Mechanický kompresor motoru

Zařízení mechanického kompresoru

Mechanický kompresor je jedním z nejrůznějších tlakových systémů pro zvýšení výkonu motoru. Hlavním účelem použití takového kompresoru je vytvořit znatelně zvýšený tlak, který překračuje atmosférický tlak ve sběrném sacím potrubí motoru.

Kompresor se nazývá mechanický, protože má pohon přímo z klikové hřídele motoru. To je jeho hlavní rozdíl od jiného systému vstřikování vzduchu do válců pod tlakovým turbodmychadlem.

Mechanický kompresor se také nazývá kompresor (z anglického kompresoru). Mechanické kompresory mohou zvýšit výkon motoru až o 50%. Krouticí moment se zvýší na 30%. Nevýhodou mechanického kompresoru je zaslouží, že jeho provoz vyžaduje značnou spotřebu energie samotného motoru. Energie je vynaložena na pohon kompresoru a výkonový výkon dosahuje 30%.

Princip fungování mechanického kompresoru

Mechanický kompresor připomíná turbodmychadlo svým provozním principem. Kompresor, podobný turbíně, implementuje celý seznam vzájemně propojených funkcí.Převzdušňovač přitahuje vnější vzduch, stlačí jej a poté ho pumpuje do sacího systému motoru. Přívod vzduchu je realizován na základě výpalu vytvořeného v kolektoru. Pro vytvoření potřebného tlaku musí být mechanický kompresor otočen o vyšší rychlost před motorem. Vstřikování vzduchu do vstupu je způsobeno rozdílným tlakem v celém systému.

Vzduch, který kompresor komprimuje, ukazuje zvýšení teploty během komprese. To vede k poklesu jeho hustoty a výsledkem je odpovídající pokles úrovně tlaku. Systém mechanického zesilování je vybaven mezichladičem pro vyřešení tohoto problému. Intercooler je vzduchový nebo kapalný chladič, který kvalitativně chladí stlačený vzduch po průchodu kompresorem.

Zařízení pohonu mechanických kompresorů

Mechanický kompresor ICE může být strukturálně odlišný od jiných podobných řešení. Hlavní rozdíl od podobných systémů je často systém jeho pohonu. Kompresory mohou mít následující pohonné zařízení:

  • systém přímého pohonu, ve kterém je kompresor připojen přímo k přírubě klikového hřídele;
  • řemenové hnací zařízení, které zahrnuje různé typy polyklinických, ozubených nebo plochých řemenů;
  • řetězová jednotka (řetězec);
  • ozubená převodovka, která je chápána jako válcový reduktor;
  • Elektrický pohon, což znamená použití samostatného elektrického motoru;

Typy mechanických kompresorů

Podívejme se na jednotlivé typy mechanických kompresorů podrobněji. Tak pojďme. Moderní automobily mohou být vybaveny různými typy kompresorů. Nejběžnější jsou tři hlavní typy takových mechanických systémů:

  • kompresor (kořeny);
  • skříňový kompresor (Lysholm);
  • odstředivý kompresor;

Cisternový kompresor

Tento typ mechanického kompresoru je jedním z prvních vývojových trendů. Kompaktní kompresor je instalován na vozidlech od roku 1900. Ve světě je kompresor dobře známý jménem vynálezců tohoto systému – kořeny.

Moderní realizace konstrukce vačkového kompresoru vypadá tak, že kompresor má dvojici rotorů. Tyto rotory mohou mít tři nebo čtyři vačky a otáčet se navzájem.

Vačky jsou uspořádány tak, aby byly uspořádány spirálovitě po celé délce rotoru. Úhel zkroucení těchto čelistí je zvolen přesně tak, aby byla zajištěna nejvyšší účinnost vstřikování vzduchu, přičemž se bere v úvahu ztráty, které se vyskytují současně. Ve své obecné struktuře, jakož i principu akce připomínající vačkového kompresor převodovky olejové čerpadlo, který je instalován v systému vnitřního mazání spalovacího motoru.

Nasávaný vzduch je zachycen v vaček kompresoru na rotoru pohybuje ve vačkové prostoru a do prostoru mezi stěnami uzavřeného prostoru se stlačuje, a pak se provádí do injekce vstupního. Tento princip činnosti se nazývá vnější injekce.

Kompresory typu Roots se liší tím, že rychle vytvářejí potřebný tlakový tlak. Zvýšení tohoto tlaku je také souběžné se zvýšením otáček motoru klikového hřídele. V některých případech může kompresor vytvořit tlak, který překračuje požadovaný tlak. Výsledkem bude vzduchové kapsy v dopravním kanálu a efektivní poklesu přeplňování tlaku, což vede k celkovému snížení celkového výkonu pohonné jednotky v různých provozních režimech.

Aby se předešlo takovým negativním důsledkům, při použití mechanických kompresorů různých typů je nezbytně nutné dodatečné ovládání a regulace zvýšení tlaku. Boostní tlak je regulován dvěma způsoby:

  1. První metoda zahrnuje nastavení tlaku vypnutím kompresoru. Často se takový výlet objevuje pomocí elektromagnetické spojky;
  2. Druhá metoda zahrnuje obtok vzduchu během nepřetržitého provozu kompresoru. Vzduch se spíná pomocí obtokového ventilu;

Systémy mechanického natlakování jsou dnes vybaveny elektronickými obvody, které regulují takovou podporu. Komplexní řešení se skládá ze snímačů vstupního tlaku tlakového média, snímače ve vstupu, elektronických řídicích jednotek atd. Současně se používají četné výkonnostní mechanismy, včetně elektromechanických modulátorů obtokového ventilu, spojovacího elektromagnetu a dalších zařízení.

Kompresory jako jsou kořeny jsou poměrně drahé. To je způsobeno extrémně nízkými tolerancemi ve výrobním procesu.Takové kompresory ukazují zvýšené požadavky na čistotu vzduchu vstupujícího do kompresoru. Jakákoli kontaminace nebo cizí předměty ve sacím systému mohou snadno odpojit citlivý kompresor.

Kompresory tohoto typu mají značnou hmotnost a jsou charakterizovány vysokými hladinami hluku v jejich práci. Výrobci používají celou řadu účinných opatření pro snížení hluku, a to od zvláštního konstrukce trupu a končí u tlumičů desky, rezonátory, tlumiče, atd.

Mezi lídry ve výrobě Rootsova dmychadla může zvýraznit společnost Eaton, která se specializuje na výrobu chetyrehkulachkovyh oddělenými Víry Series turbodmychadlo zvýšenou účinnost (v překladu z angličtiny. To znamená, že „dvojité sérii víry“). Takové mechanické kompresory jsou pravidelně instalovány na sériových motorech Cadillac, Audi, Toyota. Existují motory, na kterých jsou vačkové hřídele integrální součástí systému spolu s turbodmychadly. Například stojí za zmínku motory rodiny TSI s dvojitým přeplňováním.

Šroubový kompresor

Kompresor šroubu je konstrukčně podobné řešení s kompresorem Roots.Takové kompresory mají ještě jméno jménem svého tvůrce a jsou nazývány kompresorem Lysholm.

Tento kompresor se skládá ze dvou speciálních rotorů. Na jednom rotoru jsou charakteristické výčnělky a na ostatních drážkách-drážky. Tyto rotory připomínají tvar kužele a vzduchové komory mezi rotory se zmenšují. To je zřejmé v případě, že sledujete délku rotoru. Přiváděný vzduch zachycuje šneky, pak se pohybuje a kontrahuje. Komprese nastává v důsledku otáčení šroubů.

Posledním stupněm je vstřikování stlačeného vzduchu do přívodního potrubí. Hlavní rozdíl mezi šroubového kompresoru vačky je taková, že kompresor poskytuje vnitřní tlakování. Mezi šneky se vstřikuje vzduch, což činí tuto metodu účinnější.

Tím, zápory šroubové kompresory rozhodně je jejich vysoká cena, která je mnohem větší než náklady na již není nejdostupnějších vačkových protějšky. Z tohoto důvodu jsou šroubová vrtule zřídka používána. Často jsou instalovány na masově drahých sportovních vozidlech nebo modely omezených řad.

Odstředivý kompresor

Co se týče odstředivého kompresoru, proces vstřikování vzduchu je realizován podle principu, který se podobá turbodmychadlu. Ve své podstatě má oběžné kolo. Kolo se otáčí velmi vysokou rychlostí a počet otáček může dosáhnout hodnoty 50000-60000 ot./min.

Kompresor pracuje podle následujícího principu, když je přiváděný vzduch nasáván kompresorem do centrální části kola. Kvůli odstředivé síle je vzduch veden podél listů zvláštního tvaru. Vzduch z oběžného kola vychází již při vysoké rychlosti, ale stále má nízký tlak.

Během výjezdu z kolečka prochází vzduch přes speciální difuzér, který má soustavu stacionárních lopatek umístěných kolem oběžného kola. Průtok vzduchu při vysokých otáčkách as nízkým tlakem po průchodu difuzorem prochází procesem přeměny a mění se na nízkou rychlost proudění vzduchu, avšak již s vysokým tlakem.

Stojí za zmínku, že odstředivé kompresory jsou nejběžnějším řešením mezi všemi kompresory mechanického typu.Mezi hlavní výhody rozlišovat jejich kompaktní rozměry, nízká hmotnost, účinnost, rozumnou cenu a vynikající příležitost pro různé varianty motoru hoře.

Nevýhody odstředivé kompresory obsahují silně výraznou závislost jejich výkonnosti na rychlosti otáčení klikového hřídele motoru. Vývojáři dnes zejména berou v úvahu tuto funkci. U odstředivých dmychadel se široce používají k řízení poměru přenos proměnné. Uvedený poměr převodový pohon na maximální úrovni potřebné, když motor pracuje při nízkých otáčkách, se použije minimální poměr při provozu při vysokých rychlostech.

Díky celé řadě funkcí, jako je například návrh Rootsova dmychadla a Lysholma namontována na vozidlech zajistit vysokou úroveň dynamiky při akceleraci a odstředivá dmychadla jsou nejúčinnější, když motor pracuje v režimu špičkového zatížení a maximální rychlost.

Použití mechanických kompresorů na automobilech

Použití mechanických kompresorů velká poptávka po luxusních vozů sériově vyráběných a na sportovních modelů.Kompresory se aktivně používají pro ladění automobilů. Většina sportovních vozů je vybavena mechanickým kompresorem nebo komplexním řešením, které zahrnuje jak mechanické, tak turbodmychadlo.

Rozšířená popularita mechanických kompresorů v oblasti ladění automobilových ICE vedla k tomu, že výrobci kompresorů nabízejí připravené sestavy pro instalaci kompresoru na atmosférický motor. Tyto sestavy obsahují kompletní seznam potřebných konstrukčních prvků pro cenově dostupnou instalaci na různých modelech motorů.

Nakonec bych chtěl dodat, že hromadně vyráběné hromadné automobily, zejména segment střední ceny, jsou spíše zřídka vybaveny mechanickými kompresory.

Líbí se vám tento příspěvek? Sdělte prosím svým přátelům: