Μηχανικοί ανεμιστήρες. Τι είναι

Στη διαδικασία παραγωγής αυτοκινήτων, οι μηχανικοί δεν σκέφτονται μόνο την εισαγωγή τεχνολογίας αιχμής, τη μοντέρνα εμφάνιση και την πρώτης τάξεως ασφάλεια. Σήμερα, οι κινητήρες εσωτερικής καύσης των αυτοκινήτων προσπαθούν να κάνουν λιγότερα και να έχουν μεγαλύτερη απόδοση. Η εισαγωγή ενός μηχανικού υπερσυμπιεστή είναι ένας από αυτούς τους τρόπους - να «αποσπάσετε» το μέγιστο, ακόμη και από έναν μικρό 3κύλινδρο κινητήρα.

Τι είναι ένας μηχανικός συμπιεστής, πώς είναι διατεταγμένος και λειτουργεί, ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του - ας μιλήσουμε για αυτό αργότερα.

Τι είναι ένας μηχανικός υπερτροφοδότης

Ένας μηχανικός ανεμιστήρας είναι μια συσκευή που τροφοδοτεί με βίαιο αέρα υπό υψηλή πίεση για να αυξήσει τη μάζα του μίγματος καυσίμου-αέρα. Ο συμπιεστής κινείται με περιστροφή της τροχαλίας στροφαλοφόρου άξονα, κατά κανόνα, η συσκευή επικοινωνεί μέσω ενός ιμάντα. Η καταναγκαστική συμπίεση αέρα με χρήση μηχανικού υπερσυμπιεστή παρέχει επιπλέον 30-50% της ονομαστικής ισχύος (χωρίς συμπιεστή).

Πώς λειτουργεί η μηχανική πίεση

Ανεξάρτητα από τον τύπο του σχεδιασμού, όλοι οι ανεμιστήρες είναι σχεδιασμένοι για να συμπιέζουν τον αέρα. Ο συμπιεστής κίνησης αρχίζει να λειτουργεί μόλις ξεκινήσει ο κινητήρας. Ο στροφαλοφόρος άξονας, μέσω τροχαλίας, μεταδίδει ροπή στον συμπιεστή και αυτός, με τη σειρά του, περιστρέφοντας τις λεπίδες ή τους ρότορες, συμπιέζει τον αέρα εισαγωγής, τον τροφοδοτεί με βία στους κυλίνδρους του κινητήρα. Παρεμπιπτόντως, η ταχύτητα λειτουργίας του συμπιεστή είναι πολλές φορές υψηλότερη από την ταχύτητα του στροφαλοφόρου άξονα του κινητήρα εσωτερικής καύσης. Η πίεση που δημιουργείται από τον συμπιεστή μπορεί να είναι εσωτερική (δημιουργείται στην ίδια τη μονάδα) και εξωτερική (η πίεση δημιουργείται στη γραμμή εκκένωσης).

Μηχανική συσκευή συμπίεσης

Το τυπικό σύστημα κίνησης υπερσυμπιεστή αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία:

• απευθείας ο συμπιεστής.
• ρυθμιστική βαλβίδα;
• βαλβίδα παράκαμψης με αποσβεστήρα.
• φίλτρο αέρα;
• μετρητής πίεσης
• αισθητήρας θερμοκρασίας αέρα πολλαπλής εισαγωγής και αισθητήρας απόλυτης πίεσης.

Παρεμπιπτόντως, για συμπιεστές των οποίων η πίεση λειτουργίας δεν υπερβαίνει τα 0,5 bar, δεν απαιτείται η εγκατάσταση ενδοψύκτη - αρκεί να βελτιωθεί το τυπικό σύστημα ψύξης και να παρέχεται μια κρύα είσοδος στο σχέδιο.

Ο ανεμιστήρας αέρα ελέγχεται από τη θέση του γκαζιού. Όταν ο κινητήρας βρίσκεται στο ρελαντί, υπάρχει πιθανότητα υπερβολικής πίεσης στο σύστημα εισαγωγής, το οποίο σύντομα θα οδηγήσει σε δυσλειτουργία του συμπιεστή, οπότε παρέχεται εδώ ένας αποσβεστήρας παράκαμψης. Μέρος αυτού του αέρα ρέει πίσω στον συμπιεστή.

Εάν το σύστημα είναι εξοπλισμένο με ενδιάμεσο ψυγείο, τότε ο βαθμός συμπίεσης του αέρα θα είναι υψηλότερος λόγω μείωσης της θερμοκρασίας του κατά 10-15 μοίρες. Όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία του αέρα εισαγωγής, τόσο καλύτερα γίνεται η διαδικασία καύσης, αποκλείεται η εκδήλωση έκρηξης, ο κινητήρας θα λειτουργεί πιο σταθερά. 

Τύποι μηχανικής πίεσης μηχανικής

Κατά τη διάρκεια των δεκαετιών χρήσης ενός μηχανικού συμπιεστή, οι αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν χρησιμοποιήσει διάφορους τύπους κίνησης, και συγκεκριμένα:

• άμεση κίνηση - απευθείας από την άκαμπτη εμπλοκή με τη φλάντζα του στροφαλοφόρου άξονα.
• ζώνη. Ο πιο συνηθισμένος τύπος. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν οδοντωτές, λείες και ραβδωτές ζώνες. Η κίνηση σημειώνεται για γρήγορη φθορά του ιμάντα, καθώς και για την πιθανότητα ολίσθησης, ειδικά σε κρύο κινητήρα.
• αλυσίδα - παρόμοια με ζώνη, αλλά έχει το μειονέκτημα του αυξημένου θορύβου.
• γρανάζι - υπάρχει επίσης υπερβολικός θόρυβος και μεγάλες διαστάσεις της δομής.

Φυγοκεντρικός συμπιεστής

Τύποι μηχανικών συμπιεστών

Καθένας από τους τύπους υπερσυμπιεστών έχει μια μεμονωμένη λειτουργική ιδιότητα και υπάρχουν τρεις τύποι συνολικά:

• φυγοκεντρικός συμπιεστής. Ο πιο συνηθισμένος τύπος, που μοιάζει πολύ με έναν υπερσυμπιεστή καυσαερίων (σαλιγκάρι). Χρησιμοποιεί φτερωτή, η ταχύτητα περιστροφής της οποίας φτάνει τις 60 σ.α.λ. Ο αέρας εισέρχεται στο κεντρικό τμήμα του συμπιεστή με υψηλή ταχύτητα και χαμηλή πίεση, και στην έξοδο η εικόνα αντιστρέφεται - ο αέρας παρέχεται στους κυλίνδρους σε υψηλή πίεση, αλλά σε χαμηλή ταχύτητα. Στα σύγχρονα αυτοκίνητα, αυτός ο τύπος υπερσυμπιεστή χρησιμοποιείται μαζί με έναν υπερσυμπιεστή για την αποφυγή υστέρησης στροβίλου. Σε χαμηλές ταχύτητες και μεταβατικές συνθήκες, το «σαλιγκάρι» κίνησης θα παρέχει σταθερά πεπιεσμένο αέρα.
• βίδα. Τα κύρια δομικά στοιχεία είναι δύο κωνικές βίδες (βίδες) τοποθετημένες παράλληλα. Ο αέρας, εισερχόμενος στον συμπιεστή, διέρχεται πρώτα από το φαρδύ τμήμα, στη συνέχεια συμπιέζεται λόγω της περιστροφής δύο βιδών που στρέφονται προς τα μέσα. Εγκαθίστανται κυρίως σε ακριβά αυτοκίνητα και η τιμή ενός τέτοιου συμπιεστή είναι σημαντική - η πολυπλοκότητα του σχεδιασμού και η απόδοση επηρεάζουν.
• κάμερα (Ρίζες). Είναι ένας από τους πρώτους μηχανικούς υπερφορτιστές που εγκαθίστανται σε κινητήρες αυτοκινήτων. Οι ρίζες είναι ένα ζεύγος στροφείων με ένα περίπλοκο τμήμα προφίλ. Κατά τη λειτουργία, ο αέρας κινείται μεταξύ των έκκεντρων και του περιβλήματος, συμπιέζοντας έτσι. Το κύριο μειονέκτημα είναι ο σχηματισμός υπερβολικής συμπίεσης, επομένως, ο σχεδιασμός προβλέπει έναν ηλεκτρομαγνητικό συμπλέκτη για τον έλεγχο του συμπιεστή ή μιας βαλβίδας παράκαμψης.

Βιδωτός συμπιεστής

Μηχανικοί συμπιεστές μπορούν να βρεθούν σε αυτοκίνητα γνωστών κατασκευαστών: Audi, Mercedes-Benz, Cadillac και άλλα. Εγκαθίστανται σε κινητήρες μεγάλου όγκου ή σε ένα μικρό αυτοκίνητο σε συνδυασμό με τουρμπίνα που τροφοδοτείται από ενέργεια αερίου.

Ρίζες συμπιεστή

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα ενός μηχανικού κυκλώματος υπερσυμπιεστή

Όσον αφορά τα μειονεκτήματα:

• οδηγώντας τον συμπιεστή μέσω κίνησης από τον στροφαλοφόρο άξονα, έτσι ο υπερσυμπιεστής αφαιρεί μέρος της ισχύος, αν και το αντισταθμίζει με επιτυχία.
• υψηλό επίπεδο θορύβου, ειδικά σε μεσαίες και υψηλές ταχύτητες.
• σε ονομαστική πίεση πάνω από 5 bar, είναι απαραίτητο να αλλάξετε τη σχεδίαση του κινητήρα (εγκαταστήστε ισχυρά έμβολα με μπιέλες, μειώστε την αναλογία συμπίεσης εγκαθιστώντας μια φλάντζα παχιάς κυλινδροκεφαλής, τοποθετήστε ένα ενδιάμεσο ψυκτικό)
• κακής ποιότητας μη τυποποιημένων φυγοκεντρικών συμπιεστών.

Με τα πλεονεκτήματα:

• σταθερή ροπή ήδη από την ταχύτητα ρελαντί.
• την ικανότητα χειρισμού του αυτοκινήτου χωρίς την ανάγκη αύξησης στροφών κινητήρα πάνω από το μέσο όρο.
• σταθερή εργασία με υψηλή ταχύτητα.
• Σε σύγκριση με έναν υπερσυμπιεστή, οι υπερσυμπιεστές είναι φθηνότεροι και ευκολότεροι στη συντήρηση, δεν είναι απαραίτητο να αλλάξετε τη σχεδίαση του συστήματος λαδιού για την παροχή λαδιού στον συμπιεστή.

Ερωτήσεις και απαντήσεις:

Πώς λειτουργεί ένας μηχανικός ανεμιστήρας; Υπάρχει ένας διαχύτης στο περίβλημα του ανεμιστήρα. Καθώς η πτερωτή περιστρέφεται, ο αέρας αναρροφάται και κατευθύνεται προς τον διαχύτη. Από εκεί εισέρχεται στην κοιλότητα που καταναλώνει αυτόν τον αέρα.

Ποιος είναι ο σκοπός ενός μηχανικού υπερσυμπιεστή και πώς λειτουργεί; Αυτή η μηχανική μονάδα συμπιέζει το αέριο χωρίς να το ψύχει. Ανάλογα με τον τύπο του υπερσυμπιεστή (ο σχεδιασμός του μηχανισμού που συλλέγει το αέριο), είναι σε θέση να δημιουργήσει πίεση αερίου πάνω από 15 kPa.

Τι είδους φυσητήρες υπάρχουν; Οι πιο συνηθισμένοι υπερσυμπιεστές είναι οι φυγόκεντροι. Υπάρχουν επίσης βίδα, έκκεντρο και περιστροφικό έμβολο. Καθένα από αυτά έχει τα δικά του χαρακτηριστικά εργασίας και την πίεση που δημιουργείται.