Как сделать компрессор из двигателя ВАЗ. Двигатель с компрессором
Компрессор или турбина что лучше выбрать для автомобиля: преимущества и недостатки этих агрегатов
В наше время очень актуально увеличивать скоростные показатели своего автомобиля. Наиболее распространённые варианты это установка компрессора или турбины: что лучше пробуем разобраться в этой статье.
Но для начала разберёмся с принципами работы, плюсами и минусами данных улучшений для двигателя.
Принцип работы компрессора
Существуют объёмные нагнетатели, они подают воздух в двигатель равными порциями независимо от скорости, что даёт преимущества на низких оборотах.
Нагнетатель
Компрессоры внешнего сжатия, очень хорошо подходят там, где требуется много воздуха на низких оборотах. Минус, это то, что давления он сам не создаёт и может создать обратный поток. Его сжатие имеет довольно низкий КПД.
Компрессоры внутреннего сжатия довольно хороши на высоких оборотах и имеет намного меньший эффект обратного потока. Из-за высоких требований к изготовлению имеют высокую цену, а при перегреве имеют шанс заклинивания.
Динамические нагнетатели работают при достижении, определённых оборотов, но зато с большой эффективностью.
Компрессоры работают от коленчатого вала двигателя с помощью дополнительного привода. И поэтому обороты компрессора зависят от оборотов двигателя.
Видео: устройство и принцип работы винтового компрессора.
Так, переходим к турбо-наддуву, чтобы определиться, что лучше компрессор или турбина.
Принцип работы турбины
Турбина работает за счёт энергии отработавших газов. Турбокомпрессор — это комбинирование турбины и центробежного компрессора.
Выхлопные газы с большей скоростью вращают колесо турбины на валу, а в другом конце вала находится центробежный насос, который нагнетает больше воздуха в цилиндры.
Чтобы охладить сжатый турбиной воздух, используют дополнительный радиатор — интеркулер.
Недостатки компрессора и турбины
Турбина хорошо подходит для обогащения кислородом топливной смеси. Но всё же имеет свои минусы:
- турбина — это стационарное устройство и требует полную привязку к двигателю;
- на малых оборотах она не даёт большой мощности, а только на больших способна показать всю свою мощь;
- переход с малых оборотов до высоких называется турбо — ямой, чем большую мощность имеет турбина, тем больше будет эффект турбо — ямы.
В наше время уже имеются турбины, отлично работающие на высоких и на низких оборотах двигателя, но и цена у них соответственно приличная. При выборе компрессора или турбины, многие отдают предпочтение турбо-наддуву, независимо от цены.
Что же лучше — компрессор или турбина
С компрессором намного проще при установке и эксплуатации. Работает он на низких и на высоких оборотах. Также он не требует больших усилий или затрат при ремонте, так как в отличие от турбины, компрессор независимый агрегат.
Чтобы настроить турбину, понадобится хороший специалист для настройки под топливную смесь. А что бы настроить компрессор не нужно больших усилий, или каких либо профессиональных знаний, всё настраивается топливными жиклёрами.
Помимо всего, турбо-наддув довольно сильно нагревается, из-за своей особенности, развивать очень высокие обороты.
У приводных нагнетателей (компрессор), давление не зависит от оборотов и поэтому автомобиль очень чётко реагирует на нажатие педали газа, а это довольно ценное качество, когда машина разгоняется. Ещё они очень просты в своей конструкции.
Но есть недостатки и у компрессоров, моторы оборудованные нагнетателями с механическим приводом имеют большой расход топлива и меньший КПД, в сравнении с турбиной.
Также имеются большие различия в цене. Любая мощная турбина популярного производителя будет иметь большую стоимость и будет дорога в обслуживании. И к тому же требуется для её установки, немало дополнительного оборудования. Компрессору же, нужен только дополнительный привод.
Видео: как работает турбина и компрессор.
В любом случае решать вам, что лучше компрессор или турбина, взвесьте все положительные и отрицательные качества, и сделайте правильное решение!
Загрузка... avto-i-avto.ru
Компрессорный, турбо и атмосферный двигатели
Совсем недавно компрессор или турбину ставили на спортивные или тюнингованные автомобили. Сейчас же в большинстве случаев сам завод-производитель увеличивает мощность моторов такими агрегатами. В чём же отличие между атмосферными, турбированными или компрессорными двигателями? Если вы хотите это узнать, то эта статья для вас. Начнём с того, что все автомобильные двигатели делятся на две категории: атмосферные и наддувные. Эти два типа очень сильно отличаются между собой как по своей конструкции, так и по мощности.
Первым рассмотрим атмосферный двигатель. Данный тип моторов является одним из самых сложных по своему устройству. В атмосферном движке топливно-воздушная смесь подаётся в цилиндры идеально, то есть без каких-либо помех или сопротивлений. Из этого можно сделать вывод о том, что был серьёзно доработан коллектор. В этих двигателях очень важна точность, поэтому настройка распредвала довольно сложный процесс. Это всё делается для того, чтобы впускной клапан открывался максимально долго. Ну и конечно же увеличивают диаметр цилиндра, а также ход поршня, что даёт дополнительный прирост мощности. Мы убедились, что атмосферный двигатель довольно сложен в плане своей конструкции, но несомненным его плюсом является отличная реакция на педаль газа, а также запас мощности на любых оборотах. К довольно серьёзным минусам можно отнести немаленький расход топлива и не очень высокую износостойкость самого мотора.
Расскажем немного о турбированном двигателе. Данный тип моторов является наиболее востребованным среди автолюбителей. Конструкции турбированного и атмосферного двигателя почти одинаковые. Но суть турбины в том, что она нагнетает давление. Благодаря этому топливно-воздушная смесь подаётся с более высоким давлением в цилиндры, что даёт значительный прирост мощности. Часто турбину заменяют на более мощную, так как чем больше давление, тем больше мощность.
Но, к сожалению, как и любой другой двигатель турбированный тоже имеет недостатки. При низких оборотах работа турбины вообще не ощущается. Но при быстром наборе оборотов или же на высоких оборотах вы почувствуете приятное ускорение. Это значит, что заработала турбина. Ещё турбированные двигатели очень требовательны в плане смазки. Важным недостатком является не моментальный отклик турбины на педаль газа. Это называется турбояма. Но обычный автолюбитель не заметит этого явления в городском потоке, а вот для автоспорта это серьёзный минус.
Ну и последним рассмотрим компрессорный двигатель. Данный двигатель представляет собой механический нагнетатель, который начинает своё движение с помощью ременного привода. То есть суть этого движка в том, что от количества оборотов напрямую зависит его мощность. Чем выше обороты, тем выше мощность. Компрессор не только подаёт топливно-воздушную смесь в цилиндры под давлением, но и продувает впускной и выпускной клапан в момент наполовину открытия и закрытия, тем самым всегда прочищая цилиндры. Благодаря такой конструкции данный тип двигателей всегда готов работать на пределе своих возможностей. Минусом этого двигателя является эффективность взаимодействия только с большими объёмами, поэтому этот двигатель является очень неэкономичным.
Поделиться :
turbo76.ru
| Как известно, сжатие воздуха, подаваемого в камеру сгорания, позволяет увеличить его массу в цилиндре. А это, в свою очередь, существенно расширяет возможности для совершенствования рабочего процесса - повышения топливной экономичности или мощности, снижению вредных выбросов или теплонапряженности. Несмотря на почтенный возраст, такие агрегаты наддува применяют и ныне. Но еще более популярны устройства, в которых компрессор приводится не от коленчатого вала, а энергией отработавших газов, вращающих колесо турбины. Последнее, как правило, устанавливают на одном валу с колесом компрессора, поэтому название агрегата - "турбокомпрессор" - звучит вполне логично. Из конструкций, которые пользовались успехом в первой трети прошлого столетия, сегодня наиболее распространены роторные нагнетатели типа "Рутс". В них порция воздуха проталкивается лопастями роторов к впускному коллектору.
Преимущества и недостатки механических устройств обусловлены их жесткой связью с валом двигателя. Именно из-за нее двигатель и механический компрессор всегда согласованы, независимо от режимов работы двигателя. Однако, нагнетая свежий заряд в цилиндры, механические агрегаты отнимают мощность у мотора, что ведет к повышению, а не снижению расхода топлива.Раньше механические компрессоры в основном устанавливали на двигатели большого объема для увеличения их мощности. Сегодня, наоборот, их чаще ставят на относительно небольшие моторы и настраивают так, чтобы они улучшали продувку цилиндров, снижая токсичность выхлопа и повышая КПД поршневой части. Уже при незначительном приросте лошадиных сил такого двигателя его удельный (отнесенный к мощности) расход топлива может снизиться. С турбонаддувом ситуация похожая… но с точностью до наоборот. Основные характеристики двигателя, включая мощность, крутящий момент и расход топлива, от установки турбокомпрессора заметно выигрывают. Но конструкторам приходится потрудиться, чтобы согласовать работу самого мотора с агрегатом наддува и преодолеть вызванный форсировкой рост концентрации окислов азота в выхлопе. Немного забегая вперед, скажем, что решение первой проблемы заставило инженеров изобретать различные способы управления системой наддува, а борьба со вторым злом породила рециркуляцию отработавших газов - довольно странную на первый взгляд процедуру возврата их части обратно в цилиндр. Любые нагнетатели помогают существенно поднять крутящий момент двигателя и, что еще важнее, добиться от него более выгодной нагрузочной характеристики. Так, двигатель "Мерседес-Бенц" объемом 2,3 л развивает 280 Н.м уже при 2500 об/мин и сохраняет эту величину до 4800 об/мин. Немецкая фирма - одна из пионеров использования нагнетателей, придерживается "классики" до сих пор, хотя, разумеется, постоянно ее совершенствует. Например, роторы компрессора "Рутс" заставили вращаться с частотой свыше 12 000 об/мин, ранее казавшейся нереальной. Для покрытия таких роторов применяют особые полимеры, позволяющие максимально уменьшить зазор между ними, а значит, и перетечки воздуха в обход роторов. В результате даже на невысоких оборотах отдача двигателя улучшается более чем на 30%. Возможность эффективной работы на малых оборотах для механических нагнетателей весьма важна - ведь именно здесь издавна было одно из слабых мест. Одна из основных причин - уже упомянутые перетечки воздуха в компрессоре, тем большие, чем меньше скорость вращения лопастей. Сказывается и дополнительная нагрузка на двигатель. Ведь мощность мотора на малых оборотах и так мала, а его еще заставляют компрессор крутить. Кстати, чтобы снизить потери энергии на привод, применяют магнитное сцепление, которое включает агрегат в работу только в эффективном диапазоне оборотов коленчатого вала и отключает на "холостом ходу". Поскольку при сжатии воздух нагревается, его плотность снижается. Это мешает компрессору "накачать" в цилиндры столько свежего заряда, сколько он теоретически способен. Соответственно качество газообмена и КПД двигателя оказываются не столь высоки, как могли бы быть. Чтобы избежать этого недоразумения, после компрессора воздух пропускают через специальный радиатор (как правило, алюминиевый), по конструкции аналогичный тому, что стоит в системе охлаждения. Иногда для снижения температуры наддувочного воздуха используют охлаждающую жидкость, а порой - другой поток воздуха, набегающий при движении машины. Промежуточный охладитель, или по-английски интеркулер, не только увеличивает мощность двигателя, но и снижает тепловые нагрузки, уменьшает выбросы окислов азота и расход топлива. Для грузовых моторов большого литража применяют, хотя пока довольно редко, так называемый турбокомпаунд. Первый турбокомпрессор работает как обычно. А воздух, подаваемый вторым, "докручивает" коленчатый вал двигателя. По такой схеме действуют, например, моторы "Скания". Первые турбины с изменяемой геометрией направляющего аппарата появились еще в 1950-х. Соблазн легко объясним: такую турбину существенно проще адаптировать к работе в широком диапазоне оборотов. Лопатки направляющего аппарата поворачивают специальные кулачки с пневмоприводом, а в последнее время - управляемые электроникой. Конструкторы без устали продолжают поиск новых решений. Поскольку температура отработавших газов современных двигателей порой превышает 1300°С, появляются роторы из высокопрочной керамики, термостойкой и легкой. В ближайшие годы системы наверняка усовершенствуют. Механические нагнетатели, родившиеся почти 100 лет назад, не сдают позиций. Ведь современные технологии позволяют делать "классические" компрессоры с точностью часовых механизмов. Резервы турбонаддува и подавно не исчерпаны. Так что "надувательство" будет продолжаться, пока жив сам двигатель внутреннего сгорания. |
www.mb-roots.ru
Компрессор. Принцип работы
С момента изобретения двигателя внутреннего сгорания автомобильные инженеры, любители скорости и проектировщики гоночных автомобилей все время находились в поисках путей увеличения мощности моторов. Один из способов увеличения мощности – построение двигателя большого внутреннего объема. Но большие двигатели, которые больше весят и обходятся существенно дороже в производстве и обслуживании, не всегда однозначно лучше.
Другой путь добавления мощности – это создание двигателя нормального размера, но более эффективного. Вы можете достичь этого, нагнетая больше воздуха в камеру сгорания. Большее количество воздуха дает возможность подать в цилиндр дополнительное количество топлива, что обозначает, что будет произведен более сильный взрыв и будет достигнута большая мощность. Добавление компрессора к впускной системе является отличным способом достижения усиленной подачи воздуха. В этой статье мы объясним, что такое компрессоры (их также еще называют нагнетателями), как они работают и чем отличаются от турбокомпрессоров (турбонаддува).
Компрессором является любое устройство, которое создает давление на выходе выше атмосферного. И компрессоры, и турбокомпрессоры способны это делать. На самом деле, турбокомпрессор является сокращенным названием от «турбонагнетателя» - его официального названия.
Различие между данными агрегатами заключается в способе получения энергии. Турбокомпрессоры приводятся в действие за счет плотного потока выхлопных газов, вращающих турбину. Компрессоры работают за счет энергии, передаваемой механическим путем через ременный или цепной привод от коленчатого вала двигателя. В следующем разделе мы подробно рассмотрим, как компрессор выполняет свою работу.
Основы компрессора: Обычный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания использует один из тактов для впуска воздуха. Этот такт можно разделить на три шага: Поршень перемещается вниз Это создает разрежение Воздух под атмосферным давлением засасывается в камеру сгорания Как только воздух поступит в двигатель, он должен быть объединен с топливом для формирования заряда – пакета потенциальной энергии, которую можно превратить в полезную кинетическую энергию в результате химической реакции, известной как горение. Свеча зажигания инициирует эту реакцию путем воспламенения заряда. Как только топливо подвергается реакции окисления, сразу же высвобождается большое количество энергии. Сила этого взрыва, сконцентрированная над днищем поршня, толкает поршень вниз и создает возвратно-поступательное движение, которое в конечном итоге передается на колеса. Подача большего количества топливно-воздушной смеси в заряд будет порождать более сильные взрывы. Но вы не можете просто так подать больше топлива в двигатель, так как требуется строго определенное количество кислорода для сжигания определенного количества топлива. Химически-верная смесь – 14 частей воздуха к одной части топлива – имеет очень большое значение для эффективной работы двигателя. Итог – чтобы сжечь больше топлива, придется подать больше воздуха. Это работа компрессора. Компрессоры увеличивают давление на входе в двигатель путем сжатия воздуха выше атмосферного давления без образования вакуума. Это заставляет большему количеству воздуха попадать в двигатель, обеспечивая повышение давления. С дополнительным количеством воздуха больше топлива может быть добавлено, что вызывает увеличение мощности двигателя. Компрессор добавляет в среднем 46 процентов мощности и 31 процент крутящего момента. В условиях высокогорья, где мощность двигателя снижается за счет того, что воздух имеет меньшую плотность и давление, компрессор обеспечивает более высокое давление воздуха в двигателе, что позволяет ему работать в оптимальном режиме.
Центробежный компрессор
В отличие от турбокомпрессоров, которые используют отработанные газы для вращения турбины, механические компрессоры приводятся в действие непосредственно от коленчатого вала двигателя. Большинство из них приводятся в движение с помощью приводного ремня, который обернут вокруг шкива, который подключен к ведущей шестерне. Ведущая шестерня, в свою очередь, вращает шестерню компрессора. Ротор компрессора может быть по-разному спроектирован, но, не смотря на это, в любом случае его работа сводится к захвату воздуха, сжатию воздуха в меньшем пространстве и сбросу его во впускной коллектор. Для того чтобы создавать давление воздуха, компрессор должен вращаться быстрее, чем сам двигатель. Создание ведущей шестерни большей, чем шестерни компрессора, заставляет компрессор вращаться быстрее. Компрессоры способны вращаться со скоростью, превышающей 50,000-60,000 оборотов в минуту. Компрессор, вращающийся со скоростью 50,000 оборотов в минуту, способен повысить давление с шести до девяти дюймов на квадратный дюйм (PSI). Это дополнительная прибавка с шести до девяти фунтов на квадратный дюйм. Атмосферное давление на уровне моря составляет 14,7 фунтов на квадратный дюйм, так что типичный эффект от применения компрессора – это увеличение подачи воздуха в двигатель примерно на 50 процентов. Постольку поскольку воздух сжимается, он становится более горячим, а это значит, что он теряет свою плотность и не может столь сильно расширяться во время взрыва. Это обозначает, что он не может высвободить столько же энергии, сколько высвобождается при воспламенении свечой зажигания более холодной топливно-воздушной смеси. Для того чтобы компрессор работал на пике своей эффективности, сжатый воздух на выходе из компрессора должен быть охлажден перед подачей во впускной коллектор. Интеркулер несет ответственность за данный процесс охлаждения. Интеркуллеры бывают двух констуркций: «воздух-воздух» и «воздух-жидкость». Оба работают по принципу радиатора, с более холодным воздухом или жидкостью, циркулирующей по системе трубок или каналов. Горячий воздух, выходя из компрессора, попадает в трубки интеркулера и охлаждается там. Снижение температуры воздуха увеличивает его плотность, что делает плотнее заряд, поступающий в камеру сгорания. Далее мы рассмотрим различные типы компрессоров.
Роторный компрессор
Существует три вида компрессоров: роторный, двухвинтовой и центробежный. Главное отличие между ними заключается в способе подачи воздуха во впускной коллектор двигателя. Роторный и двухвинтовой компрессоры используют различные типы кулачковых валов, а центробежный компрессор – крыльчатку, которая увлекает воздух внутрь. Хотя все эти конструкции обеспечивают прибавку мощности, они значительно отличаются по своей эффективности. Каждый из этих типов компрессоров может быть доступен в различных размерах, в зависимости от того, какого результата хотите вы достичь – просто повысить мощность автомобиля или подготовить его к участию в гонках.
Конструкция роторного компрессора является самой древней. Братья Филандер и Фрэнсис Рутс в 1860 году запатентовали конструкцию своего компрессора в качестве машины, способной обеспечивать вентиляцию в шахтах. В 1900 году Готтлиб Вильгельм Даймлер включил роторный компрессор в конструкцию автомобильного двигателя.
Так как кулачковые валы вращаются, воздух, находящийся в пространстве между кулачками, оказывается между стороной наполнения и напорной стороной. Большое количество воздуха перемещается во впускной коллектор и создает условия для образования положительного давления. По этой причине рассматриваемая конструкция является не чем иным, как объемным нагнетателем, а не компрессором, при этом термин «нагнетатель» по-прежнему часто используется для описания всех компрессоров.
Роторные компрессоры, как правило, имеют довольно большие размеры и располагаются в верхней части двигателя. Они популярны в автомобилях дрэгстеров и роддеров, поскольку зачастую выступают за габариты капотов. Тем не менее, они являются наименее эффективными компрессорами по двум причинам:
Они существенно увеличивают вес транспортного средства.
Они создают дискретный прерывистый воздушный поток, а не сглаженный и непрерывный.
Рис.3 Двухвинтовой компрессор
Двухвинтовой компрессор работает, проталкивая воздух через два ротора, напоминающих набор червячных передач. Как и в роторном компрессоре, воздух внутри двухвинтового компрессора оказывается в полостях между лопастями роторов. Но двухвинтовой компрессор сжимает воздух внутри корпуса роторов. Это происходит за счет того, что роторы имеют коническую форму, при этом воздушные карманы уменьшаются в размерах по мере продвижения воздуха из стороны наполнения в напорную сторону. Воздушные полости сжимаются, и воздух выдавливается в меньшее пространство.
Это делает двухвинтовой компрессор более эффективным, но они стоят дороже, потому что винтовые роторы требуют дополнительной точности в ходе процесса производства. Некоторые типы двухвинтовых компрессоров располагаются над двигателем, подобно роторному компрессору типа Roots. Они также порождают много шума. Сжатый воздух на выходе из компрессора издает сильный свист, который следует приглушить с помощью специальных методов поглощения шума.
Рис.4 Центробежный компрессор
Центробежный компрессор – это крыльчатка, напоминающая собой ротор, которая вращается с очень высокой скоростью и нагнетает воздух в небольшой корпус компрессора. Скорость вращения крыльчатки может достигать 50,000-60,000 оборотов в минуту. Воздух, попадающий в центральную часть крыльчатки, под действием центробежной силы увлекается к ее краю. Воздух покидает крыльчатку с высокой скоростью, но под низким давлением. Диффузор – множество стационарно расположенных вокруг крыльчатки лопаток, которое преобразует высокоскоростной поток воздуха с низким давлением в поток воздуха с малой скоростью, но высоким давлением. Скорость молекул воздуха, встретивших на своем пути лопатки диффузора, уменьшается, что влечет за собой увеличение давления воздуха.
Центробежные компрессоры являются наиболее эффективными и самым распространенными устройствами из всех систем принудительного повышения давления. Они компактные, легкие и устанавливаются на передней части двигателя, а не сверху. Они также издают характерный свист по мере роста количества оборотов двигателя, способный заставить случайных прохожих на улице поворачивать головы в сторону вашего автомобиля. Monte Carlo и Mini-Cooper S – два автомобиля, которые доступны в версиях с компрессором. Любой из рассмотренных выше типов компрессоров может быть добавлен к транспортному средству как дополнительная опция. Несколько компаний предлагают комплекты, состоящие из всех необходимых частей для собственноручного дооснащения автомобилей компрессорами. Такие доработки также являются неотъемлемой частью культуры «машин для фана» (смешных машинок) и автомобилей из мира спорта «Fuel Racing». Некоторые производители даже включают компрессоры в оснащение своих серийных моделей автомобилей. Далее мы узнаем обо всех преимуществах компрессора, установленного в ваш автомобиль.
Преимущества компрессора Самое главное преимущество компрессора – это увеличение мощности двигателя, измеряемой в лошадиных силах. Добавьте компрессор к любому обычному автомобилю или грузовику, и он станет вести себя как автомобиль с двигателем большего внутреннего объема или просто как с более мощным двигателем. Но как узнать, какой из нагнетателей выбрать – механический компрессор или турбокомпрессор? Этот вопрос горячо обсуждался авто инженерами и энтузиастами, но, в целом, механические компрессоры имеют несколько преимуществ над турбокомпрессорами. Механические компрессоры лишены такого недостатка как лага (отставания) двигателя – термина, используемого для описания времени, прошедшего с момента нажатия водителем педали газа до момента ответа двигателя на это внешнее воздействие. Турбокомпрессоры, к сожалению, подвержены явлению отставания, постольку поскольку требуется некоторое время, прежде чем выхлопные газы достигнут скорости, достаточной для полноценного раскручивания крыльчатки турбины. Механические компрессоры не имеют такого лага, так как они приводятся в действие непосредственно от коленчатого вала двигателя. Одни компрессоры наиболее эффективны при работе в диапазоне низких скоростей вращения коленчатого вала, в то время как другие раскрывают весь свой потенциал лишь на высоких оборотах. Например, роторный и двухвинтовой компрессоры обеспечивают большую мощность на низких оборотах. Центробежные компрессоры, которые становятся все более эффективными по мере роста скорости вращения крыльчатки, обеспечивают большую мощность в диапазоне высоких оборотов. Установка турбокомпрессора требует обширной переделки выпускной системы двигателя, в том время как механические компрессоры могут быть легко привинчены к передней части двигателя или сверху. Это делает их дешевле в установке и проще в эксплуатации и обслуживании. Наконец, при использовании компрессора не требуется никакой специальной процедуры остановки двигателя. Это обусловлено тем, что они не смазываются моторным маслом и могут быть остановлены привычным образом. Турбокомпрессоры должны отработать на холостом ходу 30 секунд и более для того, чтобы дать возможность моторному маслу остыть. С учетом сказанного, для компрессоров имеет важное значение предварительный прогрев, так как они работают наиболее эффективно при нормальной рабочей температуре двигателя. Компрессоры являются характерной составляющей частью двигателей внутреннего сгорания самолетов. Это имеет смысл, если учесть, что самолеты проводят большую часть своего времени на больших высотах, где значительно меньше кислорода доступно для сгорания. Внедрение компрессоров позволило самолетам летать на большей высоте без снижения производительности двигателя. Компрессоры, установленные на авиационные двигатели, работают на основе тех же самых принципов, которые заложены в конструкцию автомобильных компрессоров. Компрессоры получают энергию непосредственно от вала двигателя и способствуют подаче в камеру сгорания смеси, находящейся под давлением. Далее рассмотрим некоторые недостатки компрессоров.
Недостатки компрессоров: Самый большой недостаток компрессоров является также и их определяющей характеристикой: постольку поскольку компрессор приводится в движение коленчатым валом двигателя, он отнимает несколько лошадиных сил у двигателя. Компрессор может потреблять до 20 процентов общей выходной мощностью двигателя. Но так как компрессор способен прибавить до 46 процентов мощности, большинство автолюбителей склоняется к тому, что игра стоит свеч. Компрессор дает дополнительную нагрузку на двигатель, который должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать дополнительный импульс и более сильные взрывы в камере сгорания. Большинство производителей учитывают это и создают усиленные узлы для двигателей, предназначенных для работы в паре с компрессором. Это в свою очередь удорожает автомобиль. Компрессоры также дороже в обслуживании, а большинство производителей предлагают использовать высокооктановое горючее премиум класса. Несмотря на свои недостатки, нагнетатели по-прежнему являются наиболее экономически эффективным способом увеличения количества лошадиных сил. Компрессор может дать от 50 до 100 процентов увеличения мощности, что делает его находкой для гоночных автомобилей, автомобилей, перевозящих тяжелые грузы, а также для водителей, желающих получить от вождения своего автомобиля новую порцию острых ощущений.
carakoom.com
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
Как сделать компрессор из двигателя ВАЗ
Многочисленные идеи, описанные в сети, позволяют самостоятельно смастерить много полезных приспособлений для хозяйства. К примеру, можно сделать компрессор из двигателя ВАЗ своими руками, как на видео, и пользоваться этим компрессором многие годы, так как запчасти на него берутся из ВАЗовских двигателей.
У созданного компрессора имеются свои преимущества. Самое главное достоинство состоит в том, что устройство воздействует напрямую к мощности мотора, и энергия начинает выделяться в большом количестве. При использовании двигателей ВАЗов 2108, 2106 для компрессоров, работа становится более производительной.
Краткое изложение последовательности работ
Необходимо сначала подумать о наличии привода электродвигателя 4 кВт.
С двигателя убирают распредвал и укорачивают приводы. Все компрессоры из ДВС автомобиля ВАЗ имеют обратный клапан необходимый для выталкивания воздушного объема во время работы.
Когда изготавливают самодельные компрессоры, самой большой проблемой считается их приспосабливание. В данном случае, чтобы сделать компрессор из ВАЗа 2107, 2110, не нужно проводить токарные работы и вторгаться в двигатель.
Чтобы изготовить обратный клапан, нужно иметь свечу, пружину, подшипник, металлическую трубку, сварку.
- Свеча должна быть выбита с удалением изолятора для получения металлической ее части, чтобы получился самодельный мощный бензиновый компрессор.
- После этого берут шарик с подшипников. Он должен иметь подходящий диаметр для плотного закрывания отверстия в цилиндре, и чтобы он не заедал и создавал герметичность.
- С помощью тисков зажимается свеча и набивается седло для шарика.
- Хорошая компрессорная установка из автомобильного мотора получится только в том случае, если все подготовительные этапы будут выполнены качественно.
Затем на металлическую часть свечи приваривается трубка. Возможно использование поршневого пальца с карбюраторного или инжекторного двигателя. Получается, что место свечи будет занято клапаном, и не нужно будет переделывать 8 клапанный двигатель ВАЗа. Длина и ширина пружинки подбирается на глаз.
Устанавливают агрегат с учетом его массы, габаритных размеров, объема, производительности, максимального избыточного давления, максимальных оборотов, диаметра патрубков. Вместе с этим нужно подумать о подаче ОЖ, применяя штатную или собственную систему. Подробно узнать, как сделать правильно компрессор с использованием бензиновых двигателей от ВАЗ моделей 2106, 2107 или 2110 можно, посмотрев видео.
marki-avto.ru
