Механический компрессор: виды, устройство и принцип работы

Содержание

Механический нагнетатель автомобиля — устройство и принцип работы

Расскажем про основные механические нагнетатели воздуха для автомобиля. Какие бывают, их устройство и принцип работы.

Центробежные нагнетатели воздуха

Подобные нагнетатели в тюнинге получили наибольшее распространение. По конструкции они наиболее близки к турбонаддуву, поскольку имеют одинаковый принцип нагнетания воздуха. Разняться лишь способы привода. Работа осуществляется следующим образом. Принцип работы центробежного нагнетателя в следующем: воздух, пройдя по воздушному каналу в нагнетатель, попадает на лопасти крыльчатки. Лопасти закручивают и отбрасывают его центробежной силой к периферии кожуха, где имеется диффузор. Далее воздух выталкивается в воздушный туннель (воздухосборник), который имеет улиткообразную форму.

Такая конструкция создает необходимое давление воздушного потока на выходе из нагнетателя. Дело в том, что внутри кольца воздух поначалу движется быстро, и его давление мало. Но в конце улитки русло расширяется, скорость воздушного потока понижается, а давление увеличивается. Так создается необходимый подпор для накачки цилиндров двигателя.

Недостатки

Для эффективной работы крыльчатка должна вращаться очень быстро. Производимое компрессором давление пропорционально квадрату скорости крыльчатки. Скорости могут быть 40 тысяч об/мин и более. И поскольку привод осуществляется от коленвала посредством ременной передачи на шкив турбины, шум от такого устройства сильный. Хотя многим этот характерный свист нравится.

К минусам относят некоторую задержку в срабатывании. Хотя она не столь заметна, как у турбонагнетателей.

Как правило, центробежный нагнетатель дает прибавку на высоких оборотах двигателя. Сначала давление нарастает медленно, но затем, с увеличением оборотов, довольно резко возрастает. Эта важно для поддержания высоких скоростей, а не интенсивности разгона.

Центробежные нагнетатели воздуха для автомобиля очень популярны. Низкая цена и простота установки сделали, что компрессоры этого типа почти вытеснили другие и стали популярны в тюнинге.

Объемные нагнетатели ROOTS

Компрессоры типа «Рутс» относятся к классу объемных нагнетателей. Конструкция их довольно проста и напоминает масляный шестеренчатый насос двигателя. В корпусе овальной формы вращаются в противоположные стороны два ротора, имеющие специальный профиль. Роторы насажены на оси, связанные одинаковыми шестернями.

Основное отличие — воздух сжимается не внутри, а снаружи компрессора, непосредственно в нагнетательном трубопроводе. Поэтому их иногда называют компрессорами с внешним сжатием.


Минусы

Поскольку процесс сжатия воздуха осуществляется вовне компрессора, его эффективная работа возможна лишь до определенных значений наддува. С ростом давления увеличивается просачивание воздуха назад, и КПД снижается. Мощность, затрачиваемая на вращение самого нагнетателя, может превысить добавочную мощность двигателя.

Еще один недостаток. В них создается турбулентность, способствующая росту температуры воздушного заряда. Наряду с обычным ростом температуры от непосредственно повышения давления, в рутс-компрессорах происходит дополнительный нагрев. Поэтому нагнетатели ROOTS в обязательном порядке оснащаются интеркулерами.

Шум от работы объемных компрессоров не столь сильный, как у центробежных, и имеет иную тональность. При этом, в отличие от центробежных, механические нагнетатели ROOTS эффективны на малых и средних оборотах двигателя. Эта особенность рутс-компрессоров сделала их наиболее пригодными для драг рейсинга, где ценится динамика разгона. Другой плюс – относительная простота конструкции.

Малое количество движущихся частей и малые скорости вращения делают эти механические нагнетатели одними из самых надежных и долговечных. Но сложность и высокая цена снизили их популярность.

Плюсы и минусы нагнетателей

Использование нагнетателей воздуха для авто может негативно сказаться на ресурсе двигателя. Как правило, поломку мотора вызывают повышенные обороты. Стало быть, использование нагнетателя, повышающего крутящий момент на низких и средних оборотах, может, наоборот, благоприятно сказаться на ресурсе.

С другой стороны, если добиваться большого роста мощности, многие штатные детали придется заменить на более прочные. Например, кованые поршни и шатуны будут совсем нелишними. Cжатие воздуха всегда сопряжено с повышением температуры. В некоторых компрессорах это повышение не существенно. Но для снижения потери мощности на привод нагнетателя воздух необходимо охлаждать.

Еще одна проблема – детонация. Высокая температура и давление подаваемого в цилиндры воздуха может привести, что в конце такта сжатия, когда поршень спрессует в цилиндре уже сжатую топливо-воздушную смесь, её температура и давление могут оказаться большими. Что вызовет преждевременную детонацию, т. е. взрыв.Чтобы избежать подобных проблем, можно перейти на высокооктановые сорта топлива, но часто этого мало. При достаточно больших значениях давления приходится производить декомпрессию, т. е. снижать степень сжатия. Правильный подбор свечей зажигания также немаловажен.

Supercharger — механический нагнетатель

Понятие, плюсы и минусы механического нагнетателя Supercharger

Механический наддув – это процесс увеличения давление некой смеси на впуске двигателя для повышения массы горючей смеси в цилиндре для  увеличения мощности относительно единицы объема двигателя.

Supercharger (cуперчарджер) также известный как компрессор Рутса — это механический нагнетатель использующий для собственного привода энергию коленчатого вала. Он является основным элементом механического наддува.

Главным функциональным плюсом cуперчарджера является то что он может закачивать воздух на минимальных оборотах, абсолютно без задержки, при этом рост силы наддува строго пропорционален оборотам двигателя.

Главным же минусом cуперчарджера является то что он обирает часть мощности двигателя на собственный привод.

На данный момент  механические нагнетатели практически не используются. Их место заменили турбонагнетатели (турбокомпрессоры). За редким исключением их продалжают устанавливают на легковые автомобили, если необходимо сделать разбег по мощности, дабы не изменять конструкции двигателя.

В среднем применение механического нагнетателя обеспечивает увеличение мощности двигателя до 50%, а крутящего момента на 30%. При этом механический нагнетатель отличают существенные потери мощности двигателя из-за затрат энергии на его привод. В разных механических нагнетателях они могут составлять до 30%.

Виды конструкций механического нагнетателя делятся в зависимости от типа привода.

  1. Прямое  крепление нагнетателя к фланцу коленчатого вала называют прямым приводом;
  2.  Ременной привод – характеризуется различными вида привода при помощи ремней. Делится на:
  3. Зубчатый   
    • Клиновой
    • Плоский
  4. Зубчатая передача  через цилиндрический редуктор
  5. Цепной привод;
  6. Электрический привод подразумевает под собой использования для привода электродвигателя.

Данный вид привода естественно является наиболее энерго-затратным и требует большей мощности для аккумуляторов, но при этом он не снижает мощности двигателя.

Механический нагнетатель можно условно  поделить на такие виды как:

  1. Объемные
    • Кулачковый – Roots, Eaton (Рутс, Итон)
    • Винтовой — Lysholm
  2. Центробежные

Объемные нагнетатели

Объемные нагнетатели  получили свое название из-за того что принцип их работы заключается в простой перекачке определенного объема воздуха без сжатия.

Кулачковый нагнетатель

Кулачковый нагнетатель является самым первым и от того самым старым и проверенным типом наддува. Его история развития стартовала 1859 году с работы двух талантливых братьев под фамилией Рутс (Roots). Изначально его использовали как промышленный вентилятор для продувки помещений. Чуть позже он получил широкое применение из-за своей простоты. Две помещенные в общий кожух прямозубые шестерни вращаются в разных направлениях, при этом перекачивая определенный объем воздуха от впускного до выпускного коллектора.

Спустя 90 лет другому американскому ученому Итону пришло в голову, как  можно усовершенствовать конструкцию. Прямозубые шестерни заменили на косозубые роторы, и воздух стал перемещаться вдоль, а не поперек как это было раньше. С того времени усовершенствование нагнетателей этого типа идет по пути увеличения количества зубчатых лопаток (косозубых роторов). В первоначальной модели Итона «Eaton» их было две, а теперь сложно встретить меньше четырех. Основными функциональными недостатками нагнетателей типа Рутс является:

  1. Неравномерная пульсационная подача воздуха создающие периодический недостаток давления. Увеличение количества зубчатых-лопастей и  изменение формы впускного и выпускного окна компрессора на треугольное, позволяет свести этот недостаток к минимуму.  К тому же эти конструктивные решения помогают сделать работу компрессоров Рутса намного тише и равномернее.
  2.  Во время выдавливания несжатого воздуха в трубопровод где находиться сжатый воздух, создается турбулентность, которая способствует росту температуры заряда воздуха. Это отрицательно сказывается на производительности ухудшая показатели калорийности топливной смеси из-за менее  полного сгорания. Данная проблема коленчатых компрессоров решается установкой инкулера.

Развитие машиностроение позволило полностью оценить плюсы и минусы нагнетателей Рутса и  получить из них максимум производительности.

Плюсы компрессоров Рутс:

  1. Компактность
  2. Простота конструкции
  3. Долговечность
  4. Эффективность на малых оборотах
  5. Низкий уровень шума

Винтовой нагнетатель

Винтовой нагнетатель (Lysholm) также как и компрессор «Рутса» относится к объемно-роторным нагнетателям и в своей работе использует те же принципы, но в отличии от своего более раннего коллеги рабочую нагрузку в нем исполняют пара роторов с взаимодополняющими профилями. На английском винтовой нагнетатель называют Lysholm  в честь его изобретателя Альфреда Лисхольма, который в 1936 году изготовил и запатентовал на него права.

Принцип работы компрессора Lysholm
  • Начиная встречное взаимное движение, пара роторов захватывает воздух.
  • Вдоль роторов воздух порциями проталкивается вперед попутно сжимаясь.

Следовательно, на выпуске окна компрессора не возникает турбулентности, как у компрессоров «Рутса». Это является главным отличием от роторно-шестеренчатых нагнетателей. Подобная схема работы обеспечивает стабильно высокую эффективность на всех уровнях нагрузки.

Плюсы компрессоров «Лисхольм»:
  1. Высокий КПД (70%)
  2. Надежность
  3. Компактная конструкция
  4. Низкий уровень шума.

 

Главным и единственным минусом компрессоров «Лисхольм» является очень слона форма роторов, из-за чего их производство является очень затратным и как следствие сам компрессор очень дорогой. Поэтому он не встречается в серийных авто и его производят очень мало компаний.

Центробежный нагнетатель

ентробежный нагнетатель получил на данный момент наиболее широкое применение среди всех механических нагнетателей. Главным образом его, используют в компоновке турбонаддува и реже как самостоятельное устройство наддува. Центробежный нагнетатель аналогичен турбонаддуву в плане нагнетания воздуха. Его основной деталью, как и у турбокомпрессора  является крыльчатка. У этой детали весьма сложная в исполнении конусообразная форма и от того насколько правильно она спроектирована и сделана зависит КПД всего нагнетателя.

Принцип действия центробежного нагнетателя:

  1. Воздух проходит по воздушному сужающемуся каналу  и раскручивает лопасти крыльчатки.
  2. Раскрученные лопасти, ведомые центробежной силой, отбрасывают воздух на периферию кожуха.
  3. Там установлен диффузор, снижающий потери давления. Порой он имеет лопатки с регулируемым углом атаки.
  4. Через диффузор воздух выталкивается в воздушный окружающий туннель (иначе воздухосборник) в форме улитки. Данная форма не случайна. Поток воздуха движется по каналу, который изначально был узким, а под конец стал широким, тем самым меняется скорость и давление воздушной массы на необходимые.

Главный недостаток  центробежного компрессора связан с базовым принципом, который приводит его в действие. Для работы ему необходимо огромная скорость вращения крыльчатки. Давление производимое компрессором равно квадрату скорости крыльчатки. Поэтому базовая скорость компрессора начинается от 40 тысяч оборотов за минуту и может достигать 200 тысяч. Понятно что для разгона на такую скорость ремень привода должен работать крайне быстро. Из-за чего от работы этого наддува появляется очень сильный шум и детали подвергаются быстрому износу. Частично проблема шума решается установкой дополнительного мультипликатора, при этом теряя часть КПД механического нагнетателя.

Огромная нагрузка накладывает высокие требования на качество материалов и точность обработки деталей нагнетателя.

К еще одному минусу данного механического нагнетателя можно отнести его инерционное действие, проявляющий себя в отставании срабатывании. На малых оборотах его эффективность ничтожна, но при увеличении оборотов происходит быстрый скачек в мощности. Из-за данной особенности центробежный нагнетатель устанавливают на машины, где требуется высокая мощность и скорость, взамен интенсивности разгона.

Плюсы центробежного нагнетателя:

Низкая цена и простота установки центробежного нагнетателя сделали его очень популярным среди автолюбителей.

Минусы центробежного нагнетателя:

Повышенный износ, шум и эффективность прибавки мощности исключительно на высоких оборотах.

Спиральные компрессоры (нагнетатели)

Леон Креукс в 1905 году подал заявку на патент для создания паровой машины, которая в процессе 10 лет доработки превратилась в компрессор с двумя спиральными витками, восьмью струями вместо четырех, внешней и внутренней камерой расположенными по бокам с разворотом в 180 градусов. Но на тот момент думать о массовом производстве компрессоров было очень рано. Не было материалов способных выдержать рабочую температуру и оборудования для точной обработки деталей. Последнее является решающим фактором, поскольку любая погрешность в изготовлении деталей, качестве или структуре поверхности могла привести к значительной потери КПД, быстрой поломке всего двигателя и нагнетателя в частности. Из-за этого его применение в машиностроении началось гораздо позднее.

Компания «Volkswagen» в середине 80-х годов начала активно экспериментировать с необычными спиральными компрессорами наиболее известными как G-lader устанавливая их на модели «Golf», «Passat», «Polo», «Carrado». Хотя сейчас это направление ею уже свёрнуто, работа инженеров VW в нем никогда не будет забыта. Их наработки продолжает использовать ряд (преимущественно немецких) производителей устанавливая спиральные компрессоры в свои авто.

Преимущества спирального компрессора:

  1. Высокий КПД -76%
  2. Хорошие уплотнения и как следствие хорошая отдача на малых оборотах.
  3. Низки уровень шума

Поршневые компрессоры

Одна из самых распространённых схем среди обычных воздушных компрессоров является поршневые компрессоры (нагнетатели). На данный момент они совершенно не используются в автомобиле строении, в отличие от судоходства, где устанавливаются почти на все крупные судна. Основным действующим элементом поршневого компрессора как это ни странно звучит, является поршень. При движении в нижнюю мертвую точку (НМТ) он выталкивает весь находящейся под ним сжатый воздух.

Шиберные (лопастные) компрессоры (нагнетатели также известные как ротационно пластинчатые компрессоры)

 

 

Говоря о незаслуженно забытых видах компрессорах, стоит обязательно упомянуть шиберные (лопастные) компрессоры – прекрасные в своей простоте конструкции и принципе действия апараты.
Устройство лопастного компрессора

В корпусе компрессора находится ротор чей размер составляет ¾ от внутреннего размера корпуса. Он смещен в одну из сторон относительно середины пары отверстий растянутых по всей длине цилиндра. На роторе нанесены несколько продольных канавок, в которые помещены лопатки. При вращении ротора воздух сначала засасывается в одну из долей (промежуток между лопатками), в момент когда лопасти выдвигаются  повинуясь центробежной силе, а затем сжимаются по пути подхода к выпускному отвествию.

Плюсы лопастного компрессора (нагнетателя)

Качественно изготовленные лопастные компрессоры могут создавать весьма и весьма большое давление. Если сравнивать их с теме же компрессорами Рутс  у них на 50% больше мощности, меньше шумность, выше КПД, меньше потери воздуха и его температура. К тому же они меньше отбирают мощности двигателя.

Минусы лопастного компрессора

Из-за свой конструкции лопастной компрессор имеет огромную фрикционную нагрузку между корпусом и шиберами (лопастями). Со временем  эксплуатации нагнетателя, увеличивался износ и потери воздуха, КПД существенно уменьшалось. Из-за этого лопастные компрессоры приходилось делали габаритными и низкооборотными. Что являлось недопустимо для развития машиностроения. О них стали отказывается и по не многу забывать. По пришествию долгих лет металлообрабатывающая отрасль шагнула далеко вперед. Появились новые материалы и технологии высоко-точной обработки, конструкторы стали задумывается о применении старых технических решений, которые ранее не нашли применения в жизни. Возможно, в скором будущем лопастные компрессоры вернутся в массовое производство.

Компрессор на двигатель своими руками: особенности тюнинга

Как известно, мощность любого атмосферного двигателя сильно зависит от рабочего объема, а также является в достаточной степени ограниченной физическим рабочим объемом ДВС. Если просто, атмосферный мотор «затягивает» наружный воздух благодаря разрежению, которое возникает в результате движения поршней в цилиндрах.

При этом от количества поступающего воздуха напрямую зависит и количество топлива, которое можно в дальнейшем эффективно сжечь. Другими словами, чтобы сделать атмосферный двигатель мощнее, необходимо увеличивать рабочий объем цилиндров, наращивать количество цилиндров или комбинировать то и другое.

Еще одним действенным способом является подача воздуха в двигатель под давлением. В этом случае объем цилиндра и количество «горшков» можно не менять, при этом воздух нагнетается принудительно, что автоматически позволяет подать больше горючего и далее сжечь такой заряд топливно-воздушной смеси с максимальной отдачей.

Среди нагнетателей воздуха следует выделить турбонаддув и механический компрессор. Каждое из решений имеет как свои плюсы, так и минусы, при этом установить механический нагнетатель воздуха своими руками на практике вполне может оказаться несколько проще, чем грамотно выполнить работы по установке турбонаддува.  Далее мы поговорим о том, можно ли поставить компрессор на двигатель своими руками и что нужно учитывать в рамках такой инсталляции.

Содержание статьи

Наддув двигателя механический: что нужно знать

Начнем  с того, что установка любого типа нагнетателя (механический или турбонаддув) возможна как на инжекторном, так и на карбюраторном двигателе. В обоих случаях предполагается ряд доработок силового агрегата, однако установить турбину на двигатель несколько сложнее и дороже по сравнению с компрессором.

Становится понятно, что механический нагнетатель является более доступным способом повышения мощности двигателя, такое решение проще установить на мотор, причем работы можно выполнить даже самостоятельно. При этом общий принцип действия нагнетателя достаточно прост.

Устройство фактически можно сравнить с навесным оборудованием (генератор, насос ГУР или компрессор кондиционера), то есть агрегат приводится от двигателя. В результате работы механического компрессора воздух сжимается и поступает в цилиндры под давлением.

Это позволяет лучше продувать (вентилировать) цилиндры от остатков отработавших газов, в значительной степени улучшается наполнение цилиндра, количество воздуха в камере сгорания повышается, что делает возможным сжечь больше топлива и увеличить мощность двигателя.

Работа компрессора дает такой же результат, как и турбонаддув. Главным отличием является только то, что турбонагнетатель использует для вращения турбинного колеса энергию выхлопных газов, в то время как механический компрессор связан с коленвалом двигателя посредством ременной передачи. Естественно, такой тип привода несколько отнимает мощность у ДВС, однако плюсом является простота конструкции.

Также компрессор имеет прямую зависимость от оборотов мотора. Чем сильнее раскручен двигатель, тем больше воздуха подается в камеры сгорания и, соответственно, увеличивается мощность. При этом нет ярко выраженного эффекта турбоямы (турболаг), который встречается на моторах с турбонаддувом. Турбояма проявляется в виде провала на низких оборотах, когда энергии выхлопа еще недостаточно для раскручивания турбины и создания необходимого давления для эффективной подачи воздуха в цилиндры.

Если говорить об установке механического компрессора на атмосферный карбюраторный или инжекторный двигатель, нужно понимать, что двигатель все равно нужно подготовить (учитывается изменение степени сжатия, осуществляются доработки «по железу», меняется прошивка ЭБУ на инжекторных моторах и т.д.).

Другими словами, все работы выполняются комплексно, что в дальнейшем позволяет форсированному силовому агрегату успешно и стабильно работать без значительного сокращения его моторесурса. Теперь давайте рассмотрим некоторые особенности такой установки.

Установка механического комперссора на двигатель: тонкости и нюансы

Начнем с того, что главной задачей является подбор механического нагнетателя, который будет соответствовать ряду требований (вес, габариты, производительность, режимы работы, особенности смазки, исполнение привода и т.д.).

Для этих целей можно приобрести компрессор от какого-либо автомобиля или же заказать готовый тюнинг-комплект для форсирования двигателя. Также отмечены случаи, когда нагнетатель изготавливался самостоятельно, однако такие самодельные решения достаточно редки, особенно на территории СНГ.

На практике зачастую устанавливают тюнинг-комплекты (турбо-Кит наборы), реже используют детали б/у, которые снимаются с других компрессорных автомобилей. Плюсом готового комплекта является то, что такой набор рассчитан для установки на конкретную модель автомобиля. Это значит, что вместе с компрессором поставляются крепежи, ремни, привод, воздуховоды, прилагается инструкция и т.д.

Единственным минусом можно считать относительно высокую цену проверенных предложений на рынке, тогда как более доступные по цене наборы могут иметь сомнительное качество и быстро выйти из строя.

Параллельно следует учитывать, что также необходимо доработать штатную систему охлаждения и топливоподачи с учетом изменившейся производительности силового агрегата. Если просто, форсирование двигателя при помощи компрессора предполагает то, что топлива за единицу времени нужно подавать больше. Для этого может понадобиться менять бензонасос, ставить боле производительные форсунки и т.д.

Также не следует забывать о том, что большая мощность достигается за счет сжигания большего количества топлива. Закономерно, что выделение тепла в этом случае также сильно увеличивается, а мотор потребует более интенсивного охлаждения.

Что в итоге

Сразу отметим, что установка нагнетателя воздуха вполне возможна своими руками, особенно если речь идет об использовании готового набора под конкретный двигатель. Также с учетом вышесказанного становится понятно, что хотя увеличение мощности двигателя при помощи механического компрессора вполне можно реализовать, при этом ошибочно полагать, что достаточно будет только поставить компрессор, после чего двигатель сразу станет намного мощнее.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как форсировать двигатель автомобиля. Из этой статьи вы узнаете о доступном способе получения большей мощности путем увеличения рабочего объема двигателя и доработок отдельных элементов и узлов силового агрегата.

На самом деле, для получения ярко выраженного эффекта силовой агрегат нужно дорабатывать, причем во многих случаях достаточно серьезно (производится расточка блока для увеличения рабочего объема, затем также увеличивается ход поршня путем замены коленвала, самих поршней и шатунов, меняются клапана, распредвалы и т.д.).

Простыми словами, атмосферный мотор сначала максимально форсируется, после чего на него дополнительно «навешивается» механический компрессор. Далее необходимо грамотно настроить такой ДВС. Для авто с карбюратором следует настраивать дозирующую систему, переделок может также потребовать впуск и выпуск. На инжекторных машинах операции схожие, при этом в ЭБУ сначала прописывается тюнинг-прошивка (чип-тюнинг), после чего происходит дополнительная обкатка и коррекция прошивки в режиме онлайн (прямо на ходу).

Единственное, если давление наддува не выше 0.5 бара, штатную систему питания на многих авто можно не модернизировать. Также двигатель в этом случае может и вовсе не нуждаться в глубоком тюнинге. Ресурс «неподготовленного» мотора, само собой,  после установки механического компрессора сократится, однако если давление наддува не будет высоким, такой двигатель вполне может нормально проработать достаточно долгий срок.

Читайте также

Компрессор (приводной нагнетатель)

Прокачать «сердце» автомобиля, усилить его движущую мощь хочет каждый автолюбитель. Есть несколько способов для получения заметного результата, но самым простым и распространенным является оборудование двигателя наддувом воздуха. Благодаря этому простому методу, можно добиться значительной прибавки лошадиных сил без увеличения рабочего объема, что в последнее время активно применяется большинством зарубежных автопроизводителей. Самыми распространенными являются турбокомпрессоры и приводные нагнетатели, которые на первый взгляд очень похожи, но в действительности имеют различия в конструкциях, тем самым оказывая разное влияние на характер автомобиля.

Чтобы понять, как работает эта система, не нужна специальная подготовка. Всё довольно просто: в цилиндры подается дополнительная порция воздуха, которая создает положительное давление на впуске. Это изменение отслеживается системой управления двигателем, которая настроена на приготовление рабочей смеси оптимального состава, что заставляет ее увеличить подачу топлива. В итоге мы получаем состав, при сгорании которого выделяется больше энергии, что и приводит к повышению мощности двигателя.

Рассмотрим основные отличия данных систем. Источником энергии для турбокомпрессоров являются отработанные газы двигателя, которые вращают турбинное колесо устройства. В отличие от них, приводные нагнетатели используют механическую передачу от коленвала двигателя. Поэтому производительность наддува находится в прямой зависимости от частоты вращения мотора, то есть компрессор в любой момент обеспечивает необходимую подачу воздуха.


Типы приводных нагнетателей

За последние сто лет было создано много типов приводных нагнетателей, но в современном автомобилестроении применяются чаще всего только три разновидности: роторные, винтовые и центробежные. Подача воздуха в первых двух видах производится при помощи двух цилиндрических вращающихся роторов особой формы, а в третьем — лопатками крыльчатки.


Роторные компрессоры

Ключевыми характеристиками роторных компрессоров является простота конструкции, большой срок эксплуатации, уравновешенность, высокая чистота подаваемого воздуха и положительная зависимость давления воздуха за компрессором от частоты вращения роторов. Эта особенность важна при работе двигателя в часто меняющихся режимах. Воздух в рабочей полости компрессора не сжимается, поэтому роторные приводные нагнетатели еще называют компрессорами с внешним сжатием. Устройства эффективны только при умеренной степени повышения давления, которая равна отношению величины давления нагнетания к давлению всасывания. При росте давления на впускном окне, КПД компрессора резко падает.

Чаще всего применяются роторные компрессоры, оснащенные двумя одинаковыми роторами и отличающиеся поперечным расположением впускного и выпускного окон в корпусе устройства. Это наглядно видно на приведенном рисунке.

К недостаткам таких компрессоров можно отнести заметную зависимость КПД устройства от величины зазоров между работающими деталями, большой нагрев, пульсацию давления нагнетания и сильный шум, которые заметны при применении простых в изготовлении прямозубых роторов. Исходя из этого, роторные компрессоры в основном используют для создания положительного давления со значениями не более 0,5-0,6 бара.

Стараясь уменьшить шум и улучшить равномерность подачи воздуха, роторы делают спиральной формы. Но даже эти ухищрения, как и применение окон клиновидной формы, только уменьшают пульсацию давления. Устранить ее полностью в компрессоре с внешним сжатием практически невозможно. Заметного уменьшения амплитуды пульсаций позволяет добиться применение трехзубчатых роторов вместо двухзубчатых. В этом случае период пульсации давления и скорости в проточной части устройства соответствует 60° угла поворота роторов.


Винтовые компрессоры

В отличие от роторного типа устройств, винтовые компрессоры обеспечивают диагональное движение воздуха в проточной части. Внутреннее сжатие достигается изменением объема полостей между корпусом и вращающимися винтовыми роторами. Такая конструкция позволяет получать довольно высокую степень повышения давления воздуха при высоком КПД (более 80%). Большая скорость вращения компрессора (до 12 тыс. об/мин) позволила снизить его габариты, к тому же появилась возможность использовать привод от газовой турбины.

Основными преимуществами винтового компрессора являются его высокая надежность и уравновешенность. Нагнетаемый воздух не содержит примесей масла, поэтому он наиболее пригоден для работы с поршневым двигателем.

Недостатком такого компрессора часто называют особую сложность формы роторов и их массивность, что ведет к их высокой стоимости. При работе винтовой компрессор производит шум высокой частоты, который вызывается пульсациями давления в режимах всасывания и нагнетания.

Рассмотрим конструкцию винтового компрессора на приведенном рисунке:

Его роторы представляют собой зубчатые колеса со спиральными зубьями, которые имеют большой угол наклона спирали. Профили зубьев и выемок роторов полностью соответствуют друг другу. В процессе работы зубья роторов не соприкасаются с корпусом и между собой, что достигается применением синхронизирующих шестерен на валах роторов. При этом отношение количества зубьев шестерен равно отношению количества зубьев соответствующих роторов. Основным распределительным органом при этом выступает ротор с впадинами.

Винтовые компрессоры могут создавать давление до 1 бара, а в некоторых случаях и выше, поэтому чаще всего применяются на мощных и скоростных автомобилях.


Центробежные компрессоры

Наибольшее распространение в двигателях внутреннего сгорания получили центробежные компрессоры. Этот тип устройств относится к лопаточным машинам, принцип действия которых основан на взаимодействии потока воздуха с лопатками рабочего колеса и неподвижных элементов машины. По сравнению с другими конструкциями, центробежные компрессоры имеют более компактные размеры и относительно просты в изготовлении.

Конструкция центробежного компрессора состоит из входного устройства, рабочего колеса (крыльчатки), и диффузора, который включает в себя безлопаточную и лопаточную части, причём последняя может отсутствовать. Также имеется воздухосборник, чаще всего выполняемый в виде улитки. В центробежном компрессоре воздух, пройдя через фильтр, попадает во входное устройство, которое для устойчивости потока постепенно сужается по направлению движения и служит для равномерного его подвода к колесу при минимальных потерях. Рабочее колесо устанавливается на шлицах, но в случае небольших размеров, может крепиться на гладком валу, который через механическую передачу связывается с коленвалом двигателя или рабочим колесом газовой турбины.

Основополагающими параметрами центробежного компрессора являются: расход воздуха, степень повышения давления и КПД компрессора. В современных устройствах, применяемых для наддува двигателей внутреннего сгорания, эти параметры могут изменяться в широком диапазоне. Так, например, степень повышения давления в компрессорах, приводимых в движение валом двигателя, может достигать 1,2 единиц. А в случае использования центробежного компрессора в форсированном комбинированном двигателе ее значение может достигать 3-3,5.

Центробежные компрессоры имеют много общего с турбокомпрессорами. Они довольно компактны, имеют небольшую цену и достаточно долговечны. Конечно, они не отличаются большим КПД и теряют свою эффективность на малых оборотах, но довольно часто применяются на отечественных автомобилях ВАЗ.


Хорошим примером такого устройства может служить компрессор «АutoTurbo» для ВАЗ 2110-2112 16V, 2170-2172 16V. Он может быть установлен на модель Лада-Приора, оснащенную ГУР или кондиционером. В комплекте используется серийный компрессор PK 23-1, создающий избыточное давление наддува до 0,5 бар при скорости вращения 5200 об/мин. Для его установки не требуется внесения изменений в конструкцию двигателя, только рекомендуется понизить степень сжатия путем замены штатной прокладки головки блока на более толстую. Разработчики изначально рассчитывали на максимальное упрощение установки компрессора, поэтому он может быть установлен автолюбителем самостоятельно.

Для установки на модель Нива-Шевроле предназначен центробежный компрессор «АutoTurbo» с установочным комплектом для ВАЗ 2123. В устройстве применен компрессор ПК-23, который при своевременной замене ремня и подшипников обладает неограниченным ресурсом. Создавая давление наддува до 0,5 бар, устройство отличается сравнительно небольшими габаритами и бесшумностью работы. Данный нагнетатель может устанавливаться на любые двигатели с максимальным объёмом 3 л.

 

Как устроен механический нагнетатель | АвтобурУм

27.10.2019, Просмотров: 1163

Механический компрессор представляет собой один из типов турбонаддува, который приводится в движение посредством приводного ремня от вращения коленчатого вала. Главная цель компрессора — обеспечить впуск воздуха под высоким давлением, явно превышающим атмосферное. Чаще всего, максимальный прирост в мощности, от механического нагнетателя, не превышает 50%, а в крутящем моменте — до 30%. Такие показатели основываются на том, компрессор отбирает часть мощности на обеспечение вращения.

Как работает компрессор

Механический компрессор работает таким образом, что при движении роторов, втягивает и сжимает воздух, который попадает в цилиндры. Главное отличие компрессор от обычной турбины в том, что в нашем случае сжатый воздух всасывается посредством разряжения, то есть за счет движения поршня вниз. При работе суперчарджера воздух моментально разогревается, а значит снижается его плотность. Для стабилизации плотности и температуры, сжатый воздух проходит через интеркулер.

Устройство механического нагнетателя

Одно из главных отличий механического компрессора том, что его привод ременной. Хотя существуют другие типы привода: шестеренчатый, непосредственный, цепной, посредством электромотора. Чаще всего именно ременной привод используется, в силу простоты обслуживания и дешевизны в производстве.

Все механические компрессоры делятся на несколько типов по конструкции нагнетателя. Из наиболее распространенных три вида:

  • кулачковый тип нагнетателя;
  • винтовой;
  • центробежный.
Кулачковый

Представляет собой самый первый тип наддува, применяемый в двигателях внутреннего сгорания с 1900 года. Конструктивно, внутри корпуса расположены два винта, которые могут иметь от трех кулачков, которые вращаются навстречу друг у другу. Расположены кулачки вдоль всего ротора так, чтобы зазор между параллельными кулачками составлял форму спирали. Для понимания конструкции представьте себе простейший масляный насос из двух шестерен.

Работает компрессор так: воздух захватывается кулачками, движется и сжимается между роторами. Давление наддува растет с геометрической прогрессией вровень с увеличением вращения коленвала.

Для того, чтобы исключить воздушные пробки, а также избыток нагнетаемого воздуха, в конструкции предусмотрена электромагнитная муфта, для отключения роторов, принцип работы как у привода компрессор кондиционера. Для сброса лишнего давления используется стравливающий клапан, при этом нагнетатель продолжает работать непрерывно.

К недостаткам такого нагнетателя относится большой вес узла, а также повышенный шум работы, сопровождаемый характерным свистом. Для уменьшения шума применяют резонаторы, демпферы, упрочняют корпус, но все это выливается в большой вес узла.

Винтовой тип

Такой тип представляет собой движение ротора-шнека. Чтобы понять форму вала, вспомните, как выглядит ротор мясорубки. Здесь же применяются два винта, на одном имеются выступы, на втором выемки. В результате вращающихся шнеков воздух нагнетается до высокого давления (0,5-0,6 Бар). Такой компрессор имеет внутреннее нагнетание, а из-за стоимости этого узла, он крайне редко применяется на автомобилях.

Центробежный

Такой тип нагнетателя один их самых доступных в цене и прост в установке. Кстати, для автомобилей ВАЗ существуют готовые комплекты таких компрессоров, где максимальное давление, заявленное производителем, может быть 0.6 бар, хотя по факту 0.45-0.5 бар.

По своей форме напоминает турбину, работающую от энергии газов. Здесь с одной стороны шкив под ремень, внутри корпуса ведущая и две ведомые шестерни, которые вращают лопасть, установленную на другой стороне до 50 000 оборотов в минуту. Принцип работы очень похож на обычную турбину, но здесь, при вращении шестерен, одна лопасть всасывает воздух, раскручивает и сжимает его принудительно.

Стоит отметить, что такие компрессоры имеют некоторые недостатки: ранний износ подшипников, сильный шум работы, сильная зависимость от вращения коленвала.

Что лучше: турбина или механический компрессор

С точки зрения самостоятельной установки турбокомпрессора, стоит учитывать следующие параметры:

  • какую мощность вы хотите получить на выходе;
  • какой бюджет готовы выделить на установку компрессора;
  • степень цели установки турбины.

Итак, механический компрессор можно установить для тех, кто хочет открыть для себя мир турбированных моторов. Почему именно механический:

  • можно приобрести б/у компрессор;
  • легкая установка, при условии заготовленного кронштейна;
  • возможно не требуется усиливать поршневую группу и разжимать мотор, если предполагаемое давление будет не более 0.3 бар;
  • простая установка, если приобрели готовый комплект;
  • цена более приемлема.

К недостаткам отнесу следующее:

  • компрессор состоит из многих деталей, которые изнашиваются;
  • работает шумно;
  • КПД низкий, к тому же отбирает мощность у двигателя для раскрутки;
  • надежность центробежного компрессора недостаточная.

Компрессор до сих пор устанавливается на новые автомобили, особенно на V-образные “восьмерки”, а также как дополнение к турбине, как на автомобилях VAG. Сравнивая достоинства и недостатки, установка механического нагнетателя является отличным способом повысить мощность до 50%, не теряя в ресурсе, а также с возможностью не дорабатывать мотор серьезно.

Механический нагнетатель: функции, виды и целесообразность установки

Помимо интеркулеров, для повышения мощности двигателя авто используются механические нагнетатели. С помощью этих конструкций повышается давление во впускном тракте системы. Механическими же нагнетатели именуются потому, что их привод подсоединяется к коленвалу двигателя.

Используя механический нагнетатель, можно не только на 50% повысить мощность движка, но и на 30% увеличить крутящий момент. Однако это устройство расходует ресурсы двигателя.

Нагнетатель выполняет такие функции:

  • втягивает воздух;
  • сжимает его;
  • нагнетает воздушный поток в систему впуска.

Чтобы создать воздушное давление, нагнетатель крутится быстрее движка. При сжатии воздух нагревается, а его давление и плотность уменьшается. Для охлаждения потока применяются уже упоминавшиеся нами интеркулеры.

Механические нагнетатели оснащаются разыми типами приводов. Самым распространенным является прямой привод, то есть крепление устройства на фланец коленвала. Также используются разные виды ременных приводов, цепной вариант и зубчатая передача.

Современные транспортные средства оснащаются тремя видами нагнетателей: центробежными, кулачковыми и винтовыми.

Кулачковые нагнетатели

Самый старый тип устройств – кулачковые нагнетатели, в народе именуемые воздуходувками. Они имеют 2 вращающихся ротора, по всей длине которых находятся кулачки. Такие конструкции улавливают воздушный поток кулачками, после чего он двигается между стенками корпуса устройства и нагнетается в трубопровод.

«Воздуходувки» хороши тем, что быстро создают необходимый уровень давления воздуха. Во время увеличения скорости вращения коленвала это давление возрастает. Это и хорошо, и плохо, ведь избыток давления, который может возникнуть в любой момент, образовывает воздушные пробки в канале, чем снижает мощность двигателя.

Естественно, давление наддува можно регулировать. Для этого следует либо отключить нагнетатель, либо выполнить перепускание воздуха. К слову, новейшие системы наддува оснащены датчиками давления и температуры воздуха, а также блоком автоуправления. Благодаря такой конструкции работа кулачкового нагнетателя регулируется автоматически.

Центробежные системы

Основа таких нагнетателей – крыльчатка, вращающаяся на высоких оборотах. Во время работы системы воздух засасывается в крыльчатку, а затем направляется центробежной силой наружу. Из рабочего колеса поток буквально выстреливает, но его давление при этом низкое.

Центробежные нагнетатели пользуются большой популярностью. Просто они имеют небольшие размеры и вес, а также довольно эффективны в работе. На двигателе их можно закрепить разными способами.

Винтовые модели

В конструкцию таких механических нагнетателей входят 2 ротора-шнека, один из которых имеет специальные выемки, а другой – выступы. Шнеки захватывают воздух и, вращаясь, сжимают его, нагнетая в патрубок впуска. Такая система создает внутреннее нагнетание воздушного потока. Цена винтовых систем довольно высока, так что ими, как правило, оснащают лишь дорогие спортивные «тачки».

Область использования

Устанавливаются механические нагнетатели как на спортивные, так и на обыкновенные транспортные средства. Естественно, для спортивных моделей они нужны больше. Изготовители предлагают автолюбителям специальные установочные комплекты с различными деталями, необходимыми для монтажа механических нагнетателей. Встречаются эти устройства и на нетюненгованных авто, но бывает это нечасто.

Итог

Некоторые люди полагают, что из-за установки нагнетателей уменьшается ресурс движка. Но это не так. Если использовать устройство, увеличивающее крутящий момент на средних и низких оборотах, вы не причините двигателю вреда. Но если вы хотите добиться большого прироста мощности, вам придется заменить некоторые штатные детали движка. К примеру, вам не помешают кованые шатуны и поршни вместо стандартных.

Не нужно забывать, что механический нагнетатель нужно обязательно использовать в связке с интеркулером, охлаждающим воздух. Это устройство позволит увеличить воздушный заряд и максимально форсировать движок.

Высокое давление и температура воздуха, поступающего в цилиндры, может привести к преждевременной детонации топливно-воздушной смеси, что очень вредно для мотора. Чтобы уберечь его от быстрого износа, следует использовать высокооктановое топливо, а также изменить настройки зажигания.

Читайте так же: турбина или компрессор, что лучше установить…

Механический нагнетатель — АвтоКлуб39ру

Работа двигателя внутреннего сгорания (ДВС) построена на том, что топливо должно быть замешено с необходимым количеством окислителя, т. е. кислорода. Это обеспечит полное и эффективное сгорание горючей смеси и позволит достичь максимально возможной мощности. Больше сгорит – больше мощность. Кислорода в воздухе по объему всего 21%, а по массе 23% (это на уровне моря, при определенных давлении и температуре). Для нормальной работы двигателя пропорции смеси топливо–воздух принимаются приблизительно 1:14,7. Если прибавить к стандартному давлению в одну атмосферу, к примеру, еще одну, то получим в 2 раза больше воздуха, а значит, и кислорода, поступающего в цилиндры. Стало быть, мы должны получить от мотора в 2 раза больше мощности. Двигатель объемом 1,5 л при давлении наддува чуть более атмосферы практически эквивалентен трехлитровому «атмосфернику». Это, конечно, грубая арифметика, но идея именно такова. И, кстати говоря, такой прирост отнюдь не предел.

Можно пойти по пути увеличения объема моторов. Больше рабочий объем цилиндра – больше топливовоздушной смеси со всеми вытекающими отсюда последствиями. Так делали американские производители. Огромные, высокообъемные моторы с неимоверным потреблением горючего, но впечатляющим крутящим моментом. В Европе, и особенно в Японии, делали маленькие, компактные и экономичные двигатели. Но мощность, тем не менее, была также востребована покупателями автомобилей. Наверное, это была одна из причин, почему именно на старом континенте появились первые разработки нагнетателей.

История

В качестве первопроходцев, разработавших автомобильные двигатели с наддувом, можно упомянуть такие компании, как Mercedes-Daimler, Fiat, Sunbeam, Alfa Romeo. Сама идея принудительного нагнетания воздуха в цилиндры была предложена вскоре после изобретения самого ДВС. Уже в 1885 г. Готтлиб Даймлер получил немецкий патент на нагнетатель. Идея заключалась в том, что некий внешний вентилятор, насос или компрессор нагнетает в двигатель увеличенный заряд воздуха. В 1902 г. во Франции Луис Рено запатентовал проект центробежного нагнетателя. Было выпущено некоторое количество автомобилей, но затем все работы в данном направлении свернули. 

Принцип действия турбонагнетателя, работающего на энергии выхлопных газов, впервые описал и запатентовал швейцарский изобретатель Альфред Бюхи еще в 1905 г., но и здесь технологии того времени притормозили внедрение подобных устройств. Братья Рутс разработали объемный нагнетатель еще в 1859 г. Эти роторно-шестеренчатые компрессоры теперь так и называются – компрессоры типа «roots». На автомобилях устройства подобного типа появились в 20-е годы прошлого века благодаря компании Mercedes. Винтовой компрессор был разработан в 1936 г. Патент получил Альф Лисхолм (Alf Lysholm) – главный инженер SRM (Svenska Rotor Maskiner AB). 

Тогдашний уровень развития технологий не способствовал распространению подобных устройств, но сейчас они довольно популярны. Были и другие типы нагнетателей. Со временем они естественным образом разделились на механические (с приводом от коленвала или другим способом) и турбо (с приводом от выхлопной системы). Последние, хоть и имеют общие корни и назначение, все же довольно обособленная ветвь развития нагнетателей. Далее в этой статье речь пойдет о нескольких основных типах механических нагнетателей.

Центробежный нагнетатель

Подобные нагнетатели в тюнинге получили в настоящее время наибольшее распространение. По своей конструкции они наиболее близки к турбонаддуву, поскольку имеют одинаковый принцип нагнетания воздуха. Разняться лишь способы привода. Работа осуществляется следующим образом. 

Основная деталь центробежного нагнетателя – рабочее колесо, или крыльчатка. Она имеет довольно сложную конусообразную форму. Лопатки крыльчатки играют самую главную роль. От того, насколько правильно они спроектированы и изготовлены, зависит результирующая эффективность всего нагнетателя. Итак, воздух, пройдя по сужающемуся воздушному каналу в нагнетатель, попадает на радиальные лопасти крыльчатки. Лопасти закручивают и отбрасывают его центробежной силой к периферии кожуха, где имеется диффузор. Зачастую диффузор имеет лопатки (порой с регулировкой угла атаки), призванные снизить потери давления. Далее воздух выталкивается в окружной воздушный туннель (воздухосборник), который чаще всего имеет улиткообразную форму (воздухосборник, описывая окружность, постепенно расширяется в диаметре). Такая конструкция создает необходимое давление воздушного потока на выходе из нагнетателя. Дело в том, что внутри кольца воздух поначалу движется быстро, и его давление мало. Однако в конце улитки русло расширяется, скорость воздушного потока понижается, а давление увеличивается. Так создается необходимый подпор для накачки цилиндров «спрессованной атмосферой». 

В силу самого принципа работы у центробежного нагнетателя есть один существенный недостаток. Для эффективной работы крыльчатка должна вращаться не просто быстро, а очень быстро. Фактически производимое центробежным компрессором давление пропорционально квадрату скорости крыльчатки. Скорости могут быть 40 тысяч об/мин и более, а для высоконапорных компрессоров дизелей они приближаются к цифре 200 тыс. об/мин. И поскольку привод осуществляется от коленвала посредством ременной передачи на шкив турбины, шум от такого устройства довольно сильный. Хотя многим именно этот характерный свист греет душу. Появились даже обманки, имитирующие звучание работающей турбины. Проблема шумности и ресурса элементов привода частично снимается введением дополнительного мультипликатора. 

Здесь стоит упомянуть интересное решение компании Powerdyne. Внутри единого корпуса нагнетателя располагается дополнительная повышающая ременная передача. Она не требует обслуживания, смазки и рассчитана на пробег более 80 тыс. км. Это позволяет уменьшить передаточное число внешней, основной ременной передачи, чем снизить ее рабочие нагрузки. 

Высокие рабочие обороты накладывают особые требования на качество используемых материалов и точность изготовления (учитывая огромные нагрузки от центробежных сил). К минусам самого принципа нагнетания можно также отнести некоторую задержку в срабатывании, хотя нужно отметить, что эта задержка не столь заметна, как у турбонагнетателей. И еще одно замечание. Как правило, центробежный нагнетатель дает прибавку на довольно высоких оборотах двигателя. Сначала давление нарастает медленно, но затем, с увеличением оборотов, довольно резко возрастает. Эта особенность делает центробежные нагнетатели наиболее пригодными для тех случаев, когда более важно поддержание высоких скоростей, а не интенсивность разгона.

Как было отмечено выше, центробежные нагнетатели очень популярны. Сравнительно низкая цена и, самое главное, простота установки способствовали тому, что компрессоры этого типа почти вытеснили другие, более дорогие и сложные типы. Особенно в сфере тюнинга. В настоящее время центробежные нагнетатели производятся рядом компаний. Вот

лишь самые известные из них: Paxton Automotive, Powerdyne Automotive, ATI ProCharger, RK Sport, Vortech. Нагнетатели большинства производителей доступны и у нас, в России.

ROOTS

Компрессоры типа «рутс» относятся к классу объемных нагнетателей. Конструкция их довольно проста и более всего напоминает масляный шестеренчатый насос двигателя. В корпусе овальной формы вращаются в противоположные стороны два ротора, имеющие специальный профиль. Роторы насажены на оси, связанные одинаковыми шестернями. Между самими роторами и корпусом поддерживается небольшой зазор. Основное отличие этого метода нагнетания в том, что воздух сжимается не внутри, а как бы снаружи компрессора, непосредственно в нагнетательном трубопроводе. Именно поэтому их иногда называют компрессорами с внешним сжатием. Воздух как бы зачерпывается кулачками (попадая в пространство между роторами и корпусом) и выжимается в нагнетательный трубопровод.

Главным минусом такого способа нагнетания является то, что, раз процесс сжатия воздуха осуществляется вовне компрессора, его эффективная работа возможна лишь до определенных значений наддува. Как бы точно ни были выполнены детали компрессора, с ростом давления в нагнетательном трубопроводе увеличивается просачивание воздуха назад, и его КПД ощутимо снижается. Увеличивая скорость вращения роторов, можно несколько снизить утечки воздуха, но это возможно лишь до определенных пределов. Далее мощность, затрачиваемая на вращение самого нагнетателя, может превысить добавочную мощность двигателя. Чтобы повысить давление наддува, применялись конструкции с двумя и более ступенями. Они позволяли поднять итоговые значения давления в 2, 3 раза и больше. Но в силу того, что эти компрессоры теряли одно из своих главных преимуществ – компактность, такие многоярусные конструкции не прижились.

Еще один существенный недостаток. В компрессорах подобного типа при выдавливании несжатого воздуха в сжатый в нагнетательном трубопроводе создается турбулентность, способствующая росту температуры воздушного заряда. То есть, наряду с обычным ростом температуры от непосредственно повышения давления, в рутс-компрессорах происходит дополнительный нагрев. В этой связи подобные нагнетатели в обязательном порядке оснащаются интеркулерами (особое устройство для охлаждения воздуха). Шум от работы объемных компрессоров не столь сильный, как у центробежных, и имеет несколько иную тональность. Но, в отличие от последних, работа роторно-шестеренчатых нагнетателей сопровождается пульсациями давления. Происходит это по причине неравномерности подачи воздуха. Для снижения шума и амплитуды пульсаций последнее время наибольшее распространение получили трехзубчатые роторы спиральной формы. Кроме того, для тех же целей впускное и выпускное окно компрессора делают треугольным. Эти конструктивные ухищрения позволяют добиться того, что такие компрессоры работают достаточно тихо и равномерно.

В настоящее время современные технологические возможности вывели подобные компрессоры на очень высокий уровень производительности. Такие автогиганты, как DaimlerChrysler, Ford и General Motors, устанавливают на некоторые свои автомобили механические нагнетатели именно рутс-типа. Тому есть несколько причин. В первую очередь объемные нагнетатели, в отличие от центробежных, эффективны уже на малых и средних оборотах двигателя. Эта особенность рутс-компрессоров сделала их наиболее пригодными для дрегрейсинга, где ценится прежде всего именно динамика разгона. 

Другой важный плюс – относительная простота конструкции. Малое количество движущихся частей и малые скорости вращения делают эти нагнетатели одними из самых надежных и долговечных. Однако сложность в изготовлении и установке, а значит, и высокая цена (относительно центробежных) несколько снизили их рыночную популярность. Если не считать перечисленных выше производителей, для вторичного рынка подобные нагнетатели производит несколько компаний. Вот

некоторые из них: Jackson Racing, Kenne Bell Superchargers, Magna Charger. Отдельно стоит отметить компанию Eaton Automotive. Именно она является, что называется, локомотивом раскрутки нагнетателей рутс-типа. Кстати, это ее компрессоры и устанавливаются на двигатели Ford и GM. В России такие нагнетатели в силу дороговизны не столь популярны, но, по крайней мере, пара марок представлены и у нас.

Винтовые компрессоры или объемные нагнетатели типа Лисхольм

По имени отца-основателя эти компрессоры иногда называют объемными нагнетателями типа Лисхольм. Они несколько напоминают рутс-компрессоры с роторами спиральной формы, но более всего эта конструкция похожа на мясорубку. С одним лишь отличием: шнек не один, их два, и они особым образом входят в зацепление, имея взаимодополняющие профили. Два ротора («папа» и «мама»), захватывая поступающий воздух, начинают взаимное встречное вращение. Порция воздуха проталкивается вперед, как мясо вдоль шнека мясорубки. Роторы имеют между собой чрезвычайно малые зазоры. Это обеспечивает высокую эффективность и довольно малые потери. Основное отличие винтового компрессора от объемных роторно-шестеренчатых нагнетателей – наличие внутреннего сжатия. Это обеспечивает им высокую эффективность нагнетания практически на всей шкале оборотов двигателя. Для достижения больших значений давления может потребоваться охлаждение корпуса компрессора. Зато при стандартных, не экстремально больших давлениях наддува воздух нагревается не столь сильно, как в рутс-компрессорах.

Еще плюсы: высокая эффективность, надежность и компактная конструкция. Кроме того, винтовые компрессоры довольно тихие. Работают они почти «шепотом» (разумеется, при правильном, точном проектировании и изготовлении). Вот тут-то и кроется, возможно, единственный их минус. Дело в том, что такие компрессоры довольно сложны в производстве и, как следствие, дороги. По этой причине они практически не встречаются в массовом автомобильном производстве. По той же причине и компаний, производящих эти прогрессивные нагнетатели, не так много. Мне удалось найти из серьезных производителей лишь два бренда: Comptech Sport и Whipple Superchargers. Подобные устройства выпускают также некоторые западные тюнинговые ателье – например, Kleemann, AMG. Самое интересное то, что такие совсем недешевые нагнетатели можно найти и у нас.

Шиберные или лопастные нагнетатели

Я просто обязан упомянуть, на мой взгляд, незаслуженно забытые шиберные, или лопастные, нагнетатели. Это были довольно простые по конструкции и принципу действия машины. Представьте себе цилиндрический корпус с двумя отверстиями, как правило, растянутыми во всю длину цилиндра и находящимися на одной его стороне, т. е. не строго друг против друга. Внутри корпуса находится ротор диаметром примерно в три четверти от внутреннего диаметра корпуса. Ротор смещен к одной из сторон корпуса, примерно посредине отверстий. В роторе несколько продольных канавок, в которых находятся шиберы (лопатки). При вращении ротора благодаря заложенному конструкцией эксцентриситету и шиберам, выдвигающимся за счет центробежных сил, воздух сперва всасывается в одну из долей, образованных парой соседних лопаток, а затем сжимается до момента подхода к выпускному отверстию.

Будучи качественно изготовленными, такие компрессоры нагнетали довольно большое давление. В сравнении с рутс-компрессорами они обладали более высоким КПД, меньше пропускали воздуха, практически не нагревали его и были менее шумными. Да и мощности двигателя они отнимали меньше. Более того, при правильном конструктиве шиберный нагнетатель может быть практически на 50% более производительным, нежели рутс-компрессор. В силу своей конструкции самой большой проблемой шиберных машин были высокие фрикционные нагрузки между шиберами и корпусом. По мере износа КПД компрессора заметно падал из-за увеличения протечек воздуха. В связи с этой проблемой шиберные компрессоры делали низкооборотистыми, но довольно габаритными. Странно, но на то время это стало практически непреодолимой проблемой, и шиберные компрессоры были забыты. Правда, мне удалось найти патенты на ряд конструктивных решений, которые могут возродить шиберные насосы, и, если это произойдет, они по сумме характеристик способны не просто потеснить, но и практически монополизировать рынок компрессоров. Автомобильных в том числе.

Прочие типы

В 80-х годах прошлого столетия компания Volkswagen экспериментировала с довольно необычными спиральными нагнетателями. В автомобильном применении они более известны как G-Lader. Сейчас это направление компанией VW свернуто. Однако еще можно встретить автомобили Golf, Passat и Corrado с такими нагнетающими устройствами, и, кроме того, ряд фирм (преимущественно немецких) продолжают производить такие компрессоры. Поршневые нагнетатели, самая распространенная схема обычных воздушных компрессоров в настоящее время, в автомобилях не прижились совсем. А вот на судовых моторах они использовались достаточно широко. 

Интересен метод нагнетания подпоршневым насосом. Здесь в качестве нагнетателя используется сам поршень, который при движении к НМТ (нижняя мертвая точка) выталкивает находящийся под ним воздух. Интересен тот факт, что изначально знаменитый роторный двигатель Ванкеля был спроектирован как нагнетатель. И, между прочим, некоторое время с успехом использовался в данном качестве. Существуют и так называемые осевые компрессоры. Движение воздуха в них осуществляется в осевом направлении. 

Сейчас можно встретить электрические «воздуходувки», построенные по этому принципу. Один или пара последовательных либо параллельных вентиляторов с моторчиком, будучи установленными в воздушном тракте, проталкивают воздух вдоль себя назад, в фильтр или уже после него во впускной коллектор. Некоторые производители подобных изделий заявляют о 20 л. с. и более прибавки мощности. Не буду утверждать обратного, но, если эти устройства преодолевают хотя бы сопротивление фильтрующих элементов, эффект уже неплохой. 

Другое интересное решение, которое фактически не является искусственным методом нагнетания воздуха, – система резонансного наддува. Идея основана на том факте, что для лучшего наполнения цилиндров необходимо обеспечить избыточное давление перед впускным клапаном непосредственно в момент его открытия. А стало быть, нужно просто «оседлать» волну сжатия, а именно так ведет себя воздух во впускном коллекторе при работе двигателя: чередование приливов и отливов. С изменением оборотов амплитуда этих колебаний меняется. И для того, чтобы «поймать» волну, нужно менять длину впускного коллектора. Поначалу пошли по довольно примитивному по смыслу, но довольно сложному по воплощению пути: несколько воздуховодов разной длины и клапана, открывающие тот или иной канал. В настоящее время эта идея нашла свое логическое воплощение в устройствах впускного коллектора переменной длины. Например, компания BMW применяет устройство, которое обеспечивает изменение длины впускного тракта. Разумеется, это не полноценная замена наддуву, но определенная выгода от этого есть. И энергии мотора на такой «нагнетатель» практически не тратится.

Выводы

Многие считают, что использование нагнетателей может негативно сказаться на ресурсе двигателя. Это и так, и не так. Во всем нужна мера. Начать с того, что, как правило, поломку мотора вызывают повышенные обороты. Стало быть, использование нагнетателя, повышающего крутящий момент на низких и средних оборотах, может, наоборот, благоприятно сказаться на ресурсе двигателя. С другой стороны, если добиваться действительно большого роста мощности, многие штатные детали придется заменить на более прочные. Так, например, кованые поршни и шатуны будут совсем нелишними. В особенности, учитывая более серьезные тепловые нагрузки в камере сгорания, проявляющиеся у наддувных моторов.

При использовании нагнетателей температура оказывает и вполне фундаментальное воздействие. Физику не обманешь. Так уж выходит, что сжатие воздуха всегда сопряжено с повышением его температуры. В некоторых компрессорах это повышение не столь существенно, но в любом случае для увеличения воздушного заряда и снижения потери мощности на привод нагнетателя (за счет снижения противодавления) воздух необходимо охлаждать. 

Но еще более важна другая проблема, о которой мало кто задумывается, – детонация. Дело в том, что высокая температура и давление подаваемого в цилиндры воздуха может привести к тому, что в конце такта сжатия, когда поршень спрессует в цилиндре и так уже сжатую топливо-воздушную смесь, ее температура и давление могут оказаться настолько высокими, что это вызовет преждевременную ее детонацию, т. е. взрыв. Дабы избежать подобных проблем (а детонация может «убить» мотор довольно быстро), можно перейти на более высокооктановые сорта топлива, но чаще всего этого оказывается мало. При достаточно больших значениях давления приходится производить декомпрессию, т. е. снижать степень сжатия. Кроме того, следует внимательно подойти к регулировке угла опережения зажигания. При использовании нагнетателей рекомендуется изменить настройку по зажиганию. Правильный подбор свечей зажигания также немаловажен. На самом деле при установке наддува вопросов возникает куда больше. Установка компрессора на серийный двигатель может привести к различным результатам. И даже готовые комплекты от известных фирм не могут предусмотреть всех нюансов вашего автомобиля. В любом случае установка наддува требует высокого профессионализма инсталляторов, которые могут правильно подобрать компрессор и грамотно настроить двигатель. Тогда есть уверенность в том, что результат не приведет к нежелательным последствиям.

4 типа воздушных компрессоров

Воздушные компрессоры являются одними из самых необходимых устройств на строительных площадках, так как их можно использовать в качестве источника питания для электрических инструментов. Существует множество различных типов воздушных компрессоров, каждый из которых имеет свои уникальные возможности и недостатки.

Воздушные компрессоры подразделяются на объемных или динамических , в зависимости от их внутренних механизмов. Вы увидите четыре наиболее распространенных типа воздушных компрессоров:

  1. Винтовой компрессор
  2. Поршневой воздушный компрессор
  3. Осевой компрессор
  4. Центробежный компрессор

Мы рассмотрим, для чего лучше всего использовать каждый из них, чтобы вы могли принять обоснованное решение для своего проекта.

Компрессоры прямого вытеснения

Компрессоры прямого вытеснения включают в себя множество различных воздушных компрессоров, которые вырабатывают энергию за счет вытеснения воздуха. Воздушные компрессоры этой категории работают с разными внутренними механизмами, но принцип работы у каждого одинаковый. Полость внутри машины хранит воздух, поступающий извне, а затем медленно сжимает полость, чтобы увеличить давление воздуха и потенциальную энергию.

Винтовые компрессоры

Распространенный тип поршневых компрессоров, роторно-винтовые компрессоры — одни из самых простых в уходе типов воздушных компрессоров, поскольку они оснащены внутренней системой охлаждения и не требуют особого обслуживания.Как правило, это большие машины промышленного размера, которые можно смазывать маслом или работать без масла.

Винтовые воздушные компрессоры генерируют энергию через два внутренних ротора, вращающихся в противоположных направлениях. Воздух попадает между двумя противоположными роторами и создает давление внутри корпуса. Благодаря внутренней системе охлаждения эти воздушные компрессоры предназначены для непрерывного использования и имеют мощность от 5 до 350 лошадиных сил.

Поршневые компрессоры

Другой популярный тип поршневого компрессора — поршневой компрессор.Обычно их можно найти на небольших рабочих площадках, например, в гаражах и при строительстве домов. В отличие от винтового компрессора, поршневой компрессор не предназначен для непрерывного использования. Поршневой воздушный компрессор имеет больше движущихся частей, чем винтовой компрессор, и эти части смазываются маслом для более плавного движения.

Эти типы воздушных компрессоров работают через поршень внутри цилиндра, который сжимает и вытесняет воздух для создания давления. Поршневые компрессоры могут быть одноступенчатыми или многоступенчатыми, что влияет на диапазон давления, которого они могут достичь.

Если вам требуется больше мощности, вам подойдет многоступенчатый компрессор . В то время как одноступенчатые компрессоры подходят для небольших проектов, таких как деревообработка и металлообработка, многоступенчатые компрессоры обеспечивают мощность, необходимую для интенсивного строительства, такого как сборка и техническое обслуживание автомобилей. Многоступенчатые поршневые компрессоры могут достигать мощности до 30 лошадиных сил.

Динамические компрессоры

Динамические воздушные компрессоры генерируют мощность, нагнетая воздух с помощью быстро вращающихся лопастей, а затем ограничивая воздух для создания давления.Затем кинетическая энергия сохраняется в компрессоре в статическом виде.

Осевые компрессоры

Осевые воздушные компрессоры обычно не используются в строительных проектах, но вместо этого используются в высокоскоростных двигателях на кораблях или самолетах. Они имеют высокий КПД, но намного дороже, чем другие типы воздушных компрессоров, и могут развивать мощность до многих тысяч лошадиных сил, поэтому они в основном предназначены для аэрокосмических исследований.

Центробежные компрессоры

Центробежные воздушные компрессоры замедляют и охлаждают поступающий воздух через диффузор для накопления потенциальной энергии.Благодаря многофазному процессу сжатия центробежные компрессоры могут вырабатывать большое количество энергии в относительно небольшой машине.

Они требуют меньшего обслуживания, чем ротационные винтовые или поршневые компрессоры, а некоторые типы могут производить безмасляный воздух. Они обычно используются на стройплощадках с более высокими требованиями, таких как химические заводы или сталеплавильные центры, так как они могут достигать мощности около 1000 лошадиных сил.

Как выбрать правильные типы воздушных компрессоров?

В дополнение к механизмам выработки энергии и уровням выработки энергии, описанным выше, существует несколько других факторов, которые следует учитывать при выборе правильных типов воздушных компрессоров.

Учитывайте качество воздуха в безмасляных компрессорах

В чистой производственной среде использование масляных воздушных компрессоров может создать проблемы. Большинство воздушных компрессоров используют масло для смазки внутренних механизмов, а пары могут загрязнять воздух, что может привести к повреждению продукции или производственных процессов. При использовании безмасляного воздушного компрессора этот риск значительно снижается.

Хотя безмасляные компрессоры обычно дороже, они являются единственным вариантом для предприятий, гарантирующим чистое производство.Масло все еще может быть необходимо для смазки машины, но внутренние механизмы безмасляных компрессоров содержат другой механизм уплотнения, чтобы гарантировать, что масло не попадет в сам компрессор. Помимо чистого воздуха, безмасляные компрессоры часто имеют более низкие эксплуатационные расходы, поскольку детали не нужно менять так часто.

Эффективное использование энергии

Если вы работаете над длительным строительным проектом, приобретение самого энергоэффективного воздушного компрессора может в конечном итоге окупить дополнительные затраты.Ниже приведены несколько типов энергоэффективных компрессоров.

Компрессоры с фиксированной скоростью и компрессоры с регулируемой скоростью
Компрессоры

с регулируемой скоростью (VSD) экономят энергию и деньги за счет увеличения или уменьшения мощности по запросу. Для сравнения: двигатели компрессоров с фиксированной скоростью постоянно работают с одинаковой скоростью. Это нормально, пока компрессор работает, но когда агрегат замедляется, двигатель продолжает работать, пока машина не остановится полностью.Энергия тратится впустую во время этого периода охлаждения, поскольку компрессор все еще работает, но мощность не генерируется.

Воздушные компрессоры природного газа

В определенных промышленных условиях компрессор природного газа хорошо работает с электроинструментами и оборудованием. Примеры включают химические заводы, нефтеперерабатывающие заводы и производственные предприятия. Эти агрегаты работают на природном газе вместо дизельного топлива или электричества. Воздушные компрессоры природного газа часто работают более эффективно, чем другие варианты, даже при частичной нагрузке.Они также обладают лучшими возможностями рекуперации тепла, чем электрические компрессоры. Если ваши главные цели — эффективность и экономия энергии, лучшим вариантом может быть установка на природном газе.

Выяснить ограничения переносимости

Если вы перевозите воздушный компрессор с одного места на другое, переносной блок — хороший вариант. Маленькие и легкие устройства по-прежнему могут передавать энергию, но в компактном корпусе. Хотя они не будут такими мощными, как более крупные агрегаты, портативные компрессоры могут быть идеальными для небольших строительных проектов.Некоторые устройства можно даже подключить к автомобильному адаптеру питания для заправки инструмента для рисования аэрографом или инструмента для накачивания шин!

Определите потребность в дополнительных функциях

Существует множество надстроек и дополнительных функций, которые можно использовать с различными типами воздушных компрессоров. Например, несколько соединителей или разветвители воздушных шлангов позволяют подключать несколько инструментов к вашему воздушному компрессору, поэтому вам не нужно подключать и отключать, когда вы постоянно меняете задачи.Воздушные компрессоры с тепловой защитой Надстройки отслеживают внутренний нагрев и останавливают повреждение двигателя при перегрузке машины.

Некоторые воздушные компрессоры имеют системы ременного привода , а не прямой привод, что обеспечивает более тихую работу. Если вы думаете, что вам понадобятся какие-либо из этих дополнительных функций, вы должны убедиться, что типы воздушных компрессоров, которые вы выбираете, будут совместимы с этими инструментами.

Если вы не хотите покупать воздушный компрессор для строительных работ, BigRentz предлагает несколько типов воздушных компрессоров, которые вы можете арендовать для следующей работы.От небольших портативных устройств до промышленных — теперь у вас будет вся необходимая информация, чтобы сделать лучший выбор для вас.

Похожие сообщения











Что такое воздушный компрессор и его типы?

Вы когда-нибудь замечали, как мы наполняем воздухом шины наших автомобилей. Есть ли что-нибудь, что помогает в этом? Да, у нас есть воздушный компрессор для сжатия воздуха, и этот воздух используется для заполнения шин различных транспортных средств.Воздушный компрессор имеет очень широкое применение в различных отраслях промышленности.

Что такое воздушный компрессор?

Это устройство, которое сжимает газы до более высокого давления, и, чем этот газ с высоким давлением, используется для различных применений, таких как накачивание шин, приведение в действие турбины или выполнение некоторых механических работ. Воздушный компрессор обычно приводится в действие электродвигателем, дизельным или газовым двигателем.

Принцип работы

Поскольку мы знаем, что воздух сжимаем, и нам нужно только какое-то механическое устройство для этого, и для этого у нас есть воздушный компрессор.Он забирает воздух с одного конца, затем сжимает этот воздух до высокого давления и доставляет его на другой конец для различных применений.

Типы воздушных компрессоров
В зависимости от подаваемого давления

1. Воздушные компрессоры низкого давления (LPAC): они могут нагнетать давление до 151 фунт / кв. Дюйм или меньше.
2. Воздушные компрессоры среднего давления: могут нагнетать давление от 151 до 1000 фунтов на квадратный дюйм.
3. Воздушные компрессоры высокого давления (HPAC): имеющие давление нагнетания выше 1000 фунтов на квадратный дюйм.

В зависимости от типа сжатия его можно классифицировать как
  1. Положительное смещение: поршневой, винтовой, роторно-лопаточный воздушный компрессор
  2. Динамическое смещение: воздушный компрессор с центробежным и осевым потоком
1. Положительный Компрессор вытеснительного воздуха

В компрессоре прямого вытеснения воздух всасывается в камеру, объем которой уменьшается для сжатия воздуха. Когда в камере достигается максимальное давление, открывается нагнетательный клапан, и воздух выпускается в накопительный бак.Когда давление в накопительном баке достигает желаемого верхнего предела, компрессор останавливается. Сжатый воздух в баллоне используется для выполнения различных работ. Когда давление в баке достигает минимального предела, компрессор снова запускается и начинает процесс сжатия воздуха.

Компрессор прямого вытеснения может быть следующих типов:

1. Поршневой или поршневой воздушный компрессор

Источник изображения

Это компрессор прямого вытеснения, в котором поршень с шатуном и коленчатым валом используется для сжатия воздуха.Поршень совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре и сжимает воздух.

Также читайте:

2. Винтовой компрессор

источник изображения

В этом компрессоре происходит сжатие воздуха с принудительным вытеснением. Он использует два винтовых типа винта, совпадающих друг с другом, когда он вращается, он забирает воздух из атмосферы и направляет его в камеру, объем которой продолжает уменьшаться по мере вращения винта.

3. Роторно-пластинчатый компрессор

Источник изображения

Это также компрессор прямого вытеснения с лопастями ротора.Когда ротор вращается, он захватывает воздух между лопастями (лопастями), и воздух сжимается. Теперь у нас возникает вопрос: как этот воздух сжимается лопастным компрессором? Лопатки компрессора регулируются по корпусу, а ротор в корпусе эксцентричный (т.е. он не расположен в центре, а его центр смещен от центра корпуса). когда ротор вращается, воздух попадает между двумя соседними лопатками. Корпус компрессора уменьшается по мере вращения ротора, и за счет уменьшения корпуса воздух сжимается.

2. Воздушный компрессор с динамическим вытеснением

В компрессоре с динамическим вытеснением он имеет вращающуюся часть, которая передает свою кинетическую энергию воздуху и преобразует ее в энергию давления. Передача кинетической энергии осуществляется за счет центробежной силы.
Этот тип воздушного компрессора включает центробежный компрессор и осевой компрессор.

1. Центробежный компрессор

В этом компрессоре для сжатия воздуха используется центробежная сила.Он состоит в основном из трех основных частей: крыльчатки, диффузора и эвольвентного корпуса. Это наиболее часто используемый тип воздушного компрессора в различных областях.

2. Компрессор с осевым потоком

Это компрессор, в котором сжимаемый воздух перемещается в осевом направлении во время сжатия. Компрессор с осевым потоком может непрерывно подавать сжатый газ.

Здесь мы узнали, что такое воздушный компрессор и его типы. Если вы обнаружите, что чего-то не хватает, прокомментируйте нас в разделе комментариев.И если вам понравилась эта информация, не забудьте поделиться ею.

Как работает воздушный компрессор

Много лет назад в магазинах было обычным делом иметь центральный источник энергии, который приводил в действие все инструменты через систему ремней, колес и приводных валов. Электроэнергия передавалась по рабочему пространству с помощью механических средств. Хотя ремни и валы могут исчезнуть, многие магазины по-прежнему используют механическую систему для перемещения энергии по цеху. Он основан на энергии, хранящейся в воздухе, находящемся под давлением, а сердцем системы является воздушный компрессор.

Вы найдете воздушные компрессоры, используемые в самых разных ситуациях — от угловых заправочных станций до крупных производственных предприятий. И все больше и больше воздушных компрессоров находят применение в домашних мастерских, подвалах и гаражах. Модели, рассчитанные на выполнение любой работы, от надувных игрушек для бассейнов до инструментов для электропитания, таких как гвозди, шлифовальные машины, дрели, ударные ключи, степлеры и краскопульты, теперь доступны в местных домашних центрах, у дилеров инструментов и по каталогам с доставкой по почте.

Большим преимуществом пневмоэнергетики является то, что для каждого инструмента не нужен собственный громоздкий двигатель.Вместо этого один двигатель компрессора преобразует электрическую энергию в кинетическую. Это позволяет создавать легкие, компактные, простые в обращении инструменты, которые работают тихо и имеют меньшее количество изнашиваемых деталей.

Типы воздушных компрессоров

Хотя существуют компрессоры, в которых для создания давления воздуха используются вращающиеся рабочие колеса, компрессоры объемного действия более распространены и включают модели, используемые домовладельцами, деревообработчиками, механиками и подрядчиками.Здесь давление воздуха увеличивается за счет уменьшения размера пространства, содержащего воздух. Большинство компрессоров, с которыми вы столкнетесь, выполняют эту работу с возвратно-поступательным поршнем.

Как и небольшой двигатель внутреннего сгорания, обычный поршневой компрессор имеет коленчатый вал, шатун и поршень, цилиндр и головку клапана. Коленчатый вал приводится в движение электродвигателем или газовым двигателем. Хотя есть небольшие модели, которые состоят только из насоса и двигателя, большинство компрессоров имеют воздушный резервуар для удержания количества воздуха в пределах заданного диапазона давления.Сжатый воздух в резервуаре приводит в движение пневматические инструменты, а мотоцикл включается и выключается, чтобы автоматически поддерживать давление в резервуаре.

В верхней части цилиндра вы найдете головку клапана, которая удерживает впускной и выпускной клапаны. Оба являются просто тонкими металлическими заслонками — одна установлена ​​под ней, а другая — наверху тарелки клапана. По мере того, как поршень движется вниз, над ним создается разрежение. Это позволяет наружному воздуху при атмосферном давлении открыть впускной клапан и заполнить область над поршнем.Когда поршень движется вверх, воздух над ним сжимается, удерживает впускной клапан закрытым и толкает выпускной клапан. Воздух движется из выпускного отверстия в резервуар. С каждым ходом в бак поступает больше воздуха, и давление повышается.

Типичные компрессоры выпускаются в 1- или 2-цилиндровых версиях, в зависимости от требований к оборудованию, которое они приводят в действие. На уровне домовладельца / подрядчика большинство двухцилиндровых моделей работают так же, как и одноцилиндровые, за исключением того, что на один оборот приходится два хода вместо одного.Некоторые коммерческие 2-цилиндровые компрессоры представляют собой 2-ступенчатые компрессоры: один поршень нагнетает воздух во второй цилиндр, что дополнительно увеличивает давление.

Компрессоры

используют реле давления для остановки двигателя, когда давление в баллоне достигает заданного предела — около 125 фунтов на квадратный дюйм для многих одноступенчатых моделей. Однако в большинстве случаев такое давление не требуется. Таким образом, воздуховод будет включать регулятор, который вы настроите в соответствии с требованиями к давлению используемого вами инструмента. Манометр перед регулятором контролирует давление в баллоне, а манометр после регулятора контролирует давление в воздушной линии.Кроме того, в баке есть предохранительный клапан, который открывается при выходе из строя реле давления. Реле давления может также включать разгрузочный клапан, который снижает давление в баллоне при выключенном компрессоре.

Многие компрессоры с шарнирно-поршневыми поршнями смазываются маслом. То есть они имеют масляную ванну, которая смазывает подшипники и стенки цилиндра разбрызгиванием при вращении кривошипа. Поршни имеют кольца, которые помогают удерживать сжатый воздух наверху поршня и удерживают смазочное масло от воздуха.Однако кольца не совсем эффективны, поэтому некоторое количество масла попадет в сжатый воздух в виде аэрозоля.

Наличие масла в воздухе не обязательно является проблемой. Многие пневмоинструменты требуют смазки, и встроенные масленки часто добавляются для повышения равномерности подачи к инструменту. С другой стороны, эти модели требуют регулярных проверок масла, периодической замены масла, и они должны работать на ровной поверхности. Прежде всего, есть некоторые инструменты и ситуации, в которых требуется безмасляный воздух. Распыление масла в воздушном потоке вызовет проблемы с отделкой.Многие новые инструменты для деревообработки, такие как гвоздезабиватели и шлифовальные машины, не содержат масла, поэтому нет никаких шансов загрязнить деревянные поверхности маслом. В то время как решения проблемы воздушного масла включают использование маслоотделителя или фильтра в воздушной линии, лучшая идея — использовать безмасляный компрессор, в котором вместо масляной ванны используются подшипники с постоянной смазкой.

Разновидностью поршневого компрессора автомобильного типа является модель, в которой используется цельный поршень / шатун. Из-за отсутствия пальца на запястье поршень наклоняется из стороны в сторону, когда эксцентриковая шейка вала перемещает его вверх и вниз.Уплотнение вокруг поршня поддерживает контакт со стенками цилиндра и предотвращает утечку воздуха.

Там, где потребность в воздухе невысока, может быть эффективен диафрагменный компрессор. В этой конструкции мембрана между поршнем и камерой сжатия изолирует воздух и предотвращает утечку.

Мощность компрессора
Одним из факторов, используемых для определения мощности компрессора, является мощность двигателя. Однако это не лучший показатель.Вам действительно нужно знать количество воздуха, которое компрессор может подавать при определенном давлении.

Скорость, с которой компрессор может подавать объем воздуха, указывается в кубических футах в минуту (куб. Поскольку атмосферное давление играет роль в скорости движения воздуха в цилиндр, куб.футов в минуту будет изменяться в зависимости от атмосферного давления. Он также зависит от температуры и влажности воздуха. Чтобы создать равные условия для игры, производители рассчитывают стандартные кубические футы в минуту (scfm) как кубические футы в минуту на уровне моря при температуре воздуха 68 градусов по Фаренгейту и относительной влажности 36%.Номинальные значения стандартных кубических футов в минуту приведены для конкретного давления, например, 3,0 кубических футов в минуту при 90 фунтах на квадратный дюйм. Если уменьшить давление, scfm повышается, и наоборот.

Вы также можете встретить рейтинг, называемый смещением куб.футов в минуту. Эта цифра является произведением рабочего объема цилиндра и числа оборотов двигателя. По сравнению с scfm, он обеспечивает показатель эффективности компрессорного насоса.

Номинальные значения кубических футов в минуту и ​​фунтов на квадратный дюйм важны, поскольку они указывают на инструменты, которыми может управлять конкретный компрессор. Выбирая компрессор, убедитесь, что он может подавать такое количество воздуха и давление, которые необходимы вашим инструментам.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Что такое компрессоры и каковы их типы?

Что такое компрессор и как он работает?

Компрессор HVACR — это газовый насос хладагента, в котором испаритель подает газообразный хладагент с низким давлением и увеличивает его до большего давления.После сжатия температура и давление пара повышаются. Газообразный хладагент подается в конденсатор под давлением, при котором происходит конденсация при соответствующей температуре.

Компрессор состоит из двух компонентов: источника питания и механизма сжатия (поршня, лопасти и т. Д.). В случае воздушного компрессора механизм сжатия фактически сжимает атмосферный воздух. Воздушный компрессор работает следующим образом:

Воздух поступает в поршень или лопасть, и он сжимается, увеличивая его давление и одновременно уменьшая его объем.Как только давление достигает максимума, установленного оператором или производителем, механизм переключения предотвращает дальнейшее поступление воздуха в компрессор. Используется сжатый воздух, и уровни давления снижаются. Как только давление достигает минимума, который также устанавливается оператором или производителем, переключатель позволяет воздуху поступать в компрессор. Эта процедура повторяется, пока используется компрессор.

Коэффициенты производительности компрессоров

Факторы, влияющие на производительность компрессоров:

  • скорость вращения
  • давление на всасывании
  • давление на выходе и
  • тип используемого хладагента

могут работать аналогичные компрессоры с разной производительностью, варьируя их хладагенты и потребляемую мощность компрессора.При покупке компрессора любого типа покупатель должен проверить определенные характеристики, которые включают конфигурацию машины, тип работы, цену и эксплуатационные расходы. В любом случае он должен проверить производительность компрессора и проконсультироваться с производителем о наиболее подходящем и безопасном компрессоре с учетом его бюджета и требований.

Типы компрессоров

На изображении выше показаны доступные типы компрессоров. Наиболее распространенные из них, используемые в холодильной технике, описаны ниже:

Роторные: Компрессоры роторного типа, как правило, представляют собой оборудование малой мощности, обычно используются в домашних холодильниках и морозильниках и не используются для кондиционирования воздуха.Эти компрессоры могут состоять из одной лопасти, которая помещена в корпус и уплотнена относительно ротора, или многолопастного роторного типа с лопатками, расположенными в роторе.

Центробежные компрессоры: Эти компрессоры вращаются с высокой скоростью, и хладагент сжимается за счет приложения центробежной силы. Эти компрессоры обычно используются с хладагентами, имеющими более высокие удельные объемы, которые требуют более низких степеней сжатия. Многоступенчатые устройства могут использоваться для достижения более высоких давлений нагнетания, а количество ступеней определяется температурой нагнетания газа на выходе из ротора.Эти компрессоры используются для охлаждения воды в системах кондиционирования воздуха и для низкотемпературного замораживания.

Поршневой компрессор: Эти компрессоры имеют поршни и перемещаются в цилиндрах. Типы поршневых компрессоров:

  • Открытые компрессоры : Один конец коленчатого вала выдвинут из картера, поэтому с компрессором можно использовать несколько приводов. Торцевое уплотнение используется для проверки внешнего просачивания хладагента и масла, а также утечки воздуха внутрь.Эти компрессоры приводятся в действие электродвигателями или двигателями внутреннего сгорания. При ременном приводе изменения скорости достигаются за счет изменения размеров шкивов, в то время как в агрегатах с прямым приводом компрессор должен работать со скоростью двигателя.

  • Герметичные компрессоры : Эти компрессоры являются обслуживаемыми герметичными, в которых двигатель и компрессор заключены в один и тот же корпус, в то время как в сварном герметичном типе компрессор и двигатель герметизированы в сварной стальной корпус.

Изображение предоставлено

Газовый компрессор — это механическое устройство, которое увеличивает давление газа за счет уменьшения его объема

Газовый компрессор

Из Википедии, бесплатная энциклопедия

Газовый компрессор — это механическое устройство, повышающее давление. газа за счет уменьшения его объема. Сжатие газа естественно увеличивается его температура.

Компрессоры тесно связаны с насосами: оба повышают давление на жидкости, и оба могут транспортировать жидкость по трубе.Как газы сжимаемы, компрессор также уменьшает объем газа, тогда как основной результат насоса, повышающего давление жидкости позволяет транспортировать жидкость в другое место.

Конструкции воздушного компрессора

* Поршневые компрессоры — с приводом от поршней. коленчатым валом. Они бывают как стационарные, так и переносные, могут быть одиночными. или многоступенчатый, и может приводиться в действие электродвигателями или внутренним сгоранием двигатели.Обычно используются небольшие поршневые компрессоры от 5 до 30 л.с. встречается в автомобильных приложениях и обычно долг. Поршневые компрессоры большего размера до 1000 л.с. встречаются в крупных промышленных приложениях, но их количество сокращается поскольку их заменяют менее дорогие винтовые компрессоры. Увольнять давление может варьироваться от низкого до очень высокого (> 5000 фунт / кв. дюйм или 35 МПа).

* Винтовые компрессоры — с двумя сетками. вращающиеся винтовые винты прямого вытеснения, чтобы нагнетать газ меньшее пространство.Обычно они предназначены для непрерывного, коммерческого и промышленные применения и бывают как стационарными, так и переносными. Их мощность может составлять от 5 л.с. (3,7 кВт) до более 500 л.с. (375 кВт) и от низкого до очень высокого давления (> 1200 фунтов на квадратный дюйм или 8,3 МПа).

* Безмасляный винтовой поворотный механизм компрессоры —Разработаны особенно для применений, требующих высочайшего уровня чистоты, такие как фармацевтические производство, пищевая промышленность и критическая электроника, Абсолютный класс.Абсолютно нулевой класс. Многолетний опыт работы в безмасляных сжатый воздух для критически важных приложений работает на вас.

* VSD (Variable Speed ​​Drive) Винтовые компрессоры — предложения постоянная подача сжатого воздуха, независимо от меняющихся требований.

Подробнее о смазываемых продуктах »

Подробнее о безмасляном продукте »

Преимущества привода с регулируемой скоростью (VSD) широко известны.Компрессоры VSD просто измеряют давление в системе и поддерживают постоянное давление подачи в узком диапазоне давления (около +/- 1,5 фунт / кв. дюйм. Изменяя скорость приводного двигателя, преобразователь частоты может подавать точную необходимая производительность по воздуху, чтобы при уменьшении потребности в воздухе преобразователь частоты снизить подачу воздуха и потребление электроэнергии. Это приводит для большей экономии энергии, так как каждые 2 фунта на кв. дюйм снижает давление на 1%. по потребляемой мощности.Интегрированные пакеты VSD предлагают не только следующие преимущества: экономия энергии, в том числе менее регулярное обслуживание, меньший риск тока повреждение и более долговечное оборудование.

* Винтовые компрессоры низкого давления — Воздуходувки — уменьшает затраты на электроэнергию в среднем на 30% по сравнению с лепестковой технологией. Воздуходувки ZS обеспечивают непрерывную и надежная подача 100% безмасляного воздуха — сертифицировано согласно ISO 8573-1 КЛАСС 0 (2010).Объединяя проверенные преимущества винтовой технологии, серия ZS сократит ваши затраты на электроэнергию в среднем на 30% по сравнению к технологии доли.

* Спиральный компрессор — аналогичный к вращающемуся винтовому устройству он включает в себя два чередующихся спиралевидных прокручивает до сжать газ. Безмасляные спиральные воздушные компрессоры серии SF и SF + объединить обширный опыт и знания Атлас Копко в лучшем в своем классе упаковка.В то время как серия SF включает стандартный пневматический контроллер, серия SF + может похвастаться высококлассным контроллером Elektronikon®. Надежный и компактный, они оба отвечают вашим требованиям с помощью инновационных технологий и высочайшего энергоэффективность без ущерба для качества.

Ступенчатое сжатие

Поскольку при сжатии выделяется тепло, сжатый воздух необходимо охлаждать. между ступенями, делая сжатие менее адиабатическим и более изотермическим.Межступенчатые охладители вызывают конденсацию, что означает водоотделители. со сливными клапанами присутствуют. Маховик компрессора может приводить в движение вентилятор.

Например, в обычном компрессоре для дайвинга воздух сжимается. в три этапа. Если каждая ступень имеет степень сжатия 7: 1, компрессор может выдавать 343-кратное атмосферное давление (7 x 7 x 7 = 343).

Первичные движители

Есть много вариантов «тягача» или двигателя, который питает компрессор:

Газовые турбины

* приводят в действие компрессоры с осевым и центробежным потоком, которые являются частью реактивных двигателей
* паровые турбины или водяные турбины возможны для больших компрессоров
* электродвигатели дешевы и бесшумны для статических компрессоров.Маленькие моторы подходит для бытовых электроснабжений, используйте однофазный переменный ток. Двигатели большего размера могут использоваться только там, где промышленные электрические трехфазные переменные текущая поставка имеется.
* дизельные двигатели или бензиновые двигатели подходят для переносных компрессоров и поддержка компрессоров, используемых в качестве нагнетателей, от собственной мощности коленчатого вала. Они используют энергию выхлопных газов для питания турбокомпрессоров

HICKORY, NC — CHARLOTTE, NC — SALISBURY, NC


RALEIGH, NC — RICHMOND, VA — TIDEWATER, VA Штаб-квартира

в Солсбери, Северная Каролина, с инженерами-системниками и техниками, обслуживающими Северная и Южная Каролина, Южная Каролина и Центральный штат Вирджиния.

Телефон: (800) 745-0348 (местный): 704-637-7055
Запрос предложения, услуги или дополнительной информации

Экстренная служба в нерабочее время

У нас есть сервисные специалисты по вызову 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. Для экстренная служба в нерабочее время звоните (800) 745-0348

Мы принимаем все основные кредитные карты.

Основные сведения о роторно-винтовом воздушном компрессоре

Как работает винтовой воздушный компрессор?

Винтовой воздушный компрессор Основные сведения: Винтовой воздушный компрессор содержит два взаимосвязанных винтовых ротора, которые вращаются в противоположных направлениях внутри корпуса.По всему компрессору окружающий воздух наполняется и циркулирует через входной клапан, в котором воздух застревает между двумя винтовыми роторами. Когда винты поворачиваются, давление начинает увеличиваться за счет уменьшения объема воздуха.

Во многих случаях воздушные компрессоры имеют полную мощность двух винтов, которые необходимы для многих крупномасштабных производств. В редких случаях некоторые винтовые воздушные компрессоры содержат только один винт, но используются только во время охлаждения.

Типы винтовых воздушных компрессоров

Ротационный винтовой воздушный компрессор имеет два основных типа масла: безмасляное или маслозаполненное.Основное различие между ними — наличие масла в воздушной части.

Разница между безмасляным и маслозаполненным винтовым компрессором

Анимация винта Лисгольма внутри роторного винтового воздушного компрессора.

Внутри маслозаполненного винтового компрессора тонкая масляная пленка находится между охватываемым ротором (вращается двигателем) и охватывающим ротором (вращается охватываемым ротором). Масло действует как гидравлическое уплотнение для воздушной части и передает механическую энергию, необходимую для вращения винтов.Он также действует как охлаждающая жидкость для сжатого воздуха при высоких температурах.

В безмасляном винтовом компрессоре нет уплотнения между винтами с наружной и внутренней резьбой. Вместо этого синхронизирующие шестерни используются для синхронизации вращения винта, при этом двигатели не будут иметь прямого контакта друг с другом. Поскольку в воздушной части нет масляного уплотнения, между роторами будет некоторый зазор.

Из каких основных частей состоит винтовой воздушный компрессор?

Чтобы лучше понять основы роторного винтового воздушного компрессора, вам необходимо разобраться в различных компонентах и ​​принципах их работы.Давайте подробно рассмотрим детали воздушного компрессора и то, как работает каждый компонент.

Роторы / ролики

Роторы или ролики — это сердце винтового компрессора. Они идут попарно и находятся внутри цилиндров компрессора. Роторы вращаются с высокой скоростью, создавая трубопровод для всасываемого воздуха, который проходит через систему, сжимается и выпускается из системы.

Цилиндры сжатия

Винтовые воздушные компрессоры включают в себя главный цилиндр сжатия, в котором размещены ролики.Когда воздух собирается, он проходит через камеру цилиндра во взаимосвязанные вращающиеся роторы.

Воздушные фильтры

Воздушные фильтры — это один из многих слоев фильтров внутри роторного компрессора. Воздушный фильтр находится внутри открывающегося клапана компрессора и улавливает пыль, частицы и влагу. Это предотвращает их повреждение внутри машины.

Масляные фильтры

В винтах воздушного компрессора с масляной смазкой масляные фильтры размещаются как внутри вращающихся стенок камеры, так и рядом с выпускными клапанами.Эти фильтры предназначены для отсеивания масла из сжатого воздуха. Смазка маслом необходима, поскольку она обеспечивает охлаждение, необходимое для компрессионных машин, которые имеют тенденцию выделять большое количество тепла.

Подшипники

Подшипники находятся на обоих концах ротора, чтобы роторы оставались на месте. Это связано с постоянным вращением концов ротора.

Всасывающий клапан

Этот компонент находится в верхней части компрессорного агрегата и отвечает за первоначальный отбор газа. Во время ступенчатого управления агрегатом всасывающие клапаны открываются, позволяя воздуху перемещаться внутрь.

Нагнетательный клапан

Выпускные клапаны находятся на противоположном конце всасывающего клапана и начинают конец цикла сжатия. Теперь сжатый воздух подается в выпускной клапан и выпускается либо в сборный резервуар, либо в резервуар для хранения, либо в выпускную трубу для немедленного применения.

Двигатель Двигатели

автоматически приводят в действие вращение роликов, помогая задействовать все возможности машины по сжатию.

Управление системой

Этот компонент необходим, когда операторы считывают и оценивают общее состояние и производительность устройства.Система управления отображает и контролирует различные компоненты компрессора — параметры работы, холостого хода и останова.

Резервуары

Резервуары для хранения получают сконденсированный воздух из выпускного клапана, где он находится, и поддерживают давление до тех пор, пока его не нужно будет использовать.

Сепараторы

В компрессорах с впрыском масла резервуары-сепараторы используются как еще одна тактика защиты от нефтегазовых смесей. T может повредить чистоту потока сжатого газа.

Прокладки и уплотнения

Прокладки и уплотнения обеспечивают внутреннюю и внешнюю блокировку винтового компрессора, герметизацию и отсутствие утечек.

Обслуживание винтового воздушного компрессора

Теперь, когда вы знаете основы винтового воздушного компрессора, давайте рассмотрим обслуживание. Как и любой компрессор, винтовые воздушные компрессоры требуют регулярного обслуживания. Техническое обслуживание ротационного воздушного компрессора состоит в том, что это очень просто.Выполняя техническое обслуживание, ваша установка будет более производительной в течение более длительного периода времени. Не говоря уже о времени и деньгах, которые вы сэкономите на аварийном ремонте.

Чтобы убедиться, что вы соблюдаете правильную программу обслуживания, мы предоставили список ниже, чтобы упростить процедуру обслуживания.

Ежедневно

  • Контролировать все датчики и индикаторы для нормальной работы
  • Проверить уровень масла
  • Фильтр сливной линии управления
  • Ищите утечки масла
  • Слушайте и ощущайте любые необычные шумы или вибрации

Еженедельно

  • Проверить работу предохранительного клапана
  • Слейте воздух из ресиверов системы
  • Слить воду из масла
  • Убедитесь, что влагоотделитель сливается правильно

Ежемесячно

  • При необходимости обслуживайте воздушный фильтр (если в фильтрах часто скапливается грязь, меняйте их ежедневно или еженедельно)
  • Очистить ребра промежуточного охладителя и маслоохладителя (только с воздушным охлаждением)
  • Протрите всю установку

Каждые 3 месяца

  • Взять образцы синтетического масла
  • Заменить масляный фильтр компрессора
  • Замена масла нефтяного
  • Обойдите агрегат и проверьте затяжку всех болтов
  • Проверить ток полной нагрузки
  • Проверить все настройки давления

Ежегодно

  • Заменяйте маслоотделитель каждые 2–4 года на синтетическое масло
  • Заменить воздушный фильтр
  • Смазать двигатели
  • Проверить систему аварийного отключения
  • Обратитесь к квалифицированному специалисту по обслуживанию

Журналы винтового воздушного компрессора

Используйте журнал ниже, чтобы лучше отслеживать свое техническое обслуживание.

Краткое описание винтовых воздушных компрессоров

Силовые винтовые воздушные компрессоры с двумя вращающимися в противоположных направлениях винтами. Часто они тише и эффективнее своих поршневых аналогов. Ротационные воздушные компрессоры предназначены для непрерывного использования — более 8 часов в день и используются, когда требуются большие объемы воздуха высокого давления. Они также имеют увеличенный срок службы, что делает винтовые воздушные компрессоры отличным долгосрочным вложением. Из-за отсутствия контакта металл-металл износ минимальный.Наконец, обслуживание этих систем относительно просто.

Составьте план профилактического обслуживания для долгосрочной надежности вашего оборудования вместе с Rasmussen Mechanical Services сегодня! Позвоните нам по телефону 1-800-237-3141 , по электронной почте [email protected] , поговорите с агентом службы поддержки или свяжитесь с нами через Интернет.

применений воздушных компрессоров | Как использовать


Содержание

я. Мощность сжатого воздуха в Homee
ii.Воздушный компрессор для каждого дома Магазин
iii. Энергия сжатого воздуха в бизнесе
iv. Другие возможности воздушного компрессора
v. Преимущество сжатого воздуха: надежность, универсальность и безопасность энергии
vi. Рекуперация тепла для повышения эффективности
vii. Более безопасная альтернатива

Воздушные компрессоры можно найти в самых разных средах для еще более широкого спектра применения. Вы увидите, что заправочные станции предлагают сжатый воздух для накачки шин вашего автомобиля, а ваш шинный магазин использует сжатый воздух с пневматическим инструментом для снятия шин.Возможно, вы видели небольшие настольные воздушные компрессоры, используемые с аэрографом или газовым воздушным компрессором прицепного типа на строительной площадке, где приводятся в действие отбойные молотки и бетонные катки.

На самом деле, вы, вероятно, встречались со многими различными видами воздушных компрессоров и даже не знали об этом — они могут быть спрятаны в вашем холодильнике или в системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха на вашей арене.

Воздушные компрессоры

находят множество применений для отдыха и технического обслуживания дома или на предприятии, чтобы выполнять работу эффективно и безопасно.Давление, создаваемое сжатым воздухом, имеет так много применений, что мы обязательно оставим несколько вариантов, но мы составили длинный список, который расширит ваши знания о различных способах использования воздушных компрессоров во множестве сред.

Для различных применений требуются различные типы воздушных компрессоров, и хотя существует множество типов компрессоров по размеру и мощности, вы найдете две основные конструкции для большинства воздушных компрессоров: поршневые воздушные компрессоры с возвратно-поступательным движением и винтовые воздушные компрессоры.

В этих двух конструкциях вы найдете несколько моделей, предлагающих широкий выбор: от воздуха низкого давления в небольшом резервуаре для хранения, достаточного для накачки шин вашего велосипеда или автомобиля, до максимальной мощности сжатого воздуха, который обеспечит постоянное снабжение тяжелого производственного объекта. и надежный воздух для работы завода.

Если вы не работаете на производстве или в других промышленных условиях, вы, вероятно, больше всего знакомы с поршневыми воздушными компрессорами с возвратно-поступательным движением, но, возможно, вы не видели всех вариантов конструкции этого воздушного компрессора.Резервуар может быть вертикальным или горизонтальным, может быть одноцилиндровым или двухцилиндровым и может быть переносной с колесами для легкого перемещения или стационарной моделью, которая остается на одном месте.

Воздушные компрессоры можно разделить на три категории: потребительские, профессиональные и промышленные.

  • Воздушные компрессоры потребительского класса можно охарактеризовать как блинные или одноступенчатые. Они используются для домашних задач, таких как накачивание шин и надувных изделий, и, возможно, некоторых пневматических инструментов с низкой нагрузкой, таких как степлеры и пистолеты.
  • Воздушные компрессоры профессионального уровня обеспечивают большую мощность и более высокое давление воздуха. Это могут быть двухступенчатые модели с возвратно-поступательным движением или роторно-винтовые модели, которые могут обеспечить большую мощность для одновременной работы нескольких пневмоинструментов с прерывистой работой.
  • Промышленные воздушные компрессоры станут рабочей лошадкой производственного предприятия или надежным источником энергии на нефтяной вышке. Они предназначены для обеспечения постоянного потока сжатого воздуха в течение длительных периодов времени и могут выдерживать колебания скачков напряжения, типичные для крупных производственных предприятий.Эти компрессоры построены из высококачественных компонентов, которые позволяют адаптировать их к конкретной среде для повышения производительности, энергоэффективности и надежности.

Мы начнем с малого и индивидуально рассмотрим типичные домашние компрессоры.

Энергия сжатого воздуха в домашних условиях

Использование сжатого воздуха в личных целях осуществляется во многих формах. Для развлечения или получения прибыли наличие воздушного компрессора в вашем доме упростит выполнение многих задач по техническому обслуживанию и предоставит возможность для творческого самовыражения с помощью хобби и профессионального мастерства.Любое использование в домашних условиях будет охватываться выбором размеров и мощности, предлагаемых для поршневой конструкции с возвратно-поступательным движением.

Поршневой воздушный компрессор с возвратно-поступательным движением — самый распространенный тип компрессора, который вы встретите, особенно в любом небольшом магазине или для использования дома. Они работают за счет увеличения давления воздуха за счет уменьшения пространства, содержащего воздух.

Если вы знакомы с работой двигателя внутреннего сгорания, то вы уже знакомы с принципом работы поршневого воздушного компрессора.Он имеет цилиндр, головку клапана, коленчатый вал, шатун и поршень, которые перемещаются вверх и вниз, сжимая воздух, подаваемый в резервуар для хранения. Этот тип воздушного компрессора может приводиться в действие электродвигателем или газовым двигателем, что обеспечивает удаленное использование и простоту мобильности.

Большинство бытовых воздушных компрессоров достаточно малы, чтобы их можно было перемещать на колесах или носить с собой. Если у вас есть домашний магазин, в котором используются пневматические инструменты, стационарный резервуар большего размера может стать лучшим источником воздуха.В конструкции поршневого поршня также есть вариант одноступенчатой ​​или двухступенчатой ​​модели — двухступенчатые модели обеспечат более мощную подачу воздуха с более высоким показателем PSIG.

Свяжитесь с нами Узнать больше Найти ближайшего к вам дилера

Воздушный компрессор для любого домашнего магазина

Любой, кто открыл магазин дома, наверняка найдет применение в воздушном компрессоре. Работаете ли вы с деревом, уличным электрооборудованием, точной покраской или собственным автомобилем, воздушный компрессор поможет вам в выполнении работы.

От небольшого ручного воздушного компрессора до стационарной модели резервуара емкостью 60+ галлонов — вы найдете самые разные способы использования сжатого воздуха для развлечения и работы по дому. Вот список маленьких и больших хобби, техобслуживания или ремонта, для которых можно использовать сжатый воздух:

  • Надувные шары или надувные изделия
  • Добавление воздуха в шины на велосипедах и транспортных средствах
  • Очистка щелей и узких мест на оборудовании или других предметах длительного пользования направленным давлением воздуха
  • Окрашивание с помощью аэрографа для небольших прецизионных проектов или на больших поверхностях, таких как велосипеды, кузов транспортных средств и транспортных средств для отдыха
  • Использование различных пневматических инструментов для домашних проектов

Энергия сжатого воздуха в бизнесе

От малых предприятий до крупных промышленных предприятий сжатый воздух может быть необходимостью для эффективного ведения бизнеса.Многие компании используют сжатый воздух в качестве источника энергии, силового оборудования и инструментов для более надежного и эффективного энергоснабжения. Небольшие предприятия смогут предоставлять более качественные и быстрые услуги с использованием воздушного компрессора, от простой задачи надувания усталости до более сложных производственных операций.

Потребности малого и среднего бизнеса в сжатом воздухе

Наиболее распространенным применением поршневого воздушного компрессора на малых предприятиях является привод в действие пневматических инструментов.Эти типы инструментов имеют преимущество перед их электрическими эквивалентами за их меньший вес и более безопасную работу. Инструменты, работающие от электричества, выделяют тепло и могут перегреться или выйти из строя при непрерывном использовании.

Пневматические инструменты, имеющие большой опыт работы в промышленности и производстве, все чаще используются на малых предприятиях, особенно в строительной отрасли. Почти каждый электроинструмент также работает на сжатом воздухе.

Компании, занимающиеся обслуживанием небольших двигателей, автосервисом, развлекательными мероприятиями и стоматологическими услугами, могут использовать сжатый воздух для предоставления своих услуг клиентам.Хотя производство сжатого воздуха может быть дорогостоящим, вы всегда должны знать наиболее эффективный способ обеспечить, чтобы ваша система обеспечивала нужное количество сжатого воздуха при соответствующем давлении с наименьшими затратами. В среднем для производства 1 л.с. энергии сжатого воздуха требуется около семи или восьми лошадиных сил (л.с.) электрической энергии.

Quincy Compressor разрабатывает свой продукт с учетом энергоэффективности и защиты окружающей среды, и у нас есть несколько моделей, которые обеспечивают значительную экономию при эксплуатации по сравнению с традиционными конструкциями воздушных компрессоров.

Вот некоторые из типичных применений воздушных компрессоров на малых и средних предприятиях:

  • Покраска автомобилей в автомастерской
  • Шлифование в автомастерской или деревообработке
  • Для производства снега на лыжных склонах или для развлечения используется
  • Пневматический пистолет для гвоздей для кровли
  • Оказание стоматологических и медицинских услуг
  • Использование пневматических дрелей и перфораторов на стройплощадках
  • Питание различных пневмоинструментов в автомастерской
  • Использование продувочного пистолета для очистки оборудования
  • Пескоструйная обработка в механическом цехе и производственных цехах

Промышленное использование сжатого воздуха

Сжатый воздух — единственный вариант для некоторых отраслей, где требуется безопасность источника энергии, не производящего тепло, и надежный поток этой энергии.С тех пор, как в начале 1800-х годов был изготовлен первый механический воздушный компрессор, спрос на системы сжатого воздуха неуклонно рос — от конкретных начинаний, связанных с улучшением оснащения горнодобывающей и металлообрабатывающей промышленности, до необходимости почти во всех отраслях промышленности. Его часто называют четвертым коммунальным предприятием после электричества, воды и газа.

Этот постоянно растущий спрос также стимулировал развитие производства воздушных компрессоров и вакуумных изделий. Когда Quincy Compressor начал свою работу почти 100 лет назад, мы разработали несколько моделей высококачественных поршневых воздушных компрессоров, которые обслуживали наших клиентов и их различные применения.

В 1970 году мы добавили в нашу линейку роторно-винтовые технологии в ответ на все более широкое использование сжатого воздуха в промышленных условиях. Эффективная и надежная работа требовалась для некоторых из наиболее требовательных приложений, таких как разведка энергетики, производство продуктов питания и напитков и производство. Все воздушные компрессоры выполняют одну и ту же основную функцию — они увеличивают давление и уменьшают объем газа, как воздух. Тем не менее, каждая из наших моделей была разработана с учетом конкретных приложений, чтобы предоставить решение для производственных требований.

Наши поршневые поршневые и винтовые воздушные компрессоры представляют собой лучшие воздушные компрессоры для любой отрасли. Вот список, который показывает широкий спектр применения промышленных воздушных компрессоров практически для любого применения.

Сельское хозяйство / Сельское хозяйство

Для продуктивных и прибыльных сельскохозяйственных работ сжатый воздух обеспечивает длительную работу и низкую стоимость владения. Сжатый воздух используется для:

  • Перемещение кормов и зерна в силосы и обратно с помощью конвейеров
  • Системы вентиляции теплиц
  • Опрыскивание посевов
  • Питание молочных машин
  • Пневматическое погрузочно-разгрузочное оборудование

Производство

Будь то на нефтеперерабатывающих заводах, заводах по производству пластмасс, сборочных цехах или производстве металлов, система сжатия воздуха является центральным источником энергии, поддерживающим производство.Мощные воздушные компрессоры помогают в производстве:

  • Рабочий пневмоинструмент на производственных линиях
  • Оборудование для резки и сварки
  • Выталкивание деталей из производственных форм
  • Контроль производства
  • Регулировочные ролики и подающие механизмы
  • Выдув формованного газового баллона или пластиковой бутылки
  • Эффективное выполнение основных задач, таких как заворачивание винтов и затягивание гаек
  • Повышение эффективности производства с помощью пневмоцилиндров, которые приводят в действие позиционеры, зажимы, воздушные патроны и воздушные ножи
  • Отделка и упаковка с помощью пневматических устройств, используемых для жидкой набивки, сшивания картонных коробок, шлифовки, транспортировки сухого порошка и псевдоожижения
  • Пескоструйная обработка и отделка металла
  • Оперативное автоматизированное оборудование

Химчистка

Надежная подача воздуха и надежная система требуются в этой отрасли, где требуется качественная чистка одежды.Сжатый воздух используется для:

  • Подача химикатов с помощью чистящих пистолетов
  • Рабочие прессы для стирки и пароочистители

Фармацевтическая

Оставаться чистым, сухим и обезжиренным — главные приоритеты для этой строго регулируемой отрасли, которая нуждается в прецизионном оборудовании и высокопроизводительных системах. Установка воздушного компрессора работает по:

  • Перемещение продукта по конвейерным системам
  • Нанесение покрытий на фармацевтические препараты
  • Поддержание давления в смесительных и сборных емкостях
  • Розлив и упаковка продукции

Energy Exploration

Удаленный характер этой отрасли требует самого надежного источника питания для минимизации затрат на ремонт и техническое обслуживание.Компрессор воздушный будет:

  • Электропитание пневматических инструментов и оборудования при работе на суше и на море
  • Компенсация движения, вызванного волнениями на море
  • Установка и извлечение стержней реактора
  • Дистанционное регулирование клапанов в контурах пара и теплоносителя
  • Электропитание систем вентиляции котельных

Продукты питания и напитки

Все виды производства продуктов питания и напитков используют воздушные компрессоры для решения различных производственных задач.Им нужен чистый и стабильный сжатый воздух для непрерывной работы. Сжатый воздух используется для:

  • Упаковка и палетирование продукции
  • Устройства запорно-регулирующие
  • Оборудование для розлива напитков
  • Охлаждение и замораживание продуктов

Энергия в виде сжатого воздуха дает конечным пользователям гораздо больший контроль над использованием и качеством воздуха, поскольку он генерируется на месте. Около 90 процентов всех производственных компаний в той или иной форме используют сжатый воздух в своих производственных и производственных процессах.

Из-за приведенных выше длинных списков множества применений воздушного компрессора, вы уже можете догадаться, что эта утилита имеет ряд функций, которые делают ее идеальным источником питания для широкого спектра применений.

Вот несколько характеристик сжатого воздуха, каждая в сочетании с примером ситуации, в которой эта функция выгодна. Сжатый воздух:

Не мешает работе электрического оборудования для мониторинга — предпочтительно в операционных

Может храниться в баллонах под давлением различных размеров — обеспечивает воздухом для дыхания аквалангистов

Оборудование, работающее на сжатом воздухе, может использоваться при экстремальных температурах — пневматические инструменты используются для обслуживания печей и промышленных морозильных камер

Легко хранится в специальных резервуарах для использования в отдаленных районах — приводятся в действие снегоуборочными машинами

Другие возможности воздушного компрессора

Мы рассмотрели множество различных применений для дома и бизнеса, но есть еще несколько интересных применений воздушного компрессора, о которых вы должны знать, чтобы получить полную картину того, как используются воздушные компрессоры.Некоторые приложения, перечисленные ниже, показывают, как воздушный компрессор может использоваться нетрадиционными способами:

  • Аквалангисты используют воздушные компрессоры в своем снаряжении для подводного плавания, чтобы доставить кислород из баллона, когда они находятся под водой.
  • В больницах для доставки кислорода пациентам используются воздушные компрессоры.
  • Двигатели разработаны с воздушными компрессорами для систем отопления и охлаждения автомобиля.
  • В кондиционерах в качестве основного источника энергии используются воздушные компрессоры для охлаждения окружающего воздуха.
  • Мойки высокого давления оснащены воздушным компрессором для вытеснения воды под давлением.
  • Пейнтбольное снаряжение и пневматическое оружие используют сжатый воздух для приведения в движение боеприпасов.
  • Поезда и грузовые автомобили используют пневматические тормоза в качестве тормозных систем.
  • В холодильниках и морозильниках используется воздушный компрессор для охлаждения воздуха внутри устройства.

Преимущество сжатого воздуха: надежность, универсальность и безопасность Энергия

Сжатый воздух, рассматриваемый как рабочая лошадка для растений, удобный помощник дома и эффективный помощник, является широко используемым источником энергии, даже несмотря на то, что многие люди не осознают, насколько он распространен.

Частные лица, предприятия и отрасли получают выгоду от возможности производить электроэнергию на месте за счет сжатия воздуха. Как мы упоминали ранее, сжатый воздух может быть более дорогим в производстве, но поскольку он снижает производственные затраты во многих других отношениях, он является необходимым элементом почти каждого производственного предприятия.

Каковы эти преимущества, которые делают, казалось бы, «дорогие» утилиты лучшим выбором для многих сред?

Вы можете вспомнить о преимуществах использования пневматических инструментов в разделе выше.Они легче и долговечнее, особенно при постоянном использовании в суровых и грязных условиях. Их использование приводит к увеличению производительности и эффективности за счет более высокой скорости инструмента и нагрузки на пользователя, которая значительно снижается или полностью устраняется.

Жесткие условия эксплуатации, типичные для сталелитейных и литейных заводов, не подходят для электроинструментов. Высокие температуры и грязное окружение — идеальные условия для частых электрических перегрузок и сбоев в работе оборудования.Пневматические инструменты требуют некоторого периодического обслуживания, но они требуют гораздо меньше, чем их электрические аналоги, и почти не поддаются разрушению.

Еще одна благоприятная особенность сжатого воздуха заключается в том, что его можно хранить, чтобы выдерживать колебания в использовании. Не беспокоиться о скачках потребления электроэнергии, которые могут привести к срабатыванию предохранителей и вывести из строя оборудование, является главным приоритетом любой производственной линии. Воздушный компрессор может быть установлен для удовлетворения требований любого постоянного и изменчивого использования. С правильной системой вы получите необходимое давление и резервуар для хранения, чтобы обеспечить надежную и стабильную энергию.

Рекуперация тепла для повышения эффективности

Чтобы противодействовать высокой стоимости производства сжатого воздуха, компрессорные системы могут быть спроектированы для рекуперации тепла, произведенного при сжатии, для использования в другом месте на предприятии. Это тепло можно использовать для различных целей, например, для обогрева помещений, нагрева технологической воды, смазочных материалов или других жидкостей, используемых в производстве, или доставить в раздевалку завода для подачи горячей воды в душевые.

Одним из самых простых в реализации приложений рекуперации тепла является отопление помещений, которое может рекуперировать до 94 процентов входной мощности компрессорной системы.Вы можете видеть, что многие отрасли могут легко превратить кажущуюся высокую стоимость производства электроэнергии на месте с помощью сжатия воздуха в недорогую возможность для экономии в других областях.

Более безопасная альтернатива

Для некоторых опасных сред единственным вариантом является использование сжатого воздуха. Нефтегазовые платформы, шахты и проходческое оборудование являются примерами ситуаций, связанных с высоким риском взрыва и пожара. Потенциал тепла и искры от электричества плохо сочетается с этими средами, но более безопасная альтернатива сжатому воздуху для управления элементами управления и насосами позволяет найти экономичное решение для и без того опасной среды.

Сжатый воздух на протяжении многих лет был решением многих отраслевых задач. От его первого использования, позволившего горнодобывающей промышленности иметь менее опасную среду, до его ориентированного на эффективность использования в обрабатывающей и строительной отраслях, мы обязательно увидим в будущем больше приложений, в которых используется сжатый воздух для упрощения, удешевления или безопасности процессов.

Как производитель воздушных компрессоров в течение почти 100 лет, мы двигались вместе с достижениями в области технологий, чтобы предоставить различным отраслям промышленности реальные решения их производственных проблем.Благодаря новым инженерным разработкам, новым разработкам и захватывающим возможностям, помогающим расти другим отраслям промышленности, мы стремимся обеспечить легендарную производительность и надежность на рынке еще на столетие. Узнайте больше о продуктах премиум-класса, которые мы предлагаем, связавшись с нами или одним из наших специализированных представителей по продажам и обслуживанию рядом с вами.

.

Author:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *