Așa cum funcționează compresorul

Deoarece inventarea motorului cu ardere internă inginerii de automobile, pasionatii de automobile de curse de viteză și designeri sunt întotdeauna caută modalități de creștere a puterii motoarelor. O modalitate de a crește capacitatea - construirea unui volum mare intern al motorului. Dar motoarele mari care nu mai cantaresc si costa mult mai scumpe pentru a construi și menține, nu sunt întotdeauna în mod clar mai bine.

Un alt mod de a adăuga putere - este crearea unei dimensiuni normale a motorului, dar mai eficient. Puteți realiza acest lucru prin pomparea mai mult aer în camera de ardere. O cantitate mai mare de aer oferă posibilitatea de a aplica suplimentar cantitatea în cilindri de combustibil, ceea ce indică faptul că o explozie puternică și o mare capacitate se va realiza va fi realizată. Adăugarea unui compresor pentru sistemul de admisie este un mod excelent de a realiza aer îmbunătățite. În acest articol vom explica ce un compresor (numit, de asemenea, turbocompresor încă), cum funcționează și care este diferența dintre turbocompresoare (turbosuflante).

Compresorul este orice dispozitiv care creează o presiune peste cea atmosferică la orificiul de evacuare. Și compresoare și turbocompresoare sunt în măsură să facă acest lucru. De fapt, turbocompresorul este o abreviere pentru „turbo“ - numele oficial.

Diferența dintre unitățile de date este o metodă de obținere a energiei. Turbocompresoare sunt conduse datorită fluxului dens de gaz de eșapament, rotirea turbinei. Compresoarele funcționează prin energia transmisă prin mijloace mecanice printr-o acționare cu curea sau lanț de arborele cotit al motorului.
În secțiunea următoare, vom discuta în detaliu modul în care compresorul face treaba.

motor normal în patru timpi cu ardere internă, folosind una din barele de admisie a aerului. Acest ciclu poate fi împărțit în trei etape:
Pistonul se deplasează în jos
Acest lucru creează un vid
Aer la presiune atmosferică este aspirat în camera de ardere
Odată ce aerul trece în motor, acesta trebuie să fie combinat cu combustibil pentru a forma taxa - energia potențială a pachetului, care poate fi transformată în energie cinetică utilă printr-o reacție chimică cunoscută sub numele de ardere. Bujia inițiază reacția prin încărcătura de aprindere. După ce combustibilul este supus reacției de oxidare eliberează imediat o cantitate mare de energie. Forța acestei explozii, concentrată în partea de jos a pistonului împinge pistonul în jos și creează o mișcare rectilinie alternativă, care în cele din urmă transferat la roți.
Furnizarea de o cantitate mare de amestec aer-combustibil în taxa va genera un puternic explozii. Dar nu se poate alimenta doar mai mult combustibil la motor, deoarece necesită o cantitate bine definită de oxigen pentru arderea unei anumite cantități de combustibil. amestec de vedere chimic corect - 14 părți aer la o parte combustibil - este foarte importantă pentru funcționarea eficientă a motorului. Rezultatul - pentru a arde mai mult combustibil, este necesar să se hrănească mai mult aer.
Aceasta este lucrarea compresorului. Compresoarele crește presiunea la orificiul de admisie al motorului prin comprimarea aerului peste presiunea atmosferică, fără formarea de vid. Acest lucru face mai mult aer pentru a intra în motor, oferind o creștere a presiunii. Cu o cantitate suplimentară de aer mai mult combustibil poate fi adăugat, ceea ce determină o creștere a puterii motorului. Compresor adaugă o medie de 46 la suta din capacitate si 31 la suta din cuplu. În mediile de mare altitudine, unde puterea motorului este redusă datorită faptului că aerul are o densitate mai mică și presiune, compresorul asigură o presiune mai mare a aerului în motor, permițându-i să funcționeze optim.

Fig.1 ProCharger D1SC - compresor centrifugal

In contrast, turbosuflante, gazele de eșapament sunt folosite pentru rotirea turbinei, compresorul mecanic acționat direct de arborele cotit al motorului. Cele mai multe dintre ele sunt conduse de o curea de transmisie, care este înfășurat în jurul unui scripete, care este conectat la pinionul. Pinion, la rândul său, se rotește roata dințată a compresorului. rotor compresor poate fi proiectat în mod diferit, dar, în ciuda acestui fapt, în orice caz, se reduce funcționarea acestuia pentru a capta aer, comprimarea aerului într-un spațiu mai mic și deversat în galeria de admisie. Pentru a crea presiunea aerului, compresorul trebuie să se rotească mai repede decât motorul în sine. Crearea unui angrenaj pinion mai mare decât roata compresorului determină compresorul să se rotească mai repede. Compresoarele sunt capabile să se rotească la o viteză mai mare de 50.000-60.000 rpm. Compresor, rotative la 50.000 RPM, este capabil de a crește presiunea de la șase la nouă inci pe inch pătrat (PSI). Această creștere suplimentară de la șase la nouă livre pe inch pătrat. Presiunea atmosferică la nivelul mării este de 14,7 livre pe inch pătrat, astfel încât efectul tipic al compresorului - este de a crește alimentarea cu aer a motorului cu aproximativ 50 procente.
În măsura în care aerul este comprimat, ea devine mai fierbinte, ceea ce înseamnă că își pierde densitatea și nu se pot extinde atât de mult în explozie. Acest lucru înseamnă că nu se poate elibera aceeași cantitate de energie ca evacuate în bujiile de aprindere a amestecului combustibil-aer rece. Compresorul funcționează la un randament maxim, aerul comprimat părăsește compresorul trebuie să fie răcit înainte de a fi alimentat în galeria de admisie. Intercooler este responsabil pentru procesul de răcire. Intercooler sunt două konsturktsy „aer-aer“ și „aer-lichid“. Ambele funcționează pe principiul radiatorului, cu aer mai rece sau fluid care circulă prin tuburile sau canalele sistemului. Aerul cald care iese din compresor pătrunde tubul intercooler și este răcit acolo. Temperatura redusă a aerului crește densitatea, ceea ce face de încărcare densă care intră în camera de ardere.
În continuare, ne uităm la diferitele tipuri de compresoare.

Fig.2 compresor rotativ

Există trei tipuri de compresoare: rotative, cu două șuruburi și centrifuge. Diferența principală dintre ele este în aer de proces în galeria de admisie a motorului. Twin-șurub și compresoare rotative folosesc diferite tipuri de arbori cu came și un compresor centrifugal - un rotor care aspiră aerul în interior. În timp ce toate aceste modele oferă creștere a puterii, acestea diferă considerabil în eficacitatea lor. Fiecare dintre aceste tipuri de compresoare pot fi disponibile în diverse dimensiuni, în funcție de ceea ce rezultat pe care doriți să realizeze - trebuie doar să crească capacitatea mașinii și-l pregătească pentru curse.






Designul compresorului rotativ este cel mai vechi. Frații flirta și Francis Rădăcini în 1860 patentat designul său a compresorului ca o mașină capabilă să asigure ventilația în mine. In 1900 godu compresor rotativ Gottlieb Wilhelm Daimler inclus în proiectarea unui motor de automobil.

Deoarece camshafts sunt rotite, aerul din spațiul dintre came, este de umplere între partea laterală și refulare. O cantitate mare de aer mutat în galeria de admisie și creează condiții pentru formarea de presiune pozitivă. Din acest motiv, construcția în cauză nu este mai mult decât un turbocompresor volumetric, mai degrabă decât un compresor, în cazul în care termenul „suflanta“ este în continuare utilizat frecvent pentru a descrie toate compresoarele.
compresoarele rotative au, în general, o dimensiune destul de mare și sunt situate în partea superioară a motorului. Acestea sunt populare în mașini și dregster Rodder, pentru că de multe ori în favoarea dimensiunile hotei. Cu toate acestea, ele sunt cele mai mici compresoare eficiente pentru două motive:
Acestea cresc substanțial greutatea vehiculului.
Acestea creează un flux de aer discret intermitent, mai degrabă decât lină și continuă.

Fig.3 Twin șurub compresor

compresor cu șurub Twin acționează prin împingerea aerului prin cele două rotoare asemănătoare cu angrenaj cu melc. Ca și în compresorul rotativ, aerul din interiorul compresorului dublu șurub este în cavitățile dintre paletele rotorului. Cu toate acestea, compresor dublu șurub comprimă aerul din interiorul carcasei rotorului. Acest lucru se datorează faptului că rotoarele au o formă conică, în care pungile de aer sunt reduse în dimensiune ca promovarea partii de umplere a aerului la partea de presiune. cavitati de aer este comprimat, aerul este stors într-un spațiu mai mic.

Acest lucru face ca compresorul dublu șurub mai eficient, dar acestea sunt mai scumpe, deoarece rotoarele cu șurub necesită o mai mare precizie în procesul de fabricație. Unele tipuri de șuruburi gemene sunt aranjate deasupra motorului ca și Roots compresor de tip rotativ. Ele generează, de asemenea, o mulțime de zgomot. Aerul comprimat la ieșirea compresorului emite fluier puternic pentru a fi dezactivat prin utilizarea unor tehnici de absorbție a zgomotului special.

Fig.4 compresor centrifugal

Un compresor centrifugal - este rotorul, care seamănă cu un rotor care se rotește la viteză foarte mare și aerul este injectat în carcasa compresorului mici. Viteza de rotație poate ajunge la 50.000-60.000 rpm. Aerul care intră în porțiunea centrală a rotorului, forța centrifugă este interesat de la marginea sa. Air părăsește rotorul la o viteză ridicată, dar de joasă presiune. Difuzorul - o multitudine de lame fixe, dispuse în jurul rotorului, care convertește fluxul de aer de mare viteză cu debit redus de aer de presiune cu viteză redusă, dar o presiune ridicată. Viteza de moleculele de aer, întâlnit în calea palele de difuzie scade, ceea ce atrage după sine o creștere a presiunii aerului.

compresoare centrifugale sunt cele mai eficiente și cele mai comune dispozitive ale tuturor sistemelor de presurizare forțate. Acestea sunt compacte, ușoare și montate pe partea frontală a motorului, mai degrabă decât în ​​partea de sus. Ele emit, de asemenea, un fluier caracteristic ca numărul de rotații ale motorului, capabile de a face oameni aleatoare pe stradă pentru a transforma capul în direcția mașinii.
Monte Carlo și Mini-Cooper S - două mașini care sunt disponibile în versiuni cu un compresor. Oricare dintre tipurile de mai sus de compresoare pot fi adăugate vehiculului ca dotare opțională. Mai multe companii oferă kituri
format din toate componentele necesare pentru compresoare auto retrofit DIY. Astfel de îmbunătățiri sunt, de asemenea, o parte integrantă a culturii „de mașini pentru distracție“ (mașini de scris amuzant) și din lumea masinilor sport «Combustibil Racing». Unii producători chiar includ compresoare și echipeze modelele sale de producție.
În continuare vom afla despre toate avantajele unui compresor instalat în mașină.

avantaje ale compresorului
Cel mai important avantaj al compresorului - este de a crește puterea motorului, măsurată în cai putere. Adăugați compresorul la orice mașină normală sau un camion, și se va comporta ca o masina cu un motor de volum mai intern, sau pur și simplu ca un motor mai puternic. Dar de unde știi care unul pentru a alege suflante - compresor mecanic sau turbocompresor? Această întrebare este subiectul unor dezbateri aprinse ingineri auto și entuziaști, dar, în general, compresoare mecanice au câteva avantaje față de turbocompresoare. compresoare mecanice lipsit, cum ar fi lipsa de lag (lag) a motorului - termenul folosit pentru a descrie timpul scurs de la apăsarea pedalei de accelerație de către conducătorul auto până când răspunsul motorului la această influență externă. Turbocompresoare fenomen lag, din păcate, sensibil în măsura în care este nevoie de ceva timp înainte ca gazele de eșapament să ajungă la o viteză suficientă pentru a unwinding completă a rotorului turbinei. compresoare mecanice nu au o astfel lag, deoarece acestea sunt conduse direct de arborele cotit al motorului. Unele compresoare sunt cele mai eficiente atunci când funcționează la viteze mici ale arborelui cotit, în timp ce alții dezvăluie întregul potențial doar la viteze mari. De exemplu, dublu șurub și compresoare rotative furnizează o putere mai mare la viteze mici. compresoare centrifugale care devin din ce în ce mai eficient odată cu creșterea vitezei de rotație, oferă mai multă putere în intervalul de mare viteză.
turbocompresor Instalarea necesită sistem extins de evacuare al motorului de reprelucrare, în timp ce compresoarele mecanice pot fi ușor înșurubate la partea din față a motorului sau de mai sus. Acest lucru le face mai ieftin și mai ușor de instalat să funcționeze și să mențină.
În cele din urmă, atunci când se utilizează compresorul nu necesită proceduri speciale de oprire a motorului. Acest lucru se datorează faptului că acestea nu sunt unse cu ulei de motor și poate fi oprit printr-un mod familiar. Turbocompresoare trebuie să lucreze la ralanti timp de 30 de secunde sau mai mult pentru a permite uleiului de motor să se răcească. Acestea fiind spuse, pentru compresoare este de preincalzire important, deoarece acestea funcționează cel mai eficient la temperatura normală de funcționare a motorului.
Compresoare sunt o parte componentă caracteristică a motoarelor cu ardere internă ale aeronavelor. Acest lucru are sens atunci când consideră că aeronava petrece cea mai mare parte a timpului la altitudini mari, în cazul în care în mod semnificativ mai puțin oxigen disponibil pentru ardere. Introducerea de compresoare permis aeronavei să zboare la o altitudine mai mare, fără a sacrifica performanța motorului.
Compresoare montate pe motoare de avioane, care lucrează pe baza acelorași principii, care sunt încorporate în proiectarea de compresoare auto. Compresoarele primesc energie direct de arborele motorului și contribuie la alimentarea amestecului în camera de ardere sub presiune.
În continuare, ia în considerare unele neajunsuri ale compresoarelor.

Cel mai mare dezavantaj al compresoarelor este, de asemenea, caracteristica lor definitorie: în măsura în care compresorul este acționat de arborele cotit al motorului, este nevoie de mai mulți cai putere de la motor. Compresorul poate consuma până la 20 de procente din capacitatea totală de ieșire a motorului. Dar, din moment ce compresorul este capabil de a adăuga până la 46 la sută din capacitate, majoritatea șoferilor sunt înclinați să creadă că jocul este în valoare de lumânare. Compresorul oferă o încărcare suplimentară a motorului, care trebuie să fie suficient de puternic pentru a rezista la un impuls suplimentar și de explozii mai violente în camera de combustie. Cei mai mulți producători să ia în considerare acest lucru și să furnizeze componente îmbunătățite pentru motoarele proiectate să funcționeze în tandem cu compresorul. Aceasta, la rândul său, crește costul mașinii. Compresoare sunt, de asemenea, mai scumpe pentru a menține, iar majoritatea producătorilor sugerează utilizarea unui carburant premium cu cifră octanică ridicată.
În ciuda neajunsurilor sale, suflante rămân cea mai rentabilă modalitate de creștere a numărului de cai putere. Compresorul poate oferi 50 - 100 la suta crestere a capacității, ceea ce face un avantaj pentru mașinile de curse, vehiculele care transportă încărcături grele, precum și pentru șoferii care vor să scape de conducere său nou lot de senzații tari.

1-ProCharger D1SC - compresor centrifugal
Un compresor rotativ 2
Twin Compresor cu șurub 3
4 Un compresor centrifugal