турбокомпрессора, то она работает благодаря сжатому потоку выхлопных газов, вращающих турбину.
Для того чтобы понять как работает данный механизм, рассмотрим схему работы обычного четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. С движением вниз поршня создается разрежение воздуха, который под действием атмосферного давления поступает в камеру сгорания. После поступления воздуха в двигатель он объединяется с топливной смесью и создает заряд, который можно трансформировать в полезную кинетическую энергию в результате горения. Горение создает свеча зажигания. Как только происходит реакция окисления топлива, выбрасывается большой объем энергии. Сила этого взрыва приводит в движение поршень, а сила этого движения поступает на колеса, заставляя их вращаться.
Более плотный поток топливно-воздушной смеси в заряд будет создавать более сильные взрывы. Но стоит понимать, что для сжигания конкретного количества топлива требуется определенное количество кислорода. Правильным считается соотношение: 14 частей воздуха к 1 части атмосферного воздуха. Эта пропорция имеет очень большое значение для эффективной работы силового агрегата автомобиля и выражает собой правило: «для того чтобы сжечь больше топлива нужно подать больше воздуха».
В этом и состоит работа компрессора. Он сжимает воздух на входе в двигатель, позволяя наполнять двигатель большому его количеству и создавать повышение давления. Вместе с этим в двигатель может поступать большее количество топлива, вызывая увеличение мощности. В среднем компрессор прибавляет 46% мощности и 31% крутящего момента.
Механический нагнетатель запускается с помощью приводного ремня, обернутого вокруг шкива, который подключен к ведущей шестерне. Ведущая шестерня привод в движение шестерню нагнетателя. Ротор компрессора впускает воздух, сжимает его и вбрасывает во впускной коллектор. Скорость вращения компрессора составляет 50 — 60 тысяч оборотов в минуту. В результате нагнетатель увеличивает подачу воздуха в двигатель машины примерно на 50%.
Так как горячий воздух сжимается, он теряет свою плотность и не может сильно расшириться во время взрыва. В этом случае он не может отдать столько же энергии, сколько производится при возгорании свечой зажигания более прохладной топливно-воздушной смеси. Можно сделать вывод, что для того чтобы нагнетатель работал с максимальной отдачей сжатый воздух на выходе из устройства должен быть охлажден. Процессом охлаждения воздуха занимается интеркулер. Горячий воздух охлаждается в трубках интеркулера с помощью холодного воздуха или холодной жидкости, в зависимости от вида механизма. Снижение температуры воздуха, увеличивая его плотность, делает сильнее заряд, который поступает в камеру сгорания.
Компрессоры бывают трех видов: двухвинтовые, роторные и центробежные. Основное отличие между ними состоит в способе подачи воздуха во впускной коллектор автомобильного двигателя.
Двухвинтовый нагнетатель состоит из двух роторов, внутри которых циркулирует воздух. Эта конструкция создает много шума в виде свиста сжатого воздуха, который приглушают специальными методами шумоизоляции двигателя.
Фото. Двухвинтовой компрессор
Роторный нагнетатель расположен, как правило, в верхней части автомобильного двигателя и состоит из вращающихся кулачковых валов, которые перемещают атмосферный воздух во впускной коллектор. Он имеет большой вес и значительно утяжеляет вес транспортного средства. Кроме того, воздушный поток в данном виде компрессора имеет прерывистую структуру, что делает его наименее эффективным по сравнению с другими видами компрессоров.
Фото. Роторный компрессор
Центробежный нагнетатель — наиболее эффективен для принудительного повышения давления внутри двигателя машины. Он представляет собой крыльчатку, вращающуюся с огромной силой и нагнетающую воздух в небольшой корпус компрессора. Центробежная сила выталкивает воздух к краю крыльчатки, заставляя его с огромной скоростью покидать ее полость. Маленькие лопатки, расположенные вокруг крыльчатки преобразуют высокоскоростной поток воздуха с низким давлением в низкоскоростной поток с высоким давлением.
Фото. Центробежный компрессор
Основным достоинством компрессора является, естественно, увеличение мощности двигателя транспортного средства. Эксперты считают механические нагнетатели несколько лучше турбированных, потому что двигатели, оборудованные ими, не имеют задержки реакции в ответ на нажатие водителем педали газа, потому что механические компрессоры приводятся в движение непосредственно от коленчатого вала двигателя. Турбокомпрессоры в свою очередь подвержены отставанию, так как выхлопные газы набирают скорость нужную для раскручивания турбин лишь после истечения некоторого времени.
Так как компрессор запускается с помощью коленчатого вала мотора, это немного уменьшает мощность силового агрегата. Компрессор увеличивает нагрузку двигателя, поэтому последний должен быть крепким настолько, чтобы выдерживать сильные взрывы в камере сгорания. Современные автопроизводители учитывают это условие и создают более сильные узлы для моторов, предназначенных для работы в паре с компрессором, что повышает стоимость автомобиля, а также стоимость его технического обслуживания.
В целом нагнетатели — это наиболее эффективный способ добавить двигателю транспортного средства лошадиных сил или мощности другими словами. Компрессор может добавить от 50 до 100% мощности, поэтому его часто устанавливают на свои авто гонщики и приверженцы высокоскоростной езды.
qvarto.ru
Как известно, мощность любого атмосферного двигателя сильно зависит от рабочего объема, а также является в достаточной степени ограниченной физическим рабочим объемом ДВС. Если просто, атмосферный мотор «затягивает» наружный воздух благодаря разрежению, которое возникает в результате движения поршней в цилиндрах.
При этом от количества поступающего воздуха напрямую зависит и количество топлива, которое можно в дальнейшем эффективно сжечь. Другими словами, чтобы сделать атмосферный двигатель мощнее, необходимо увеличивать рабочий объем цилиндров, наращивать количество цилиндров или комбинировать то и другое.
Еще одним действенным способом является подача воздуха в двигатель под давлением. В этом случае объем цилиндра и количество «горшков» можно не менять, при этом воздух нагнетается принудительно, что автоматически позволяет подать больше горючего и далее сжечь такой заряд топливно-воздушной смеси с максимальной отдачей.
Среди нагнетателей воздуха следует выделить турбонаддув и механический компрессор. Каждое из решений имеет как свои плюсы, так и минусы, при этом установить механический нагнетатель воздуха своими руками на практике вполне может оказаться несколько проще, чем грамотно выполнить работы по установке турбонаддува. Далее мы поговорим о том, можно ли поставить компрессор на двигатель своими руками и что нужно учитывать в рамках такой инсталляции.
Читайте в этой статье
Начнем с того, что установка любого типа нагнетателя (механический или турбонаддув) возможна как на инжекторном, так и на карбюраторном двигателе. В обоих случаях предполагается ряд доработок силового агрегата, однако установить турбину на двигатель несколько сложнее и дороже по сравнению с компрессором.
Становится понятно, что механический нагнетатель является более доступным способом повышения мощности двигателя, такое решение проще установить на мотор, причем работы можно выполнить даже самостоятельно. При этом общий принцип действия нагнетателя достаточно прост.
Устройство фактически можно сравнить с навесным оборудованием (генератор, насос ГУР или компрессор кондиционера), то есть агрегат приводится от двигателя. В результате работы механического компрессора воздух сжимается и поступает в цилиндры под давлением.
Это позволяет лучше продувать (вентилировать) цилиндры от остатков отработавших газов, в значительной степени улучшается наполнение цилиндра, количество воздуха в камере сгорания повышается, что делает возможным сжечь больше топлива и увеличить мощность двигателя.
Работа компрессора дает такой же результат, как и турбонаддув. Главным отличием является только то, что турбонагнетатель использует для вращения турбинного колеса энергию выхлопных газов, в то время как механический компрессор связан с коленвалом двигателя посредством ременной передачи. Естественно, такой тип привода несколько отнимает мощность у ДВС, однако плюсом является простота конструкции.Также компрессор имеет прямую зависимость от оборотов мотора. Чем сильнее раскручен двигатель, тем больше воздуха подается в камеры сгорания и, соответственно, увеличивается мощность. При этом нет ярко выраженного эффекта турбоямы (турболаг), который встречается на моторах с турбонаддувом. Турбояма проявляется в виде провала на низких оборотах, когда энергии выхлопа еще недостаточно для раскручивания турбины и создания необходимого давления для эффективной подачи воздуха в цилиндры.
Если говорить об установке механического компрессора на атмосферный карбюраторный или инжекторный двигатель, нужно понимать, что двигатель все равно нужно подготовить (учитывается изменение степени сжатия, осуществляются доработки «по железу», меняется прошивка ЭБУ на инжекторных моторах и т.д.).Другими словами, все работы выполняются комплексно, что в дальнейшем позволяет форсированному силовому агрегату успешно и стабильно работать без значительного сокращения его моторесурса. Теперь давайте рассмотрим некоторые особенности такой установки.
Начнем с того, что главной задачей является подбор механического нагнетателя, который будет соответствовать ряду требований (вес, габариты, производительность, режимы работы, особенности смазки, исполнение привода и т.д.).
Для этих целей можно приобрести компрессор от какого-либо автомобиля или же заказать готовый тюнинг-комплект для форсирования двигателя. Также отмечены случаи, когда нагнетатель изготавливался самостоятельно, однако такие самодельные решения достаточно редки, особенно на территории СНГ.
На практике зачастую устанавливают тюнинг-комплекты (турбо-Кит наборы), реже используют детали б/у, которые снимаются с других компрессорных автомобилей. Плюсом готового комплекта является то, что такой набор рассчитан для установки на конкретную модель автомобиля. Это значит, что вместе с компрессором поставляются крепежи, ремни, привод, воздуховоды, прилагается инструкция и т.д.
Единственным минусом можно считать относительно высокую цену проверенных предложений на рынке, тогда как более доступные по цене наборы могут иметь сомнительное качество и быстро выйти из строя.
Параллельно следует учитывать, что также необходимо доработать штатную систему охлаждения и топливоподачи с учетом изменившейся производительности силового агрегата. Если просто, форсирование двигателя при помощи компрессора предполагает то, что топлива за единицу времени нужно подавать больше. Для этого может понадобиться менять бензонасос, ставить боле производительные форсунки и т.д.Также не следует забывать о том, что большая мощность достигается за счет сжигания большего количества топлива. Закономерно, что выделение тепла в этом случае также сильно увеличивается, а мотор потребует более интенсивного охлаждения.
Сразу отметим, что установка нагнетателя воздуха вполне возможна своими руками, особенно если речь идет об использовании готового набора под конкретный двигатель. Также с учетом вышесказанного становится понятно, что хотя увеличение мощности двигателя при помощи механического компрессора вполне можно реализовать, при этом ошибочно полагать, что достаточно будет только поставить компрессор, после чего двигатель сразу станет намного мощнее.
Рекомендуем также прочитать статью о том, как форсировать двигатель автомобиля. Из этой статьи вы узнаете о доступном способе получения большей мощности путем увеличения рабочего объема двигателя и доработок отдельных элементов и узлов силового агрегата.На самом деле, для получения ярко выраженного эффекта силовой агрегат нужно дорабатывать, причем во многих случаях достаточно серьезно (производится расточка блока для увеличения рабочего объема, затем также увеличивается ход поршня путем замены коленвала, самих поршней и шатунов, меняются клапана, распредвалы и т.д.).
Простыми словами, атмосферный мотор сначала максимально форсируется, после чего на него дополнительно «навешивается» механический компрессор. Далее необходимо грамотно настроить такой ДВС. Для авто с карбюратором следует настраивать дозирующую систему, переделок может также потребовать впуск и выпуск. На инжекторных машинах операции схожие, при этом в ЭБУ сначала прописывается тюнинг-прошивка (чип-тюнинг), после чего происходит дополнительная обкатка и коррекция прошивки в режиме онлайн (прямо на ходу).Единственное, если давление наддува не выше 0.5 бара, штатную систему питания на многих авто можно не модернизировать. Также двигатель в этом случае может и вовсе не нуждаться в глубоком тюнинге. Ресурс «неподготовленного» мотора, само собой, после установки механического компрессора сократится, однако если давление наддува не будет высоким, такой двигатель вполне может нормально проработать достаточно долгий срок.
Читайте также
krutimotor.ru
Рис.4 Центробежный компрессор
Центробежные компрессоры являются наиболее эффективными и самым распространенными устройствами из всех систем принудительного повышения давления. Они компактные, легкие и устанавливаются на передней части двигателя, а не сверху. Они также издают характерный свист по мере роста количества оборотов двигателя, способный заставить случайных прохожих на улице поворачивать головы в сторону вашего автомобиля.
Monte Carlo и Mini-Cooper S – два автомобиля, которые доступны в версиях с компрессором. Любой из рассмотренных выше типов компрессоров может быть добавлен к транспортному средству как дополнительная опция. Несколько компаний предлагают комплекты, состоящие из всех необходимых частей для собственноручного дооснащения автомобилей компрессорами. Такие доработки также являются неотъемлемой частью культуры «машин для фана» (смешных машинок) и автомобилей из мира спорта «Fuel Racing». Некоторые производители даже включают компрессоры в оснащение своих серийных моделей автомобилей.
Далее мы узнаем обо всех преимуществах компрессора, установленного в ваш автомобиль.
Преимущества компрессора
Самое главное преимущество компрессора – это увеличение мощности двигателя, измеряемой в лошадиных силах. Добавьте компрессор к любому обычному автомобилю или грузовику, и он станет вести себя как автомобиль с двигателем большего внутреннего объема или просто как с более мощным двигателем. Но как узнать, какой из нагнетателей выбрать – механический компрессор или турбокомпрессор? Этот вопрос горячо обсуждался авто инженерами и энтузиастами, но, в целом, механические компрессоры имеют несколько преимуществ над турбокомпрессорами. Механические компрессоры лишены такого недостатка как лага (отставания) двигателя – термина, используемого для описания времени, прошедшего с момента нажатия водителем педали газа до момента ответа двигателя на это внешнее воздействие. Турбокомпрессоры, к сожалению, подвержены явлению отставания, постольку поскольку требуется некоторое время, прежде чем выхлопные газы достигнут скорости, достаточной для полноценного раскручивания крыльчатки турбины. Механические компрессоры не имеют такого лага, так как они приводятся в действие непосредственно от коленчатого вала двигателя. Одни компрессоры наиболее эффективны при работе в диапазоне низких скоростей вращения коленчатого вала, в то время как другие раскрывают весь свой потенциал лишь на высоких оборотах. Например, роторный и двухвинтовой компрессоры обеспечивают большую мощность на низких оборотах. Центробежные компрессоры, которые становятся все более эффективными по мере роста скорости вращения крыльчатки, обеспечивают большую мощность в диапазоне высоких оборотов.
Установка турбокомпрессора требует обширной переделки выпускной системы двигателя, в том время как механические компрессоры могут быть легко привинчены к передней части двигателя или сверху. Это делает их дешевле в установке и проще в эксплуатации и обслуживании.
Наконец, при использовании компрессора не требуется никакой специальной процедуры остановки двигателя. Это обусловлено тем, что они не смазываются моторным маслом и могут быть остановлены привычным образом. Турбокомпрессоры должны отработать на холостом ходу 30 секунд и более для того, чтобы дать возможность моторному маслу остыть. С учетом сказанного, для компрессоров имеет важное значение предварительный прогрев, так как они работают наиболее эффективно при нормальной рабочей температуре двигателя.
Компрессоры являются характерной составляющей частью двигателей внутреннего сгорания самолетов. Это имеет смысл, если учесть, что самолеты проводят большую часть своего времени на больших высотах, где значительно меньше кислорода доступно для сгорания. Внедрение компрессоров позволило самолетам летать на большей высоте без снижения производительности двигателя.
Компрессоры, установленные на авиационные двигатели, работают на основе тех же самых принципов, которые заложены в конструкцию автомобильных компрессоров. Компрессоры получают энергию непосредственно от вала двигателя и способствуют подаче в камеру сгорания смеси, находящейся под давлением.
Далее рассмотрим некоторые недостатки компрессоров.
Недостатки компрессоров
Самый большой недостаток компрессоров является также и их определяющей характеристикой: постольку поскольку компрессор приводится в движение коленчатым валом двигателя, он отнимает несколько лошадиных сил у двигателя. Компрессор может потреблять до 20 процентов общей выходной мощностью двигателя. Но так как компрессор способен прибавить до 46 процентов мощности, большинство автолюбителей склоняется к тому, что игра стоит свеч. Компрессор дает дополнительную нагрузку на двигатель, который должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать дополнительный импульс и более сильные взрывы в камере сгорания. Большинство производителей учитывают это и создают усиленные узлы для двигателей, предназначенных для работы в паре с компрессором. Это в свою очередь удорожает автомобиль. Компрессоры также дороже в обслуживании, а большинство производителей предлагают использовать высокооктановое горючее премиум класса.
Несмотря на свои недостатки, нагнетатели по-прежнему являются наиболее экономически эффективным способом увеличения количества лошадиных сил. Компрессор может дать от 50 до 100 процентов увеличения мощности, что делает его находкой для гоночных автомобилей, автомобилей, перевозящих тяжелые грузы, а также для водителей, желающих получить от вождения своего автомобиля новую порцию острых ощущений.
Источник: http://auto.howstuffworks.com/supercharger1.htm
www.exist.ru
Поводом к написанию этой статьи послужил один комментарий с вопросом и попавший ко мне неисправный агрегат от холодильника. Коментарий: После 10-15 секунд работы двигатель отключается,что может стать причиной?
Во времена СССР в производстве холодильников в основном использовались два типа мотор-компрессоров: ДХ и ФГ-0,100 (LS-08B). Зарубежные типы компрессоров здесь не рассматриваю, так как они не часто попадают в руки к самодельщикам. Ниже рассмотрим мотор-компрессор со стороны электротехники. Но сперва вкратце об устройстве компрессоров ДХ и ФГ и их отличиях.
Мотор-компрессоры ДХ и ФГ-0,100 различаются по подвеске. ДХ компрессор и двигатель закреплены жесткое кожухе, подвешенном на раме с пружинами. Компрессор и двигатель мотор-компрессора ФГ-0,100 подвешены на пружинах внутри кожуха, а кожух жестко закреплен на раме. По внутренней конструкции компрессорные установки тоже имеются различия.
Дополнительные фото и чертежи можно посмотреть тут: Мини — компрессор из холодильника (теория).
Компрессор поршневой, одноцилиндровый, с вертикально расположенной осью цилиндра. Возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре осуществляется при помощи кривошипно-шатунного механизма. Смазка трущихся частей принудительная при помощи масляного насоса ротационного типа. Компрессор приводится в действие электродвигателем типа ДХМ. Двигатель однофазный, асинхронный переменного тока для работы от сети напряжением 220 или 127 В 50 Гц. Номинальная частота вращения ротора 1500 об/мин. Ротор напрессован непосредственно на коренной шейке коленчатого вала, статор закреплен в кожухе мотор-компрессора. Герметичные проходные контакты, через которые осуществляется электропитание двигателя, впаяны в одну из крышек кожура. Кожух мотор-компрессора ДХ цилиндрической формы состоит из трубы, закрытой с торцов наглухо приваренными к ней крышками. Подвеска кожуха мотор-компрессора пружинная.
Мотор-компрессор ФГ-1,100 (LS-08B). Дополнительные фото можно посмотреть тут: Устройство компрессора ФГ-0,100.
Компрессор поршневой, одноцилиндровый, с горизонтально расположенной осью цилиндра. Поршень перемещается в цилиндре при помощи кулисного механизма. Смазка трущихся частей осуществляется под действием центробежной силы через наклонно просверленное отверстие в нижнем торце коренной шейки вала. Двигатель компрессора однофазный, асинхронный переменного тока, для работы от сети напряжением 220 В. Номинальная частота вращения ротора 3000 об/мин. Статор закреплен на корпусе компрессора, который опирается на три пружины, симметрично расположенные в кожухе по окружности. Кожух мотор-компрессора ФГ-0,100 имеет форму горшка, закрытого приваренной крышкой. Три штампованные площадки на крышке, расположенные над опорами мотор-компрессора, ограничивают его перемещение внутри кожуха и препятствуют соскакиванию мотор-компрессора с пружин подвески.
Мотор-компрессор ФГ-0,100 (LS-08B) выгодно отличается от мотор-компрессора ДХ меньшим уровнем шума при работе, а также своей компактностью. Первому благоприятствует внутренняя подвеска, второму — применение высокооборотного двигателя.
Статор является неподвижной частью двигателя. Он состоит из отдельных листов электротехнической стали, собранных в пакет. Вырезы, имеющиеся на внутреннем диаметре листа, необходимы для укладки обмоток. Обмоток две — рабочая и пусковая. Пусковая обмотка рассчитана на кратковременное включение лишь при запуске двигателя. Для повышения сопротивления ее выполняют из провода меньшего сечения, чем рабочую.
Для обмоток применяют провод марки ПЭВ-2 с высокопрочной лаковой (випифлекс) изоляцией, не растворяющейся под действием фреона и масла. Пропитывание обмоток лаками не допускается во избежание их растворения фреоном, а также отслаивания лака.
Витки обмоток в секциях скрепляют льняными нитками. Одни из концов рабочей и пусковой обмоток соединяют. Таким образом, обмотки имеют три выводных конца — рабочий, пусковой и общий конец обеих обмоток.
Для выводных проводников используют многожильные провода в хлопчатобумажном чулке с вплетенной цветной ниткой для отличия концов обмоток.
Обычно пусковое и защитное реле совмещено в одном корпусе. Пусковые реле электромагнитные, с соленоидными катушками, которые включены в цепь рабочей обмотки двигателя. В нормальном состоянии контакты пускового реле разомкнуты и замыкаются в зависимости от перемещения сердечника в магнитном поле катушки. Защитные реле токовые, с нагревательными элементами и биметаллическими пластинками, деформирующимися от нагрева током и воздействующими на контакты. Контакты защитного реле размыкающие.
Пусковое реле работает следующим образом. При включении холодильного агрегата в сеть по рабочей обмотке двигателя и катушке пускового реле, а также через замкнутую цепь защитного реле проходит большой ток короткого замыкания (ротор неподвижен). В результате возникающего магнитного поля якорь втягивается в катушку соленоида и через пружинку увлекает стержень вместе с планкой контактов, которые замыкаются с контактами. При замыкании контактов включается пусковая обмотка двигателя, в результате чего начинается разгон ротора. При вращающемся роторе ток снижается, напряженность магнитного поля катушки слабеет, якорь опускается своей массой и контакты размыкаются. Двигатель работает с включенной в сеть рабочей обмоткой.
Принципиальное устройство и схема включения пускового реле:
1 – соленоидная катушка: 2 — якорь; 3 — подвижные контакты; 4 — неподвижные контакты; 5 — стержень; 6 – пружина; РО – рабочая обмотка; ПО — пусковая обмотка; ПР — пусковое реле
Работа защитного реле заключается в следующем. При включении холодильника в сеть, когда ротор двигателя еще неподвижен, по замкнутой цепи защитного реле через нагревательный элемент и биметаллическую пластинку проходит большой ток короткого замыкания. При нормальном запуске двигателя и быстром разгоне ротора биметаллическая пластинка не успевает нагреться настолько, чтобы ее изгиб привел к размыканию контактов. Цепь защитного реле остается также замкнутой и при нормальном рабочем токе. Однако в случае повышения тока нагрев биметаллической пластинки приведет к размыканию контактов и отключению двигателя от сети.
Принципиальное устройство и схема включения защитного реле:
1 — нагревательный элемент; 2 — биметаллическая пластина; 3 — подвижный контакт; 4 — неподвижный контакт; РО — рабочая обмотка; ПО — пусковая обмотка; ЗР — защитное реле
Пускозащитное реле РТК-Х применяется для мотор-компрессоров с двигателями ДХМ-5 (220 В). По своим токовым характеристикам реле РТК-Х, взаимозаменяемо с реле РТП-1 для тех же двигателей. Оно монтируется на проходных контактах компрессорной установки. Пусковое реле РТХ-Х отличается от реле РТП-1 наличием двойного разрыва контактов, расположением контактов над соленоидной катушкой, а также меньшей массой сердечника, что способствует его бесшумному перемещению при размыкании контактов. Устройство защитного реле РТК-Х на 220 В отличается наличием дополнительного нагревательного элемента, благодаря чему улучшена защита пусковой обмотки двигателя и мотора в целом.
Устройство и схема включения пускозащитного реле РТК-Х: 1 — соленоидная катушка; 2 — якорь; 3 — стержень, 4 — планка подвижных контактов пускового реле; 5 — подвижные контакты; 6 — пружин а; 7 — неподвижные контакты пускового реле; 8 — нагревательный элемент цепи пусковой обмотки; 9 — нагревательный элемент цепи рабочей обмотки; 10 — подвижный контакт защитного реле; 11 — неподвижный контакт защитного реле; 12 — биметаллическая пластинка; 13 — упор контактодержателя; 14 – контактодержатель
Ниже фотографии реле РТК-Х выпуска времён СССР и Россия (чёрный и белый соответственно).
Далее фотографии реле РТП-1:
Расположение проходных контактов на кожухе и присоединение к ним выводных концов рабочей и пусковой обмоток у разных мотор-компрессоров разное.
Присоединение выводных концов обмоток можно определить при помощи тестера (или батареи 3336Л и лампочки на 4,5 В). Выводные концы обмоток определяют включением какого-либо из перечисленных приборов попеременно между каждой парой проходных контактов. При этом стрелка прибора будет отклоняться по-разному, в зависимости от сопротивления обмотки, включенной между конкретной парой контактов. При проверке выводных концов лампочкой, будет заметна разница по ее яркости.
Практическая часть. Необходимо демонтировать реле. Нарисовать схему расположения контактов на корпусе агрегата и обозначить каждый контакт условным порядковым номером. Далее проверить попеременно каждую пару проходных контактов и записать результаты в табличку. К паре контактов, между которыми будет наибольшее сопротивление (наименьшая сила тока или наименьшая яркость лампочки), присоединены выводные концы рабочей и пусковой обмоток, следовательно, оставшийся контакт — общий выводной конец обеих обмоток. Определив присоединение общего выводного конца обмоток, следует сравнить результаты проверки между этим контактом и остальными. Наименьшее сопротивление (наибольшая сила тока, наибольшая яркость лампочки) будет указывать на контакт, к которому подключен выводной конец рабочей обмотки, и следовательно, к оставшемуся контакту — выводной конец пусковой обмотки.
В моём случае получилось следующее. Эксперимент проводил на трёх одинаковых мотор компрессорах типа ДХ. Обозначил контакты условными номерами 1, 2 и 3, сделал замеры и записал полученные результаты в табличку:
Из полученных данных следует, что к проходному контакту 2 присоединен общий конец обмоток, к контакту 3 — конец рабочей обмотки и к контакту 1 — конец пусковой обмотки:
Теперь по подробнее о третьем мотор компрессоре (из-за которого и пришлось написать эту статью). Ситуация была следующей. При подаче питания на компрессор, он включался. Поработав не продолжительное время, около тридцати – сорока секунд (максимум минуту) выключался. И включение происходило только после того как, что-то щёлкнет в пусковом реле. Если запустить компрессор и через десять секунд выключить, а после выключения включить повторно, то уже при старте двигателя в блоке реле произойдёт щелчок и мотор выключится, а далее всё заново. После того как были сделаны измерения сопротивления обмоток электродвигателя стало ясно что рабочая обмотка имеет коротко замкнутые витки. Щелчки которые раздавался при остановки двигателя и его старте, были срабатывания реле защиты.
Третий мотор в утиль …
Всем удачи!!!
automotogarage.ru
Пару лет назад появилась потребность в серьёзном компрессоре. Тогда-же и посетила мысль что ДВС можно без основательных доработок превратить в компрессор. Поискав в интернете вышел на сайт Украинских самодельщиков _start-drive.com.ua/forum/index.php?topic=3615.2960
Где-то пол года назад решился. Забрал у друга безхозный шестёрочный мотор (от 41 москвича, от него же и радиатор, бачок расширительный).
Хорактеристика.
На 7атм качает около 800 литров.
Движок ваз-2106 1,6 литра.
Рессивер из газового баллона от газели 130 л.
Электромотор 7,5 кв/т 1500 об\мин, подключено всё к 380.
Шкивы 130 ведущий и 210 ведомый, 3 ручья профиль «Б».
Реле давления (прессостат) «Condor MDR 2/11 GFA AAAA 070A090» используется вместе с контактором.
Вместо свечи шарикоклапан, распредвал снят, цепь укорочена (т.к. задействована только звёздочка на коленвале и масленном насосе), переделан натяжитель, впуск осуществляется через впускные клапана (вместо штатных поставлены слабые пружинки) за счёт разряжения.
Основание сварил из профильной трубы 50х50 размер рамки 600х800, «перекладина» по середине, снизу на углах ножки высотой 50мм. Сделал специально чтоб поддон двигателя от пола был на некотором расстоянии
В качестве крепления ДВС к раме использовал сломаные токарные резцы, отрезал по длине и просверлил на 12,5 ,прикрутил к ДВС, накинул на раму, поставил для примерки вместе с электромотором, посмотрел чтоб ручьи на шкивах совпадали, приварил.
С головки блока был снят распредвал, рокера, маслосьёмные колпачки. На впуск задействованы штатные впускные клапана, на них были заменены пружины в — вместо двух жёстких поставлена одна (разрезанная на пополам с коромысла москвичёвского мотора (узам)) и на каждый клапан было сделано по пластиковой шайбочке толщиной 5мм (в качесве отбойника). На моём ДВС выпускные клапана не задействованы. Цепь ГРМ была укорочена и переделан натяжитель (т.е. теперь задействованы только звёздочка коленвала и маслянный насос). Маслянный канал в ГБЦ был заглушен — нарезал резбу на 6 и завернул болт.
Выпуск происходит через шариковый клапан.
У меня клапан с вставным седлом(у меня были в хозяйстве из нержавейки), как вариант подобрать внутреннюю обойму от подшипника, можно изменить чертёж и обойтись без сёдел. Внутрь так-же поставил пружину и настроил открытие на 1 атм.
Далее все клапана сводятся в «рампу» и уже с неё в рессивер (я использовал
латунные трубки с развальцовкой).
На рессивере в качестве запирающего клапана, стоит шариковый большего размера, без пружинки (седло снизу шарик вверху).
Реле давления (прессостат) поставил «Condor MDR 2/11» — подключено как управляющее пускателем (в гараже у меня 380, так что не пришлось связываться с кондёрами).
Охлаждение подцеплено всё по большому кругу, с расширительным бачком. Генератор снял, поставил ремень на 680 (натянут слабо, но помпу крутит).
П.С. Подчерпнул идею на _start-drive.com.ua/forum/index.php?topic=3615.2960
Изменено пользователем ofCroswww.chipmaker.ru
В связи с отсуствием трехфазной сети и присутствием необходимости компрессора производительностью 400-500 л/мин. и рабочим давлением 3-6 атмосфер решил приделать китайский двигатель к советскому компрессору. Компрессор (модель СО-7Б)купил за 500 гривен, китайский двигатель (Forte 200 новый)мощностью 6,5 л/с. 3400 об/мин.купил за 1400 гривен. Заказал у токаря шкив на двигатель диаметром 120мм. (родной шкив 130 мм) шкив меньшего диаметра в связи с большей частотой вращения коленчатого вала ДВС сравнительно с родным електрическим двигателем (4 киловатта 2880 об/мин). Следующий шаг — изготовил переходную плиту для ДВС ибо крепежные отверстия не совпадают. Пластина толщиной 10 мм размерностью 200х210 мм. с низу (крепление к ресиверу) вварено четыре шпильки 10 мм. сверху (крепление к ДВС) 4 шпильки 6 мм. Между ДВС и переходной плитой есть прокладка из резины от тракторной камеры для уменьшения вибрации. На ресивере были два маленьких металлических колеса которые я срезал а вместо них (к их остаткам впоперек ресивера) приварил швеллер 50 мм. к швеллеру приварил вместе со ступицами резиновые колеса от еще советского культиватора (мотыги) без камер. Колеса поставил значительно шире родных, с учетом того, чтобы можно было свободно ставить защитный кожух на шкивы. Ремень родной 1400 мм. Все собрал и начались сюрпризы. Первый и главный, что даже без давления в ресивере но одетом ремне, ДВС не заводился. Без ремня заводится с первого раза. Решил поставить натяжное устройство но посмотрев фотографии в инете убедился в отсуствии натяжного устройства на каком либо из самодельных или заводских компрессоров и засомневался в практичности идеи. Натяжное усложняет конструкцию. Поетому завел двигатель с ослабленым ремнеми натянул ремень вручную (тянул за двигатель) чтобы начал вращатся компрессор. После некоторой обкатки (минут 10) я заметил что сам компрессор стал проворачиватся намного легче чем сначала. До етого я вскрывал компрессор и ржавчины либо изношенности поршневой группы не заметил. Поменял масло компрессора на синтетическое 5W-40. После сделанного агрегат стал заводится с натянутым ремнем даже после полного охлаждения до минус 2.Завести двигатель даже с минимальным остаточным давлением в ресивере не удалось (мне ето и ненужно). На полном газу удалось достичь давления 7 кг/см. но после 4 кг/см. двигатель начинает вибрировать а после 5 кг/см. снижать обороты. Пожалел что не взял двигатель помощней лошадок на 8-10. Есть подозрение что двигатель после обкатки добавит мощность. Еще одна проблема — на выходе из компрессора вылетает масло. Первое подозрение — плохие кольца в сочетании с жидким маслом. Также не работают разгрузочные клапана ни основной ни аварийный. Завтра сниму почищу. Именно поетому проект считаю незаконченным. Аппарат получается симпатичный и автономный, можно регулировать частоту вращения коленвала (одновременно с перерегулировкой клапанов давления). Из недостатков: вибрирует как стиральная машина на отжиме, шумноват, нельзя использовать в помещении (угарный газ), ну и бензин дорогой.Главное преимущество — полная автономность а мне нужно работать в полевых условиях. Что касается фотографий то сделаю чуть позже. Если кто интересуется пишите на e-mail — постараюсь ответить. Изготовление агрегата заняло два дня интсрументы: сварочный аппарат, дрель,болгарка, ключи гаечные. Стоимость ориентировочно 2400 грн. Что смущает: излишняя производительность и малая мощность двигателя. Перспектива сделать еще один шкив двигателя на 100 мм. поменять малосемные кольца.
www.chipmaker.ru