Механический наддув двигателя своими руками: установка компрессора. Электродвигатель на компрессор
Двигатель с компрессором: устройство, преимущества и недостатки
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
Компрессор на атмосферный двигатель
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.
Как за счет компрессора происходит увеличение мощности 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.
Механический нагнетатель: устройство компрессора на двигатель автомобиля и принцип работы
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.
Виды механических компрессоров
Механические компрессоры, которые устанавливаются на двигатель внутреннего сгорания:
- роторный компрессор,
- двухвинтовой нагнетатель;
- центробежный компрессор;
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.
- Например, роторные компрессоры обычно имеют большие размеры и ставятся сверху на двигатель. В основе лежит большой ротор. При этом данное решение отличается меньшей эффективностью, чем аналоги, так как вес автомобиля сильно увеличивается и создается прерывистый поток воздуха со «всплесками», а не постоянный и стабильный.
- Двухвинтовой компрессор работает по принципу проталкивания воздуха через пару меньших по размеру роторов, похожих на червячную передачу. В результате работы воздух попадает в полости между лопастями роторов. Затем воздух сжимается внутри корпуса роторов.
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.
- Если рассматривать центробежный компрессор, это решение отличается от аналогов наличием крыльчатки, которая похожа на ротор. Крыльчатка сильно раскручивается, подавая воздух в корпус компрессора. При этом за крыльчаткой воздух движется с высокой скоростью, но еще находится под низким давлением.
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.
Преимущества и недостатки компрессора на двигатель
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.
- Теперь перейдем к недостаткам компрессоров. Главным минусом принято считать отбор мощности у двигателя, так как компрессор приводится от коленвала. На практике компрессор забирает до 20% мощности мотора. Получается, общая прибавка до 50% в реальности является фактическим увеличением мощности на 25-30%.
Рекомендуем также прочитать статью о том, как устроен турбонаддув. Из этой статьи вы узнаете об устройстве турбины и принципах работы данного решения, а также какую мощность обеспечивает турбина на двигателе. Также установка компрессора означает, что двигатель начинает испытывать более высокие нагрузки. Такой мотор должен быть изготовлен с использованием рассчитанных на такие увеличенные нагрузки частей, что позволяет реализовать необходимый запас прочности.
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.
Подведем итоги
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
Компрессор на двигатель своими руками: особенности тюнинга
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
Наддув двигателя механический: что нужно знать
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.
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.).Установка механического комперссора на двигатель: тонкости и нюансы
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.
Что в итоге
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
Электрооборудование мотор-компрессоров. Двигатели ДХ и ФГ. :: АвтоМотоГараж
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.
Мотор-компрессор ДХ.
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.
Электродвигатель компрессора.
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.
Пускозащитное реле
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:
Определение выводных концов обмоток
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
Приводной компрессор или нагнетатель воздуха. Установка своими руками
После того как я описал «форсировку» двигателя. Многие начали мне задавать вопрос о приводном компрессоре или нагнетателе воздуха. Ведь его реально можно поставить на наш родной ВАЗ. Сегодня я хочу рассказать про это устройство более подробно, а именно как он работает и можно ли его установить своими руками …
ОГЛАВЛЕНИЕ СТАТЬИ
Вообще идея компрессоров стара как мир. Еще в 1900 годах предлагались такие устройства, чтобы увеличить мощность двигателя, по средствам нагнетания дополнительного воздуха в цилиндры. Давайте выведу небольшое определение.
Приводной компрессор (или нагнетатель) – это узел который устанавливается на двигатель автомобиля, создает дополнительное нагнетание воздуха в камеры сгорания, что при небольшой переделки впрыска топлива дает дополнительную мощность, иногда до 30%.
Если сказать простыми словами, что получается – чудес, как говорится не бывает, если хотите увеличить мощность значит нужно сжигать больше топлива, однако чтобы его эффективно окислять ему нужно больше кислорода. Если утрировать этим то и занимается компрессор. То есть вы увеличиваете подачу топлива, например — ставите новую прошивку в ЭБУ, устанавливаете компрессор и получаете – мощность. Все просто.
ТУРБО – НЕ ТУРБО
Если кратко, то сейчас есть много конструктивных разновидностей компрессоров. Одни работают используя энергию отработанных газов (ТУРБО), другие — используя привод (НЕ ТУРБО). Именно про вторые мы сегодня и будем говорить. Кстати что лучше турбина или компрессор можете почитать по ссылке.
Если разобрать конструкцию таких узлов, то можно выявить определенное сходство строения. А именно такие компрессоры работают от привода, который не требует вмешательства в штатные системы двигателя, а именно в смазку и систему отработанных газов, что очень важно! Такая конструкция действительно очень проста – устанавливается прямая связь с «коленвалом», что позволяет отлично взаимодействовать двигателю и нагнетателю, при разгонах. То есть чем выше обороты, тем быстрее вращается «коленвал», а соответственно раскручивает нагнетатель! Благодаря такому взаимодействию практически нет такого явления как «турбояма». Также дополнительным плюсом можно отметить отсутствие работы при больших температурах, как у ТУРБО вариантов, а это значит, что ресурс намного увеличивается – ведь здесь не нужно остывать «турбине», то есть не обязательны «турботаймеры» или «бустконтроллеры», просто глушим машину и работа прекращается. Сайт autoflit.ru рекомендует действовать точно также. Кому интересно заходите.
Типы приводных компрессоров
Настало время поговорить про устройства именно «приводных версий». Сейчас различают всего три вида: — это роторные, винтовые и центробежные. Первые два варианта нагнетают воздух при помощи определенных цилиндрических роторов или «лопастей», последний работает как кулер, то есть нагнетает лопастями.
Роторные типы
Компрессоры, которые применяются достаточно широко. Основной плюс это средняя цена, большой строк службы, высокая частота подаваемого воздуха, плавность и стабильность работы, быстрый отклик на частоту вращения коленчатого вала.
Воздух в этой системе не сжимается, он как бы заходит внутрь, а дальше в двигатель его нагнетают лопасти, которые сделаны в виде ротора. Поэтому они получили название – компрессор с внешним сжатием. Минусом является то, что при повышении давления на впуске, падает КПД.
Строение чаще всего состоит из двух роторов, на впускном и выпускном окне, смотрим фото. Располагаются они поперечно.
Недостатками этой конструкции можно назвать:
1) КПД зависит от зазоров между валами и другими деталями.
2) Самый большой нагрев из всех других типов.
3) Сильный шум и вибрацию валов.
4) Не особо сильное давление около 0,7 бара максимум.
Если подвести итог становится понятно, что этот тип далек от идеала. Некоторые могут задать вопрос — а почему лопасти винтовые? Тут есть две причины, первая это повышения давления воздуха и вторая уменьшения шума (хотя помогает мало).
Винтовой тип
Это более совершенная и надежная конструкция нагнетателя. Принцип работы здесь также прост – сжатие происходит за счет изменения объема полостей между корпусом и винтами вращения (своеобразными роторами). Воздух здесь движется диагонально. Большими плюсами этого варианта является высокое КПД до 85%, а также большое давление воздуха (от 1 бара в выше), достигается это большими оборотами иногда до 12 000 об. Именно из-за этого можно сделать корпус более миниатюрным. Нужно сказать этот вариант из-за надежности и небольшого корпуса часто используется на гоночных автомобилях.
Минусами можно назвать только сложное строение и ремонт, что увеличивает цену конечного продукта. Если такой приводной компрессор выходит из строя, то нужно ремонтировать на специализированых станциях, желательно производителя.
Как видно на конструкции два ротора, с зубчатыми спиральными зубьями. Их профили полностью соответствуют друг другу при соприкосновении, что делает конструкцию очень надежной.
Центробежный тип
Самые распространенные на двигателях внутреннего сгорания, работают при помощи так называемых лопастей или «лопаток». Если сравнить их двумя предыдущими, то этот тип самый компактный из всех, а также он прост в технологии изготовления, что удешевляет его конечную стоимость. Зачастую его могут путать с ТУРБО вариантом (который работает от выхлопных газов), из-за схожей конструкции, однако это совсем неправильно, это два совершенно разных устройства.
Принцип строения – состоит из входной части, рабочей (лопасти-лопатки) и диффузора, который может быть как лопаточный, так безлопаточный. Обязателен, для установки и воздухозаборник, сделанный в виде «улитки».
Воздух пройдя через специальный фильтр (кстати, также обязателен, иначе вся пыль будет внутри двигателя), попадает в специальный вход которое постепенно сужается (для минимальных потерь воздуха при подводе), далее следует к колесу. Рабочее же колесо устанавливается на специальном креплении, однако бывали случаи, когда размещалось и на самом валу. Далее через механическую передачу (привод), связывается с коленвалом.
Такие варианты самые распространенные на наших отечественных авто (в частности ВАЗ). Берут их за долговечность, небольшую цену, универсальность и компактность.
Минусами таких компрессоров является – низкий КПД при малых оборотах, зато на высоких мощность двигателя может вырасти до 30% от номинала. При оборотах от 4000, давление может достигать 0,5 – 0,6 бара.
Установка компрессора на ВАЗ
Что и говорить, в основном наш отечественный рынок состоит из продукции АвтоВАЗ, именно с него начинают молодые «тюнеры», поэтому самый распространенный вопрос – а можно ли установить на ВАЗ?
Конечно можно, причем последний — центробежный тип зачастую уже идет полным комплектом, для установки именно на наши автомобили, то есть так называемый «КИТ набор».
Монтирование системы достаточно простое. Однако для начала нужно установить увеличенную прокладку между блоком и головкой блока. Так советует производитель. Далее утрированная схема подключения:
1) Настраиваем фильтр воздухозаборника.
2) Крепим корпус на кронштейн
3) Подключаем приводу коленвала.
4) Закрепляем приводной ремень
5) Пользуемся.
Сейчас небольшое видео для понимания.
Что можно добиться — как я писал выше, на высоких оборотах давление может достигать 0,5 — 0,6 бара. Если правильно настроить впрыск топлива прошить ЭБУ, либо перенастроить карбюратор, то можно добиться 30% на верхах! Это очень существенно.
На этом буду заканчивать, думаю моя статья была вам полезна.
avto-blogger.ru
Электродвигатели компрессоров - Справочник химика 21
Якорные подшипники качения электродвигателей компрессоров [c.20]
Якорные подшипники скольжения электродвигателей компрессоров [c.20]
Техническая характеристика оппозитных компрессоров с приводом от электродвигателя через коленчатый вал представлена в табл. 22. Если раньше применялись компрессоры вертикального или углового типа, то более поздние модели имеют горизонтальную или У-образную конструкцию. Наиболее распространенным приводом для газовых компрессоров является газовый двигатель или синхронный электродвигатель. Компрессоры с приводом от газового двигателя предназначены для сжатия и транспортировки естественных или нефтяных газов различного химического состава. По сравнению с поршневыми компрессорами других [c.58]
В крупных компрессорных установках показания всех контрольно-измерительных приборов компрессоров передаются дистанционно на центральный щит. Сюда же поступают показания электрических приборов, контролирующих мощность, потребляемую электродвигателями компрессоров, а также показания расходомеров компрессоров. [c.373]Электродвигатели компрессоров и насосов сблокированы с вытяжной вентиляцией. Включение в работу насосов и компрессоров происходит через 15 мин после начала работы вентиляторов. Исключается работа оборудования при невключенной вентиляции, При неисправности рабочей вытяжной вентиляции включается аварийная. [c.196]
Общий перегрев всасываемого пара в РТО и встроенном электродвигателе компрессора [c.28]
Контролировать количество заправленного хладагента можно также через уровнемеры (смотровые стекла), установленные на жидкостной линии, однако одновременно следует определять рабочие параметры системы (сила тока, потребляемого электродвигателем компрессора, степень перегрева и т.д.). Попытка заправить систему до уровня, при котором смотровое стекло окажется полностью залитым хладагентом, может привести к перегрузке системы. [c.75]
На крупнотоннажных авторефрижераторах применяют иногда небольшой автономный дизель-генератор для выработки электроэнергии и питания ею электродвигателя компрессора. [c.307]
Вдобавок к этому электродвигатель компрессора начнет потреблять больший ток, в результате компрессор будет иметь тенденцию к дополнительному нагреву. [c.130]
Энергия, которую потребляет приводной электродвигатель компрессора из электросети, зависит, главным образом, от величины давления нагнетания, препятствующего подъему поршня в цилиндре во время такта сжатия паров (см. раздел 10. Влияние величины давления нагнетания на силу тока, потребляемого электромотором компрессора). [c.136]
Заметим, что большинство встроенных электродвигателей компрессоров сгорают в момент запуска, когда пусковой ток наиболее значителен. [c.169]
В этом случае, хотя ТРВ закрыт, если точка МОР пройдена, горячий газ может вызвать подъем давления в испарителе гораздо выше этой точки, следствием чего будет значительная перегрузка электродвигателя компрессора и его отключение предохраняющим устройством. [c.241]
С — компрессор ) —делитель —теплообменник и вход в делитель / —выход обогащенного и обедненного потоков Л/— электродвигатель компрессора 5 — бетонный фундамент ступени [3.181] [c.132]
Выводы из уравнений, полученные прп анализе уравнения для капитальных затрат на ступень и на ее основные узлы, подтверждаются при сравнении с представленным в работе [3.209] распределением полных капитальных затрат по каждому из узлов стз пени для двух проектируемы. в США больших заводов разделительной мощностью 8,75 и 17,5-10 кг ЕРР/год. Показатель при и для полных капитальных затрат / по формуле (3.209) получается равным 0,66. Показатели при мощности на валу компрессора ступени вычисленные по данным двух заводов для основных узлов ступени (столбец 9 табл. 3.7), отлично согласуются с значениями /г,-, рассчитанными по данным о ступенях малого и большого размеров на меньшем из заводов, за исключением показателей для электродвигателей компрессора (что может быть обусловлено различиями в их конструкции). Значения по- [c.154]
Программа форсирования потребления электроэнергии каскадами ( UP). Для полного использования возможностей, предоставляемых усовершенствованием пористых фильтров и компрессоров по программе IP, следует увеличить массовые потоки гексафторида урана. Для этого необходимо повысить мощность электродвигателей компрессоров. Например, мощность электродвигателя на валу компрессора ступени самого большого размера должна быть увеличена от 1600 [3.268] до примерно 3100 кВт [3.276]. При таком увеличении потребляемой мощности необходимо форсировать систему электропитания (кабели, трансформаторы), системы теплоотвода (градирни, вентиляцию) п технологическое оборудование (например, приборы, электродвигатели и валы компрессоров), т. е. [c.170]
Пропорционально изменению индикаторной мощности происходит увеличение мощности, потребляемой электродвигателем компрессора. [c.294]
Несмотря на наличие в этом помещении сложной системы газовых компрессоров и обвязочных трубопроводов, работающих в условиях повышенной коррозии и высокого давления (32 МПа), класс указанного выше помещения необоснованно был установлен В-16, вместо ранее принятого класса В-1а по ПУЭ. Снижение класса помещения обосновывалось ПУЭ, допускающими такое снижение при устройстве дублирующих вентиляционной систем и автоматической сигнализации о загазованности помещения. В приведенном случае осуществление этих дополнительных требований не могло исключить образование взрывоопасной газовоздушной смеси в количестве, достаточном для возникновения взрыва, сопровождаемого разрушением здания. Однако не были приняты меры по устранению источников воспламенения электрооборудование не соответствовало действительному классу помещения В-1а/4А электродвигатели компрессоров и их вспомогательных механизмов, механиз MOB открывания фрамуг аэр,ационного фонаря, электроосветительная армату ра, межцеховая сигнализация и другие устройства не соответствовали категории взрывоопасной смеси (ВЧА). [c.15]
Маноконтроллер для защиты компрессора от недопустимого повышения давления нагнетания имеет силы юн, действующий на общий механизм и контакты для выключения электродвигателя компрессора при повышении давления для аммиачных машин 16—19 кг/сж , а фреоновых (фреон-12) — около 12 кг/сж . [c.156]
Электродвигатель компрессора устанавливается на фундамент с проверкой параллельности осей валов путем натягивания струны около маховика компрессора и шкива электродвигателя. При правильной установке валов должно быть с двух сторон равное расстояние между струной, маховиком и шкивом. Параллельность валов [c.223]
Автоматическое регулирование температуры воздуха в кондиционируемых помещениях осуществляется термостатами, которые включают электродвигатель компрессора при повышении температуры воздуха до установленного предела и выключают его при понижении ее. При таком регулировании вентиляторы кондиционеров работают без перерыва. [c.403]
В систему контроля и управления входят щит с установленными на нем манометрами приборы местного контроля устройство, позволяющее плавно вручную изменять производительность путем отжима пластин всасывающих клапанов цилиндров I и IV ступеней. Система контроля предусматривает сигнализацию и защиту компрессора по отдельным параметрам. Управление электродвигателями компрессора и вспомогательных агрегатов осуществляется по месту вручную с помощью индивидуальных кнопок управления. [c.25]
Измерение мощности электродвигателя компрессора производится С помощью астатических ваттметров класса 0,5. Ваттметры подсоединяются к цепям вторичной коммутации трансформаторов тока и напряжения класса 0,2 при этом учитывается значение коэффициентов трансформации тока и напряжения. Трансформаторы тока для различных двигателей могут иметь разные коэффициенты трансформации, зависящие от мощности двигателя компрессора и потребляемого им тока. В цепях же вторичной коммутации величина тока всегда одна — 5А. Таким образом, коэффициент трансформации тока определяется только первичным током, на который рассчитан трансформатор. [c.76]
Система автоматизации обеспечивает измерение основных параметров, отключение электродвигателя компрессора в случае превышения допустимых значений параметров и выдачу информации о причине аварии. [c.17]
В начальный период работ над проблемой разделения изотопов химически агрессивный гексафторид урана представлял собой вещь в себе и преподносил исследователям неприятные сюрпризы при пуске диффузионных каскадов. Например, вследствие высоких коррозионных потерь гексафторида урана, особенно в полостях электродвигателей компрессоров, в 1948 году вышла из строя технологическая линия первого обогатительного завода Д-1 (ныне — Уральский электрохимический завод). Трудами большого отряда химиков Института Курчатова и Уральского электрохимического завода свойства гексафторида урана постепенно были изучены и на сегодня стали известны, пожалуй, лучше, чем свойства воды. Познание химии гексафторида урана не только обеспечило надёжную работу диффузионных, а затем и центробежных разделительных каскадов, но и позволило применить это вещество в других областях. В частности, появились две интересные идеи использовать этот газ с целью получения оружейного плутония. [c.173]
В планируемом заводе США 24,4% всех капиталовложений в сумме 1,2 млрд. долл. составляют фиксированные затраты вспомогательного характера 3,4 /о на инженерные сооружения, 9,2 % на выплату процентов в период строительства и 11,8% на непредви-денные расходы. Расходы на запасные части составляют 2—5% стоимости основного оборудования (от 18 до 45 млн. долл.). Электродвигатели компрессоров потребляют 95—97% из 2430 МВт электрической мощности заво,[а. [c.155]Увеличение уровня давления на существующем заводе. При сохранении в ступени объемных потоков (и тем самым оптимизированных значений свободно выбираемых переменных) массовые потоки возрастают пропорционально увеличению уровня давлений. Поскольку коэффициент разделения пористых фильтров уменьшается, приращение AU отстает от приращения уровня давлений. Основными узлами ступени, подлежащими модернизац[[и, в этом случае будут электродвигатели компрессоров п системы теплоотвода и электроснабжения, которым соответствует лишь 1/4 капитальных затрат (см. табл. 3.8). Этот способ можно применять для низких приращений разделительной мощности. [c.164]
Примером сигнализации и блокировки на экспериментальной установке может служить схема (рис. У.22) отключения электродвигателя компрессора I каскада сжатия (высоког о давпения) в случаях понижения уровня в газгольдере ниже нижнего предела и давления во всасывающей линии компрессора, а также превышения давления после компрессора. Уровень в газгольдере 1 контролируется дифманометром 3 типа ДМ с максимальным Перепадом давпения 13,3 кПа (100 мм Н ). Перепад давления зависит от расположения бачков 2, подвижного и неподвижного. [c.161]
Прессостат, регулирующий производительность компрессора путем периодического пуска и остановки его, при повышении давления всасывания вызывает сжимание сильфона, который давит на угловой рычаг, поворачивает его вокруг оси по часовой стрелке и преодолевает сопротивление пружины. При этом тяга перемещается вниз, увлекает контактную пластинку, замыкает контакты электродвигателя компрессора и пускает его в ход. Для предохранения контактов от обгорания плавное перемещение сильфона посредством магнита преобразуется в быстрое замыкание контактов. При уменьшении давления сильфон расширяется, угловой рычаг поворачивается против часовой стрелки и тяга нажимает на контактную пластинку. При этом контакты размыкаются, электродвигатель и компрессор останавливаются. Прессостат, регулируя производительность компрессора, создает преры висту ю работу его с соответствующим изменением давлений в испарителе и конденсаторе при незначительных жолебаниях температур охлаждаемого объекта. [c.155]
На ряде химических комбинатов интенсифицирована работа мощного тихоходного горизонтального двухрядного шестиступенчатого компрессора 2ШЛК-1420 за счет увеличения скорости вращения коренного вала. Перевод компрессора типа 2ШЛК-1420 на форсированный режим работы с повьппенным числом оборотов коренного вала осуществляется путем изменения числа полюсов обмоток статора И ротора электродвигателя компрессора с 48 до 40, в результате чего частота вращения увеличивается с 2,1 об/с (125 об/мин) до 2,5 об/с (150 об/мин). [c.137]За время сравнительных испытаний было проведено 7. опытов при различном давлении газа на всасывании компрессора. Расход охлаждаемой воды на газоохладители во всех опытах поддерживался постоянным. Мощность, развиваемая рекуперацйонной турбиной, также поддерживалась постоянной. Последнее весьма существенно, поскольку лишь в этом случае изменение мощности электродвигателя компрессора точно равно изменению мощности, потребляемой компрессором, и изменение удельного расхода электроэнергии на компримирова-Еие газа определяется с наименьшей погрешностью. [c.152]
Ремонтировать каждый компрессор в отдельности можно при работающей установке и при ее полной остановке. Перед ремонтом отключают заглушками трубопроводы на линиях воздуха, отключают электродвигатели компрессора и масляного часоса на щите подстанции. Насос, подлежащий ремонту, отключают от всех подводящих трубопроводов с помощью задвижек и путем установки заглушек. Корпус насоса-освобовдают 0 продукта. Электродвигатели насоса и компрессора должны быть обесточены, а на их пусковых устройствах повешен плакат "Не включать - работают люди". При подготовке парового поршневого насоса и насоса с приводом от паровой турбины необходимо ставить заглушки также на линиях острого и мятого пара. [c.51]
chem21.info
Электродвигатель мотор-компрессора
Электродвигатель предназначен для создания крутящего момента на коленчатом валу компрессора.
Рис. 2.12. Двигатель мотор-компрессора. Составные части.
Узел двигателя состоит из следующих элементов: электродвигателя (1), прессшпановой прокладки (2), малой (ведущей) шестерни (3), которая фиксируется на валу электродвигателя с помощью шпонки (7), упорной шайбы (4) и пластинчатой шайбы (5), а также двух болтов (6).
Электродвигатель ДК-408В представляет собой четырёхполюсную коллекторную машину постоянного тока с напряжением питания 750 В мощностью 4,5 кВт и частотой вращения якоря (вала двигателя) 1500 об/мин.
Редуктор мотор-компрессора
Редуктор предназначен для уменьшения частоты вращения коленчатого вала компрессора при передаче на него крутящего момента с вала электродвигателя при одновременном увеличении крутящего момента на коленчатом валу.
Рис. 2.13. Редуктор мотор-компрессора.
Редуктор выполнен в виде четырех косозубых цилиндрических шестерен. Шестерня (3) находится на валу электродвигателя и является ведущей, а шестерня (4) — на коленчатом валу компрессора и является ведомой. Шестерни (1) и (2) служат в качестве промежуточного звена и располагаются на отдельном эксцентриковом валу, ось которого находится ниже осей двух основных валов — электродвигателя и коленчатого вала компрессора. При этом с шестерней (3) входит в зацепление шестерня (2), а с шестерней (4) — шестерня (1).
Общее передаточное число редуктора — 3,9.
Примечание: Передаточным числом редуктора называется отношение частоты ведущего вала к частоте ведомого, т.е. отношение частоты вращения вала электродвигателя к частоте вращения коленчатого вала компрессора.
Компрессор. Общее описание
Компрессор предназначен для непосредственного сжатия поступающего воздуха.
По устройству и принципу работы мотор-компрессор: • Поршневой, с кривошипно-шатунным механизмом. • С горизонтальным расположением цилиндров. • Двухцилиндровый. • Однорядный. • Воздушного (естественного) охлаждения. • Простого действия. • Одноступенчатого сжатия. • Низкого давления. • Малой производительности.
Режим работы — повторно-кратковременный с продолжительностью включения до 50 %.
Примечание: Производительностью называется количество сжатого до давления нагнетания воздуха, которое создает компрессор за единицу времени (л/мин).
Основные технические характеристики: • Давление нагнетания — не более 8,2 АТ. • Производительность расчетная — 700 л/мин. • Производительность (эффективная) — не менее 420 л/мин. • Частота вращения коленчатого вала (номинальная) — 385 об/мин. • Потребляемая мощность (мощность, затрачиваемая на вращение коленчатого вала компрессора) — 3,7 кВт. • Диаметр цилиндра — 112 мм. • Ход поршня — 92 мм. • Направление вращения коленчатого вала (если смотреть со стороны электродвигателя) — по часовой стрелке. • Масса мотор-компрессора в сборе — 313 кг, из них компрессор вместе с редуктором — 104 кг.
Устройство компрессора
Компрессор представляет собой картер (корпус) (рис. 2.14), в котором в двух шариковых подшипниках вращается двухколенный коленчатый вал (1). Подшипник (2) вмонтирован в кольцевую расточку торцевой стенки внутри картера, а подшипник (12) — в съемную крышку (8), которая крепится к картеру с торца через прессшпановую прокладку (10) четырьмя болтами и имеет прилив в виде втулки под болт подвески, а также штуцер, закрываемый пробкой (11), необходимый для вентиляции картера. Внутренние кольца подшипников (вместе с ведомой шестерней (4)) поджимаются упорными шайбами (5), а их болты (7) контрятся пластинчатыми шайбами (6). Внешнее кольцо подшипника (12) фиксируется в крышке (8) с помощью стопорного кольца (9).
Рис. 2.14. Коленчатый вал и опорные подшипники.
К каждой шейке коленчатого вала крепится (рис. 2.15) шатун (21), имеющий разъемную головку (18), скрепляющуюся двумя шатунными болтами (15) через прокладки (16) и разбрызгиватель (17). Болты завинчиваются гайками (19) и стопорятся шплинтами (20). При сборке нижней головки используются направляющие штифты (22). Нижняя головка в сборе с заливкой (23) представляет собой нижний шатунный подшипник. В верхнюю головку шатуна (14) запрессовывается бронзовая втулка (13), являющаяся верхним шатунным подшипником для поршневого пальца, при помощи которого поршень соединяется с шатуном.
Рис. 2.15. Составные части шатуна.
Каждый поршень (1) (рис. 2.16) с внешней стороны имеет четыре кольцевых канавки (ручья) для четырех поршневых колец. Из них ближайшие к днищу поршня предназначены для компрессионных колец (2), изготовленных из чугуна, а две других канавки используются для маслосъемных колец (3), выполненных из капрона или алюминиевого сплава. Одно из этих колец устанавливается сразу за двумя компрессионными, а второе маслосъемное кольцо размещается на юбке поршня. Требуемая упругость маслосъемных колец обеспечивается волновыми пружинными эспандерами (6), которые закладываются в канавки поршня под кольца. Подвижное соединение шатуна с поршнем обеспечивается установкой поршневого пальца (4), который фиксируется двумя стопорными кольцами (5).
Рис. 2.16. Поршень компрессора.
Оба поршня размещаются в блоке цилиндров (4) (рис. 2.17), который крепится к картеру шестью шпильками М14 (1) через прессшпановую прокладку (2) с использованием двух направляющих штифтов (3). На шпильки навинчиваются гайки (6) с пружинными шайбами (5).
Рис. 2.17. Блок цилиндров.
Блок цилиндров завершается крышкой клапанной коробки (17), между нею и блоком цилиндров размещается сама клапанная коробка (9). Крепление крышки и клапанной коробки к блоку цилиндров производится шестью шпильками М16 (7) через уплотнительные прокладки (8) и (15), изготовленные из прессшпана или паронита с использованием направляющего штифта (16). На шпильки навинчиваются гайки (19) с пружинными шайбами (18).
Крышка клапанной коробки изнутри разделена на две обособленных полости — всасывающую, находящуюся снизу и заканчивающуюся снаружи входным штуцером (А) и нагнетательную, находящуюся сверху и заканчивающуюся снаружи выходным штуцером (В). Крышка и блок цилиндров с внешней стороны снабжены ребрами для усиления теплоотдачи.
Примечание: При вращении коленчатого вала шатунная шейка совершает круговое движение, так же, как и нижняя головка шатуна. При этом верхняя головка шатуна и поршни совершают возвратно-поступательное движение. Движение, которое совершает шатун в целом, называется плоским.
Клапанная коробка
Клапанная коробка представляет собой две стальных плиты (1), между которыми в углублениях размещаются двенадцать стальных упругих пластин (3). Каждый клапан образует группа из трех пластин — таким образом, каждый цилиндр компрессора снабжен одним блоком из трех всасывающих клапанов (снизу) и одним блоком из трех нагнетательных клапанов (сверху). Фиксация пластины между плитами осуществляется при помощи шпонок (2). Сами плиты соединяются между собой посредством двух винтов (4) с гайками (5).
Рис. 2.18. Узел клапанов.
Работа клапанов
Рис. 2.19. Работа клапанов.
При неработающем компрессоре (рис. 2.19) его поршни (3) неподвижны, пластины всасывающего (1) и нагнетательного (2) клапанов занимают свободное (вертикальное) положение. При работе компрессора работу каждого цилиндра можно разделить на два такта — всасывания и нагнетания.
При всасывании воздуха в цилиндр объем под поршнем увеличивается (при этом поршень на рис. 2.19 движется влево), и пластины всасывающего клапана, прижимаясь к упорному бурту, прогибаются и пропускают воздух в цилиндр. В это же время пластины нагнетательного клапана, также прогибаясь, еще более плотно прижимается к седлу, тем самым исключая попадание воздуха из нагнетательного патрубка обратно в компрессор.
При нагнетании воздуха объем под поршнем уменьшается — происходит сжатие — на рис. 2.19 это соответствует движению поршня вправо. Упругое усилие пластины нагнетательного клапана рассчитано так, что она начинает отгибаться от седла, когда давление в цилиндре становится равным расчетному давлению нагнетания — при этом уже пластины всасывающих клапанов оказываются плотно прижаты к своим седлам. Таким образом, действие пластин нагнетательного клапана аналогично действию пластин всасывающего клапана.
Смазка компрессора
Для смазки компрессора применяется компрессорное масло К-12 (для зимы) или К-19 (для лета). Масло объемом 2,5 л заливается в картер через горловину в его верхней части. Уровень масла определяется по маслоуказателю, который представляет собой щуп, вмонтированный в винтовую пробку. Она вкручивается в резьбовое отверстие, расположенное на задней стенке картера (с противоположной от блока цилиндров стороны) и использующееся для подлива масла в картер.
Рис. 2.22. Маслоуказатель компрессора.
Смазка трущихся частей компрессора — барботажная, осуществляется с помощью двух разбрызгивателей (2) (рис. 2.23), установленных в разъемах нижних шатунных головок. При вращении коленчатого вала эти части шатунов совершают круговое движение, при этом ребристая поверхность разбрызгивателя, погружаясь в масло, разбрызгивает его при последующем перемещении вверх. Таким образом, внутри картера создается масляный туман. Этой масляной взвесью и смазываются нижние шатунные подшипники (1) и все остальные трущиеся части компрессора. Смазка зубчатой передачи редуктора происходит за счет двух нижних шестерен промежуточного звена, погруженных в масляную ванну.
Рис. 2.23. Разбрызгиватель компрессора.
Примечание: При постановке состава в депо машинист обязан проверить на ощупь степень нагрева картера компрессора — он должен быть тёплым или горячим, но не обжигающим руку. Следует проверить надежность крепления мотор-компрессора и состояние всех его узлов. Также необходимо обратить внимание на целостность двух предохранительных тросов, опоясывающих мотор-компрессор снизу и служащих для предотвращения его падения на путь в случае излома элементов подвески.
Читайте также:
lektsia.com
характеристика, функционал, особенности работы, установка и подключение компрессора
Всем известно, что мощность атмосферных двигателей внутреннего сгорания сильно зависит от рабочего объема. Также мощность ограничена физическим размером двигателя. Если говорить простыми словами, то атмосферные моторы затягивают воздух с улицы посредством разрежения, возникающего в результате движения поршней в цилиндрах. При этом от количества воздуха зависит и количество топлива, которое в дальнейшем сгорит. Чтобы повысить мощность атмосферных двигателей, необходимо увеличивать рабочий объем, но можно также поступить проще – установить компрессор для двигателя.
Так, мощность вырастет за счет подачи в камеры сгорания воздуха под определенным давлением. Объем цилиндра и число камер сгорания можно не увеличивать. Воздух будет нагнетаться внутрь двигателя в принудительном порядке, что автоматически увеличит количество горючего в топливной смеси. Такой заряд сгорит с максимальной отдачей. Это не что иное, как наддув.
Для технической реализации наддува используют системы турбонаддува и механические компрессоры для двигателя. Каждое решение имеет свои недостатки и преимущества. При этом нагнетатель механического типа можно установить даже своими руками на любой атмосферный двигатель автомобиля.
История наддува
Впервые идея принудительной подачи в двигатель большего количества воздуха посредством энергии вращения появилась в светлой голове Готтлиба Даймлера в 1885 году. Затем в 1905 году Альфред Бюхи, австриец, запатентовал аналогичное решение, работающее на мощности выхлопных газов. Однако, прежде чем это смогли реализовать, прошло немного времени. Первая машина, оснащенная механическим компрессором для двигателя, появилась лишь в 1921 году.
Тогда необходимо было решить проблему потери мощности при наборе высоты. Этой первой машиной оказался "Мерседес-Бенц". Конкретную модель история умалчивает. Затем технология наддува нашла применение в грузовых автомобилях и в грузоперевозках в целом. Дополнительная мощность была очень кстати на дизельных силовых агрегатах судов и поездов. Легковой автомобиль, на который впервые был установлен принудительный нагнетатель, – Oldsmobile Jetfire с V8 на 215 лошадиных сил.
Виды наддува
К наддувам, а под этим стоит понимать только механические схемы, относят компрессор с механическим приводом и турбокомпрессор. Приводные нагнетатели чаще всего устанавливаются вдоль блока цилиндров на рядных двигателях. На V-образных блоках компресс можно обнаружить в развале между половинками мотора. Такой компрессор для двигателя приводится в действие посредством приводного ремня, а крутящий момент отбирается от коленчатого вала. Воздух прессует двумя винтовыми роторами или же крыльчаткой. Устройство популярных моделей компрессоров мы рассмотрим позже.
Что касается турбины, то она приводится в действие за счет выхлопных газов, которые вылетают из камер сгорания под высоким давлением. Эти газы и заставляют вращаться крыльчатку турбины. Чаще всего турбокомпрессор установлен за выпускным коллектором. В некоторых моделях группы VAG ("Фольксваген", "Ауди" и "Шкода") турбина является часть компрессора.
Отдельно стоят и электрические компрессоры на атмосферный двигатель. Их преимущество в том, что нет отбора мощности от двигателя и при работе отсутствует турбояма, характерная для турбокомпрессоров, так как он приводится в действие от электрического двигателя. Но эта схема пока провоцирует массу вопросов.
Также имеются и безагрегатные системы наддува. Это повышение давления на впускном тракте за счет скорости движения воздуха и особой формы и размеров воздушных патрубков. Избыточное давление – это дополнительная мера повышения мощности для атмосферных моторов. Такая схема реализована в автомобиле "Панамера GTX" от "Порше".
В этой группе можно выделить такие решения, как компрессор Рутса, Линсхольма, а также центробежный компрессор. Рассмотрим их устройство и особенности.
Все виды приводных нагнетателей объединяют общие преимущества. Это простота: установить компрессор на двигатель смогут даже люди, далекие от тюнинга. Также приводные конструкции эффективны на различных оборотах коленчатого вала. В них нет турбоямы, которая является особенностью турбин.
Недостатком считается то, что крутящий момент отбирается от двигателя. Мотор теряет мощность, на него повышается нагрузка. Однако после монтажа можно ощутить прирост мощности до 46 процентов.
Роторный компрессор Roots
Сейчас на авто можно встретить это решение. Например, такой компрессор двигателя на «Мерседес» в 230-м кузове. Он практически не менялся со времен изобретения. Два ротора, вращающихся навстречу друг другу с двумя, тремя или четырьмя лопастями подают воздух непосредственно во впускной коллектор двигателя, создавая в нем давление. Из коллектора воздух подается уже в камеры сгорания.
Винтовые компрессоры
Эти устройства работают немного на другом принципе. Так, в одном корпусе располагаются два винта, имеющих сложную форму.
Они также вращаются навстречу друг другу. Винты за счет особенностей захватывают воздух и доставляют его к выпуску, одновременно сжимая. Мощность и производительность этих моделей значительно выше, чем характеристики роторных решений. Компрессор не создает турбулентности воздушных потоков на высоких оборотах двигателя.
Особенности
И первый, и второй варианты функционируют без дополнительных смазочных материалов. Смазаны только подшипники на валах. Корпус, вращающиеся элементы разделяются между собой небольшими зазорами. Поэтому нет нужды и в охлаждении компрессора после того, как двигатель остановится.
Вращение валов синхронизируется при помощи шестеренчатой передачи от ведущего вала. Он соединен ремнем с коленчатым валом. Далее крутящий момент передается на ведомый. Так добиваются высокой точности работы без сильного трения и перегревов.
Устройство центробежного компрессора
В конструкции имеются лишь один-единственный вал. На нем надежно установлена крыльчатка. Когда она вращается, то захватывается поток воздуха из центра и отбрасывается по периметру. Далее воздушный поток поступает в специальный напорный патрубок. Это позволяет сделать компрессор с минимальными размерами, небольшим весом и высокой производительностью.
Турбокомпрессор
Конструкция такого нагнетателя также предельно простая. На одном валу установлены крыльчатки. Каждая из этих двух крыльчаток вращается в своем отдельном корпусе. Одна из них вращается за счет потока выхлопных газов. Вторая, связанная с первой, вращается и сдавливает воздух во впускной тракт. Чем выше обороты коленчатого вала, тем выше мощность компрессора.
Особенность в том, что здесь имеется зависимость оборотов турбины не от частоты вращения коленчатого вала, а от силы потока выхлопных газов. Здесь есть связь с так называемой турбоямой – это задержка реакции срабатывания турбины при нажатии на педаль газа. Внешне – это секундная задумчивость двигателя, которая затем сразу же сменяется резким подхватом. Инженеры всеми силами борются с этой проблемой самым разными методами – так, например, устанавливают электрический двигатель для воздушного компрессора, баллон со сжатым воздухом.
Процесс установки связан с определенными трудностями. Так как нагрузка достаточно высокая, а количество оборотов турбины может достигать 300 тысяч оборотов, то турбине нужна постоянная смазка. Ее подсоединяют к масляной магистрали и подводят под давлением смазку. Поэтому поставить компрессор на двигатель такого плана можно только при помощи специалистов. Проведенный самостоятельный монтаж ни к чему хорошему не приведет.
Двойной наддув
Это не что иное, как две турбины, соединенные параллельно, последовательно или ступенчато.
Вначале решение предназначалось для того, чтобы устранить турбояму, но также мощность двигателя компрессора здесь выше, а значит, выше и мощность двигателя. Кроме того, удалось оптимизировать режимы работы мотора и снизить расход горючего.
Наддув с параллельными турбинами
Система состоит из двух турбин, имеющих одинаковые характеристики. Они подключены друг к другу параллельно. Таким наддувом можно комплектовать мощные V-образные силовые агрегаты. Каждый турбокомпрессор соединяется с отдельным ответвлением выпускного коллектора. Плюсы здесь в том, что можно ставить небольшие турбины. Они легче раскручиваются, за счет чего и уменьшается турбояма.
Последовательное соединение
Здесь также работает две турбины. Одна из них задействована постоянно. Вторая запускается по мере необходимости. Воздух из двух турбин подается к одному впускному коллектору.
Двухступенчатый наддув
Это сложное, однако интересное и эффективное решение. Здесь работают две турбины, соединенных последовательно. Они имеют разные размеры, соединены между собой патрубками, а также перепускными клапанами. На небольших оборотах задействована меньшая турбина. Она легче, и инерция ее меньше. На средних оборотах двигателя срабатывает большая турбина. Обе всегда работают последовательно. Но это еще не все нюансы. На максимальных оборотах коленчатого вала ДВС большая турбина отключается.
Регулировка системы осуществляется посредством датчиков и электромагнитных клапанов, которые открывают или закрывают определенные участки выпускного тракта.
Установка
Зачастую приобретают уже готовые установочные комплекты, которые включают в себя все необходимое, но их стоимость достаточно высокая. Также можно купить комплект от иномарок, адаптированный под разные модели двигателей. Еще один вариант – китайские комплекты. Здесь при монтаже нужны лишь минимальные доработки. Работа потребует знаний и навыков. Нужно, как минимум, уметь отличать турбину от двигателя компрессора кондиционера.
fb.ru
