Особливості конструкції компресорів.

Тема:Особливості конструкції компресорів.

Ідея компресорів стара як світ. Ще в 1900 роках пропонувалися такі пристрої, щоб збільшити потужність двигуна, за коштами нагнітання додаткового повітря в циліндри.

Приводний компресор (або нагнітач) - це вузол який встановлюється на двигун автомобіля, створює додаткове нагнітання повітря в камери згоряння, що при невеликої переробки вприскування палива дає додаткову потужність, іноді до 30%.

Зараз є багато конструктивних різновидів компресорів. Одні працюють використовуючи енергію відпрацьованих газів (ТУРБО), інші - використовуючи привід .

А саме ,компресори працюють від приводу, який не вимагає втручання в штатні системи двигуна, а саме в мастило і систему відпрацьованих газів, що дуже важливо! Така конструкція дійсно дуже проста - встановлюється прямий зв'язок з «коленвалом», що дозволяє відмінно взаємодіяти двигуну і компресору, при розгонах. Тобто ,чим вище обороти, тим швидше обертається «колінвал», а відповідно розкручує нагнітач! Завдяки такій взаємодії практично немає такого явища як «турбояма». Також додатковим плюсом можна відзначити відсутність роботи при високих температурах, як у ТУРБО варіантів, а це значить, що ресурс набагато збільшується - адже тут не потрібно остигати «турбіни».

Типи приводних компресорів

Розрізняють всього чотири види: - це роторні, гвинтові і відцентрові. Перші два варіанти нагнітають повітря за допомогою певних циліндричних роторів або «лопатей»,останній працює як кулер лопатями.

Роторні типи

Компресори, які застосовуються досить широко. Основний плюс це середня ціна, великий строк служби, висока частота подається, плавність і стабільність роботи, швидкий відгук на частоту обертання колінчастого вала.

Повітря в цій системі не стискається, воно як би заходить всередину, а далі в двигун його нагнітають лопаті, які зроблені у вигляді ротора. Тому вони отримали назву - компресор з зовнішнім стисканням. Мінусом є те, що при підвищенні тиску на впуску, падає ККД.

Будова найчастіше складається з двох роторів, на впускному і випускному вікні, дивимося фото. Знаходяться вони поперечно.

Недоліками цієї конструкції можна назвати:

1) ККД залежить від зазорів між валами та іншими деталями.

2) Найбільший нагрів з усіх інших типів.

3) Сильний шум і вібрацію валів.

4) Не особливо сильний тиск близько 0,7 бару максимум.

Якщо підвести підсумок стає зрозуміло, що цей тип далекий від ідеалу. Деякі можуть поставити запитання - а чому лопаті гвинтові? Тут є дві причини, перша це підвищення тиску повітря і друга зменшення шуму .

Гвинтовий тип

Це більш досконала і надійна конструкція нагнітача. Принцип роботи тут також простий - стиснення відбувається за рахунок зміни обсягу порожнин між корпусом і гвинтами обертання (своєрідними роторами). Повітря тут рухається по діагоналі. Великими плюсами цього варіанту є висока ККД до 85%, а також великий тиск повітря (від 1 бара і вище), досягається це великими оборотами іноді до 12 000 об. Саме через це можна зробити корпус більш мініатюрним. Потрібно сказати цей варіант через надійності і невеликого корпусу часто використовується на гоночних автомобілях.

Мінусами можна назвати тільки складну будову і ремонт, що збільшує ціну кінцевого продукту. Якщо такий приводний компресор виходить з ладу, то потрібно ремонтувати на спеціалізованих станціях, бажано виробника.

Як видно на конструкції два ротори, з зубчастими спіральними зубами. Їх профілі повністю відповідають один одному при зіткненні, що робить конструкцію дуже надійною.

Відцентровий компресор.

Найпоширеніші на двигунах внутрішнього згоряння, працюють за допомогою так званих лопатей або «лопаток». Якщо порівняти їх двома попередніми, то цей тип найкомпактніший з усіх, а також він простий в технології виготовлення, що здешевлює його кінцеву вартість. Найчастіше його можуть плутати з ТУРБО варіантом (який працює від вихлопних газів), через схожої конструкції, проте це зовсім неправильно, це два абсолютно різних пристрої.

Принцип будови - складається з вхідної частини, робочої (лопаті-лопатки) і дифузора, який може бути як лопатковий, так безлопаточний. Обов'язковий, для установки і повітрозабірник, зроблений у вигляді «равлика».

Повітря пройшовши через спеціальний фільтр (до речі, також обов'язковий, інакше вся пил буде всередині двигуна), потрапляє в спеціальний вхід яке поступово звужується (для мінімальних втрат повітря при підводі), далі йде до колеса. Робоча ж колесо встановлюється на спеціальному кріпленні, проте бували випадки, коли розміщувалося і на самому валу. Далі через механічну передачу (привід), зв'язується з коленвалом.

Такі варіанти найпоширеніші на наших вітчизняних авто (зокрема ВАЗ). Беруть їх за довговічність, невелику ціну, універсальність і компактність.

Мінусами таких компресорів є - низький ККД при малих обертах, зате на високих потужність двигуна може вирости до 30% від номіналу. При оборотах від 4000, тиск може досягати 0,5 - 0,6 бару.

• До основних переваг компресора заслужено відносять безперебійне і рівномірне згоряння робочої суміші. Це якісно впливає на правильність роботи всього двигуна і виключає ряд несправностей, які можуть потенційно виникнути в процесі експлуатації такого мотора.

• Компресор є окремим і незалежний пристрій в конструкції всього ДВС, що спрощує процес його демонтажу, обслуговування та проведення ремонтних робіт.

  Британський оплот компресорних двигунів - це Land Rover. Моделей з такими моторами у компанії кілька, але нас цікавить одна - це "заряджений" Range Rover Sport SVR, який в 2017 році переніс планове оновлення.

  
  Після рестайлінгу його компресорний V8 об'ємом 5 л форсували з 550 до 575 к.с. і 700 Нм. У компанії його називають найшвидшим продуктом Land Rover в історії: розгін до 100 км / год у нього займає 4,5 сек, а максимальна швидкість досягає 280 км / год. Причому важкий позашляховик виявився таким жвавим, що під час встановлення одного з рекордів швидкості обігнав Ferrari 458 Italia!

  

  На компресорних моторах ще катаються Chevrolet Camaro і Corvette. Якщо точніше, то Camaro ZL1 і Corvette Z06 використовують загальний 6,2-літровий V8 серії LT4, що розвиває 659 к.с. і 881 Нм.

  Найголовніший недолік - це те, що компресор можна встановити тільки на двигуни великого об'єму. Та й економічним такий двигун не назвеш.

Опрацюйте теорію та зробіть реферат або презентацію (6 слайдів) на тему: Система"Компрекс".