Mekaniska fläktar. Vad är

I processen för bilproduktion tänker ingenjörer inte bara på införandet av den senaste tekniken, modernt utseende och förstklassig säkerhet. Idag försöker fordonsförbränningsmotorer göra mindre och få mer effektivitet. Införandet av en mekanisk kompressor är ett av dessa sätt - att "pressa ut" det maximala, även från en liten 3-cylindrig motor.

Vad är en mekanisk kompressor, hur den är arrangerad och fungerar, vilka är dess fördelar och nackdelar - låt oss prata om detta senare.

Vad är en mekanisk kompressor

En mekanisk fläkt är en anordning som med våld levererar luft under högt tryck för att öka massan av bränsle-luftblandningen. Kompressorn drivs genom rotation av vevaxelns remskiva, som regel kommuniceras enheten via ett rem. Tvingad luftkompression med en mekanisk turboladdare ger ytterligare 30-50% av märkeffekten (utan kompressor).

Hur mekaniskt tryck fungerar

Oavsett typ av design är alla fläktar konstruerade för att komprimera luft. Drivkompressorn börjar gå så snart motorn startar. Vevaxeln, genom en remskiva, överför vridmoment till kompressorn, och som i sin tur, genom att rotera knivarna eller rotorerna, komprimerar inloppsluften, förser den med kraft till motorcylindrarna. Förresten är kompressorns driftshastighet många gånger högre än hastigheten på vevaxeln för förbränningsmotorn. Trycket som genereras av kompressorn kan vara internt (skapas i själva enheten) och externt (tryck skapas i utloppsledningen).

Mekanisk tryckanordning

Ett typiskt fläktdrivsystem består av följande:

• direkt kompressorn;
• gasreglage;
• bypassventil med spjäll;
• luftfilter;
• Trycksensor;
• en insugsgrenrörslufttemperaturgivare och en absolut tryckgivare.

Förresten, för kompressorer vars driftstryck inte överstiger 0,5 bar, krävs inte installation av en intercooler - det räcker för att förbättra standardkylsystemet och ge ett kallt inlopp i designen.

Luftfläkten styrs av gasläget. När motorn går på tomgång finns det en möjlighet till övertryck i insugssystemet, vilket snart kommer att leda till ett kompressorfel, så här finns ett bypassspjäll. En del av denna luft strömmar tillbaka till kompressorn.

Om systemet är utrustat med en intercooler, kommer graden av luftkompression att vara högre på grund av en minskning av dess temperatur med 10-15 grader. Ju lägre insugningslufttemperatur, desto bättre sker förbränningsprocessen, förekomsten av detonation är utesluten, motorn kommer att fungera mer stabilt. 

Mekaniska typer av tryckdrivning

Under årtiondena av en mekanisk kompressor har biltillverkare använt olika typer av drivenheter, nämligen:

• direkt drivning - direkt från styvt ingrepp med vevaxelns fläns;
• bälte. Den vanligaste typen. Kuggremmar, släta remmar och ribbband kan användas. Frekvensomriktaren noteras med snabbt bältesförslitning, liksom sannolikheten för att halka, särskilt på en kall motor;
• kedja - liknar ett bälte, men har nackdelen med ökat ljud;
• redskap - det finns också överdrivet ljud och stora dimensioner av strukturen.

Centrifugalkompressor

Typer av mekaniska kompressorer

Varje typ av fläktar har en individuell prestandaegenskap, och det finns tre typer av dem:

• centrifugalkompressor. Den vanligaste typen, som ser väldigt lik ut en avgasturboladdare (snigel). Den använder ett pumphjul, vars rotationshastighet når 60 000 rpm. Luft kommer in i den centrala delen av kompressorn med hög hastighet och lågt tryck, och vid utloppet är bilden omvänd - luft tillförs cylindrarna med högt tryck, men med låg hastighet. I moderna bilar används denna typ av kompressor tillsammans med en turboladdare för att undvika turbofördröjning. Vid låga hastigheter och transienta förhållanden kommer driv-”snigeln” att tillföra tryckluft stabilt;
• skruva. De viktigaste strukturella elementen är två koniska skruvar (skruvar) installerade parallellt. Luft, som kommer in i kompressorn, passerar först genom den breda delen, sedan komprimeras den på grund av rotationen av två skruvar som vrids inåt. De är huvudsakligen installerade på dyra bilar, och priset på en sådan kompressor i sig är avsevärt - komplexiteten i designen och effektiviteten påverkar;
• cam (rötter). Det är en av de första mekaniska kompressorerna som installeras på fordonsmotorer. Rötter är ett par rotorer med en komplex profilsektion. Under drift rör sig luft mellan kammarna och husväggen och komprimeras därmed. Den största nackdelen är bildandet av överdrivet tryck, därför ger konstruktionen en elektromagnetisk koppling för styrning av kompressorn eller en bypassventil.

Skruvkompressor

Mekaniska kompressorer finns på maskiner från välkända tillverkare: Audi, Mercedes-Benz, Cadillac och andra. De är installerade på motorer med hög volym eller i en liten bil tillsammans med en turbin som drivs av gasenergi.

Kompressorrötter

Fördelar och nackdelar med en mekanisk kompressorkrets

När det gäller nackdelarna:

• körning av kompressorn med hjälp av en drivning från vevaxeln, därigenom tar laddaren bort en del av kraften, även om den med framgång kompenserar för den;
• hög ljudnivå, särskilt vid medelhöga och höga hastigheter;
• vid ett nominellt tryck över 5 bar är det nödvändigt att ändra motorns utformning (installera starka kolvar med vevstänger, minska kompressionsförhållandet genom att installera en tjock topplockpackning, montera en intercooler);
• dålig kvalitet på icke-standardiserade centrifugalkompressorer.

Förtjänsten:

• stabilt vridmoment redan från tomgång;
• förmågan att köra bilen utan att behöva öka motorhastigheten över genomsnittet;
• stabilt arbete i hög hastighet;
• relativt en turboladdare är fläktarna billigare och lättare att underhålla, och det finns inget behov av att omforma oljesystemet för att leverera olja till kompressorn.

Frågor och svar:

Hur fungerar en mekanisk fläkt? Fläkthuset har en diffusor. När pumphjulet roterar sugs luft in och riktas mot diffusorn. Därifrån kommer den in i håligheten som förbrukar denna luft.

Vad är en mekanisk fläkt avsedd för och hur fungerar den? Denna mekaniska enhet komprimerar gasen utan att kyla den. Beroende på typen av fläkt (utformningen av gasuppsamlingsmekanismen) kan den skapa ett gastryck över 15 kPa.

Vad finns det för slags fläktar? De vanligaste fläktarna är centrifugaler. Det finns även skruv, kam och vridkolv. Var och en av dem har sina egna särdrag i arbetet och det genererade trycket.