Нагнетатель на авто — покупка и установка воздушного, самодельные модели и их производство
После того как я описал «форсировку» двигателя. Многие начали мне задавать вопрос о приводном компрессоре или нагнетателе воздуха. Ведь его реально можно поставить на наш родной ВАЗ. Сегодня я хочу рассказать про это устройство более подробно, а именно как он работает и можно ли его установить своими руками …
Приводной компрессор или нагнетатель воздуха. Прокачай свой авто
Вообще идея компрессоров стара как мир. Еще в 1900 годах предлагались такие устройства, чтобы увеличить мощность двигателя, по средствам нагнетания дополнительного воздуха в цилиндры. Давайте выведу небольшое определение.
Приводной компрессор (или нагнетатель) – это узел который устанавливается на двигатель автомобиля, создает дополнительное нагнетание воздуха в камеры сгорания, что при небольшой переделки впрыска топлива дает дополнительную мощность, иногда до 30%.
Если сказать простыми словами, что получается – чудес, как говорится не бывает, если хотите увеличить мощность значит нужно сжигать больше топлива, однако чтобы его эффективно окислять ему нужно больше кислорода. Если утрировать этим то и занимается компрессор. То есть вы увеличиваете подачу топлива, например — ставите новую прошивку в ЭБУ, устанавливаете компрессор и получаете – мощность. Все просто.
Если кратко, то сейчас есть много конструктивных разновидностей компрессоров. Одни работают используя энергию отработанных газов (ТУРБО), другие — используя привод (НЕ ТУРБО). Именно про вторые мы сегодня и будем говорить. Кстати что лучше турбина или компрессор можете почитать по ссылке.
Если разобрать конструкцию таких узлов, то можно выявить определенное сходство строения.
А именно такие компрессоры работают от привода, который не требует вмешательства в штатные системы двигателя, а именно в смазку и систему отработанных газов, что очень важно! Такая конструкция действительно очень проста – устанавливается прямая связь с «коленвалом», что позволяет отлично взаимодействовать двигателю и нагнетателю, при разгонах. То есть чем выше обороты, тем быстрее вращается «коленвал», а соответственно раскручивает нагнетатель! Благодаря такому взаимодействию практически нет такого явления как «турбояма». Также дополнительным плюсом можно отметить отсутствие работы при больших температурах, как у ТУРБО вариантов, а это значит, что ресурс намного увеличивается – ведь здесь не нужно остывать «турбине», то есть не обязательны «турботаймеры» или «бустконтроллеры», просто глушим машину и работа прекращается. Сайт autoflit.ru рекомендует действовать точно также. Кому интересно заходите.
Типы приводных компрессоровНастало время поговорить про устройства именно «приводных версий». Сейчас различают всего три вида: — это роторные, винтовые и центробежные. Первые два варианта нагнетают воздух при помощи определенных цилиндрических роторов или «лопастей», последний работает как кулер, то есть нагнетает лопастями.
Роторные типыКомпрессоры, которые применяются достаточно широко. Основной плюс это средняя цена, большой строк службы, высокая частота подаваемого воздуха, плавность и стабильность работы, быстрый отклик на частоту вращения коленчатого вала.
Воздух в этой системе не сжимается, он как бы заходит внутрь, а дальше в двигатель его нагнетают лопасти, которые сделаны в виде ротора. Поэтому они получили название – компрессор с внешним сжатием. Минусом является то, что при повышении давления на впуске, падает КПД.
Строение чаще всего состоит из двух роторов, на впускном и выпускном окне, смотрим фото. Располагаются они поперечно.
Недостатками этой конструкции можно назвать:
- КПД зависит от зазоров между валами и другими деталями.
- Самый большой нагрев из всех других типов.
- Сильный шум и вибрацию валов.
- Не особо сильное давление около 0,7 бара максимум.
Если подвести итог становится понятно, что этот тип далек от идеала. Некоторые могут задать вопрос — а почему лопасти винтовые? Тут есть две причины, первая это повышения давления воздуха и вторая уменьшения шума (хотя помогает мало).
Винтовой типЭто более совершенная и надежная конструкция нагнетателя. Принцип работы здесь также прост – сжатие происходит за счет изменения объема полостей между корпусом и винтами вращения (своеобразными роторами). Воздух здесь движется диагонально.
Большими плюсами этого варианта является высокое КПД до 85%, а также большое давление воздуха (от 1 бара в выше), достигается это большими оборотами иногда до 12 000 об. Именно из-за этого можно сделать корпус более миниатюрным.
Нужно сказать этот вариант из-за надежности и небольшого корпуса часто используется на гоночных автомобилях.
Минусами можно назвать только сложное строение и ремонт, что увеличивает цену конечного продукта. Если такой приводной компрессор выходит из строя, то нужно ремонтировать на специализированых станциях, желательно производителя.
Как видно на конструкции два ротора, с зубчатыми спиральными зубьями. Их профили полностью соответствуют друг другу при соприкосновении, что делает конструкцию очень надежной.
Самые распространенные на двигателях внутреннего сгорания, работают при помощи так называемых лопастей или «лопаток».
Если сравнить их двумя предыдущими, то этот тип самый компактный из всех, а также он прост в технологии изготовления, что удешевляет его конечную стоимость.
Обратите внимание
Зачастую его могут путать с ТУРБО вариантом (который работает от выхлопных газов), из-за схожей конструкции, однако это совсем неправильно, это два совершенно разных устройства.
Принцип строения – состоит из входной части, рабочей (лопасти-лопатки) и диффузора, который может быть как лопаточный, так безлопаточный. Обязателен, для установки и воздухозаборник, сделанный в виде «улитки».
Воздух пройдя через специальный фильтр (кстати, также обязателен, иначе вся пыль будет внутри двигателя), попадает в специальный вход которое постепенно сужается (для минимальных потерь воздуха при подводе), далее следует к колесу. Рабочее же колесо устанавливается на специальном креплении, однако бывали случаи, когда размещалось и на самом валу. Далее через механическую передачу (привод), связывается с коленвалом.
Такие варианты самые распространенные на наших отечественных авто (в частности ВАЗ). Берут их за долговечность, небольшую цену, универсальность и компактность.
Минусами таких компрессоров является – низкий КПД при малых оборотах, зато на высоких мощность двигателя может вырасти до 30% от номинала. При оборотах от 4000, давление может достигать 0,5 – 0,6 бара.
Установка компрессора на ВАЗ- Что и говорить, в основном наш отечественный рынок состоит из продукции АвтоВАЗ, именно с него начинают молодые «тюнеры», поэтому самый распространенный вопрос – а можно ли установить на ВАЗ?
- Конечно можно, причем последний — центробежный тип зачастую уже идет полным комплектом, для установки именно на наши автомобили, то есть так называемый «КИТ набор».
Монтирование системы достаточно простое. Однако для начала нужно установить увеличенную прокладку между блоком и головкой блока. Так советует производитель. Далее утрированная схема подключения:
- 1) Настраиваем фильтр воздухозаборника.
- 2) Крепим корпус на кронштейн
- 3) Подключаем приводу коленвала.
- 4) Закрепляем приводной ремень
- 5) Пользуемся.
- Сейчас небольшое видео для понимания.
Что можно добиться — как я писал выше, на высоких оборотах давление может достигать 0,5 — 0,6 бара. Если правильно настроить впрыск топлива прошить ЭБУ, либо перенастроить карбюратор, то можно добиться 30% на верхах! Это очень существенно.
На этом буду заканчивать, думаю моя статья была вам полезна.
Источник: http://avto-blogger.ru/tyuning/privodnoj-kompressor-ili-nagnetatel-vozduxa-prokachaj-svoj-avto.html
Что такое нагнетатель воздуха?
Двигатель внутреннего сгорания – это очень старое изобретение. Однако практически сразу инженеры стали придумывать как бы увеличить коэффициент полезного действия двигателя не слишком вмешиваясь в его устройство. На этом моменте и был изобретен нагнетатель воздуха.Принцип работы двигателя основан на том, что при впуске в цилиндры двигателя поступает смесь топлива и кислорода, которая сгорает, образуя расширяющиеся газы. Однако для качественного и эффективного сгорания топлива необходимо определенное количество кислорода.
Со временем было рассчитано, что оптимальным соотношением кислорода и топлива является соотношение 1:14,7. Нагнетатель воздуха позволяет увеличить мощность двигателя в два раза.
То есть, говоря простым русским языком, если к давлению в одну атмосферу добавить еще одну атмосферу, то выйдет в два раз больше поступающего в цилиндры кислорода. К примеру, обычный двигатель 1.5 литра при давлении компрессора равному немного более атмосферы повысит мощность до уровня 3-х литрового двигателя без компрессора.
И это ни разу не конечная остановка: можно расточить картер и головку блока цилиндров до большего объема, что означает больше поступающего кислорода и еще больше мощности. Однако обычно нагнетателя ставят на малообъемные двигатели, чтобы увеличить мощность на маленьком двигателе.
Основными типами нагнетателей являются:
- Центробежные
- Roots
- Винтовые
Далее предложен разбор каждого конкретного типа.
Немного исторических сведений
Использовать нагнетатель воздуха в своих разработках первыминачали;Alfa Romeo Mercedes и Fiat.Вообще же идея применять механический компрессор была придумана и разработана практически сразу же после изобретения самого ДВС уже в 1885 г ученый Готтлиб Даймлер оформил патент на свой нагнетатель воздуха.
Внешне его идея немного отличалась от нашего понимая сути нагнетателей: он предлагал, что некий насос или специальный вентилятор будет нагнетать в двигатель большую нежели, обычно порцию кислорода. Вскоре, всего через 7 лет, в 1902 году Луис Рено получил свой патент на конструкцию центробежного нагнетателя.
Рено даже сделали выпуск малой серией автомобиля с нагнетателем, однако в дальнейшем проект забросили. Альфред Бюхи так же в 1905 году придумал свой турбонагнетатель, который работал с использованием выхлопных газов. Известные roots носят фамилию своих изобретателей изобрели их еще аж 1859 году братья Рутс.
Из себя рутс представляют роторно-шестерёнчатые компрессоры. Винтовой компрессор был изобретен значительно позже, в 1936 году, патент принадлежит Альфу Лисхольму, главному инженеру SRM.
У всех этих устройств есть один общий момент, в свое время, а это почти 100 лет назад, они не получили должного распространения ввиду заторможенности общего технического процесса. Зато ныне компрессор – это важная составляющая современного автомобиля.
Центробежный нагнетатель
Внутри корпуса установлена крыльчатка самая главная деталь компрессора. Говоря в общем крыльчатка представляет собой колесо с лопастями, отдаленно напоминающее корабельный винт. Оттого насколько хорошо и правильно выполнено это колесо зависит то, насколько нагнетатель воздуха будет результативен.
В общем, воздух попадает внутрь “улитки” и его захватывают лопасти крыльчатки. Захваченный воздух лопасти закручивают и с помощью центробежной силы отбрасывают его на отдаленные участки корпуса, где есть диффузор, который ловит этот воздух. Диффузор предназначен для восприятия подаваемого крыльчаткой воздух так, чтобы созданное давление не терялось.
Важно
Далее воздух подается в кольцевидный тоннель, который идет вокруг всего корпуса. Именно из-за этого тоннеля центробежный нагнетатель воздуха и называют улиткой. Подобная конструкция создает условия для увеличения давления воздуха.
Суть в том, что воздух, который движется по каналу движется быстро и имеет маленькое давление, а потом конец канала резко расширяется. Благодаря этому скорость воздуха несколько падает, а вот давление значительно увеличивается.
По факту давление, что создает этот компрессор равно скорости крыльчатки, умноженной на саму себя. Скорости могут быть разными, преимущественно от 40 000 об/мин.
Сам механизм довольно шумный, так как в действие он приводится ремнем от шкива коленчатого вала автомобиля.
Некоторые производители устанавливают в корпусе еще и повышающую передачу, что позволяет сохранить ресурс турбины до 80 000 км и существенно уменьшить шум, что создает компрессор при работе.
Компрессор типа Roots
Нагнетатель воздуха типа рутс – это представитель класса объемных нагнетателей. В плане своего устройства такой механический компрессор очень прост и больше всего напоминает обычный масляный шестеренчатый насос. Корпус имеет овальную форму. Внутри него установлены оси, на которых вращаются в противоположные стороны два ротора.
Между роторами и корпусом поддерживается специальный зазор. Этот нагнетатель воздуха отличается от всех остальных тем, что сжатие воздуха происходит не в корпусе, а во внешнем трубопроводе. Из-за этого рутсы часто называют “механический компрессор с внешним сжатием”.
За счет вращения роторов воздух захватывается и сквозь маленькие зазоры между корпусом и ротором выдавливается в трубопровод под давлением. Однако хоть такая система и имеет поклонников она же и главный минус.
Так как нагнетатель воздуха осуществляет сжатие вне своего корпуса он может это осуществлять только до определённых значений, после которых воздух начинает просачиваться в обратную сторону. Исправить этот момент можно увеличением скорости ротора, но это тоже возможно только в определенных пределах.
Механический компрессор типа рутс имеет еще один минус: при просачивании воздуха в трубопровод не под давлением создается турбулентность, благодаря которой воздух нагревается еще больше. Так как температура воздуха и так растет из-за того, что он сжимается, а тут температура еще выше поднимается.
Положительными моментами можно назвать заметно меньший шум от работы по сравнению с “улиткой”; и отсутствие характерного им свиста: рутс имеют свою особую тональность. Однако из-за роторного принципа работы наддув сопровождается пульсацией давления.
С пульсацией инженерам удалось справиться достаточно быстро – роторам придали спиралевидную форму, а форму входного и выходного отверстия изменили на треугольную. С помощью таких ухищрений удалось добиться равномерной и тихой работы. Еще одним большим плюсом является то, что такой нагнетатель воздуха проявляет свою эффективность уже на малых оборотах коленчатого вала, в отличие от центробежного, что очень положительно влияет на динамику разгона автомобиля.
Винтовой нагнетатель воздуха
Механический компрессор для автомобиля такого типа имеет удивительную схожесть ни с чем иным как с мясорубкой, разница только лишь в том, что шнеков два. По форме и основному принципу винтовые напоминают “рутс”, но имеют основное различие – сжатие воздуха происходит внутри корпуса.
Два ротора имеют взаимодополняющие выступы и отверстия, они вращаются всегда в зацеплении, но с небольшим зазором между друг другом. Винты загребают воздух, который сжимается между роторами и подаётся дальше под действием вращательного движения винтов.
Потери при таком сжатии чрезвычайно малы, а степень сжатия очень велика. Однако при достижении слишком больших оборотов роторов может возникнуть необходимость внешнего охлаждение корпуса.
Совет
Зато при стандартных показателях скорости вращения эффект от прироста мощности появляется при любых оборотах коленчатого вала автомобиля. Также плюсами можно назвать компактность конструкции при высокой мощности, долговечность и отсутствие шума при работе.
Этот механический компрессор имеет достаточно плюсов, должен иметь и минус винтовые нагнетатели мало распространены из-за своей дороговизны. Производить их очень сложно, поэтому и цена является высокой. Однако некоторые тюнинг ателье устанавливают на автомобили именно винтовой компрессор.
Итоги о нагнетателях
Когда речь зайдёт об установке нагнетателя для автомобиля от очень многих можно услышать, что компрессор существенно уменьшит ресурс двигателя. Это не совсем правда.
Требуется соблюдать меру и понимать, когда компрессор благоприятно влияет на двигатель автомобиля, а когда нет. Слишком высокие обороты могут действительно привести к поломке двигателя, а вот на применение нагнетателя на низких оборотах для повышения крутящего момента наоборот только положительно повлияет на ресурс.
Однако если нагнетатель будет использоваться для получения большой мощности заранее необходимо заменить многие детали на более прочные, чтобы не винить компрессор в поломке двигателя.
Источник: https://autodont.ru/running-gear/tires-disks/compressor/vozdushnye-nagnetateli
Как работают механический, электрический, центробежный нагнетатели воздуха
Одной из основных задач, стоявших перед разработчиками с момента рождения ДВС, являлось повышение его мощности. Решение проблемы в лоб – увеличение количества цилиндров – приводит к росту массы и габаритов двигателя, а также вызывает другие сложности.
Тем не менее, ещё на самых первых моторах был определен достаточно простой вариант увеличения мощности до пятидесяти процентов, при сохранении всех прочих характеристик силового агрегата.
Добиться этого позволяет нагнетатель, обеспечивающий подачу дополнительного количества воздуха в двигатель авто.
Нагнетатель воздуха – зачем он нужен?
Для понимания места и роли нагнетателя воздуха необходимо вспомнить основы работы ДВС. В цилиндры двигателя авто поступает топливно-воздушная смесь (ТВС), сгорание которой и обеспечивает работу мотора.
Соотношение между бензином и воздухом поддерживается на определенном уровне и зависит от режимов работы и нагрузки двигателя.
Количество ТВС в цилиндре при обычных условиях ограничено его объемом, попадает она туда благодаря создаваемому разрежению на такте впуска, тогда мотор авто всасывает необходимое количество смеси.
Вот здесь и скрыта тонкость, позволяющая повысить мощность двигателя.
Если в него подавать ТВС под давлением, то в тот же самый объем ее поместится гораздо больше, и значит, в процессе сгорания смеси выделится больше энергии и увеличится мощность, которую способен развивать силовой агрегат.
Для увеличения объема воздуха, идущего в цилиндры двигателя авто, используется нагнетатель (компрессор). Так называется механизм для сжатия и подачи газа под давлением.
Дополнительным преимуществом может стать экономия топлива, т. к. необходимой мощности можно добиться от мотора меньшего объема.
Нагнетатель воздуха на авто – не все так просто
Однако использовать нагнетатель воздуха прямо в лоб оказалось достаточно затруднительно.
Дело в том, что хотя мощность двигателя при этом увеличилась, но это создало ряд новых проблем, которые требовали своего решения для успешного внедрения наддува на авто.
Одной из них явилось выделение значительно большего количества тепла при сгорании ТВС, из-за чего прогорали клапана, поршни, выходила из строя система охлаждения.
Обратите внимание
Другой особенностью стала повышенная вероятность возникновения детонации бензинового двигателя.
Когда нагнетатель осуществляет дополнительную подачу воздуха в мотор, то возникающие в них при сжатии повышенные температура и давление могут вызвать детонацию, вследствие чего возможно разрушение двигателя, или как минимум, его преждевременный значительный износ. Избежать этого поможет использование высокооктановых видов топлива или декомпрессия, так по-другому называется уменьшение степени сжатия.
Новые виды горючего дороги, что увеличивает стоимость эксплуатации авто, а декомпрессия приводит к снижению выдаваемой мощности, т.е. теряется эффект от использования наддува воздуха.
Воздушный нагнетатель на авто – каким он бывает
Подачу воздуха в мотор можно осуществить разными вариантами, при которых используется внешний нагнетатель или складывающиеся условия в процессе движения. Исходя из этого, можно определить такие способы наддува:
- механический, когда на авто устанавливается механический нагнетатель, приводимый в действие от коленвала мотора;
- турбонаддув, когда предусмотрено использование турбо нагнетателя, приводимого в действие выхлопными газами;
- электрический, в этом случае в авто применяется электрический нагнетатель воздуха;
- «Comprex», при этом способе отсутствует приводной нагнетатель, а в цилиндры подача воздуха осуществляется с помощью выхлопных газов;
- комбинированный, при котором используются несколько различных схем, как правило, совмещают механический нагнетатель и турбонаддув.
Существуют и другие способы, обеспечивающие подачу воздуха в двигатель авто, но выше отмечены наиболее часто применяемые на машинах. На отечественных, кстати, в том числе семейства ВАЗ, подобные устройства серийно не устанавливались.
Механический нагнетатель на карбюраторный авто – варианты построения
Механический нагнетатель был создан одним из первых, почти после появления ДВС. Он связан непосредственно с коленвалом двигателя авто и начинает работать сразу же после его запуска, обеспечивая подачу воздуха пропорционально оборотам мотора. Это является несомненным достоинством, но такой нагнетатель для своей работы отбирает часть мощности двигателя.
Существует несколько самых распространенных вариантов построения подобных устройств, наиболее известные из них показаны на фото. Их конструктивные особенности рассмотрены ниже:
- Нагнетатель ROOTS. Первоначально это были две обычные шестеренки, вращающиеся в разные стороны, помещенные в замкнутый корпус. С течением времени они видоизменились до того, что представлено на фото. Работает такой нагнетатель достаточно просто – вращающиеся лопатки ротора создают воздушный поток от входа к выходу. Основной недостаток подобных устройств – подача воздуха осуществляется неравномерно, что приводит к пульсации давления. Кроме того, после прохождения устройства возникающая турбулентность воздуха вызывает его нагрев. К достоинствам надо отнести простоту, компактность, и надежность, низкий уровень шума.
- Нагнетатель LYSHOLM. Относится к аппаратам винтового типа. Работает подобное устройство аналогичным образом – воздушный поток создается вращающимися роторами. Благодаря малому зазору между ними, обеспечивается требуемое качество наддува. Главным отличием подобного устройства будет сжатие воздуха внутри корпуса. Однако сложности проектирования и изготовления таких изделий вызывают их высокую стоимость, что ограничивает их применение в массовом производстве авто.
- Центробежный нагнетатель. Является наиболее распространенным типом и применяется как самостоятельно, в виде компрессора, так и в составе турбо устройств. Вращающиеся лопатки захватывают воздух и отбрасывают его на периферию корпуса. Двигаясь вдоль корпуса, имеющего улиткообразную форму, воздушный поток на выходе приобретает необходимое давление.
Для того чтобы центробежный нагнетатель работал эффективно, его крыльчатка должна вращаться с высокой скоростью.
Обеспечение такого режима работы связано с трудностями смазки подшипников и создания подобных условий.
Однако простота и относительно низкая стоимость самих устройств, сделала их наиболее популярными среди других типов нагнетателей. Особенно часто они используются для тюнинга авто, в том числе и семейства ВАЗ.
Турбо нагнетатель воздуха
Такой подход к обеспечению мотора дополнительным количеством воздуха является наиболее популярным. Применяется он и для дизелей, и для бензиновых моторов. Принцип, на котором работает подобный нагнетатель, понятен из приведенного рисунка:
По сути дела, это комбинация двух устройств – турбины, использующей энергию выхлопных газов, и компрессора.
Здесь надо сразу отметить, что режим турбо, применяемый для повышения мощности дизелей, применяется гораздо чаще, чем нагнетание воздуха в бензиновых двигателях.
В них повышение давления ограничено появлением детонации, и введение режима турбо требует принятия специальных защитных мер.
Использование энергии отработанных газов связано с целым комплексом проблем, в первую очередь с применяемыми материалами. Лопатки турбины должны выдерживать температуру до тысячи градусов, и при этом скорость их вращения зачастую превышает десять тысяч оборотов в минуту. Однако режим турбо, при котором в дизель поступает дополнительный воздух, облегчает его работу.
Исходя из изложенных особенностей, наилучшим образом наддув турбо будет выполняться при высоких оборотах двигателя, когда турбина сильно раскручена. Другой особенностью такого режима является так называемое запаздывание. В момент резкого нажатия педали, пока сработает наддув в режиме турбо, проходит некоторое время, что и вызывает провал в характеристике.
Чтобы его обойти, применяются специальные технические решения. Одним из возможных вариантов будет применение двух нагнетателей турбо, один из которых работает на малых оборотах, а другой на высоких.
Важно
Каждый из автопроизводителей по-своему решает эту задачу – кто-то использует мощный нагнетатель, обеспечивающий излишний приток воздуха на всех режимах, и при необходимости сбрасывает его излишки, кто-то применяет несколько маленьких нагнетателей вместо одного большого, кто-то реализует различные комбинации двух первых вариантов.
Если говорить о режиме турбо для бензиновых двигателей, то стоит отметить, что он максимально эффективен на впрысковых двигателях.
Карбюраторный мотор может работать в режиме турбо, но ему необходима определенная доработка – установка жиклеров большего сечения, изменение уровня поплавковой камеры и ряд других мер.
Тогда как для инжекторного двигателя все сведется к использованию новой прошивки.
Тем не менее, режим турбо зачастую реализуют и на старых машинах, в том числе и семейства ВАЗ, правда, в этом случае чаще всего применяют электрический наддув.
Электрический нагнетатель для двигателя автомобиля
Подобные системы, реализующие режим турбо, относятся к комбинированным. В них чаще всего используется электрический мотор, работающий совместно с центробежным нагнетателем.
Достоинством такого подхода, когда привод выполнен как электро, является его универсальность.
Он не связан напрямую с работой двигателя, как механический наддув, и электрический мотор можно использовать при любых условиях.
Благодаря такому приводу как электро, можно избежать провала в характеристике нагнетателя. На средних и малых оборотах мотора работает электрический нагнетатель, на высоких включается турбина и реализуется обычный режим турбо. Подобные возможности построения наддува с использованием такого привода как электро, привлекают внимание все более широкого круга автопроизводителей.
Стоит отметить, что нагнетатель электро является привлекательным для выполнения тюнинга авто, в том числе и семейства ВАЗ.
На этом рынке есть (отличный от уже описанных) осевой электрический нагнетатель. По оси воздуховода ставится вентилятор (электро).
Когда он работает, то усиленный поток воздуха направляется во впускной коллектор. Фактически, таким образом вентилятор (электро) обеспечивает наддув.
Совет
К достоинствам, которыми обладает подобный электрический нагнетатель, следует отнести простоту его реализации. Для создания такой системы наддува не требуется никаких технически сложных систем и устройств, обычный бытовой вентилятор (электро) зачастую справится с обеспечением подачи нужного дополнительного количества воздуха в цилиндры мотора.
Использование такой техники позволяет без особых затруднений провести тюнинг старых машин, например таких, как ВАЗ ранних годов выпуска.
Нагнетатель на ВАЗ
В данном случае проблему надо рассматривать несколько шире – речь зачастую идет не конкретно о каком-то автомобиле семейства ВАЗ, а вообще об улучшении атмосферного двигателя.
Это достаточно сложная проблема, и она не имеет однозначного решения.
Конечно, решаясь улучшить характеристики старого автомобиля, например какой-то модели ВАЗ или Москвича, при использовании штатного двигателя его мощность можно увеличить только с помощью наддува.
Однако это далеко не так просто сделать, как кажется с первого взгляда. Повышение мощности мотора ВАЗ, как и любого другого, должно сопровождаться дополнительными изменениями, обеспечивающими правильное использование подобного усовершенствования. В противном случае измененный двигатель очень быстро выйдет из строя.
В то же время благодаря тюнингу двигателя, старый ВАЗ или любой другой подобный автомобиль, может получить новую жизнь, тем более что сделать подобные улучшения достаточно просто и не слишком дорого.
Гораздо проще грамотно и правильно поставить на ВАЗ нагнетатель воздуха, что обеспечит прирост порядка тридцати процентов мощности двигателя, чем заниматься полной переделкой мотора в поисках тех же самых тридцати процентов мощности.
Но это уже совсем другая тема, в том числе и в отношении старых автомобилей ВАЗ, и хотя она не менее интересна, ее рассмотрение надо проводить самостоятельно.
Использование дополнительного объема воздуха для обеспечения прироста мощности двигателей, в том числе и семейства ВАЗ, довольно известный и давно освоенный автостроителями прием.
Обратите внимание
Он позволяет решить многие вопросы, связанные с получением большей мощности от сравнительно небольших моторов, правда, при соблюдении ряда правил.
Но, тем не менее, этот подход достаточно широко применяется разработчиками различных марок авто.
Источник: https://ZnanieAvto.ru/uzly/nagnetatel-vozduxa.html
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.
Источник: https://autodromo.ru/articles/mehanicheskiy-nagnetatel-funkcii-vidy-i-celesoobraznost-ustanovki
Механический нагнетателя для двигателя — какие бывают
Желанию человека довести всё до совершенства – нет предела. Сразу с появлением карбюраторного двигателя началась его доработка и модификация с целью увеличения мощности. Меняли количество цилиндров, их расположение, объём.
Но одна из простых модификаций – это установка нагнетателя воздуха. Она позволяет получить тот же эффект, но с меньшей трудоёмкостью. Таким образом, увеличивается количество сжигаемой смеси. Возрастают обороты мотора и его мощность.
Существуют несколько видов механических нагнетателей:
- центробежный;
- объёмный;
- винтовой;
- лопастный;
- спиральный.
Центробежные нагнетатели воздуха
Ввиду доступности цены и безотказности в работе самый популярный из всех нагнетателей – центробежный. Главной внутренней частью его является крыльчатка, которая находится в похожем на улитку кожухе. Крыльчатка может приводиться в движение разными способами: электрическим, механическим (от коленчатого вала) или турбиной, раскручиваемой выхлопными газами.
Раскручивая воздух, крыльчатка создаёт центробежную силу, которая создаёт разряжение воздуха в центре «улитки», где находится входное отверстие. Попадая внутрь «улитки», воздух выходит под давлением из выходного отверстия сбоку.
Есть недостатки у данного способа. Для эффективной работы такого нагнетателя у крыльчатки должны быть нешуточные обороты, и этот способ поддува создаёт много шума.
Объёмный нагнетатель воздуха
Этот компрессор будто выполнен по образу масляного насоса. Два ротора, похожие на увеличенные шестерни насоса системы смазки, таким же способом качают воздух. Эти два ротора сближаются друг с другом и с корпусом на максимально допустимое расстояние, но не касаются. Они между собой синхронизированы шестернями, что исключает соприкосновения.
Такой способ намного тише центробежного, но тоже имеет ряд своих недостатков. Один из существенных – это порог мощности, т.е. при разгоне коленчатым валом до определённых оборотов насос перестаёт подавать необходимое количества воздуха. Также он очень сильно греется. Это происходит не только из-за эффекта сжатия воздуха, но дополнительно из-за «турбулентности». Такие нагнетатели оборудуют дополнительным охлаждением, и это увеличивает их массу.
Винтовой нагнетатель
Роторы этого нагнетателя выполнены в виде двух винтов с правой нарезкой. Они синхронно крутятся на минимальном расстоянии друг относительно друга, не соприкасаясь. Захватывают порциями воздух и «проталкивают» его. Такие компрессоры требуют точно подогнанных деталей. В результате такой точной калибровки деталей они работают практически без потерь даже на малых оборотах коленчатого вала. Вот только из-за высокой сложности изготовления такой нагнетатель стоит немалых денег и почти не используется на современных машинах.
Лопастной нагнетатель
Этот нагнетатель имеет сравнительно простое устройство. Корпус выполнен в виде цилиндра. Ротор на четверть меньше корпуса и немного смещён от центра. Лопасти ротора выдвигаются посредством центробежной силы и соприкасаются с корпусом. Захватывая большие порции воздуха двумя лопатками, он переносит воздух к выходному отверстию, создавая давление. Входное и выходное отверстия расположены по краю цилиндрического корпуса, но таким образом, чтобы крыльчатка ротора захватывала больше воздуха.
Этот компрессор довольно эффективен даже на небольших оборотах коленчатого вала. Такие насосы имеют хороший КПД, и они почти не нагревают воздух. У этих нагнетателей один недостаток – быстрый износ лопастей в результате трения о корпус.
Спиральный компрессор
В литом корпусе, выполненном изнутри в виде спирали, находится точно повторяющий его изгибы плунжер. Тот приводится в движение эксцентричным механизмом таким образом, чтобы воздух перемещался от краёв корпуса к центру. В центре находится выходное отверстие, в которое воздух буквально выдавливается. Избыток давления контролируется перепускным клапаном.
Плюсы и минусы эксплуатации наддува
Изготовлен такой компрессор преимущественно из алюминиевых сплавов, в составе которых есть магний. Из-за высоких нагрузок трением эти насосы недолговечны – это их существенный минус.
Использование нагнетателя заметно увеличивает мощность и оборотистость двигателя. Однако использование компрессора, имеющего именно механический привод, неэффективно. При больших оборотах такие устройства дают слабину и начинают забирать мощность на свой привод. Еще данные системы массивны и шумны.
Основной недостаток любой подобной системы – уменьшение долговечности мотора. При неверных настройках (например, при выходе из строя перепускного клапана) они могут в секунды разрушить двигатель, вызвав эффект детонации. А значит, эти системы требуют повышенного внимания при эксплуатации.
ПохожееТурбокомпрессор или приводной нагнетатель?
КАКИМ ОБРАЗОМ турбокомпрессоры и приводные нагнетатели поднимают отдачу мотора? Они “заталкивают” в цилиндры дополнительный воздух, создавая положительное давление на впуске. Стремясь приготовить рабочую смесь оптимального состава, система управления двигателем также увеличивает подачу топлива. Поэтому при сгорании такого состава выделяется больше энергии и повышается мощность двигателя.
Турбокомпрессоры
“Турбодопинг” позволил поднять мощность 2,3-литровой “четверки” “Mazda 6 MPS” с базовых 160 до 260 л.с.
Обновленный “BMW X3” может похвастать новейшей трехлитровой дизельной “шестеркой” с двойным последовательным турбонаддувом.
ЭТИ УСТРОЙСТВА очень популярны. Их применяют на самых разных автомобилях, начиная с японских городских микролитражек вроде “Mitsubishi i” или “Subaru R1” и заканчивая такими спортивными монстрами, как “Saleen S7”.
В качестве источника энергии в турбокомпрессорах используются выходящие из цилиндров с большой скоростью и давлением отработавшие газы двигателя. Они вращают турбинное колесо, закрепленное на одном валу с насосным, которое, в свою очередь, нагнетает во впускной коллектор дополнительный воздух.
Турбокомпрессоры просты, относительно недороги и обладают высоким КПД, поскольку они не требуют дополнительного источника энергии. У этого вида нагнетателей есть свои особенности. Например, чем быстрее крутится коленвал, тем больше образуется выхлопных газов. Соответственно растет частота вращения турбины. Поэтому, если не ограничить давление наддува, рано или поздно (в частности, при резком закрытии дроссельной заслонки) произойдет поломка двигателя.
Как правило, роль предохранителя выполняет специальный перепускной клапан. При достижении заданного давления он открывает путь выхлопным газам в обход турбины. Регулируя сжатие пружины, можно выбирать момент срабатывания клапана. На современных двигателях обычно эту заботу берет на себя электроника, которая в зависимости от нагрузки на двигатель, его частоты вращения и множества других параметров управляет работой наддува.
Еще турбокомпрессоры отличаются большой инертностью. При малых оборотах коленвала давления выхлопных газов недостаточно, чтобы раскрутить турбину до необходимой для эффективной работы скорости, поэтому при резком ускорении происходит небольшой провал, так называемая турбояма (или турболаг). И только после 2.500-3.000 об/мин наддув “просыпается” и начинает выполнять свои функции.
На моторе “Porsche 911 Turbo” используются турбонагнетатели с изменяемой геометрией.
“MercedesBenz S65 AMG” оснащен двигателем V12, на каждом ряду цилиндров которого установлен свой турбокомпрессор.
Если же применить турбину небольшого размера, с малой инертностью, то ее производительности не хватит на высоких скоростях. Надо увеличивать частоту вращения. А прочность материалов небезгранична…
Поэтому инженерам приходится идти на компромиссы. К примеру, устанавливать на двигатель последовательно два турбокомпрессора: один маленький, другой побольше. Первый работает на малых оборотах, увеличивая крутящий момент и предотвращая появление турбоямы. Более производительное устройство включается в работу при большей частоте вращения, когда потенциал младшего “напарника” иссякает. Есть и переходный режим, когда обе турбины работают одновременно. Подобную схему можно встретить, скажем, на новом “BMW X3”.
Встречаются также моторы с параллельными небольшими турбонагнетателями. В таком случае каждый из них обслуживает только определенные цилиндры: например, один ряд Vобразного двигателя, как у “Mercedes-Benz S65 AMG”.
Другой способ борьбы с турболагом – компрессоры с изменяемой геометрией. В них направление потока выхлопных газов и сопротивление коллекторов их движению регулируется специальными заслонками или диафрагмами. Электроника управляет ими таким образом, чтобы турбина всегда поддерживала оптимальные рабочие обороты. Такое техническое решение применено, например, на “Porsche 911 Turbo”.
Эти меры удорожают и усложняют конструкцию турбокомпрессоров, но на сегодняшний день они пока популярнее приводных механических нагнетателей. Ведь почти все современные дизели оснащены именно турбонаддувом.
Приводные нагнетатели
Приводные компрессоры “Lysholm” в основном применяются на спорткарах вроде “Ford GT”.
Инженеры “Jaguar” предпочитают увеличивать отдачу моторов с помощью нагнетателей типа “Roots”. На фото – “Jaguar XJR”.
ОНИ ПРИВОДЯТСЯ механической передачей от коленвала двигателя. Соответственно производительность наддува напрямую зависит от частоты вращения мотора. То есть компрессор всегда обеспечивает необходимую подачу воздуха.
Приводные нагнетатели появились больше 100 лет назад, за это время создано множество их типов, но на автомобилях применяются в основном три: роторные (“Roots”), винтовые (“Lysholm”) и центробежные. Первые два подают воздух с помощью двух вращающихся цилиндрических роторов особой формы, а третий – лопатками крыльчатки.
Компрессоры “Roots” просты по конструкции, поэтому широко распространены на легковых машина х от “Mini” до “Jaguar”. Особенно популярны эти нагнетатели у спецов “Mercedes-Benz”, оснащающих ими многие свои модели.. На другой чаше весов – небольшой КПД, шумная работа и сильный нагрев. Поэтому “Roots” используют в основном для создания положительного давления не более 0,5-0,6 бара.
Нагнетатели “Lysholm” высокопроизводительны, компактны, отличаются высокой надежностью и хорошим КПД. Они могут создавать давление до одного бара и даже выше. Этим объясняется их распространенность на мощных скоростных машина х вроде “MercedesBenz SLR McLaren” или “Ford GT”. Но роторы сложной формы дороги в производстве. Кроме того, из-за особенностей конструкции (внутреннее сжатие воздуха) работу нагнетателя сопровождает навязчивый высокочастотный шум.
Центробежные устройства во многом похожи на турбокомпрессоры. Они компактны, недороги и долговечны, но их КПД не очень велик. К тому же на малых оборотах “центробежники” не очень эффективны. На серийных моделях такие устройства используются достаточно редко. Гораздо чаще их применяют тюнинговые ателье и фирмы, производящие эксклюзивные автомобили. Характерный пример – “Koenigsegg”.
Несмотря на определенные преимущества перед турбокомпрессорами, нагнетатели не столь популярны. Главным образом из-за больших размеров (в тесноте подкапотного пространства расположить их непросто), повышенной шумности, а также необходимости специального привода, который забирает часть мощности у двигателя и увеличивает расход топлива.
Последнюю проблему отчасти помогают решить различные муфты, управляемые электроникой. На определенных режимах они отключают коленвал от механического нагнетателя, экономя горючее.
Союз двух схем
Симбиоз приводного нагнетателя и турбонаддува позволил снять с 1,4-литрового мотора “Volkswagen Golf GT” 170 л.с.
Производителям эксклюзивных автомобилей полюбились центробежные нагнетатели. Компания “Koenigsegg”, например, устанавливает такие на модель “CCR”.
ПОКА двигателисты всего мира спорят о преимуществах и недостатках различных схем наддува, “Volkswagen” выпустил “Golf GT”. Мотор этого автомобиля уникален тем, что оснащен как турбонаддувом, так и приводным нагнетателем типа “Roots”.
На малых оборотах двигателя работает “Roots”, позволяя турбине раскрутиться до рабочих частот. Затем нагнетатель автоматически отключается, передавая эстафету турбонаддуву. В результате “четверка” скромного рабочего объема 1,4 л выдает 170 л.с.!
Похоже, будущее за такими “гибридными” системами, позволяющими соединить положительные качества известных конструкций и устранить их негативные свойства.
- Автор
- Юрий УРЮКОВ
- Издание
- Клаксон №23 2007 год
- Фото
- фото фирм-производителей
Механический нагнетатель — чарджер
Для увеличения мощности двигателя используют не только турбины, но и механически нагнетатели воздуха — чарджеры. Назначение и особенности использования подобны турбинам. Основное отличие составляет способ привода крыльчатки компрессора. В отличии от турбонаддува, в котором для вращения крыльчатки используется «бесплатная» энергия движения выхлопных газов, в чарджере (charger) используется ременный привод от коленвала, реже шестереночный. В этом кроются все плюсы и минусы использования механического нагнетателя.
Основной плюс установки чарджера на автомобиль — постоянная прибавка в мощности во всем диапазоне оборотов работы двигателя, без турбоям и лагов, которые присущи системам с турбонаддувом.
Но для привода нагнетателя требуется приводящее устройство, которое посредством ременной или шестереночной передачи передает энергию на шкив чарджера вращая его. Т.к. чаще всего вращение передается от коленвала, значит часть энергии двигателя тратится на создание давления и эффективность системы и прирост мощности уменьшается. Видимо, по этой причине все большее число автопроизводителей устанавливают на серийные автомобили двигатели с турбонаддувом.
Есть несколько разновидностей чарджеров: центробежные, нагнетатели Рутса (roots), нагнетатели типа Лисхольм, каждые из которых обладает определённой степенью эффективности, однако принцип действия у них схожий. В движение их приводит коленчатый вал, в их структуре присутствует одна или несколько крыльчаток, вращающихся и создающих давление.
Центробежный нагнетатель — по большому счету это турбина, в которой вместо горячей части шкив, а холодная часть идентичная. Ввиду схожести конструкции крыльчатка должна вращаться с очень высокой скоростью, подобно скоростям в турбине, 100-200 тыс. об./мин. это накладывает очень высокие требования к точности изготовления всех деталей и к качеству смазки вращающихся деталей. Зато отсутствует проблема сильного нагрева элементов за счет прохождения горячих выхлопных газов. Данный вид нагнетателей имеет небольшой «лаг», он значительно меньше чем у турбины, но присутствует из-за того, что чтобы создать ощутимое давление необходимо раскрутить крыльчатку, а т.к. она приводится в движение ременной передачей от коленвала, то на малых оборотах эффективность небольшая.
Нагнетатели Рутса — чаще всего овальный корпус с парой роторов, которые имеют специальную форму и вращаются в разные стороны. Роторы и корпус имеют небольшой зазор, чтобы не было механических повреждений. При вращении роторов воздух порциями поступает в нагнетательный трубопровод, который имеет конический вид. Воздух, проходя по трубопроводу такой формы сжимается, увеличивается скорость и давление и далее он под давление поступает во впускной коллектор и камеры сгорания. Такой тип нагнетателя имеет существенный недостаток из-за своего строения и принципа работы. Т.к. между стенками корпуса и роторами, а так же между самими роторами, имеется расстояние, то при увеличении давления в нагнетательном трубопроводе воздух начинает просачиваться обратно и настигает предел наддува, чем выше создаваемое давление в трубопроводе тем меньше становится КПД самого нагнетателя. Это технологическая особенность и никакими подгонками и повышением точности изготовления отдельных частей это не исправить. В истории есть примеры, когда количество роторов было более двух и это снижало потерю КПД при увеличении давления, но заканчивалось все тем, что сил затраченных на работу такого нагнетателя тратилось больше чем он создавал прибавку к мощности. Еще одной особенностью работы такой системы служит нагрев воздуха в следствии турбулентности на границе несжатого и сжатого воздуха в нагнетательном трубопроводе. Поэтому нагнетатели Рутса обязательно устанавливают с промежуточным охладителем воздуха.
При всех особенностях нагнетатели данного типа получили наибольшее распространение за счет высокой эффективности на малых и средних оборотах работы двигателя. Именно нагнетатели Рутса можно встретить на серийных автомобилях марки Ford, GM, DaimlerChrysler.
Винтовой нагнетатель — или нагнетатель Лисхольма. По своему строению напоминает компрессор Рутса, но вместо роторов особой формы имеет два шнека, подобно мясорубочному шнека, который входят в зацепление. Встречное вращение приводит к тому, что порция воздуха зажимается шнеками и проталкивается вперед. За счет очень маленьких зазором между роторами и стенками корпуса достигается высокая эффективность и уменьшенные потери давления. В отличии от предыдущего типа компрессоров, Лисхольмы не греют так сильно воздух и очень тихо работают. Но достаточно сложная конструкция и очень высоки требования к минимизации зазоров между шнеками и между корпусом делают такие компрессоры достаточно не бюджетным решением на пути увеличения мощности.
чем он хуже и чем лучше турбокомпрессора? Как работают механический, электрический, центробежный нагнетатели воздуха.
В наше время очень актуально увеличивать скоростные показатели своего автомобиля. Наиболее распространённые варианты это установка компрессора или турбины: что лучше пробуем разобраться в этой статье. КОМПРЕССОРМАШРЕМСЕРВИС kazancompressor.ru
Но для начала разберёмся с принципами работы, плюсами и минусами данных улучшений для двигателя.
Принцип работы компрессора
Существуют объёмные нагнетатели, они подают воздух в двигатель равными порциями независимо от скорости, что даёт преимущества на низких оборотах.
Нагнетатель
Компрессоры внешнего сжатия, очень хорошо подходят там, где требуется много воздуха на низких оборотах. Минус, это то, что давления он сам не создаёт и может создать обратный поток. Его сжатие имеет довольно низкий КПД.
Компрессоры внутреннего сжатия довольно хороши на высоких оборотах и имеет намного меньший эффект обратного потока. Из-за высоких требований к изготовлению имеют высокую цену, а при перегреве имеют шанс заклинивания.
Динамические нагнетатели работают при достижении, определённых оборотов, но зато с большой эффективностью.
Компрессоры работают от коленчатого вала двигателя с помощью дополнительного привода. И поэтому обороты компрессора зависят от оборотов двигателя.
Видео: устройство и принцип работы винтового компрессора.
Так, переходим к турбо-наддуву, чтобы определиться, что лучше компрессор или турбина.
Принцип работы турбины
Турбина работает за счёт энергии отработавших газов. Турбокомпрессор — это комбинирование турбины и центробежного компрессора.
Выхлопные газы с большей скоростью вращают колесо турбины на валу, а в другом конце вала находится центробежный насос, который нагнетает больше воздуха в цилиндры.
Чтобы охладить сжатый турбиной воздух, используют дополнительный радиатор — интеркулер.
Недостатки компрессора и турбины
Турбина хорошо подходит для обогащения кислородом топливной смеси. Но всё же имеет свои минусы:
- турбина — это стационарное устройство и требует полную привязку к двигателю;
- на малых оборотах она не даёт большой мощности, а только на больших способна показать всю свою мощь;
- переход с малых оборотов до высоких называется турбо — ямой, чем большую мощность имеет турбина, тем больше будет эффект турбо — ямы.
В наше время уже имеются турбины, отлично работающие на высоких и на низких оборотах двигателя, но и цена у них соответственно приличная. При выборе компрессора или турбины, многие отдают предпочтение турбо-наддуву, независимо от цены.
Что же лучше — компрессор или турбина
С компрессором намного проще при установке и эксплуатации. Работает он на низких и на высоких оборотах. Также он не требует больших усилий или затрат при ремонте, так как в отличие от турбины, компрессор независимый агрегат.
Чтобы настроить турбину, понадобится хороший специалист для настройки под топливную смесь. А что бы настроить компрессор не нужно больших усилий, или каких либо профессиональных знаний, всё настраивается топливными жиклёрами.
Помимо всего, турбо-наддув довольно сильно нагревается, из-за своей особенности, развивать очень высокие обороты.
У приводных нагнетателей (компрессор), давление не зависит от оборотов и поэтому автомобиль очень чётко реагирует на нажатие педали газа, а это довольно ценное качество, когда машина разгоняется. Ещё они очень просты в своей конструкции.
Но есть недостатки и у компрессоров, моторы оборудованные нагнетателями с механическим приводом имеют большой расход топлива и меньший КПД, в сравнении с турбиной.
Также имеются большие различия в цене. Любая мощная турбина популярного производителя будет иметь большую стоимость и будет дорога в обслуживании. И к тому же требуется для её установки, немало дополнительного оборудования. Компрессору же, нужен только дополнительный привод.
Видео: как работает турбина и компрессор.
В любом случае решать вам, что лучше компрессор или турбина, взвесьте все положительные и отрицательные качества, и сделайте правильное решение!
(1 раз, оценка: 5,00 из 5)
Загрузка…
Еще будучи на школьной скамье, Вам рассказывали о том, что мощность устройства зависит от его габаритов – чем меньше по размеру механизм, чем меньшую мощность он будет выдавать. Но как же сделать так, чтобы этот принцип работал наоборот? Именно эта проблема долгое время не давала спать инженерам. Выходом из сложившейся ситуации стала установка в двигатель дополнительного устройства – компрессора. Благодаря компрессору в камеру сгорания поступало больше кислорода, от чего росло давление в поршне, а от этого увеличивалась мощность. Так же активно, как и компрессоры, стали использовать турбину, главной целью которой было обогащение горючего. Выходит, что цели у обеих устройств одинаковы, но все же разница между ними есть. Какая же?
- Сфера применения и особенности эксплуатации турбины и компрессора
- Сравнение турбины и компрессора
- Разница оборотов турбины и компрессора
Сфера применения и особенности эксплуатации турбины и компрессора
Для того, чтобы ответить на вопрос что же лучше – компрессор или турбина, нужно полностью разобраться в том, как устроены эти два приспособления. С конструкторской точки зрения, турбина является двигателем, который постоянно пребывает в движении за счет того, что энергия пара или жидкости преобразуется в энергию механическую. Выхлопы, которые образуются после сгорания топлива, заставляют колесо турбины вращаться по валу, на противоположном конце которого расположен центробежный насос, нагнетающий еще большое воздуха в цилиндры.
Для охлаждения сжатого турбиной воздуха необходимо использовать еще один радиатор – интеркулер. Турбины сегодня очень активно используются как основной элемент привода самых разнообразных транспортных средств (как наземных, так и воздушных, и морских). К сожалению, турбина является достаточно дорогим удовольствием, к тому же устроена она не самым простым образом, если брать во внимание два аспекта – установку в движок и подвод маслопроводов. Также к недостаткам данного механизма можно отнести и необходимость полной привязки к движку, так как турбина – устройство стационарное. К тому же на низких оборах турбина практически незаметна, результат ее работы можно заметить только на больших оборотах.
Компрессоры бывают разными, от чего могут применяться в разных областях. Прежде всего, компрессор нужен для того, чтобы сжимать и подавать воздух и другие газы под давлением. Главной целью разработки такого устройства было повышение отметки максимальной мощности двигателя за счет нагнетания большего количества воздуха в камеру сгорания. Благодаря этому в цилиндр поступает больший объем топлива, то есть двигатель будет работать с большей мощностью.
Различают компрессоры внешнего и внутреннего сжатия. Устройства первого типа отлично подходят для нагнетания большого объема воздуха на низких оборотах. Минусом такого механизма является тот факт, что подобный компрессор самостоятельно не нагнетает давление, отчего может возникнуть обратный поток. Компрессор внешнего сжатия воздействует на газ со сравнительно низким КПД.
В случае использования компрессоров внутреннего сжатия обратные потоки возникают достаточно редко. Подобные механизмы крайне эффективны при высоких оборотах, но могут заклинивать при перегревании. И компрессор, и турбина могут повысить максимальную мощность двигателя на 15 – 25%!
Сравнение турбины и компрессора
Чтобы определить, в чем заключается разница между этими двумя устройствами, нужно перечистить главные отличительные свойства как турбины, так и компрессора:
– Одно из наиболее весомых преимуществ компрессоров является непрерывность процесса сгорания топливно-воздушной смеси. От этого сильно зависит правильной работы автомобильного двигателя, а вероятность возникновения различного рода поломок сводится к минимуму;
– У турбины также есть ответный плюс – ее наличие никак не влияет на утерю лошадиных сил, а вот компрессор на подобное явление может повлиять. Но имеет смысл упомянуть в том, что это касается общей исходной мощности движка – если в машине стоит компрессор, то мощность упадет на 20%
– Чтобы установить и настроить турбину, Вам потребуется помощь специалиста. Самостоятельно Вы не справитесь с этим достаточно сложным и требующим определенных знаний и навыков процессом. А вот чтобы установить компрессор, потратить много сил не нужно будет;
– У турбины есть один очень существенный минус – к ней необходимо часто подводить масло под давлением, а это влечет за собой дополнительные расходы на содержание машины. Если не соблюдать периодичность в проведении данной процедуры, то авто быстро сломается, от чего денег на восстановление нужно будет потратить еще больше. Подобную процедуру с компрессором проводить не нужно;
– В вопросе ухода за турбиной требуется особый подход. Дабы ее работа была правильной, придется раз в месяц ездить к специалисту, чтобы он провел диагностику;
– Турбина полностью привязана к двигателю в плане питания. Если машина дает малые обороты, то толку от турбины нет никакого. Только если выжать из машины максимум, то турбина «покажет» свою мощь. Сегодня на рынке есть такие турбины, работа которых не зависит от того, с какой скоростью двигается машина. Но такое устройство будет стоить приличную сумму;
– Компрессор работает вне зависимости от того, сколько оборотов выдает движок, его мощность фиксирована;
– Обслуживать и ремонтировать компрессор легче, так как это устройство независимо. Починить устройство сможет даже автовладелец без опыта;
– Развиваемые турбиной обороты выше, чем у компрессора. Но нагревается турбина быстрее и сильнее, поэтому под ударом оказывается двигатель автомобиля. Из-за такого явления движок может быстрее износиться;
– Компрессор начинает работать, как только запускается двигатель. В этом заключается огромное преимущество компрессора над турбиной, не работающая в случае, если машина стоит. Но вот с запуском компрессора запускается и движок, а вот под действием турбины на двигатель, наоборот, освобождается от дополнительных нагрузок;
– На работу компрессора уйдет больше горючего, нежели на работу турбины. Также коэффициент полезного действия у компрессора ниже, чем у турбины. Если говорить простым языком, то турбина работает на полную мощность, а бензин при этом не растрачивается;
– Компрессор начинает работать под воздействием механического нагнетателя – ремня. На турбину же действуют выхлопные газы, под действием которых начинают крутиться две крыльчатки, которые соединяются между собой с помощью вала;
– Количество моделей компрессоров на рынке очень велико, а вот турбин не так-то уж и много;
– Колоссальная разница в цене. За турбину придется выложить значительно больше, чем за компрессор. Именно поэтому второе устройство гораздо популярней, нежели первое.
Разница оборотов турбины и компрессора
Ранее уже упоминалось о том, что для работы компрессора достаточно минимальных оборотов, а вот турбина в таких условиях работать не будет. Зачастую, турбине нужно не менее 3500 оборотов в минуту для того, чтобы нагнать давление. Компрессор же не может расходовать горючее экономно. Когда Вы разгоняете машину, то компрессор будет работать эффективно слишком непродолжительное время.
Турбина запускается спустя немного времени, сначала будет ощущаться «яма», но через время она исчезнет. В итоге: если Вы предпочитаете быстро ездить, а Ваша машина ездит на бензине, то можете смело устанавливать компрессор и радоваться жизни. В случае дизельного движка, необходимо устанавливать турбину. Благодаря компрессору топливно-воздушная смесь будет подаваться непрерывно, но ощутимыми будут потери в мощности. При турбине такого явления не будет.
Чтобы турбина оставалась работоспособной, нужно проводить диагностику устройства у специалистов. Иначе можно получить вышедшую из строя систему. Турбине нужен дополнительный охладитель – интеркулер, так как воздушный поток нагрет очень сильно. Устанавливать еще один радиатор – вопрос достаточно сложный, так как найти место для монтажа проблематично. КПД у компрессора немного меньше, нежели у турбины. Сегодня люди отдают предпочтение не громоздким и прожорливым внедорожникам, а небольшим и экономичным автомобилям. Потому, как цена на бензин и дизельное горючее растет очень быстро, очень популярными среди автомобилистов становятся силовые устройствами с турбинной установкой. Так можно сэкономить на горючем, но никак не на содержании машины.
И первое, и второе устройство имеет как плюсы, как и минусы. Сделать выбор предстоит Вам. от этого будет зависеть то, чем Вы пожертвуете – мощностью или деньгами.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
В общем двигатели с установленными турбонаддувом или турбокомпрессором называют в просторечье “турбодвигателями“, “турбированными моторами” и подобными названиями, где, главным образом, фигурирует часть “турбо”. Турбрированный двигатель производит гораздо больше мощности в общем зачёте при том же режиме работы, чем аналогичный двигатель без турбонаддува или компрессора.
Типичный дополнительный (к стандартному атмосферному давлению) импульс давления, подаваемый турбокомпрессором или нагнетателем в цилиндры, составляет примерно от 0,4 до 0,55 бар (или почти столько же атмосфер). При нормальном атмосферном давлении в 1 атмосфер Вы можете видеть, что двигатель таким образом получает дополнительно приблизительно на 50 процентов больше воздуха. Таким образом, можно было бы ожидать получить 50-процентное увеличение мощности двигателя, не правда ли? Но подаваемый под давлением воздух, к сожалению, не настолько эффективен, хотя, впрочем, получить 30-процентный прирост мощности – это нормально для современных автомобилей. Давайте теперь перейдём к главному вопросу: чем отличается турбонаддув от турбокомпрессора?
Ключевое различие между турбокомпрессором и турбонагнетателем заключается в системе питания каждого из них. Согласитесь, ведь что-то должно сжимать и затем поставлять сжатый воздух в двигатель, для чего требуется дополнительная энергия! В обоих случаях питанием служит крутящееся движение с вентилятором, который и нагнетает воздух в двигатель. В случае с турбокомпрессором кручение передаётся через ременной привод, который подключается непосредственно к двигателю. Он получает вращение также как, к примеру, генератор. Турбонаддув, с другой стороны, получает питание от потока выхлопных газов: выхлопы проходят через турбину, вращая её, оказывая давление на лопасти, а турбина, в свою очередь, вращает компрессор. Вот чем отличается турбокомпрессор от турбонагнетателя!
Слева: турбокомпрессор, справа: турбонаддув
Есть свои недостатки, преимущества и компромиссы в обеих системах. В теории турбонаддув является более эффективным, так как он приводится в движение с помощью “впустую” расходующейся энергии потока выхлопных газов в качестве своего источника питания. С другой стороны, турбонагнетатель вызывает некоторое количество обратного давления в выхлопной системе и стремится обеспечить гораздо меньший импульс, пока двигатель работает на низких оборотах. С третьей стороны, турбонагнетатели значительно проще в установке, но, как правило, автомобили с турбонагнетателями стоят дороже.
Немного теории
Для начала стоит разобраться, каким именно способом увеличивается мощность силового агрегата. Сперва банальное описание, как функционирует ДВС: работает он на воздушно-топливной смеси, которая воспламеняется и сгорает в цилиндрах, обеспечивая мотор необходимой энергией для работы. Смесь состоит из двух компонентов — воздуха и топлива (дизель или бензин).
Для эффективного сгорания топливо-воздушной смеси в цилиндрах требуется определенное количество топлива и определенное количество воздуха. И если с подачей большего количества топлива особых проблем нет, то загнать в цилиндр больше воздуха уже не так просто.
Для решения этой задачи может использоваться турбина или компрессор, которые мы и рассматриваем в данной статье. И хотя оба этих устройства нагнетают воздух в двигатель, работают они по совершенно разным принципам.
Что такое турбо-яма?
Стоит добавить, что крыльчатка турбокомпрессора способна развивать до двухсот тысяч оборотов в минуту, благодаря чему данное устройство отличается большой инерционностью или, говоря иначе, имеет «турбо-яму», которая проявляется при резком нажатии на педаль газа. В этот момент крыльчатка медленно приводится в движение, и приходится некоторое время ждать, чтобы автомобиль начал набирать скорость.
Этот эффект имеет продолжительность всего несколько секунд, но, тем не менее, он не доставляет особого удовольствия при разгоне машины. На сегодняшний день производители, так или иначе, смогли устранить эффект «турбо-ямы» путем установки двух перепускных клапанов. Один предназначен для выработанных газов, задача второго состоит в том, чтобы перепускать избыток воздуха в трубопровод турбокомпрессора из впускного коллектора.
Благодаря этой системе обороты крыльчатки при сбросе газа уменьшаются в замедленном темпе, в то время как при резком нажатии на педаль акселератора происходит поступление воздушной массы в двигатель в полном объеме.
XВам все еще кажется что диагностика авто это сложно?
Если вы читаете эти строки, значит у вас есть интерес сделать что-то самому в машине и реально сэкономить, потому что вам уже знакомо что:
- СТО ломят большие деньги за простую компьютерную диагностику
- Чтобы узнать ошибку надо ехать к специалистам
- В сервисах работают простые гайковерты, а хорошего спеца не найти
И вы конечно устали выбрасывать деньги на ветер, а о том чтобы кататься по СТО постоянно не может быть и речи, тогда вам нужен простой АВТОСКАНЕР ROADGID S6 Pro, который подключается к любому авто и через обычный смартфон вы всегда найдете проблему, погасите CHECK и неплохо сэкономите!!!
Мы сами протестировали этот сканер на разных машинах и он показал отличные результаты, теперь мы его рекомендуем ВСЕМ! Чтобы вы не попались на китайскую подделку, мы публикуем тут ссылку на официальный сайт Автосканера.
Двигатель внутреннего сгорания – это очень старое изобретение. Однако практически сразу инженеры стали придумывать как бы увеличить коэффициент полезного действия двигателя не слишком вмешиваясь в его устройство. На этом моменте и был изобретен нагнетатель воздуха. Принцип работы двигателя основан на том, что при впуске в цилиндры двигателя поступает смесь топлива и кислорода, которая сгорает, образуя расширяющиеся газы. Однако для качественного и эффективного сгорания топлива необходимо определенное количество кислорода. Со временем было рассчитано, что оптимальным соотношением кислорода и топлива является соотношение 1:14,7. Нагнетатель воздуха позволяет увеличить мощность двигателя в два раза.
То есть, говоря простым русским языком, если к давлению в одну атмосферу добавить еще одну атмосферу, то выйдет в два раз больше поступающего в цилиндры кислорода. К примеру, обычный двигатель 1.5 литра при давлении компрессора равному немного более атмосферы повысит мощность до уровня 3-х литрового двигателя без компрессора. И это ни разу не конечная остановка: можно расточить картер и головку блока цилиндров до большего объема, что означает больше поступающего кислорода и еще больше мощности. Однако обычно нагнетателя ставят на малообъемные двигатели, чтобы увеличить мощность на маленьком двигателе. Основными типами нагнетателей являются:
- Центробежные
- Roots
- Винтовые
Компрессор
Это устройство нагнетания воздуха механического типа, оно появилось раньше турбин, но до сих пор используется как производителями автомобилей, так и тюнинговыми автосервисами. Компрессор монтируется, можно сказать, «рядом с мотором» и напрямую не вмешивается в его конструкцию.
Существует три типа компрессоров: центробежный, роторный и винтовой. Основное отличие между ними заключается в способе сжатия воздуха и его подаче на впуск двигателя.
Принцип работы центробежного, роторного и винтового компрессора
Центробежный компрессор — это крыльчатка, которая вращается с большой скоростью и нагнетает воздух в корпус компрессора. Скорость вращения может достигать 50-60 тысяч оборотов в минуту. При этом воздух, который попадает в центральную часть крыльчатки, смещается к ее краю под действием центробежной силы. В результате воздух выходит из крыльчатки с высокой скоростью, но под низким давлением. Дальше, для повышения давления воздуха используется диффузор, который состоит из расположенных вокруг крыльчатки лопаток. Эти лопатки преобразуют быстрый поток воздуха с низким давлением в медленный поток воздуха, но большим давлением. Данный тип компрессора является самым распространенным и самым эффективным.
Роторный компрессор состоит из двух кулачковых валов, которые вращаются и нагнетают воздух во впускной коллектор. Роторные компрессоры, отличаются большими размерами и располагаются непосредственно над двигателем.
Винтовой компрессор состоит из двух роторов, похожих на набор червячных передач. В результате их движения воздух оказывается между лопастями, таким образом он сжимается и подается на впуск двигателя. Винтовой ротор требует высокой точности при производстве, поэтому он достаточно дорогой.
Какой бы не была конструкция компрессора, он всегда навешивается на ременную передачу коленчатого вала, а значит для сжатия воздуха он использует энергию самого двигателя.
Плюсы компрессора:
- требует минимального сервисного обслуживания;
- долгий срок службы, чаще всего хватает на весь период пользования автомобилем;
- нет вмешательства в строение двигателя;
- не требует моторного масла для смазки;
- эффективно работает на низких оборотах;
Минусы компрессора:
- мощность заметно ниже, чем у турбины;
Читайте также: MPI двигатель — что это такое.
Эксплуатация и техническое обслуживание автомобильных турбин
С каждым годом во всем мире ужесточаются экологические требования к выхлопу современных автомобилей. В результате все больше новых автомобилей оснащаются турбинами. Таким образом автопроизводители пытаются выпускать автомобили, которые будут соответствовать жёстким экологическим нормам. Увы, без использования турбин в современных автомобилях добиться сокращения уровня вредных веществ в выхлопе без миллиардных инвестиций невозможно.
Итоги о нагнетателях
Когда речь зайдёт об установке нагнетателя для автомобиля от очень многих можно услышать, что компрессор существенно уменьшит ресурс двигателя. Это не совсем правда.
Требуется соблюдать меру и понимать, когда компрессор благоприятно влияет на двигатель автомобиля, а когда нет. Слишком высокие обороты могут действительно привести к поломке двигателя, а вот на применение нагнетателя на низких оборотах для повышения крутящего момента наоборот только положительно повлияет на ресурс.
Однако если нагнетатель будет использоваться для получения большой мощности заранее необходимо заменить многие детали на более прочные, чтобы не винить компрессор в поломке двигателя.
Да Нет
Механический нагнетатель является одной из вариаций системы наддува воздуха, с целью увеличить мощность мотора. Главная задача эксплуатации такого решения заключается в создании значительно увеличенного давления, превышающего показатель атмосферного давления внутри впускного коллектора.
Устройства такого плана называют механическими по тому, что привод от коленчатого вала двигателя. Этим они отличаются от других систем нагнетания воздушной массы в цилиндры.
Устройство по принципу работы схоже с турбокомпрессором. Он аналогично турбинам осуществляет целый список связанных между собой функций. Устройство затягивает воздух снаружи, осуществляя процесс его сжатия с последующее нагнетанием во впускную двигательную систему. Втягивается воздух благодаря созданному внутри коллектора разрежению. Для осуществления нужного уровня давления нагнетателям такого типа нужно вращаться на повышенных оборотах, опережая мотор. Нагнетается воздух во впуск благодаря разнице в давлении в системе.
Сжимаемый при помощи устройства воздух характеризуется увеличением температуры во время сжатия. Это приводит к понижению плотности, а итогом этого будет сниженный уровень давления. Механическую систему оснащают промежуточным охладителем для разрешения данной проблемы. Охладитель является воздушным или жидкостным радиатором, качественно охлаждающим сжатые воздушные массы после прохода устройства.
Особенности привода компрессоров
Механический нагнетатель воздуха для автомобиля с ДВС в конструктивном плане может иметь определенные отличия в сравнении с другими похожими решениями. Главное различие от схожих систем в основном является выступающая система его привода.
Приводное устройство нагнетателя может быть таким:
- система прямого привода, с которой описываемое устройство обладает креплениями для прямого соединения с фланцем коленчатого вала;
- зубчатые или плоские ремни ременного привода;
- привод, базирующийся на цепном приводе;
- зубчатая передача, под которой подразумевают редуктор цилиндрического типа;
- электропривод, подразумевающий наличие отдельного электрического двигателя.
Теперь стоит рассмотреть каждую из разновидностей механического типа более детально.
Современные транспортные средства могут оснащать разнообразными вариациями компрессоров.
Широкое распространение получили 3 основных типа устройств:
- кулачковый;
- винтовой;
- центробежный;
Кулачковый тип
Такой механический нагнетатель является одной из первых разработок. Его начали устанавливать на транспортные средства с самого начала прошлого столетия.
На сегодня, реализуется данная конструкция таким образом, что компрессор оснащается парой роторов. Они могут обладать тремя или четырьмя кулаками, вращающимися встречно друг другу.
Кулаки располагаются таким образом, чтобы размещаться спирально по всей длине вышеупомянутых роторов. Угол закручивания данных элементов побирается с целью обеспечения наиболее эффективного процесса нагнетания воздуха с учетом возникающих параллельно этому потерь. Общая конструкция и принцип действия кулачкового варианта схожи с шестеренным масляным насосом, устанавливаемый смазочную систему ДВС.
Оказывающийся в нагнетателе воздух ловится кулаками ротора, перемещается в кулачковом пространстве и между стенками нагнетателя. В процессе он сжимается, а после этого начинается процесс нагнетания воздуху во впуск. Таков принцип называют нагнетанием внешнего типа. Такие компрессоры выделяются тем, что в большом темпе реализует необходимое давление.
Фиксируется и рост вышеуказанного давления одновременно с увеличением частотности вращения коленчатого вала транспортного средства.
Иногда кулачковый агрегат способен создать очень сильное давление, превышающее необходимый уровень. Как результат – образование воздушных пробок в канале нагнетания и ухудшение эффективности давления, что становится причиной общего снижения мощности силового агрегата во множестве рабочих режимах. Во избежание столь нежелательных последствий, в процессе использования агрегатов механического типа в обязательном порядке реализуют дополнительные меры по контролю и регулированию давления.
Вышеуказанное давление регулируют 2-мя распространёнными методами:
- Первый из них подразумевает регулирование давления посредство выключения агрегата. По большей части такой метод осуществляют посредством муфты электромагнитного типа;
- Второй вариант подразумевает пуск воздуха на этапе непрерывной работы устройства. Воздушную массу пускают посредством перепускного клапана;
Сейчас решения наддува механического типа оснащают схемами регулировки так. Комплексный вариант включает в себя входные датчики давления наддува и во впуске, электронные управляющие блоки и т.д.
Одновременно с этим прибегают к многочисленным механизмам исполнения. К ним относятся модули привода перепускного клапана электромеханического типа, муфтовый электрический магнит и прочие элементы. Нагнетатели рассматриваемого типа преимущественно дорогие. Такое положение дел обуславливается допусками недостаточных размеров на этапе производства.
Решения такого плана характеризуются повышенными требованиями к стерильности поступающего внутрь воздуха. В независимости от уровня или типа загрязнений или посторонних предметов внутри системы, чувствительный агрегат может быть легко выведен из строя.
Устройства данной разновидности характеризуются солидным весом, а также большой шумностью во время их работы. Производителями эффективно используется большое число мер для подавления шума, начиная от конструктивных корпусных особенностей и заканчивая использованием резонаторов, демпферов и прочих.
Винтовой тип
Нагнетатели винтового типа представляют собой конструктивно схожие решения с ранее рассмотренной вариацией.
Рассматриваемый сейчас агрегат включает 2 ротора-шнека определенной формы. Один из них обладает характерными выступами, а второй выемками-канавками. Эти элементы имеют форму, близкую к конической форме, а камера для воздуха между ними имеет меньшие размеры. Это будет заметно, если присмотреться к длине роторов. Поступающие смеси наружных газов захватываются шнеками, а после перемещаются и сжимаются. Процесс сжатия осуществляется при помощи шнекового вращения.
Последний этап процесса подразумевает нагнетание компрессированного воздуха. Главное отличие рассматриваемого устройства от кулачковой разновидности заключается в обеспечении внутреннего нагнетания. Воздух будет нагнетаться между шнеками, а это позволяет сделать эффективнее.
Центробежный тип
В случае центробежных разновидностей нагнетание воздуха реализовано по принципу, напоминающему принцип работы турбокомпрессора. Основывается агрегат на рабочем колесе-крыльчатке. Оно вращается с весьма и весьма большой скоростью, а по числу оборотов способно достигнуть отметки в пятьдесят или шестьдесят оборотов в минуту.
Принцип работы центробежного решения заключается в том, что поступавший воздух засасывается устройством в пространство внутри колеса. Центробежная сила воздуха перемещается по лопастям, а воздух из колеса выходит уже на больших скоростях, но уже характеризуется низким давлением.
Именно в процессе выхода оттуда воздух будет проходить по диффузору, имеющему целый ряд лопаток стационарного типа, располагающихся вблизи колеса-крыльчатки. Потоки воздуха на огромных скоростях после прохода через диффузор проходят процесс по преобразованию и превращения высокоскоростные потоки воздуха в низко-скоростные, но теперь уже с высоким уровнем давления.
Важно упомянуть, что такой вариант устройства является наиболее распространённым среди всех механических решений. Очень распространён такого типа механический нагнетатель на ВАЗ, и других, относительно доступных автомобилях. К главным преимуществам можно отнести компактность, малую массу, рабочую эффективность, взвешенную стоимость, а также широкий спектр различных вариаций крепления на моторе.
Минусами таких вариаций являются: сильно выраженная зависимость их мощности и скорости вращения коленчатого вала. Производительно стараются учитывать и эти недостатки, пытаясь их исправить.
Максимальное число отношения привода передаточного типа требуется для работы двигателя при низких оборотах. Минимальный уровень отношения задействуют в случае режима работы при скоростных оборотах.
Благодаря целому ряду конструктивных свойств нагнетатели первых типов устанавливаются на транспортные средства для обеспечения хороших динамических показателей при разгоне, в то время центробежные решения лучше всего справляются в случае работы мотора при пиковых нагрузках и максимальных показателях скорости.
Такие устройства весьма востребованы как в случае дорогих автомобилей серийного производства, так и в случае спортивных машин. Нагнетатели активно задействуют в тюнинге авто.
Большую часть автомобилей спортивного типа оборудуют именно такими нагнетателями или комплексными решениями, включающими в себя сразу и механический агрегат и турбокомпрессор.
Стоит отметить и то, что наиболее массовые автомобили, в особенности среднего класса, оснащают компрессорами описанных выше типов крайне редко.
Работа двигателя построена на том, что топливо должно быть смешано с необходимым количеством кислорода. Это позволит достичь максимально возможной мощности. Расскажем про механические нагнетатели воздуха для автомобиля.
Центробежные нагнетатели воздуха
Подобные нагнетатели в тюнинге получили наибольшее распространение. По своей конструкции они наиболее близки к турбонаддуву , поскольку имеют одинаковый принцип нагнетания воздуха. Разняться лишь способы привода. Работа осуществляется следующим образом.
Принцип работы центробежного нагнетателя состоит 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 окружной 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.
У центробежного нагнетателя есть 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. 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 можно отнести некоторую задержку в срабатывании, хотя нужно отметить, что эта задержка не столь заметна, как у турбонагнетателей.
И еще замечание. Как правило, центробежный нагнетатель дает прибавку на 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.
Центробежные нагнетатели воздуха для автомобиля очень популярны. Сравнительно низкая цена и простота установки способствовали тому, что компрессоры этого типа почти вытеснили другие и стали популярны в тюнинге автомобилей.
Нагнетатели воздуха типа 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 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.
Главным минусом такого способа нагнетания является, что, раз процесс сжатия воздуха осуществляется вовне компрессора, его эффективная работа возможна лишь до определенных значений наддува. С ростом давления увеличивается просачивание воздуха назад, и его КПД снижается. Далее мощность, затрачиваемая на вращение самого нагнетателя, может превысить добавочную мощность двигателя.
Еще один недостаток. В компрессорах подобного типа 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.
Шум от работы объемных компрессоров не столь сильный, как у центробежных, и имеет иную тональность. При этом, в отличие от центробежных, механические нагнетатели типа ROOTS эффективны уже 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
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 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.
Cжатие воздуха всегда сопряжено с повышением температуры. В некоторых компрессорах это повышение не существенно, но в любом случае для увеличения воздушного заряда и снижения потери мощности на привод нагнетателя воздух необходимо охлаждать.
Еще одна проблема – 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, 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.
supercharged по-русски – Москва 24, 30.09.2013
Ведущая программы «Москва рулит» Анастасия Трегубова изучает надпись SUPERCHARGED на двигателе нового Range Rover Sport, пятаясь разобраться в технических особенностях нагнетателей и в национальных особенностях езды.
У нормального русского человека существует тяга к скорости, а точнее, к быстрому перемещению себя любимого в пространстве. Об этом еще Гоголь писал: мол, какой же русский не любит быстрой езды! Если бы Николай Васильевич жил сейчас, он бы ездил не в запряженной гнедыми тройке, а в салоне нового Range Rover Sport, под капотом которого обосновался целый табун в 520 лошадей.
В этой машине за скорость отвечает V-образный двигатель объемом в пять литров. Особенную гордость владельца автомобиля вызывает надпись SUPERCHARGED, нанесенная огромными буквами на двигателе и горящая на «приборке». Слово рождает благоговейный трепет даже у человека, который с английским на «вы», ведь приставка «супер» означает что-то очень хорошее: супермашина, к примеру, или супердвигатель.
Фото: Анастасия Трегубова
Никто не спорит, что Range Rover Sport — машина хорошая, но стоит знать, что supercharged переводится как «нагнетатель». Это значит, что двигатель автомобиля оборудован механическим нагнетателем, которые некоторые ошибочно принимают за турбонаддув.
Что такое нагнетатель и зачем он нужен? Для начала ответим на второй вопрос. Никто не спорит, что двигатель у машины должен быть мощным, а этот показатель зависит от объема цилиндров и количества подаваемой в них топливно-воздушной смеси. То есть чем больше топлива сгорает в цилиндрах, тем больше мощность двигателя. Самый простой способ повысить ее — увеличить количество цилиндров и рабочий объем «движка».
Но есть и минусы этого простого решения: размеры и вес двигателя тоже увеличиваются. Поэтому еще 150 лет назад была придумана система наддува, которая поставляла в цилиндры большее количество горючей смеси за то же время. Мощность двигателя увеличивалась, а вес оставался прежним.
Фото: Анастасия Трегубова
На сегодняшний день есть три вида наддува. Первый — механический, который приводится в действие через привод от двигателя. Это как раз наш supercharged во всей его красе.
Второй тип — газотурбинный, в нем лопасти приводятся в движение отработанными газами. Кстати, он используется на подавляющем большинстве оборудованных наддувом автомобилей.
И третий вид наддува — резонансный. Он более сложный в исполнении, использует кинетическую энергию объема воздуха во впускных коллекторах и ставится на автомобили достаточно редко.
Ссылки по теме
И неважно, что написано на багажнике автомобиля: supercharged, как в случае с Range Rover Sport, kompressor, как на Mercedes или банальное turbo. Ведь по сути это означает лишь одно: в двигателе этой машины стоит нагнетатель, который загоняет воздух в цилиндры, увеличивая мощность двигателя. И правильно делает, скажу я вам. Ведь мы как соотечественники Гоголя любим быструю езду — и с этим ничего не поделаешь. Национальная особенность.
Анастасия Трегубова
Узнаем как устроен автомобильный нагнетатель воздуха?
Нагнетатель воздуха – это основанная составляющая часть механизма наддува автомобиля. Его главная функция заключается в создании высокого давления во впускном тракте двигателя. Свое название нагнетатель воздуха получил из-за связи с коленчатым валом и нагнетании потока воздуха за счет разницы давлений. Сегодня мы поговорим о разновидностях данных устройств, а также разберем конструкцию данного механизма.
Типы нагнетателей
На данный момент самыми популярными устройствами для нагнетания воздуха считаются:
- Кулачковые.
- Центробежные.
- Винтовые.
Каждый из этих механизмов имеет свою конструкцию и устройство, однако их основная функция от этого не меняется.
Мало кто знает, что в мире было разработано очень много типов нагнетателей. Некоторые из них до сих пор устанавливаются на автомобили, а некоторые ушли в историю из-за своей ненадежной конструкции.
Устройство
Каждый нагнетатель воздуха на авто имеет в своей конструкции специальный интеркуллер. Возможно, вы слышали о таком устройстве на импортных магистральных тягах (ярким примером служит серия грузовиков «Вольво F12 Intercooler»). Так вот, данное устройство служит для охлаждения сжатого воздуха. Во время его сжатия происходит существенное снижение значений давления. Внешне интеркуллер являет собой небольшой радиатор, который может быть воздушным либо жидкостным.
Конструкция нагнетателя воздуха также предполагает наличие специального привода, посредством которого весь механизм соединяется с коленчатым валом. Сам привод может быть:
- Прямым. В таком случае нагнетатель воздуха (на ВАЗ ‘е в том числе) закрепляется на фланец коленчатого вала.
- Цепным. Здесь используется специальная металлическая цепь.
- Электрическим. Такой привод имеет отдельный электродвигатель.
- Зубчатым. Это редуктор цилиндрической конструкции.
- Ременным. В качестве привода здесь используется ремень. Он может быть клиновым, плоским либо зубчатым.
Применение
Сейчас нагнетатель воздуха устанавливается не только руками автовладельцев, но и многими производителями еще на конвейере. Разделяют три основные области применения данного механизма:
- Установка нагнетателя как элемента тюнинга с целью повышения производительности автомобиля.
- Серийно на конвейере.
- При выпуске гоночных машин.
Самостоятельная установка данного устройства на автомобиль – это наиболее популярный способ среди многих автолюбителей. Особенно часто монтируют их владельцы отечественных машин. На конвейере же нагнетатель воздуха устанавливается очень редко. Укомплектовываются им разве что спортивные версии авто. А вот на гоночных машинах данный элемент просто незаменим. В каждом из этих случаев при установке нагнетателя используется специальный комплект, содержащий все необходимые детали для безупречной работы всего механизма.
В целом, область применения данного элемента весьма обширна, что не раз подтверждали многие технические разработки и разновидности устройств.
Двигатель— Что такое воздуходувка? Двигатель
— Что такое воздуходувка? — Stack Overflow на русскомСеть обмена стеками
Сеть Stack Exchange состоит из 178 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.
Посетите биржу стека- 0
- +0
- Авторизоваться Зарегистрироваться
Техническое обслуживание и ремонт автомобилей Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для механиков и энтузиастов-любителей, владельцев автомобилей, грузовиков и мотоциклов.Регистрация занимает всего минуту.
Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществуЛюбой может задать вопрос
Любой может ответить
Лучшие ответы голосуются и поднимаются на вершину
спросил
Просмотрено 15 тысяч раз
Я слышал, что этот компонент используется в хот-родах.
- Что такое воздуходувка?
- Что он делает?
- Существуют ли особые требования для его использования?
- Есть ли недостатки использования воздуходувки?
спросил 1 фев, 2016 в 1:54
Джонатан МуссоДжонатан Муссо4 7001010 золотых знаков2525 серебряных знаков5151 бронзовый знак
«Нагнетатель» — это другое название нагнетателя, в частности нагнетателя типа «Рутс», в котором используются длинные лопасти в форме восьмерки для нагнетания или «вдувания» воздуха в двигатель.
Единственным «конкретным требованием» является то, что внутренние компоненты двигателя должны быть достаточно прочными, чтобы справиться с дополнительной мощностью, а топливная система может обеспечить достаточное количество топлива, чтобы соответствовать дополнительному воздуху от нагнетателя.
С точки зрения производительности единственным «недостатком» использования воздуходувки является то, что она приводится в движение ременным приводом от кривошипа. Он использует некоторую мощность от кривошипа, чтобы вращать воздуходувку, которая в противном случае могла бы вращать колеса. Это, конечно, компенсируется тем фактом, что вентилятор позволяет двигателю развивать гораздо большую мощность.
Воздуходувки Roots кратко описаны в этом вопросе SE.
ответ дан 1 фев 2016 в 8:26
Сэм Сэм1 64822 золотых знака1212 серебряных знаков2222 бронзовых знака
2Турбо просто для полноты.Турбина использует выхлопные газы, откачиваемые из автомобиля, для вращения крыльчатки, которая, в свою очередь, вращает пропеллер. Это создает давление просто из-за объема перемещаемого воздуха, а не из-за того, что воздух не выходит.
- всегда задерживается из-за необходимости увеличения давления выхлопных газов для вращения до
- перерабатывает потерянную энергию за счет использования выхлопных газов
- нагревает всасываемый воздух
- обычно требуется продувочный клапан для сброса давления из-за задержки вращения
- требует высоких оборотов для правильной работы
- повышенная топливная экономичность за счет использования последней доли расширения сгоревшего топливного заряда
- лучшая мощность на высоких оборотах
Центробежный представляет собой более или менее турбонагнетатель с ременным приводом.У вас есть только пропеллерная половина турбины, соединенная с кривошипом через ремень, подобно тому, как работает нагнетатель. Как и турбо, для создания PSI
требуются высокие обороты.- не сильно нагревает всасываемый наполнитель (всасываемый наполнитель нагревается из-за к давлению и механическому движению конечно)
- требует высоких оборотов для правильной работы
- отсутствие запаздывания из-за запуска непосредственно от кривошипа
- нет продувочного клапана (кажется) из-за быстрого останова вращения
- меньше паразитного сопротивления но не знаю компенсируется ли это более высоким Количество оборотов в минуту, необходимое для работы
- лучшая мощность на высоких оборотах
Рутс типа представляет собой воздушный насос с жесткими допусками, нагнетающий воздух под высоким давлением при относительно низких оборотах.
- не использует вентилятор
- низкие обороты
- Создает давление воздуха подобно воздушному компрессору
- больше движущихся частей
- имеет большее паразитное сопротивление из-за необходимого зубчатого зацепления. Это может быть компенсировано более низкими оборотами, необходимыми для запуска .
- лучше низкая мощность
какой лучше? ничего кроме турбо? Но это мое мнение.
ответ дан 2 ноя 2016 в 0:18
Копия ДдКк Дд2 84922 золотых знака1010 серебряных знаков3131 бронзовый знак
3 Обмен стеками технического обслуживания и ремонта автомобилей лучше всего работает с включенным JavaScriptВаша конфиденциальность
Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой использования файлов cookie.
Принять все файлы cookie Настроить параметры
ПОЧЕМУ В MUSCLE CAR ЕСТЬ ВЕНТИЛЯТОР?
Какой смысл в маслкаре иметь вентилятор?
С изобретением двигателя внутреннего сгорания инженеры и конструкторы ищут способы оптимизации и/или создания мощности.
Одним из способов увеличения мощности является создание более крупного двигателя.
Однако более крупные двигатели потребуют больших предварительных затрат и труда.
Не только это, но и модернизированный двигатель может быть тяжелее прежнего, что увеличивает общий вес.
Второй способ увеличения мощности, делающий двигатель нормального размера более эффективным.
Этого можно добиться, нагнетая больше воздуха в камеру сгорания автомобиля.
Больше воздуха означает больше топлива в камерах сгорания, а больше топлива означает больший взрыв и большую мощность.
Воздуходувка – отличный способ добиться принудительной подачи воздуха. В этой статье мы объясним, что такое воздуходувки, как они работают и сколько они в среднем стоят.
ЧТО ТАКОЕ НАДУВАТЕЛЬ?Воздуходувка – это воздушный компрессор, который увеличивает плотность или давление воздуха, подаваемого в двигатель внутреннего сгорания.
Это обеспечивает каждый цикл впуска двигателя большим количеством кислорода, позволяя ему сжигать больше топлива и выполнять больше работы, тем самым увеличивая мощность.
Вентилятор — это одна из лучших универсальных деталей с болтовым креплением, которую вы можете иметь, это один из самых простых способов улучшить характеристики автомобиля.
НАЗНАЧЕНИЕ ВЕНТИЛЯТОРА MUSCLE CAR
«Нагнетатель» — это общий термин для воздушного компрессора, который используется для увеличения плотности или давления воздуха, поступающего в двигатель, обеспечивая его большим количеством кислорода для сжигания топлива.
ПРИНЦИП РАБОТЫ ВОЗДУХОДУВАКак было сказано ранее, воздуходувки — это просто воздушные насосы, которые нагнетают больше воздуха в цилиндры двигателя вашего автомобиля.
Поскольку воздуходувка сжимает и уплотняет больше воздуха и, следовательно, больше топлива в двигатель, заряд сгорания становится более мощным, позволяя двигателю развивать больший крутящий момент и мощность.
Например, автомобиль с наддувом 5-6 фунтов на такте впуска нагнетает в свои цилиндры примерно на 40-50 процентов больше воздуха по сравнению с двигателем без наддува.
Это позволяет двигателю меньшего рабочего объема обеспечивать такой же крутящий момент и мощность, что и двигатель большого рабочего объема.
Обычный четырехтактный двигатель посвящает один такт процессу впуска воздуха. В этом процессе есть 3 шага:
Поршень движется вниз
Создает вакуум
Воздух атмосферного давления всасывается в камеру сгорания автомобиля.
Когда воздух всасывается в двигатель автомобиля, он смешивается с топливом для создания заряда — пакета потенциальной энергии, который при сгорании превращается в кинетическую энергию.
Свеча зажигания инициирует воспламенение, воспламеняя заряд.
Когда топливо подвергается окислению, высвобождается огромное количество энергии.
Когда создаются взрывы, они толкают поршень вниз.
В результате энергия передается на колеса.
Производство большего количества топлива для заряда привело бы к более мощному взрыву.
Однако вы не можете просто закачать в двигатель дополнительное топливо, потому что вам требуется точное количество кислорода для сжигания определенного количества топлива.
Эта химически точная смесь – одна часть топлива на 14 частей воздуха – необходима для эффективной работы двигателя.
Подводя итог, чтобы иметь больше места для топлива, вам нужно добавить больше воздуха.
Здесь на помощь приходит воздуходувка.
Вентилятор увеличивает подачу воздуха, сжимая его без создания вакуума.
Это нагнетает больше воздуха в двигатель автомобиля, создавая наддув.
С дополнительным воздухом в наддуве можно добавить в заряд больше топлива, увеличивая мощность двигателя.
Обдув добавляет двигателю примерно на 46% больше мощности и на 31% больше крутящего момента.
В высокогорных условиях, когда производительность двигателя снижается из-за низкого давления и плотности воздуха, воздуходувка подает в двигатель воздух с более высоким давлением, что позволяет ему работать оптимально.
Ротор компрессора доступен в различных конструкциях и размерах, однако задача одна и та же: всасывать и сжимать воздух в меньшее пространство, прежде чем выпускать его во впускное отверстие.
Вентилятор должен быстро вращаться, чтобы нагнетать воздух, быстрее, чем сам двигатель автомобиля.
Если ведущая шестерня больше, чем шестерня компрессора, компрессор будет вращаться быстрее.
Воздуходувки могут вращаться со скоростью от 45 000 до 70 000 об/мин (оборотов в минуту).
Компрессор, вращающийся со скоростью 50 000 об/мин, соответствует примерно 7-9 фунтам на квадратный дюйм.
Это от 7 до 9 дополнительных фунтов на квадратный дюйм выше атмосферного давления на заданной высоте.
1,7 фунта на квадратный дюйм — это атмосферное давление на уровне моря, поэтому стандартный наддув от нагнетателя подает в двигатель примерно на 50% больше воздуха.
Однако при сжатии воздух нагревается, что приводит к потере его плотности.
Следовательно, он не сможет так сильно расширяться во время взрыва, уменьшая мощность, которую он создает при воспламенении от свечи зажигания.
Чтобы воздуходувка работала с полной эффективностью, сжатый воздух должен охлаждаться на выходе из нагнетательного блока перед попаданием во впускной коллектор.
Этот процесс охлаждения осуществляется интеркулером. Промежуточные охладители доступны в двух конструкциях: промежуточные охладители воздух-вода и промежуточные охладители воздух-воздух.
Они оба работают как радиатор; горячий воздух, выходящий из нагнетателя, встречается с трубками охладителя и охлаждается.
Это снижение температуры воздуха повышает плотность воздуха, что позволяет более плотному заряду поступать в камеру сгорания.
Типы конструкций воздуходувок Воздуходувкиобычно используют одну из трех конструкций: центробежную, Рутса или винтовую.
Центробежные нагнетателиВо многом они похожи на турбокомпрессоры.
Однако центробежные нагнетатели приводятся в действие ремнем от двигателя, а турбокомпрессоры — от выхлопных газов.
Центробежные нагнетатели зависят от внутреннего рабочего колеса для увеличения наддува.
Поскольку наддув зависит от скорости вращения крыльчатки, эти агрегаты обычно не производят такого большого наддува при низких оборотах, потому что крыльчатка вращается недостаточно быстро.
Тем не менее, центробежный вентилятор является лучшим выбором для вашего автомобиля, если он уже обеспечивает хороший крутящий момент и мощность на низких оборотах.
Нагнетатели типа РутсаВ основном это большие воздушные насосы.
Нагнетатель типа Рутса всасывает воздух и сжимает его в цилиндрах двигателя автомобиля.
Скорость, с которой нагнетатель наполняет цилиндры, зависит от того, насколько быстро он приводится в движение приводным ремнем и шкивом.
Основным ограничением нагнетателя в стиле Рутса является постоянство воздушного потока.
В то время как центробежные нагнетатели обеспечивают плавный непрерывный поток воздуха, нагнетатели корневого типа подают воздух в автомобильный двигатель непостоянными более комковатыми всплесками, что немного снижает эффективность.
Тем не менее, воздуходувки типа Рутса обеспечивают более плоскую кривую крутящего момента с линейной мощностью во всем диапазоне оборотов, что делает их отличным выбором для добавления «безопасной для улицы» мощности на низких оборотах и отклика дроссельной заслонки.
Однако они также обычно дешевле, чем их центробежные аналоги, из-за своей базовой конструкции; у них, скорее всего, будут проблемы с зазором со стандартными капотами.
Винтовые нагнетателиВинтовые воздуходувки внешне аналогичны своим аналогам типа Рутса; однако они отличаются одним фундаментальным образом.
Винтовые воздуходувки также сжимают воздух в цилиндрах автомобильных двигателей, как и корневые воздуходувки.
Однако винтовые нижние части также имеют чередующиеся внутренние роторы, которые втягивают и сжимают воздух.
Воздуходувки винтового типа обычно являются самыми дорогими из конструкций воздуходувок.
ПОЧЕМУ ЕСТЬ ОДИН?Наиболее значительным преимуществом воздуходувки является увеличение мощности.
Прикрепите автомобильный вентилятор к обычному автомобилю или грузовику, и он будет работать как автомобиль с более крупным и мощным двигателем.
Сколько мощности действительно добавляет воздуходувка?Как указывалось ранее, количество кислорода, которым может «дышать» двигатель автомобиля, является фактором, ограничивающим количество энергии, которую он может производить.
Это связано с разработанной технологией топливных форсунок, которая способна обеспечить столько топлива, сколько может быть сожжено с количеством кислорода в цилиндре.
Как правило, двигатели, работающие на уровне моря, получают воздух под давлением 14,7 фунтов на квадратный дюйм, поэтому, если нагнетатель добавляет двигателю наддува на 7 фунтов на квадратный дюйм, сами цилиндры получают примерно на 50% больше воздуха и должны производить примерно на 50% больше мощности.
Стандартное ожидание состоит в том, что добавление на 50 % большего количества воздуха дает от 40 % до 50 % больше мощности.
У каких маслкаров есть воздуходувки?
Поскольку заботы об окружающей среде и государственное законодательство требуют перехода от двигателей с большим рабочим объемом, потребляющих топливо, к более экономичным.
Производители автомобилей все чаще используют турбонаддув и нагнетатели воздуха, чтобы получить больше мощности при меньшем количестве топлива.
Вентиляторы, турбокомпрессоры и усилители мощности в целом никуда не денутся.
Они делают автомобили более мощными и эффективными, поэтому вы можете быть уверены, что воздуходувки останутся частью новых автомобилей до тех пор, пока будут развиваться двигатели внутреннего сгорания.
Давайте взглянем на список мускулов, использующих воздуходувки;
Форд;Ford заявил, что их инженеры решили использовать нагнетатель, соответствующий наследию GT500, обеспечивающий не только мгновенный отклик дроссельной заслонки, но и высокие обороты.
Учитывая, что предыдущее поколение GT500 было перегружено, казалось целесообразным сохранить его.
Шевроле;Chevrolet полагается на вентилятор для своей топовой модели Camaro ZL1, чтобы увеличить мощность, а также для C8 Corvette.
Ягуар;Компания Jaguar внедрила вентилятор с приводом от двигателя, чтобы улучшить свои двигатели V6 и V8.
Воздуходувкиобеспечивают Jags всей мощью, необходимой им для сохранения наследия бренда: темпа, простора и изящества.
Фиат Крайслер;Они используют воздуходувки, чтобы увеличить скорость автомобиля, а также получить характерный шум.
Мерседес-Бенц;Сейчас воздуходувками пользуются все, даже Mercedes-Benz, который, как известно, в 2000-х продувал кучу своих двигателей.
Вы всегда можете заметить перегоревший «Бенц», так как на нем четкими серебряными буквами будет написано «Компрессор».
Джип | Гранд Чероки Трекхок;
Мощный 707-сильный Grand Cherokee Trackhawk с опцией полного привода дает водителю больше шансов использовать всю эту мощь.
Ленд Ровер | Дискавери, Рендж Ровер,
Большинство других больших Land Rover, таких как Jaguar, используют воздуходувки для повышения мощности своих двигателей, мощность которых достигает 575 лошадиных сил в Range Rover Sport.
Вольво | S60, В-60, ХС60, С90, В90, ХС90;
Из всех производителей автомобилей в этом списке у Volvo больше всего автомобилей с дефектами, однако они сгорают лишь изредка.
В их двигателе используется воздуходувка, чтобы помочь с его низкой мощностью, а турбокомпрессор вступает в действие, когда двигатель достигает высоких оборотов.
СКОЛЬКО СТОИТ ВОЗДУХОДУВАТЕЛЬ?Воздуходувки могут быть специализированы в зависимости от конкретной модели и марки автопроизводителя.
Воздуходувки серийно не производятся; факторы спроса и предложения в текущую рыночную стоимость.
Для новых автомобилей, которые не включают вентилятор, они часто изготавливаются на заказ для конкретного двигателя или модели.
Кроме того, сама природа воздуходувки увеличивает цену автомобиля. В конце концов, эта часть оборудования может раскрутить дополнительные 65 000 оборотов в минуту.
Такая большая бонусная сила имеет свою цену.
Установка воздуходувки вторичного рынка стоит от 1500 до 7000 долларов, и автомеханики-любители не должны пытаться делать это.
Советы по установкедоступны бесплатно — в основном в виде видео — на веб-сайтах различных компаний, и вы можете связаться с ними по электронной почте, если вам нужна дополнительная информация.
Какое влияние оказывает вентилятор на стоимость автомобиля?Если вы заплатили больше за вентилятор для своего автомобиля, он сохранит эту дополнительную ценность, когда вы решите его продать, как и любой другой отличный вариант.
При покупке автомобиля добавление вентилятора к штатному двигателю обойдется примерно в 1500 долларов дополнительно.
Помните, что воздуходувки — очень популярный вариант, когда дело доходит до модернизации двигателя.
В 2018 году было доступно более 100 моделей автомобилей с вентилятором в качестве дополнительной опции двигателя.
Старые автомобили с вентиляторами требуют дополнительного обслуживания; однако воздуходувки нового поколения доставляют меньше хлопот.
Разница между воздуходувкой и нагнетателемРазница между воздуходувкой и нагнетателем заключается в том, что нагнетатель устанавливается в передней части автомобиля и подключается к воздухозаборнику, а нагнетатель крепится к воздухозаборнику на блоке.
Второе отличие состоит в том, что нагнетатель имеет ременной привод; он нагнетает только воздух в коллектор.
В то время как нагнетатель нагнетает как топливную смесь, так и воздух.
Воздуходувки и нагнетатели также различаются по размеру; с торчащим из капота обдувом, а нагнетатель влезет.
Нагнетатель — это воздушный компрессор, который помогает увеличить плотность и давление воздуха внутри двигателя внутреннего сгорания.
Он нагнетает воздух в двигатель, что увеличивает его плотность и позволяет двигателю иметь больше циклов потребления кислорода.
Воздуходувки используют центробежную силу для продвижения воздуха вперед.
Между нагнетателями и нагнетателями нет существенных различий, поскольку они оба используют принудительную индукцию.
Нагнетатели можно сравнить с насосами из-за вытеснения, которое происходит при ходе насоса.
Воздуходувки, наоборот, действуют как вентиляторы, поскольку при работе они создают меньший рабочий объем.
Может показаться, что воздуходувка и нагнетатель не имеют разницы, поскольку оба являются воздушными компрессорами.Однако разница заключается в том, как они работают.
ЗаключениеТеперь вы должны много знать о воздуходувках на маслкарах.
Еще кое-что, что вы должны знать, это то, стоит ли вам покупать подержанный маслкар.
Важно, чтобы вы собрали всю доступную информацию, чтобы сделать осознанную покупку.
Или просто наслаждайтесь новыми знаниями.
Что делает вентилятор в машине? – Кухня
Вентилятор — это воздушный компрессор, который увеличивает плотность или давление воздуха, подаваемого в двигатель внутреннего сгорания .Это обеспечивает каждый цикл впуска двигателя большим количеством кислорода, позволяя ему сжигать больше топлива и выполнять больше работы, тем самым увеличивая мощность.
Воздуходувка и нагнетатель одно и то же?
Каждый нагнетатель является нагнетателем, но не каждый нагнетатель может быть нагнетателем. Воздуходувка — это просто другое название нагнетателя, особенно нагнетателя корневого типа, который, вероятно, является одним из старейших стилей нагнетателя. Вот почему этот тип нагнетателя иногда называют «нагнетателем», а не компрессором.
Как узнать, что вентилятор вашего автомобиля неисправен?
Вы также можете слышать постоянное жужжание или шумы, которые изменяются или становятся громче при увеличении скорости вращения вентилятора. Все это признаки проблем с двигателем вентилятора. В некоторых случаях вы даже можете почувствовать дым или запах гари во время вождения, и в этом случае вам следует немедленно остановиться.
Будет ли машина работать без вентилятора?
Вентилятор вашего автомобиля необходим не только для работы вашего кондиционера.Без работающего двигателя вентилятора двигатель рискует перегреться. Заведи машину и посмотри работает ли мотор вентилятора.
Как работает воздуходувка?
Как работает воздуходувка? Крыльчатка в центре воздуходувки всасывает воздух и создает спиральный поток воздуха, тем самым создавая динамическое давление, которое заставляет воздух течь по изогнутой траектории и выходить из воздуходувки.
Сколько лошадиных сил добавляет воздуходувка?
Обычно с мягким кулачком вентилятора и большим карбюратором вы можете ожидать, что типичный маленький блок будет производить от 360 до 400 уличных лошадиных сил.Добавление набора хороших головок может увеличить мощность до 440–470 л.с. Крутящий момент на двигателе этого типа обычно составляет от 400 до 440 фунтов.
Вентилятор турбо?
воздуходувка — это в основном совок со встроенным вентилятором, который нагнетает воздух в двигатель. Turbo — это, по сути, воздушный компрессор, работающий от турбины, которая работает на выхлопных газах. поскольку турбина работает на выхлопных газах, трение в выхлопе увеличивается, и поэтому вы теряете первоначальный крутящий момент.
Можно ли водить машину с неисправным двигателем вентилятора?
Неисправный двигатель вентилятора отопителя не повлияет на безопасность вашего автомобиля, за исключением, возможно, того, что вы не сможете очистить ветровое стекло от снега, льда или конденсата, если не работают антиобледенители. Но в машине вам будет не комфортно, особенно в зимнюю стужу и в летнюю жару.
На что похож неисправный двигатель вентилятора?
Неисправный двигатель вентилятора будет издавать непрерывный звук, заметный пассажирам в автомобиле.Он может проявляться как стук, жужжание, лязг, вибрация, визг или скулящий шум, который сохраняется до тех пор, пока двигатель вентилятора не будет заменен.
Сколько стоит замена вентилятора двигателя?
Замена двигателя вентилятора обходится в среднем в 450 долларов США при обычном диапазоне от 250 до 800 долларов США. С гарантией вы можете заплатить всего 150 долларов только за работу. За модели высокого класса, например, с большими двигателями или проблемами с доступом, вы можете заплатить до 2000 долларов.
Что может привести к остановке двигателя вентилятора?
В ситуации, когда двигатель не работает ни на одной скорости, наиболее вероятными причинами являются: перегоревший предохранитель источника питания, плохое заземление двигателя, неисправный модуль управления скоростью двигателя или неисправный двигатель.Во всех системах отказ двигателя вентилятора наименее вероятен.
Где используются воздуходувки?
В основном они используются во многих системах охлаждения и сушки. Центробежные воздуходувки обычно используются для таких применений, как пылеподавление, подача воздуха для горения, в системах охлаждения, сушки, для аэраторов с псевдоожиженным слоем с системами воздушного конвейера и т. д.
Что делают вентиляторы?
Воздуходувки при их многократном использовании делают то же самое, что и бытовой вентилятор или обогреватель. В условиях, требующих низкого давления, они удаляют высокое давление, вдувая воздух.Когда требуется реверс, они выдувают воздух.
Является ли воздуходувка компрессором?
Основное различие между воздушным компрессором и воздуходувкой заключается в степени сжатия каждого из них. Компрессор нагнетает воздух в небольшое пространство, что делает воздух более плотным. Воздуходувка перемещает воздух/газ с умеренным увеличением давления.
Основы нагнетателя(Часть 1): Руководство по типам нагнетателя и терминологии
У многих людей сложилось впечатление, что нагнетатель — это экзотическая деталь, которую можно найти на диких уличных машинах или гоночных автомобилях.Также создается впечатление, что автомобилем с наддувом сложно управлять каждый день. Ничто не может быть дальше от истины по обоим пунктам.
По правде говоря, нагнетатель — это не что иное, как большой воздушный насос, который может обеспечить давление выше атмосферного (наддув) для двигателя.
Когда вы в последний раз считали воздушный насос экзотикой?
С помощью людей из Weiand and Holley эта серия из трех частей будет посвящена взаимосвязи между степенью сжатия и уровнем наддува, а также даст рекомендации по выбору правильного нагнетателя на основе этих факторов.Мы также предложим рекомендации по модернизации двигателя в зависимости от желаемого уровня наддува и мощности. А пока мы начнем с обзора нагнетателей, включая стили нагнетателей и основную терминологию.
Напомним, нагнетатели — это просто воздушные насосы, которые нагнетают больше воздуха в цилиндры вашего двигателя. По мере того как нагнетатели сжимают и нагнетают в двигатель больше воздуха и топлива, заряд сгорания становится более мощным, и двигатель может развивать большую мощность и крутящий момент. Например, уличное транспортное средство с наддувом 6-7 фунтов нагнетает примерно на 40-50 процентов больше воздуха в цилиндры на такте впуска по сравнению с двигателем без наддува.Это позволяет двигателю меньшего рабочего объема производить такую же мощность и крутящий момент, что и безнаддувный двигатель большего рабочего объема.
Нагнетателиобычно используют одну из трех конструкций: центробежную, Рутса или винтовую.
Центробежные нагнетатели во многом похожи на турбонагнетатели. Однако центробежные нагнетатели на самом деле приводятся в действие ремнем от двигателя, а турбокомпрессор — от выхлопных газов. Центробежные нагнетатели полагаются на внутреннюю крыльчатку для увеличения наддува.Поскольку наддув зависит от того, насколько быстро вращается крыльчатка, эти агрегаты обычно не создают такого большого наддува при низких оборотах (турбо-задержка), потому что крыльчатка вращается недостаточно быстро. Однако, если ваш автомобиль уже обеспечивает хорошую мощность и крутящий момент на низких оборотах, центробежный вентилятор — лучший выбор для максимизации мощности на высоких оборотах.
Нагнетатели типа Рутса — это просто большие воздушные насосы. Воздуходувка типа Рутса втягивает воздух и сжимает его в цилиндрах двигателя. Скорость, с которой нагнетатель наполняет цилиндры, зависит от того, насколько быстро он приводится в движение шкивом и приводным ремнем.Основным недостатком нагнетателей типа Рутса является постоянство воздушного заряда. В то время как центробежные нагнетатели обеспечивают плавный непрерывный поток воздуха, нагнетатели Рутса подают воздух в двигатель более неравномерными порциями, что немного снижает эффективность. Тем не менее, воздуходувки типа Рутса обеспечивают более плоскую кривую крутящего момента с линейной мощностью во всем диапазоне оборотов, что делает их идеальным выбором для увеличения отклика дроссельной заслонки и мощности на низких оборотах. Нагнетатели в стиле Рутса также обычно дешевле, чем их центробежные аналоги, но из-за присущей им конструкции они с большей вероятностью вызовут проблемы с зазором со стандартными капотами.
Винтовые нагнетатели внешне похожи на нагнетатели типа Рутса, но отличаются одним ключевым моментом. В то время как нагнетатели Рутса сжимают впускной заряд в цилиндрах двигателя, нагнетатели винтового типа используют набор чередующихся внутренних роторов для всасывания и сжатия воздуха внутри самого нагнетателя. Нагнетатели винтового типа, как правило, являются самыми дорогими из нагнетателей.
Наддув — это величина давления воздуха, создаваемого нагнетателем, и в основном функция трех факторов: рабочий объем двигателя, рабочий объем нагнетателя и скорость привода нагнетателя.Поскольку более высокий наддув означает большую мощность, многие энтузиасты ищут способы повысить уровень наддува.
Вы можете увеличить наддув, заменив существующий шкив нагнетателя на шкив меньшего размера, который быстрее приводит в движение нагнетатель. Однако важно помнить, что количество наддува, которое вы можете безопасно использовать, ограничено степенью сжатия вашего двигателя. Слишком большой наддув может привести к детонации, которая может вывести из строя ваш мотор. Во второй части нашей серии Blower Basics мы предоставим некоторую ценную информацию о том, как ваша статическая степень сжатия связана с безопасными уровнями наддува.
Многие производители нагнетателей указывают для своих агрегатов диапазон наддува — приблизительное значение наддува, которое можно ожидать при использовании стандартного шкива, входящего в комплект нагнетателя. Сделав некоторые модификации двигателя, вы можете быть уверены, что ваш уровень наддува окажется на самом высоком уровне этой шкалы. Мы поделимся некоторыми советами по обновлению в третьей части этой серии.
- Объемный КПД: Эффективность и производительность, с которой цилиндр двигателя заполняется воздухом; например, если цилиндр двигателя полностью заполнен воздухом на такте впуска, его объемный КПД будет равен 100 процентам.Нагнетатель нагнетает цилиндры двигателя с объемным КПД более 100 процентов.
- Статическая степень сжатия: Степень сжатия, встроенная в ваш безнаддувный двигатель.
- Эффективная степень сжатия: Приблизительная степень сжатия, когда давление наддува сочетается со статической степенью сжатия. Это важно при расчете безопасных уровней наддува для двигателя — мы более подробно рассмотрим эффективную степень сжатия в разделе «Основы нагнетателя» (часть 2).
- Детонация: Самопроизвольное сгорание остатков воздушно-топливной смеси в цилиндрах двигателя, скорее всего, из-за повышения температуры и (наддува) давления. Детонация при принудительной индукции может привести к серьезному повреждению двигателя, и ее следует избегать любой ценой.
- Роторы и рабочие колеса: Внутренние механизмы нагнетателя внутри нагнетателя, которые сжимают воздух. Роторы встречаются на нагнетателях Рутса и винтового типа; крыльчатки обычно встречаются на центробежных нагнетателях.
Вы можете прочитать часть 2, в которой рассказывается о том, что вам нужно знать о повышении, здесь.
Что такое вентиляторный двигатель?
В основе большинства автомобильных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха лежит компонент, называемый двигателем вентилятора. Этот описательный термин относится к тому факту, что эти компоненты представляют собой электродвигатели, прикрепленные к вентиляторам и используемые для перемещения воздуха через систему HVAC. В большинстве случаев один двигатель вентилятора отвечает за подачу как горячего, так и холодного воздуха по запросу, в зависимости от того, как настроен климат-контроль.
Двигатель вентилятора обычно состоит из двигателя постоянного тока, корпуса и кожуха вентилятора.
Компоненты двигателя вентилятора
Компоненты двигателя воздуходувки могут различаться в зависимости от применения, но обычно они состоят из:
- Двигатель постоянного тока
- корпус, который можно привинтить
- вентилятор (также известный как колесо или клетка)
Некоторые электродвигатели вентиляторов подключаются иначе, чем другие, но в большинстве систем для управления их работой используется несколько других компонентов, например:
- Резистор двигателя вентилятора
- реле вентилятора
Где находится двигатель вентилятора?
Двигатель вентилятора обычно находится в блоке отопителя, хотя конфигурация каждого автомобиля немного отличается.К некоторым двигателям вентилятора легко получить доступ, а другие спрятаны под приборной панелью. Большинство легковых и грузовых автомобилей имеют блоки обогревателя и двигатели вентилятора, расположенные внутри салона, но бывают случаи, когда блок обогревателя, двигатель вентилятора или и то, и другое расположены в моторном отсеке и доступны из него.
Большие автомобили, такие как большие внедорожники и фургоны, иногда имеют более одного вентилятора. В этих случаях обычно один двигатель вентилятора находится в переднем блоке отопителя, а другой — где-то в задней части автомобиля.Эти автомобили также могут иметь дополнительный радиатор отопителя, расположенный в задней части салона.
Как работает двигатель вентилятора?
Двигатели вентиляторов способны перемещать большие объемы воздуха, поскольку они используют кожухи вентиляторов в закрытых помещениях.
Работа двигателя вентилятора относительно проста. При подаче напряжения на электродвигатель он вращается. В свою очередь, это заставляет вентилятор вращаться. Поскольку узел двигателя крепится болтами, как правило, внутри нагревательного блока, вентилятор может перемещать относительно большие объемы воздуха с высокой скоростью.
Существует несколько различных элементов управления, связанных с работой двигателя вентилятора. Одним из типичных элементов управления является переключатель скорости, который позволяет увеличивать или уменьшать скорость двигателя. Обычно это достигается с помощью таких компонентов, как резисторы двигателя вентилятора и реле вентилятора.
Воздушный поток от вентилятора также можно направить на обогрев или охлаждение салона. Фактический механизм направления воздуха варьируется от одного транспортного средства к другому, хотя широко распространены двери и заслонки с вакуумным и механическим приводом.
Когда требуется нагрев, поток воздуха от двигателя вентилятора направляется на прохождение через сердцевину нагревателя. Это заставляет воздух нагреваться, и впоследствии горячий воздух выдувается из вентиляционных отверстий. Когда требуется кондиционирование воздуха, поток воздуха направляется через испаритель кондиционера, а не через сердцевину отопителя.
Отказ двигателя вентилятора
Всякий раз, когда двигатель вентилятора перестает работать, существует несколько возможных причин. Внешние причины включают резистор двигателя вентилятора, реле вентилятора и переключатели климат-контроля.Если какой-либо из этих компонентов предотвращает попадание напряжения на двигатель вентилятора, он не будет работать. Если вентилятор работает на высоких, но не на низких скоростях, иногда виноват резистор.
В некоторых случаях сломается или износится сам мотор. Если выходу из строя предшествовали скрип или скрежет, возможно, вышел из строя подшипник. Однако двигатель вентилятора также может перестать работать или выйти из строя, если отсек вентилятора засорится. Это может произойти, если предметы упадут в вентиляционные отверстия приборной панели или небольшое животное попадет в коробку отопителя и заполнит ее мусором.В таких случаях вентилятор может снова работать после очистки корпуса вентилятора.
Руководство по двигателю вентилятора в 2020 году
Автомобильные системы кондиционирования воздуха обеспечивают подогрев или охлаждение воздуха, но не без помощи компонента, называемого двигателем вентилятора. Двигатель вентилятора переменного тока, как его еще называют, вращается, чтобы нагнетать воздух через вентиляционные отверстия приборной панели в салон. Ищете ли вы помощь в покупке воздуходувки или хотите понять, как она работает, вы находитесь в правильном месте.Эта статья представляет собой подробное руководство о том, что делают двигатели вентилятора и как их купить.
Двигатель вентилятора автомобиля не является общей деталью. Многие люди не знают его функции и даже не знают, где его найти в автомобиле. Итак, мы начнем там.
Полное руководство по двигателю автомобильного вентилятора
Определение и расположение электродвигателя вентилятора
Двигатель вентилятора — это электрическое устройство, которое нагнетает нагретый или охлажденный воздух в салон. Он является частью системы вентиляции и кондиционирования автомобиля.При включении вентилятор обеспечивает постоянную подачу кондиционированного воздуха через вентиляционные отверстия на приборной панели. Вентилятор обычно представляет собой узел двигателя и вентилятора, оснащенный электрическими соединениями.
Система электропроводки двигателя вентилятора включает в себя несколько компонентов, таких как предохранители, модуль резисторов и, иногда, реле. Большинство вентиляторов устанавливаются под приборной панелью и со стороны пассажира. В некоторых автомобилях компонент установлен в моторном отсеке на крыле.
В большинстве автомобилей используется один вентилятор для системы HVAC.У некоторых больших транспортных средств, таких как фургоны и внедорожники, их два; один спереди, а другой сзади. Характеристики и конфигурации двигателя вентилятора немного различаются. Тем не менее, некоторые основные части идентичны, как объяснено далее.
Детали узла двигателя вентилятора
Двигатель вентилятора автомобиля HVAC состоит всего из нескольких компонентов. Они должны работать вместе, чтобы сборка была функциональной. Если один из них выходит из строя, у вас плохой вентилятор. Однако некоторые из них заменяемы и не требуют замены всего устройства в случае повреждения.Детали двигателя основного вентилятора включают следующее.
Двигатель постоянного тока
В качестве двигателя агрегата воздуходувка использует небольшой, но мощный двигатель. Двигатель обычно бывает щеточным или бесщеточным. Щеточные двигатели имеют традиционную конструкцию и в основном используются в узлах вентиляторов старых автомобилей. Многие современные автомобили оснащены бесщеточными двигателями вентилятора.
Двигатель вентилятора, в котором не используются щетки, имеет много преимуществ. В нем меньше вращающихся частей и, следовательно, меньше компонентов, подверженных износу.Он также не дает искр при работе, что делает его более эффективным и долговечным.
Возможность бесконечного регулирования скорости с бесщеточными двигателями воздуходувки — еще одно свойство, которое делает их лучше, чем щеточные двигатели. Вам также не нужен модуль резисторов для управления их скоростью, так как это можно сделать электронным способом.
Электродвигатель/вентилятор вентилятора
Вентилятор нагнетательного двигателя также называют колесным или клетевым из-за его конструкции. Он состоит из пластиковых лопастей, которые предназначены для направления воздуха при вращении.Это позволяет двигателю вентилятора обеспечивать достаточное количество горячего или кондиционированного воздуха в салоне автомобиля.
Скорость вращения колеса определяет количество перемещаемого воздуха. Что, в свою очередь, регулирует микроклимат в салоне и способствует повышению уровня комфорта водителя и пассажира. В старых автомобилях скорость вентилятора регулируется резисторным модулем.
В новых автомобилях скорость контролируется электронным компонентом, называемым модулем управления двигателем вентилятора. Модуль содержит умную электронику для изменения напряжения, подаваемого на двигатель.Модуль предлагает более эффективный способ изменения скорости двигателя. Это также позволяет вентилятору работать на очень низких скоростях.
Корпус двигателя вентилятора
Корпус представляет собой крышку двигателя вентилятора, защищающую от мусора и других материалов, которые могут повредить двигатель. Корпус также обеспечивает монтажную поверхность для крепления узла. Электрический жгут или разъемы, подающие ток на двигатель, также крепятся к корпусу.
Другими важными компонентами, связанными с устройством, являются предохранители, реле и резистор.Реле двигателя вентилятора переключает питание на двигатель с помощью слаботочного сигнала, а резистор позволяет изменять скорость. Резистор двигателя вентилятора встречается только в старых моделях устройства или в тех, в которых используются двигатели щеточного типа. В более новых моделях роль резистора выполняет электронный модуль.
Как работает двигатель вентилятора
Вентилятор помогает нагнетать охлажденный или нагретый воздух в салон автомобиля. Без него работа системы вентиляции и кондиционирования не давала бы заметных результатов.Большинство частей салона оставались холодными зимой или горячими в жаркую погоду. Вентилятор, как мы видели, состоит из простой конструкции, включающей в себя двигатель постоянного тока и специальный колесный вентилятор, состоящий из пластиковых лопастей
.При подаче напряжения двигатель начинает вращаться, тем самым вращая узел вентилятора или колесо. Вентилятор прогоняет воздух через сердцевину нагревателя системы HVAC для обогрева салона. Для охлаждения салона он направляет воздух к испарителю кондиционера. Количество перемещаемого воздуха зависит от скорости двигателя.
Способы управления скоростью двигателя вентилятора различаются в зависимости от того, какой у вас щеточный или бесщеточный двигатель. Коллекторные двигатели полагаются на резистор для изменения скорости, бесщеточные двигатели — на электронную схему, называемую модулем управления. Функции двух компонентов поясняются ниже.
Модуль управления электродвигателем вентилятора/функция резистора
В большинстве двигателей щеточного типа регуляторы скорости представляют собой физические циферблаты или рычаги. Они работают вместе с резисторным модулем. Модуль содержит резисторы с различным значением Ом.Затем каждый резистор обеспечивает определенную скорость вентилятора, ограничивая ток, подаваемый на двигатель.
На элементах управления также есть две дополнительные настройки: одна для «выключения» и другая для максимальной скорости вентилятора. Настройка «выкл.» полностью отключает ток, останавливая работу вентилятора. Настройка максимальной скорости обходит модуль резисторов, позволяя двигателю получать максимальное напряжение и вращаться с максимальной скоростью.
В бесщеточных двигателях вентиляторовиспользуется электронная регулировка скорости.Система состоит из транзисторов и печатной платы для связи с двигателем. Одним из преимуществ модуля двигателя вентилятора является то, что он позволяет использовать датчики. Это, в свою очередь, делает возможным автоматическое регулирование скорости. Большинство современных автомобилей оснащены этими типами управления вентилятором.
Как электронная, так и резистивная системы управления допускают различные уровни нагрева или охлаждения воздуха. Однако модель с резистором более подвержена перегреву, чем электронная.В результате они обычно монтируются в одном из воздуховодов ОВКВ. Воздух в воздуховоде то
Проблемы с двигателем вентилятора
Электродвигатели вентиляторов редко работают под нагрузкой, если только мусор не застревает в лопастях вентилятора. Поэтому они, скорее всего, прослужат долго. Помимо нормального износа, другие ситуации, которые могут вызвать проблемы, включают механическое воздействие, коррозию и короткое замыкание. Вот взгляд на проблемы, которые могут возникнуть у вас с этим компонентом.
Электрические неисправности
К ним относятся сгоревший или корродированный модуль резистора и соединения, неисправное реле и сгоревший двигатель или предохранитель.Поврежденные резисторы приводят к тому, что вентилятор теряет контроль скорости. Если он полностью сгорел или подвергся коррозии, у вас может быть доступ только к самой высокой скорости вращения вентилятора. Модуль управления скоростью двигателя вентилятора также может выйти из строя и вызвать проблемы.
Ослабленные разъемы могут привести к прерывистому включению двигателя, а коррозия проводов повлияет на подачу тока к двигателю. Неисправное реле или сгоревший двигатель и предохранитель приводят к тому, что вентилятор перестает работать. Можно заменить реле или предохранитель. Электронный или резисторный модуль тоже.Очистка проржавевших проводов и повторная установка ослабленных соединений должны восстановить работу двигателя.
Механические проблемы
К ним относятся забитые движущиеся части и сломанные лопасти вентилятора. Несмотря на расположение двигателя воздуходувки, мусор все равно может попасть на вращающиеся части и вызвать закупорку. Когда это происходит, использование воздуходувки создает нагрузку на двигатель и сокращает срок его службы. Это может даже привести к тому, что вентилятор перестанет работать.
Крупный мусор, попавший в лопасти вентилятора, может привести к их поломке.Хотя это может не повлиять на вращение, вентилятор может быть не таким эффективным, как раньше. Очистка забитого узла двигателя вентилятора — это все, что необходимо для устранения проблем с засорением. Если лопасти сломаны, замена всего вентилятора будет единственным решением.
Механические повреждения внутри самого двигателя включают плохие подшипники и изношенные щетки для двигателей щеточного типа. Подшипники двигателя в хорошем состоянии обеспечивают правильное вращение вентилятора. В случае поломки возникающее колебание повлияет на эффективность сборки или приведет к заклиниванию двигателя.Изношенные щетки могут привести к тому, что воздуходувка перестанет работать.
Чтобы определить проблемы с двигателем вентилятора, механики обычно проверяют все компоненты, участвующие в его работе. К ним относятся реле, предохранители, модули резисторов, электрические соединения и сам двигатель. Тесты помогают отделить неисправные компоненты от исправных. Помимо проверки электродвигателя вентилятора, выявлению проблем может помочь физический осмотр узла.
Часто задаваемые вопросы по вентилятору двигателяQ1.Что делает резистор двигателя вентилятора?
A. Резистор регулирует скорость вращения вентилятора, часто используя механические элементы управления для изменения сопротивления. Обычно это модуль, состоящий из нескольких резисторов с переменным сопротивлением. Выбирая определенный резистор, человек, настраивающий систему HVAC, повышает или понижает скорость вращения вентилятора. Резистор двигателя вентилятора обычно подключается к положительному полюсу аккумулятора.
Q2. Можно ли заменить резистор двигателя вентилятора?
А. Можно. Резистор является одной из заменяемых частей воздуходувки. Это также один из тех, которые слишком рано повреждаются. Резистор часто выходит из строя из-за перегрева. Коррозия также является еще одной причиной выхода из строя резистора, хотя и не часто. К счастью, вы можете легко сказать, когда это произойдет. Признаки включают потерю настроек скорости вентилятора, установку только высокой скорости или только низкой. Вентиляторные резисторы обычно продаются поштучно.
Q3. Сколько стоит ремонт двигателя печки?
А. Стоимость замены резистора вентилятора зависит от типа и марки вашего автомобиля. Цены варьируются от 10 до 200 долларов и более. Если добавить оплату труда, сумма в большинстве случаев колеблется от 70 до 150 долларов, учитывая диапазон стоимости большинства резисторов. Сама задача длится около часа или меньше, хотя это зависит от опыта конкретного специалиста.
Q4. Где находится предохранитель электровентилятора?
A. Электродвигатели вентиляторов часто используют два предохранителя.Один предохранитель находится в блоке предохранителей среди других компонентов. Второй предохранитель находится в моторном отсеке. Любой предохранитель может перегореть в любой момент. Они являются одной из причин того, что мотор вентилятора не работает. Однако их легко заменить даже без помощи механика. Если предохранитель двигателя вентилятора продолжает перегорать, проверьте проводку на наличие неисправностей.
Q5. Как долго работает двигатель вентилятора для систем ОВКВ легкового или грузового автомобиля?
A. Вентилятор рассчитан на весь срок службы вашего автомобиля.Однако ситуации бывают разные, и в некоторых климатических условиях вентилятор нужно использовать слишком часто. Многим автовладельцам приходится менять вентилятор через пять лет. Качество двигателя, используемого для питания вентилятора, имеет значение. Если он хуже, вы можете ожидать, что воздуходувка выйдет из строя слишком рано.
Q6. Как понять, что двигатель вентилятора вышел из строя?
A. Проблемы с двигателями вентиляторов возникают, когда они перегорают или чрезмерно изнашиваются и не работают должным образом.Кроме того, если реле ослаблено или повреждено и влияет на электрическое соединение, подающее питание на двигатель. Если перегорел предохранитель или повреждены проводные соединения, двигатель не будет работать. Другие причины включают сломанное моторное колесо вентилятора или то, что называется вентилятором.
Общие признаки неисправности двигателя вентилятора включают следующие
- Слабый поток воздуха как для нагрева, так и для охлажденного воздуха, выходящего из вентиляционного отверстия
- Воздух не проходит через вентиляционные отверстия (сломан двигатель или неисправный модуль управления)
- Необычный шум вентилятора, такой как стук или скрип (изношенный двигатель или неисправные подшипники) )
- Двигатель вентилятора работает только на высокой скорости (поврежден резистор)
- Двигатель вентилятора работает только на низкой скорости (неисправен резистор или неисправен модуль управления)
Q7.Что заставляет двигатель вентилятора и вентилятор работать без остановки?
A. Если двигатель вентилятора остается включенным, когда он не должен, причина может быть электрической. Скорее всего у вас вышел из строя модуль управления. Модуль работает в электронном виде, и для его диагностики требуется специалист. Механик может помочь установить проблему и посоветовать, что делать. Если у вас есть знания и инструменты, вы можете проверить вентилятор и его проводку самостоятельно.
Q8. Можно ли отремонтировать неисправный двигатель вентилятора?
А. Некоторые детали электровентилятора и сопутствующие компоненты являются заменяемыми. Примеры включают резистор или модуль управления, колесо, предохранитель и реле. Для замены деталей не требуются специальные знания, а их установка занимает всего несколько минут. Если мусор забивает узел, его очистка помогает освободить движущиеся части. Плохие разъемы также можно исправить. Если воздуходувка служит вам годами, лучший вариант — заменить ее.
Q9. Сколько стоит замена двигателя вентилятора?
А. Цена двигателя вентилятора варьируется от 300 до 500 долларов США. Добавьте стоимость установки компонента, которая варьируется от 50 до 100 долларов. Таким образом, общая стоимость замены двигателя вентилятора может составлять от 350 до 600 долларов. Некоторые автовладельцы заменяют устройство самостоятельно. Задача довольно проста, особенно если вы разбираетесь в автомобильных деталях. Если нет, безопаснее и удобнее заменить его механиком.
Q10. Как выбрать двигатель вентилятора переменного тока для своего автомобиля?
А. В первую очередь необходимо убедиться, что двигатель вентилятора подходит для вашего автомобиля. Это означает использование информации о вашем автомобиле для поиска идеальной подгонки и предотвращения проблем с совместимостью. Вентиляторные двигатели при сборке для использования в определенных типах транспортных средств в зависимости от года выпуска и модели.
Что, если рассмотреть возможность модернизации двигателя вентилятора для работы в сложных климатических условиях? Можно заменить ваш текущий нагнетатель на лучшую модель, как правило, послепродажного типа. Если это так, подумайте о том, чтобы обратиться за помощью к такому эксперту, как механик.Вы не хотите в конечном итоге с неправильным типом воздуходувки.
Другие соображения включают цену и репутацию бренда. Некоторые воздуходувки стоят дорого, и вы можете поискать лучшие предложения. Если вы совершаете покупки в Интернете, небольшое дополнительное исследование может помочь вам сравнить цены и определить правильные бренды.
Заключение
Двигатель вентилятора переменного тока играет важную роль в поддержании работоспособности системы нагрева и охлаждения воздуха. К сожалению, многие люди не замечают его до тех пор, пока он не выйдет из строя и в салоне автомобиля не станет невыносимо холодно или жарко.Чтобы всегда обеспечивать работоспособность двигателя вентилятора, необходимо понимать, как он работает, и признаки неисправности. Таким образом, вы сможете своевременно принять меры и исправить то, что можно исправить. Вы также узнаете, когда вам нужен новый вентилятор и как купить подходящий для вашего автомобиля или грузовика.
Основные детали нагнетателя и нагнетателя
ГОВОРЯТ, что нет такой вещи, как мощность, прикручиваемая болтами. Позволю себе не согласиться. Воздуходувка — одна из лучших универсальных насадок с болтовым креплением, которые вы когда-либо хотели иметь.Это один из самых простых способов улучшить характеристики автомобиля. Помимо крутого фактора, есть три основных преимущества, и они начинают действовать в тот момент, когда вы поворачиваете ключ. Правильно настроенный продутый двигатель запустится мгновенно, как правило, до того, как двигатель сделает один полный оборот. Это связано с тем, что воздуходувка нагнетает топливно-воздушную смесь прямо в цилиндр, а не ждет, пока поршень опустится в отверстие, чтобы всосать смесь.
Включите передачу и ослабьте педаль громкости, и следующее, что вы заметите, это резкое увеличение гула на низах.Очевидно, что чем больше овердрайв на воздуходувке, тем лучше первоначальный отклик педали. Наконец, нажмите на педаль громкости, и вы увидите, о чем все эти «о-о-о-о». Воздуходувки производят мощность и намного больше крутящего момента, чем стандартный двигатель.
Количество дополнительных лошадиных сил действительно зависит от того, на что похож ваш двигатель. На Chev 350 Weiand оценивает дополнительные 100-120 л.с. с одним из своих маломощных нагнетателей на штатном двигателе. Добавьте кулачок с мягким нагнетателем (что-то со 112 лепестками в центре) и карбюратор большего размера, и вы можете ожидать, что типичный смолл-блок будет производить около 400 пони.
Добавьте к этой комбинации приличный набор головок, и вы получите солидные 450-475 л.с.
Самый большой прирост действительно будет в крутящем моменте. Воздуходувки превращают стритеры в измельчители шин — двигатель мощностью 280 футов-фунтов обычно может подскочить до 450 футов-фунтов при продувке, и это с небольшим воздуходувкой с наддувом от шести до семи фунтов. Большие воздуходувки, такие как 6/71, могут разогнать тот же двигатель до более чем 500 футов-фунтов.
Подкапотные воздуходувки (низкочастотные, такие как Weiand 142 и 144, а также B&M 174) обычно лучше подходят для уличных автомобилей, поскольку они развивают наддув ниже в диапазоне оборотов, чем воздуходувки большой мощности.Большие воздуходувки повышают производительность на средних и высоких частотах.
Поскольку нагнетатели подают воздушно-топливную смесь в двигатель, они хорошо подходят для стандартных двигателей — при условии, что вы не жадничаете с тем, какой наддув вы хотите запустить или как сильно вы хотите увеличить обороты двигателя.
Головки серийного производства могут быть ужасно астматическими, поэтому воздуходувка повышает производительность стандартного двигателя. Стандартные двигатели обычно оснащены литым коленчатым валом, крышками коренных клапанов с двумя болтами, литыми поршнями и небольшими распределительными валами, поэтому попытка придать им более шести фунтов наддува в конечном итоге приведет к детонации и отказу двигателя.
Помимо проблем, связанных с попытками заставить стандартные компоненты двигателя справиться с более чем шестью фунтами наддува, заводские топливные системы и системы зажигания редко рассчитаны на большее, чем это, и двумя главными причинами перегоревших двигателей являются чрезмерное время и неподходящее топливо. системы.
Одним из наиболее важных аспектов настройки любого нагнетателя является выбор карбюратора. Слишком мало топлива может мгновенно вывести из строя ваш двигатель. Углеводы Blower специально разработаны для этой работы. Попытка запустить воздуходувку без карбюраторов с наддувом просто напрашивается на неприятности.Ссылка на наддув — это, по сути, способ обеспечить добавление достаточного количества топлива для большего количества воздуха, нагнетаемого нагнетателем, чтобы предотвратить работу двигателя на обедненной смеси.
Есть несколько индикаторов работы двигателя на обедненной смеси. Первый и очевидный — это обратная реакция на углеводы при ускорении. Другие включают светящиеся красные заголовки или рывки двигателя при ускорении.
Лучший способ проверить топливную смесь — проверить свечи зажигания. Это звучит старомодно, но это очень эффективный способ проверить настройку вашего двигателя.Вы хотите увидеть цвет от среднего до темно-коричневого, а не белый или бледно-пепельный цвет, который указывает на обедненную топливную смесь. Карбюраторы должны быть привязаны к наддуву, чтобы в двигатель подавалось соответствующее количество топлива, чтобы соответствовать наддуву вентилятора по мере того, как ваш двигатель развивает мощность. Попытка настроить карбюратор без привязки к наддуву сложна и в лучшем случае приведет к плохой экономичности и управляемости, а в большинстве случаев это убьет ваш двигатель.
Вы можете купить карбюратор с вентилятором у местного дилера Holley или заказать модификацию своего стандартного карбюратора одним из многих специалистов по карбюратору в Австралии.
Таким образом, вы можете видеть, что воздуходувка действительно является прямым путем к увеличению мощности, но есть ловушки для неосторожных.
