В последнее время автопороизводители заинтересовались сжатием воздуха механическими системами.

Применение механических компрессоров - является альтернативой турбокомпрессорам для небольших двигателей.

 Компрессоры, работающие по объемному принципу, работают с внутренней компрессией или без нее. Среди компрессоров с внутренней компрессией различают всасывающие насосы-компрессоры, винтовые и с перегородкой.

Компрессоры, работающие на объемном принципе, обладают общими характеристиками.

Применение новых материалов и технологий, способствующих получению стабильного качества, дало механическим компрессорам, возможность вернуться на рынок. Механический компрессор приводится в действие прямо от коленвала двигателя, и вызывает мгновенную реакцию на нажатие педали управления дроссельной заслонкой. Это довольно сильно заметно на низких оборотах.

Так как отработанные газы, в этом случае, не используются для привода компрессора, они отводятся напрямую, что значительно понижает внутреннюю температуру двигателя.

Применение катализаторов для небольших дизельных двигателей способствовало использованию механических компрессоров.

Сопротивление в системе выпуска неблагоприятно сказывается на состоянии турбокомпрессора. Но, у турбокомпрессора есть преимущества: он компактнее, масса у него меньше, проще регулируется давление наддува, шумна он издает меньше, а мощность больше на высоких оборотах.

Существуют двигатели оснащенные одновременно и механическим компрессором, и турбокомпрессором

6.1. Компрессор Roots

Компрессор Roots - наиболее распространенный тип компрессора работающего без внутренней компрессии; он используется почти столько же, сколько и двигатель внутреннего сгорания. Роторы имеющие механический привод, вращаясь, сжимают воздух, не касаясь друг друга и стенок корпуса.

Форма роторов и корпуса определяется их конструкцией, выбором материалов и износоустойчивостью. Синхронизация вращающихся роторов осуществляют шестерни, которые вращаются вне компрессионной камеры. Для увеличения мощности двигателя используются компрессоры, подающий больше воздуха, чем может всосать двигатель, создавая избыточное давление

Компрессор Roots был назван в честь своих изобретателей, братьев Рутс.

Этот компрессор имеет такие недостатки: тенденция к перегреву при торможении двигателем и излишняя подача воздуха при работе двигателя на холостом ходу. Для решения первой проблемы используют разгрузочный клапан, который разгружает компрессор, когда производится торможение двигателем.

6.2. Спиральный компрессор

В спиральном компрессоре имеется внутреннее давление. Реализация на практике этого принципа была затруднена из-за сложности смазки движущихся спиралей. Сейчас во всех компрессорах используются современные материалы, которые не требую смазки.

Спиральный компрессор характеризуется низкими скоростями перемещения скольжения, он герметичен. Мощность компрессора увеличивается, изменением ширины спиралей.

6.3. Компрессор Wankel

Для того, чтобы придать двухтактному двигателю требуемую мощность фирма Wankel использовала вращающийся поршневой компрессор

Для осуществления своего проекта фирма ККК приобрела лицензию на производство такого компрессора. Оригинальная конструкция этого компрессора позволяет создать внутреннее давление 1:12 при частоте вращения 12.000 об/мин. При этом сжатый воздух умеренно горячий, а давление не сильно пульсирует. Благодаря прямому механическому соединению с коленвалом двигателя наполнение цилиндров происходит без запаздывания при нажатии на педаль управления дроссельной заслонкой, что улучшает "эластичность" двигателя. Такой двигатель обладает большим крутящим моментом на низких оборотах. Но недостатки таких компрессоров еще существенны: необходимо значительное свободное пространство под капотом и наличие шума при работе. Интересным такой компрессор делает то, что изменяя длину компрессора, он легко адаптируется к размерам двигателя.

6.4. Компрессоры с перегородкой

Существуют два вида этого компрессора. В первом имеются перегородки, скользящие в роторе со смещенным центром; они закреплены в центре и не имеют контакта со стенкой корпуса. По причине эксцентричности ротора становится возможным изменение внутреннего давления. Для смещения центра степень внутренней компрессии определена путем перемещения края А в корпусе. Механический привод компрессора от двигателя производится посредством ремня. Привод бывает непосредственный, или через электромагнитное сцепление. Передаточное число может быть постоянным, либо изменяться во всем диапазоне чисел оборотов.

6.5. Объемный компрессор Comprex

Этот тип компрессора существует относительно недавно. Он появился в результате исследований в области газовых пульсаций.

Компрессор Comprex - это динамическая газовая система с механическим приводом, которая позволяет осуществлять передачу энергии отработавших газов при помощи пульсации давления.

Эта передача происходит в камерах ротора, который приводиться от двигателя плоским ремнем с целью возможности управления и поддержания процесса пульсации давлений. Передача энергии происходит в сотовом роторе со скоростью звука.

Работа температуры отработаных газов не зависит от оборотов двигателя. В случае неизменяемого передаточного числа между двигателем и компрессором с пульсацией движения процесс пульсации давлений будет оптимальным, в первую очередь, при определенном числе оборотов. Встраивая дополнительные камеры, растягивают зону лучшей производительности по оборотам, что улучшает характеристики наполнения под давлением.

Из-за осуществления передачи энергии в роторе на очень высокой скорости, компрессор, в котором используется пульсация давлений, быстро реагирует на изменение нагрузки. Время реакции определяется временем заполнения и прокачки впускных и выпускных воздуховодов. Сотовый ротор компрессора с пульсацией давлений приводится от коленвала двигателя плоским ремнем. Для снижения шума стенки камеры ротора имеют разные размеры. Сотовый ротор вращается в цилиндрическом корпусе, на торцах которого каналы для воздуха и отработанных газов располагаются так, что питание воздухом под низким и высоким давлением находится с одной стороны, а подача и выпуск отработанных газов - с другой. Ротор вращается в одну сторону.

Подшипники соединяются с системой смазки двигателя. Дизельные двигатели более приспособлены к этому типу компрессора, так как пульсации в сотовом роторе ограничивают число оборотов компрессора до 4500-5100 об/мин. Преимуществом таких компрессоров является - высокая производительность при работе двигателя на низких оборотах. Благодаря прямому приводу от двигателя достигается мгновенная реакция на нажатие педали управления дроссельной заслонкой.

 

 

1. Турбокомпрессоры (Ведение)
2. Книга о турбокомпрессорах (Турбокомпрессоры для массовых дизельных двигателей)
3. Книга о турбокомпрессорах (Турбокомпрессоры автомобилей)
4. Книга о турбокомпрессорах (Продолжение развития турбокомпрессоров)
5. Книга о турбокомпрессорах (Дополнительные системы)
6. Книга о турбокомпрессорах  (Сжатие воздуха механическим компрессором)
7. Практические советы по обслуживанию