Принцип работы компрессора автомобиля


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.

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.

Компрессор на атмосферный двигатель

Принцип работы компрессора автомобиля


395.jpg 696w, http://krutimotor.ru/wp-content/uploads/2017/11/4cdc248s-960-1068x606.jpg 1068w, http://krutimotor.ru/wp-content/uploads/2017/11/4cdc248s-960-740x420.jpg 740w, http://krutimotor.ru/wp-content/uploads/2017/11/4cdc248s-960.jpg 850w" sizes="(max-width: 300px) 100vw, 300px" />

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

.


11/MB_C180-10.jpg 500w" sizes="(max-width: 300px) 100vw, 300px" />

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.

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


Механический нагнетатель устройство

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.

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


Компрессор ВАЗ установочный комплект

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


Компрессор на двигатель преимущества и недостатки

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%.

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.

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.

Источник: KrutiMotor.ru

Как работает компрессор
 
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.


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.
Принцип работы компрессора автомобиля
Рис.1 ProCharger D1SC – 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 Roots
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.
 
Принцип работы компрессора автомобиля
Рис.2  Роторный компрессор
 
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.

 
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.
 
Принцип работы компрессора автомобиля
Рис.3 Двухвинтовой компрессор
 
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.
 
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.
 
Принцип работы компрессора автомобиля

Рис.4  Центробежный компрессор

 
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.
 
 
Источник: https://auto.howstuffworks.com/supercharger1.htm

Источник: www.exist.ru

Поршневые компрессора, как наиболее подходящий вид для автомобиля

Поршневой

Принцип работы: компрессор сжимает поступающий воздух и вращение кривошипно-шатунного механизма (шатуна) превращается в возвратно-поступательные движения самого поршня. Электродвигатель работает в паре с редуктором, «оживляет» систему, заставляя ее работать. Выдают такие компрессора мощность по-разному, от 7 атмосфер, до 10. Наиболее мощными считаются те, у которых «шатун» установлен на валу мотора, а не на переходных элементах. Производительность зависит от объема цилиндра, поэтому чем мощнее – тем больше устройство.

Плюсы и минусы поршневых компрессоров

Плюсы:

  • Можно использовать в любую погоду. При минусовой температуре до -40°С и при плюсовой до + 40°С
  • Высокая производительность по сравнению с мембранными
  • Не требуют какого-либо технического обслуживания
  • Практически во всех моделях – есть встроенный предохранитель
  • Долговечность (за счет нержавеющих материалов)
  • Подлежат гарантийному ремонту даже в самых безнадежных случаях (вышел из строя цилиндр, поршень, электродвигатель)

Минусы: 

  • Сильный нагрев из-за трения поршня об стенки цилиндра
  • Время беспрерывной накачки от 20 до 40 минут, затем требуется 10 минутный перерыв для охлаждения

Устройство автомобильного компрессора БЕЛАВТО Муромец БК43

Устройство поршневого компрессора на примере модели БЕЛАВТО Муромец БК43

В этом типе выделяют механизм с одним и двумя поршнями. Однопоршневые автомобильные компрессора чаще используются для легковых машин, с колесами до 16 дюймов. Они стоят недорого, могут шуметь и выдают небольшую производительность, при этом легко справляются со своим главным назначением – подкачкой шин для колес заявленного радиуса производителем. Двухпоршневые имеют два цилиндра, поэтому у них увеличена мощность и улучшена балансировка. Часто оснащены защитой от перегрузки. Работают тихо и не греются. Используются в основном для внедорожников, минивэнов и других габаритных машин. Но так же они подойдут и для легковых моделей авто.

Масляные и безмасляные

Поршневые компрессора бывают масляные и безмасленые. Из-за трения механизма устройство нагревается. Простой выход улучшения теплоотвода – смазать работающие элементы. Масло создает пленочку между стенками цилиндра и поршня. Смазка предотвращает трение, защищает детали от износа и коррозии. Недостаток такого механизма – масло попадает в нагнетаемый воздух. Если захотите приобрести масляный компрессор, обязательно читайте инструкцию! В него заливается специальное масло, которое указано в руководстве.

С поршневыми компрессорами разобрались. Однопоршневые – больше для легковушек. Двухпоршневые – с максимальным показателем атмосфер, для габаритных авто. Теперь перейдем к мембранным, принцип работы которых в корне отличается от поршневых.

Мембранный компрессор

Они отличаются от поршневых устройств внешним видом и принципом работы. В работе участвуют два подшипника. Воздух в них нагнетает специальное полотно из эластичного материала и ослабляется с помощью электропривода. Преимущество такой конструкции в практическом отсутствии трущихся деталей. Это повышает срок эксплуатации и надежность конструкции. Давайте выделим основные плюсы:

  • Повышенный срок эксплуатации за счет отсутствия трущихся деталей
  • Можно отремонтировать
  • Низкая цена

Минус – ограниченная производительность в 4 атмосферы. Этого достаточно для легковых автомобилей и колес диаметром 14-15 дюймов. Еще один недостаток – на морозе резина теряет эластичность, и производительность падает. В большую жару так же падает производительность.

Последний тип компрессоров – роторные. Их редко встретишь на прилавках, спросом пользуются поршневые и мембранные.

Роторный компрессор

Принцип работы – давление создается за счет вращения ротора с крыльчаткой. Механизм предполагает мало деталей, что повышает надежность. Роторные считаются наиболее производительными, могут выдавать 200-300 литров в минуту. Используют чаще всего в «шиномонтажках». Стоят дорого, в отличие от других.

Теперь вы знаете о всех разновидностях компрессоров. Пришло время узнать, как их выбирать.

12 характеристик автокомпрессора на которые надо обращать внимание при покупке

 

на что обращать внимание выбирая автокомпрессор для своего авто
 

  • Качество сборки

Желательно, чтобы устройство было выполнено из нержавеющей стали. Это основная характеристика, которая отвечает за качество продукта. Если корпус компрессора и детали внутри сделаны из пластика, это может повлечь за собой скорую поломку.

  • Максимальное давление

Шины легковых автомобилей, накачивают с давлением до 3 Атм, для другого вида транспорта может понадобится давление от 3 и до 10 Атм. В таком случае вам необходимо будет понимать, что чем больше АТМ способе качаться компрессор, тем больше вероятности, что он накачает ваши 8 Атм. более габаритные модели накачиваются с давлением от 3 до 10 Атм максимум. 

  • Производительность

О​дна из самых важных характеристик компрессора — производительность. Она отвечает, за то с какой скоростью ваше оборудование будет накачивать колеса. Измеряется в литрах в минуту. Под литрами в минуту предполагается скорость наполнения объема цилиндра, находящегося под высоким давлением. Компрессора с большим значением производительности, качают шины с более крупным радиусом: оборудование с производительностью от 30 до 40 л/мин –R13-R16; компрессора с производительностью от 40 л/мин – R13-R18, а модели с производительностью от 85 л/мин – R13-R22

  • Для каких шин подходит

Автомобили в зависимости от модели, обладают колесами различных размеров. Машины комплектуются соответствующими шинами. Какой компрессор подойдет именно для вашей машины, уточнить можно у продавца. Помимо этого производитель дает данные о соответствии оборудования в инструкции, или на коробке. Чуть позже, мы рассмотрим на примерах «Какой компрессор, для каких шин подойдет».​

  • Время непрерывной работы

Если у компрессора не предусмотрена функция автоматической защиты от перегрева и вам нужно качать большой объем воздуха (например матрас), то вам нужно смотреть за временем работы вашего оборудования, иначе оно может перегореть. Обычно эта характеристика указывается на упаковке и может варьироваться от 20 минут беспрерывной работы до 40.

  • Рабочая температура

Для надежного передвижения в зимний период года, рекомендуется использовать поршневые компрессора. В среднем устройства выдерживают температуру от -40 до +80°C. Если же вы собрались туда, где холоднее указанного минуса, стоит уточнить информацию о подходящем оборудовании, у продавца.

  • Максимальный ток потребления

Вы должны понимать сколько потребляет компрессор и сколько в вашем аккумуляторе. В противном случае, АКБ может полностью разрядиться. Всегда рекомендуется использовать мощные компрессоры от АКБ на заведенный автомобиль.

  • Предохранитель

Поршневые автокомпрессора относятся к классу электрооборудования, работают они от бортовой сети, или от аккумулятора. Так как устройство подключено на прямую к сети автомобиля, на случай замыкания в качественных моделях предусмотрен предохранитель, который выполнен из нержавеющей стали. Находится он в штекере прикуривателя, или на кабеле питания, в зависимости от типа подключения компрессора (от прикуривателя, от АКБ). И в случае замыкания предохранитель берет удар на себя, а ваш компрессор и автомобиль остаются целыми, перегорает только предохранитель. Все что вам будет необходимо, это заменить предохранитель и пользоваться дальше своим устройством.

  • Манометр

Манометры бывают – аналоговые и цифровые. Предназначены они, для измерения давления воздуха в шинах. Показания выводятся на табло манометра и в основном выдаются в Bar (Атм), или Psi (фунтдюйм). Аналоговые манометры показывают менее точные данные (с небольшой погрешностью в пределах допустимой нормы), по сравнению с цифровыми. Обычно показателей, которые выдает аналоговый манометр достаточно, для того чтобы определить давление. Если же вы хотите уточнить погрешность своего прибора, сделать это можно обратившись к специалистам на шиномантажках или купив дополнительно цифровой манометр. Сравнить показания своего аппарата, с показаниями что выдают профессиональные модели и выявить разницу. Подробнее, про этот прибор, читайте тут.

  • Способ крепления насадки

Они бывают разные – на резьбе, зажим, насадка с фиксатором, здесь выбирайте наиболее удобный для вас. Однако, обратите внимание на качество крепления, чтобы оно не поломалось, когда в очередной раз понадобится «подкачка». Вариант с металлической резьбой самый надежный и долговечный, хоть и не всегда совсем удобен в использовании.

  • Длина и тип кабеля

Выделяют два типа кабелей питания: витой и прямой. Витой тип кабеля не закручивается и более надежный. Чем длиннее кабель, тем удобнее будет пользоваться устройством. Его не придется постоянно переносить от колеса к колесу. Помните про это, когда покупаете компрессор для автомобилей с длинной базой.

  • Дополнительные функции
     
  1. Автостоп — функция, которая автоматически отключает компрессор, когда тот накачал колесо до заданного вами давления
  2. Функция откачки воздуха (кнопка сброса давления) предназначена, для того чтобы быстро стравить лишнее давление воздуха в шине, например, при съезде на грунтовую дорогу
  3. Автоматическая система защиты от перегрева — отключает компрессор от питания, когда температура оборудования превысила допустимую норму. Когда показатели температуры снизятся до оптимального, система автоматически запустит устройство
  4. Led фонарик поможет в работе с автокомпрессором, в темное время суток
  5. В случае, если вам необходимо подкачать не шину, а к примеру мяч, понадобится переходник для соединения шланга компрессора с разъемом мяча. Поставляются такие переходники в наборе и используются для различных изделий и разъемов
  6. Немало важным элементом при покупке компрессора, будет наличие сумки для хранения девайса и удобной транспортировки. Также она поможет защитить оборудование от пыли и царапин

Важно! Выбор компрессора начинается с определения материала, из которого выполнен его корпус и детали. Помните, что устройства с подключением от прикуривателя, или на клеммы АКБ лучше использовать с включенным двигателем. Иначе есть шанс полностью разрядить АКБ автомобиля. При выборе обязательно смотрите на производительность. Чем мощнее, тем быстрее качает шину. Мы плавно подходим к заключительной части. Сперва сравним разные модели, по ценовой категории и различным характеристикам, чтобы посмотреть на отличия.

Сравнение компрессоров для легковых автомобилей до 500 грн

Давайте рассмотрим однопоршневые компрессора. Мы выбрали четыре популярные модели в диапазоне до 500 гривен. Это бюджетные и наиболее качественные модели. Чаще всего их покупают для легковушек.

Это отличный вариант, если Вы катаетесь на легковом автомобиле с радиусом колес до 16. Компрессоры этих моделей прекрасно будут выполнять свою задачу и помогать справится с любыми проблемами в дороге. При выборе моделей такого класса обращайте внимание на корпус (из чего он сделан) и на вес компрессора. Вес должен быть не меньше 2кг, тогда эту модель можно смело приобретать. Все что весит легче — мусор. Что касается характеристик, то они обычно колеблются в пределах 35-37 л/мин и 150-170 Вт мощности, что вполне достаточно, чтобы качать колеса с 13 по 16 радиус.

Автокомпрессоры Uragan: какой лучше и как выбрать?

Таблица сравнения компрессоров с автостопом

Как Вы уже знаете, автостоп – функция, которая автоматически отключает подачу воздуха в колесо, когда оно достигло необходимого значения. Такие компрессора удобные, вам не нужно следить за манометром.  Для примера, рассмотрим следующие модели:

Если вы рассматриваете модели с автостопом, то обращать внимание все также необходимо на: наличие этой самой функции и как она реализована, мощностные характеристики, качество сборки, комплектующие из пластика или металла?

Двухпоршневые автомобильные компрессоры для внедорожников и грузовых автомобилей

Если вы присматриваете устройство для своего джипа или грузового автомобиля, то однопоршневой уже не подойдет. Нужно смотреть на двухпоршневые, они мощнее и справятся с крупногабаритным транспортом.

Если вы рассматриваете двухпоршневые компрессоры, то тут четко надо понимать: из чего сделана «начинка» этого самого компрессора? А затем уже смотреть на характеристики и комплектации, после чего принимать решение. Почему именно в такой последовательности? Все очень просто: двухпоршневые компрессоры это достаточно мощные и производительные аппараты, которые выдают высокие показатели мощности и подвергаются сильным нагрузкам. Если у вас комплектующие пластиковые, то беда наступит очень быстро. Поэтому рассматривая модели в таблице выше, мы выбрали на рынке Украины то, что представляет собой совокупность качественного и современного оборудования.

Профессиональные компрессора Белавто БК47 и Solar AR213

На рынке компрессоров можно встретить профессиональные линейки. Они используются на СТО, в сервисных центрах и разного рода автомобильных соревнованиях Off Road.

Для тех кто занимается экспедициями, любит активный отдых на автомобилях, или участвует в OFF-Road соревнованиях, будет полезным ознакомиться с моделями из профессиональной линейки. В качестве примера мы взяли комрессора из своего ассортимента, так как работаем со всеми представленными позициями, не первый год и можем гарантировать работоспособность, именно этих приборов.

Источник: romaxgroup.com.ua

Что такое компрессор в машине?

Компрессором называется любой механизм, создающий на выходе высокое давление воздуха или другого газа. Используемые в автомобильных двигателях механические компрессоры работают от коленвала, крутящий момент которого передается посредством ременной либо цепной передачи. Кулачковые механизмы либо крыльчатка компрессора создают направленный воздушный поток, который подается в двигатель. Благодаря принудительному нагнетанию воздуха в цилиндры может закачиваться большее количество топлива, энергия сгорания увеличивается, вследствие чего возрастает и мощность мотора.

Следует отметить, что просто использовать больше бензина для увеличения мощности невозможно – для эффективного сгорания топлива требуется определенное количество кислорода. Таким образом, компрессор, по сути, является практически единственным возможным способом нарастить мощность двигателя, практически не изменяя его габариты и массу. Благодаря этому установка ДВС с механическим нагнетателем возможна даже на достаточно компактные и легкие автомобили.

Как работают компрессоры

В атмосферных автомобилях забор воздуха осуществляется по следующей схеме:

  • Опускаясь по цилиндру вниз, поршень создает разреженную среду.
  • В результате уменьшения давления воздух засасывается в камеру сгорания, где он впоследствии смешивается с топливом, сжимается поднимающимся поршнем и воспламеняется.

Здесь объем поступающего воздуха ограничивается рабочим объемом цилиндра, соответственно для моторов атмосферного типа единственным способом повышения мощности является увеличение внутреннего объема.

Установленный же компрессор позволяет использовать возможность воздуха сжиматься под внешним воздействием. Создаваемое его рабочими элементами давление заставляет цилиндры наполняться большим объемом воздуха, а горючая смесь, соответственно, получает больше кислорода. Добавляя к нему увеличенный объем топлива, удается получить больше энергии, которая при сгорании смеси толкает поршень и создает момент движения.

Для эффективного нагнетания воздуха рабочие элементы компрессора (роторы или крыльчатка) должны вращаться быстрее коленчатого вала. Достичь этого позволяет установка шестерней разных размеров: ведущая звездочка больше, чем приводные шестерни нагнетателя. Благодаря этому удается достичь частоты вращения в 50 000 об/мин. и более.

Дополнительно увеличить объем подаваемого в цилиндры воздуха позволяет установка интеркулера. Этот агрегат охлаждает воздух, выходящий из компрессора, в результате чего газ дополнительно сжимается.

Средний прирост мощности на автомобилях, оборудованных компрессорами, в сравнении с атмосферными аналогами составляет 35-45%, кроме того, примерно на 30% возрастает крутящий момент. 

Виды компрессоров

Механические нагнетатели, устанавливаемые на двигатели современных машин, изготавливаются в разных видах:

  • роторные;
  • 2-винтовые;
  • центробежные.

Они различаются, прежде всего, способом подачи воздуха в мотор. В основе роторного и 2-винтового механизма лежат кулачковые валы, а центробежные модели имеют в своей конструкции крыльчатки с тем или иным числом лопастей. У каждого из указанных типов есть свои индивидуальные преимущества и недостатки.

Самой старой является роторная конструкция нагнетателя. Она была запатентована еще в 1860 г., а в 1900 впервые использована в автомобилестроении. Вращающиеся кулачковые валы направляют попадающий в полость агрегата воздух в двигатель, где тот создает повышенное давление. Данный вид компрессоров является наименее эффективным по ряду причин:

  • такие устройства имеют большие габариты и массу;
  • при их работе создается прерывистый поток воздуха, в результате чего эффективность наполнения двигателя постоянно изменяется.

2-винтовые модели имеют в своей конструкции 2 ротора, напоминающие червячную передачу. Они и обеспечивают движение воздуха в камеры сгорания. Общий принцип работы таких компрессоров в целом такой же, как и у роторных образцов. Однако здесь воздух сжимается уже внутри компрессора благодаря конической форме роторов и сужению воздушных карманов. Поэтому они более эффективны – провалов воздушного потока практически не возникает из-за повышенного давления в самом нагнетателе.

Наиболее эффективны на сегодняшний день центробежные компрессоры. Именно они используются для решения большинства задач, связанных с повышением воздушного давления в той или иной системе. Размещенная в корпусе такого нагнетателя крыльчатка вращается с частотой до 60 000 об./мин, благодаря чему возникает большая центробежная сила. Воздух выходит из такого компрессора на высокой скорости, но под низким давлением и подается на диффузор. Здесь скорость потока снижается, а давление повышается. Еще одно немаловажное преимущество устройств данного вида – компактные размеры: именно центробежные компрессоры устанавливаются на «заряженные» версии малолитражных автомобилей. Впрочем, на более крупных моделях их преимущества также становятся очевидны. 

Чем отличается компрессор от турбины

Мнение, что компрессор и турбина – это одно и то же, в корне ошибочно. Да, оба устройства выполняют общую задачу: нагнетают воздух в двигатель, однако они используют разный принцип исполнения этой задачи.

Компрессор приводится в действие энергией коленвала, а крыльчатку турбины заставляет вращаться поток выхлопных газов. Это отличие обусловливает следующий момент: работа турбины не приводит к потерям мощности, потому что она не использует энергию двигателя, в то время  как для работы компрессора может потребоваться до 30% исходной мощности.

С другой стороны, эффективность турбины изменяется в зависимости от интенсивности работы двигателя, она дает ощутимый прирост мощности только на средних и высоких оборотах. Компрессор же работает в постоянном режиме, на который он выходит практически сразу после старта двигателя.

При этом, турбина – более сложный и поэтому дорогостоящий агрегат, чем компрессор. Она более чувствительна к качеству масла, а ее обслуживание и ремонт требует специфических навыков и зачастую стоит дороже ремонта компрессора.

Как можно увидеть, компрессор – это эффективный, надежный и относительно недорогой способ увеличить мощность автомобиля, сохраняя размеры и массу его двигателя. Такие устройства используются на автомобилях самого разного типа и назначения – от трековых и гоночных болидов до повседневных автомобилей с «горячим» характером.

Источник: AvtoNov.com


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.