Нагнетатель воздуха улитка
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Нагнетатель воздуха улитка

drbroman › Блог › Механический нагнетатель. Устройство и принцип действия.

Лет семь назад я написал на ресурсе mcautotuner ряд статей для любителей “дунуть”) Отзывы очень приятные, думаю что весьма актуально будет выложить статьи на нашем любимом Драйв2.

Механический нагнетатель. Устройство и принцип действия.

Перед тем как приступить к чтению этой статьи, советую вам ознакомиться с материалом Турбина. Устройство и принцип действия.

Механизм, о котором пойдет речь в этой статье, известен нам как Механический нагнетатель, Supercharger, Kompressor. За этими названиями скрывается устройство, повышающее мощность двигателя за счет нагнетания в цилиндры воздуха под давлением, превышающем атмосферное.

Основным отличием данной системы от турбонаддува является то, что для привода компрессора используется не бесплатная энергия выхлопных газов, а часть энергии, производимой двигателем.

Отсюда все плюсы и минусы механических нагнетателей, к которым с одной стороны можно отнести мгновенный отклик на нажатие педали газа (компрессор всегда готов к своей работе, нет необходимости ждать пока он раскрутится и выйдет на свои рабочие обороты), отличную тягу на низах, а с другой стороны — повышенный расход топлива и меньшая итоговая мощность при том-же давлении наддува, нежели у систем с турбонаддувом.

Виды механических нагнетателей

В отличие от турбокомпрессора, в простонародье прозванного “улиткой” и имеющего лишь такой форм-фактор, механические нагнетатели бывают нескольких типов.

Роторный нагнетатель Roots

Этот самый древний и самый простой тип нагнетателей, обязан своим появлением американцам — братьям Филандер и Фрэнсис Рутс, еще в 1860 (!) году запатентовавшим этот роторный вид нагнетателя. Примечательно, что первоначально этот механизм использовался исключительно для вентиляции промышленных помещений и шахт, и лишь в 1885 году всем известный Готтлиб Даймлер получил свой патент на нагнетатель, работающий по принципу нагнетателя братьев Рутс. В 1900 году увидел свет первый серийный автомобиль марки Daimler-Benz, оснащенный первым механическим нагнетателем типа Рутс.

В 1949 году другой американский изобретатель, Итон, улучшил конструкцию нагнетателя — прямозубые шестерни уступили место косозубым роторам и воздух начал перемещаться не поперек их осей вращения а вдоль. Но как и до модернизации, основным принципом работы нагнетателей типа Roots стала простая перекачка воздуха в другой объем, без сжатия воздуха внутри механизма, так что роторный нагнетатель Roots это объемный нагнетатель. а не компрессор.

У этого вида нагнетателей есть ощутимые недостатки. С ростом оборотов двигателя и соответственно, скорости вращения роторов, нагнетатель начинает накачивать воздух слишком интенсивно и воздух начинает проникать обратно в нагнетатель. Таким образом, с определенного уровня оборотов, нагнетатель Рутс начинает потреблять мощности двигателя больше чем способен дать в ответ. В добавок, из-за несовершенной формы роторов, воздух подается неравномерно, прерывистыми качками, тем самым понижая КПД нагнетателя.

Однако есть и неоспоримые достоинства. Нагнетатели данного типа, в отличие от центробежных, начинают свою работу уже при низких оборотах и продолжают, без потери эффективности, нагнетать воздух в цилиндры. Этим качеством обусловлена любовь спортсменов — дрэгстеров и роддеров по всему миру к этим, самым простым нагнетателям.

Винтовой (спиральный) компрессор Lysholm

Внешне компрессор типа Lysholm очень похож на нагнетатель Roots, однако существенно отличается от него конструктивно. Внутри те же два ротора, однако их формы заострены елочкой, а сами они похожи на сверла. Поэтому компрессор и называется винтовой (спиральный). При вращении роторов воздух проникающий в нагнетатель не просто перекачивается в другой объем, а сжимается, следовательно, в отличие от нагнетателей Roots, воздух с ростом оборотов вытесняться обратно в нагнетатель не будет. Отсюда — отличный стабильный КПД в широчайшем диапазоне оборотов.

Однако и у этого совершенного агрегата есть минусы. Самый главный из них — очень высокая себестоимость и цена, делающая этот агрегат труднодоступным. Ну и конечно чуда не произошло — компрессор типа Lysholm все так-же потребляет мощность двигателя, ведь он приводится так-же — ремнем от шкива коленвала.

Для более наглядного представления о компрессоре Лисхольм, давайте разберем один =)

компрессор Lysholm в сравнении с нагнетателем Eaton типа Roots

Самодельный кулер для дымогенератора

В Instagram и Youtube множество роликов, подробно описывающих процедуру изготовления самодельной коптильни вместе с дымогенераторам. В этих видео меньше внимания уделено вентиляторам, которые имеют немаловажное значение для эффективного функционирования. Чтобы сделать кулер для дымогенератора своими руками, потребуется минимум времени и деталей. Большинство комплектующих элементов можно найти в специализированных магазинах или заказать онлайн, к примеру, на Aliexpress.

Принцип работы дымогенератора с компрессором

Генерирующее дым устройство располагается вдали от коптильной емкости и соединено с ней дымоходом. В результате тления древесного топлива вырабатывается дым. Чтобы обеспечить эффективную выработку дыма, а также его быстрое передвижение в камеру и равномерное заполнение ее по всему объему, используют нагнетатель. Он подает воздух, который разрежает дым в эжекторе и способствует его перемещению в емкость с продуктами по дымоводу.

Основные требования к компрессору

Чтобы аппарат выполнял свои функции должным образом, следует учитывать следующие требования к вентилятору:

  • непрерывная работа в течение 7-8 часов и более.
  • потребление небольшого количества электричества.
  • наличие регулятора интенсивности работы;
  • неприхотливость в ремонте и обслуживании;
  • невысокая цена.

На зарубежных сайтах, таких как алиэкспресс, можно отыскать целые установки, но стоимость их внушительна. Альтернативой считается приобретение отдельных деталей и сборка самодельного кулера для дымогенератора.

Несмотря на большое количество требований, в любом интренет-магазине ЭТМ, к примеру, онлайн на coptico можно приобрести вентиляторный блок, дымогенератор и другие комплектующие. Менеджер сможет ответить на все вопросы и подобрать оптимальную по параметрам модель.

Из чего можно и как сделать компрессор для коптильни своими руками

Вентилятор улитка для дымогенератора, собранный своими руками, – это эффективный и экономичный вариант. Соорудить такой аппарат можно, используя простые подручные средства. В качестве основного элемента может быть взят компьютерный кулер или компрессор от холодильника или авто. Даже с помощью изготовленного своими руками вентилятора улитки для дымогенератора коптильный аппарат будет обладать необходимой мощностью для проведения эффективного копчения.

Из вентилятора для ванной комнаты

Простой вариант улитки – из вентилятора для ванной или форточной вытяжки. В этом случае устройство врезается в пластиковую емкость и герметизируется. С другой стороны организовывается выход для подсоединения нагнетателя к эжектору. При включении такого вентилятора в сеть создаются необходимые условия для движения дыма в коптилку. Если возникают вопросы с регулировкой, то можно приобрести онлайн готовый регулятор, с помощью которого легко управлять интенсивностью нагнетания воздуха.

Из кулера ПК

Вентилятор улитка из кулера от компьютера – самый распространенный вариант для сборки своими руками. Деталь находится в свободном доступе. Питаться может от USB нагнетатель воздуха или от PowerBank. Делается вентилятор для дымогенератора из кулера для дымогенератора своими руками по следующей схеме:

  1. В пластиковой бутылке или канистре проделывается отверстие, равное по размерам кулеру. Это важно, чтобы добиться полной герметичности. Удобно делать это электролобзиком.
  2. Кулер вставляется в отверстие и фиксируется на клей или болты.
  3. В крышке проделывается отверстие, куда крепится фитинг.
  4. К переходнику присоединяется патрубок, к которому крепится гибкая трубка, ведущая к дымогенератору.
  5. Проводится полная герметизация всех соединений.

После сборки устройство подключается к источнику питания и вводится в эксплуатацию. Правильно собранный своими руками вентилятор улитка будет обладать достаточной мощностью для проведения копчения в домашних условиях.

Из аквариумного компрессора

Плюс применения аквариумного компрессора в том, что в нем в большинстве моделей есть готовая система регулировки интенсивности подачи воздуха. Для изготовления вентилятора подойдет только активный агрегат, погружной с этой целью не применяют. Из нагнетателя выходит трубка, которую необходимо соединить с дымогенератором через штуцер. Если трубки две, то их необходимо предварительно соединить. Перегонка дыма начнется сразу после включения аппарат в сеть.

Из компрессора от холодильника

От холодильника компрессор также может применяться в домашней коптильне. Своими руками дополнительно изготавливается сборник, в котором будет накапливаться воздух. Это позволит агрегату на время отключаться, чтобы избежать перегрева. Как только запасы начнут заканчиваться, устройство включится снова. Чтобы добиться такой функциональности, на устройстве устанавливается реле давления, которое будет реагировать на изменение показателей, включением или выключением вентилятора.

Читать еще:  Теплообменник для дизельного топлива

Из автокомпрессора

Автомобильные компрессоры также применяют для подобных целей. Это могут быть устройства от любых авто: Эталон, Tata и др. Им также свойственен перегрев, поэтому подключение проводится по аналогичной схеме с компрессором от холодильника. Если правильно установить прессостат, то аппарат осуществит самостоятельное включение и выключение, обеспечит при этом бесперебойную подачу воздуха в течение 24 часов.

Как правильно отрегулировать обороты кулера

Резистор переменного сопротивления – лучший способ регулировать обороты кулера, следовательно, влиять на интенсивность подачи воздуха. Подключается он к системе питания. Приобрести такой аппарат можно в любой специализированной точке продаж. В некоторых вентиляторах предусмотрена широтно-импульсная модуляция. Это более сложный механизм, но справится с ним при наличии элементарных навыков возможно. В любом случае самый простой резистор справится с задачей регулировки оборотов.

Примеры изготовления компрессора для дымогенератора своими руками

Собирая вентилятор улитку своими руками, важно правильно подобрать емкость и основной элемент, поскольку неправильная мощность или маленький объем канистры или бутылки приведут к сбою в функционировании и потребности в замене деталей.

В любом случае алгоритм действий аналогичен:

  1. В дне емкости делается отверстие, куда крепится вентилятор.
  2. В крышке делается другое отверстие, через которое прибор подсоединяется к дымогенератору.

При этом при работе с разными емкостями имеются и особенности.

Из пластиковой бутылки

Возможно использовать бутылки для вентилятора улитки от 2 л., но оптимальный объем – 10 л. С такой емкостью удобнее работать, и функциональные возможности ее больше.

Изготавливая своими руками вентилятор, следует позаботиться о герметизации всех соединений и прочных креплениях, поэтому для работы потребуется клеевой пистолет, метизы, а также прорезиненные прокладки для эффективной фиксации.

Из пластиковой или металлической канистры

Использование канистр при изготовлении своими руками нагнетателя усложняется необходимостью установки приспособления для регулировки оборотов. Резистор подсоединяется с помощью паяльника к блоку питания. Также для фиксации трубок из нержавейки или полипропилена лучше применить газовый ключ, что сделает крепления более надежным.

Собранный своими руками вентилятор улитка, порадует любителей домашних копченостей эффективностью работы и качеством копчения.

Продукты, приготовленные методом холодного копчения, порадуют даже изысканных гурманов, предпочитающих еду из дорогих ресторанов типа sous vide. Еда из домашней коптилки будет такой сочной, красивой и полезной, что не оставит равнодушным никого.

Улитка вентиляционная: особенности вытяжного центробежного вентилятора

Центробежный вентилятор улитка сочетает в себе надежность конструкции, отличные показатели мощности и простоту эксплуатации. Основное назначение нагнетателя заключается в перемещении больших воздушных масс и организации системы дымоудаления. Используются такие вентиляторы в сушильных камерах, при обдувке станков, в покрасочных цехах и промышленных установках вентиляции зданий.

Центробежные вентиляторы отличаются великолепной эффективностью, которая достигается за счёт быстрого вращения радиального колеса с многочисленными лопатками. Рабочий элемент находится в спиральной камере, что позволяет обеспечить максимально возможную эффективность нагнетания воздуха. Лопасти на колесе выполняются изогнутыми, прямыми или в виде крыла птицы. Соответственно, различаются размеры оборудования, его производительность и назначение.

В зависимости от показателей давления потока воздуха принято выделять три класса центробежных вентиляторов:

  • низкого давления;
  • средней мощности;
  • сверхмощные установки.

Показатель давления может варьироваться в диапазоне 0,1—12 кПа. Производительность оборудования будет зависеть от профиля и количества лопаток, а также от используемого электродвигателя, который отвечает за вращение рабочего элемента. В продаже можно найти как полностью механические аппараты, так и установки, которые управляются автоматикой и имеют расширенную функциональность.

Все используемые сегодня кулеры улитка могут работать как на вдувание, так и на удаление воздуха из помещения. Чтобы изменить направление вращения рабочего колеса, меняются местами фазы тока у клемм электродвигателя. Делается это с помощью соответствующего тумблера переключателя на блоке управления устройством. Отдельные модели вентиляционного оборудования имеют возможность изменения частоты вращения, что позволяет регулировать производительность нагнетателей.

Центробежные вентиляторы, предназначенные для перемещения воздуха и смеси газов, выполняются из прочных материалов, позволяющих выдерживать агрегату повышенные температуры. Конструкция состоит из вращающегося колеса с закрепленными на нем лопастями. Рабочая деталь соединена с валом электродвигателя, отвечающего за вращение и нагнетание воздуха. Принцип действия вытяжки следующий:

  1. 1. Воздух засасывается внутрь корпуса ротором через входное отверстие.
  2. 2. Воздушные массы получают вращательное движение.
  3. 3. За счёт центробежной силы, созданной вращающимися лопатками, воздух под высоким давлением нагнетается к расположенному в спиральном кожухе выходному отверстию.

Специальная конструкция вентилятора позволяет даже при малой мощности электродвигателей обеспечить высокое давление и отличные показатели производительности. Благодаря компактным размерам нагнетатели могут использоваться в бытовых системах вентиляции и дымоудаления.

Улитка вентиляционная сочетает надежность конструкции и великолепную эффективность. К преимуществам оборудования этого типа можно отнести:

  • доступную стоимость;
  • простоту эксплуатации, обслуживания и ремонта;
  • надежность и износоустойчивость;
  • производительность.

Из недостатков выделяют сложности с регулировкой мощности и частоты вращения. Такие особенности эксплуатации характерны для вентиляторов, оснащенных асинхронным двигателем. При необходимости изменения частоты вращения следует приобретать установки с расширенной автоматикой управления, что приводит к увеличению стоимости оборудования.

Назначение и показатели мощности устройства будут во многом зависеть от материала, из которого изготовлен кулер. Промышленная улитка для вентиляции выполняется из стали и других сверхпрочных сплавов с учетом степени агрессивности среды применения. Модели вентиляторов, предназначенные для эксплуатации с неагрессивными смесями газов и кислородом, могут изготавливаться из углеродистой и оцинкованной стали.

Когда устройство используется для перемещения агрессивных газовых смесей и кислот, необходимо выбирать химически устойчивые стали, что позволяет обеспечить надежность и беспроблемность эксплуатации техники.

Стандартные модификации вытяжных вентиляторов предназначены для использования с воздушными массами и газами, температура которых не превышает 90 °C. В продаже можно найти узкоспециализированные модели, применяемые для работы с газами температурой до 200 °C. Такие агрегаты выполнены из специальной жаропрочной стали, которая отличается устойчивостью к воздействию кислот.

Существует также взрывозащищенный вариант вытяжки, выполненный из алюминиевых, медных сплавов и других пластичных металлов. В таких улитках используется специальный электропровод, который исключает искрение, являющееся основной причиной взрывов и возгораний.

При необходимости использования центробежных вентиляторов в условиях повышенной влажности применяют модификации, защищенные от коррозионных процессов. Изготавливается корпус улитки из специальной оцинкованной стали, а наличие прорезиненных прокладок позволяет исключить проникновение влаги внутрь защищенного корпуса, где располагаются электромотор и управляющая автоматика.

Если технологический процесс подразумевает активное пылеобразование и наличие в воздухе опилок и прочих механических смесей, то использовать стандартные модификации радиальных вентиляторов не представляется возможным. Необходимо выбирать специальные пылезащищенные установки, которые не имеют на рабочем колесе дополнительного переднего диска, а количество лопаток на валу у них достигает 6—8 штук.

Также особенностью оборудования этого типа является наличие большого зазора между всасывающим отверстием и рабочим колесом. Такая конструкция позволяет справляться с пылью, не снижая при этом коэффициент полезного действия оборудования.

Самодельный кулер для дымогенератора

В Instagram и Youtube множество роликов, подробно описывающих процедуру изготовления самодельной коптильни вместе с дымогенераторам. В этих видео меньше внимания уделено вентиляторам, которые имеют немаловажное значение для эффективного функционирования. Чтобы сделать кулер для дымогенератора своими руками, потребуется минимум времени и деталей. Большинство комплектующих элементов можно найти в специализированных магазинах или заказать онлайн, к примеру, на Aliexpress.

Принцип работы дымогенератора с компрессором

Генерирующее дым устройство располагается вдали от коптильной емкости и соединено с ней дымоходом. В результате тления древесного топлива вырабатывается дым. Чтобы обеспечить эффективную выработку дыма, а также его быстрое передвижение в камеру и равномерное заполнение ее по всему объему, используют нагнетатель. Он подает воздух, который разрежает дым в эжекторе и способствует его перемещению в емкость с продуктами по дымоводу.

Основные требования к компрессору

Чтобы аппарат выполнял свои функции должным образом, следует учитывать следующие требования к вентилятору:

  • непрерывная работа в течение 7-8 часов и более.
  • потребление небольшого количества электричества.
  • наличие регулятора интенсивности работы;
  • неприхотливость в ремонте и обслуживании;
  • невысокая цена.

На зарубежных сайтах, таких как алиэкспресс, можно отыскать целые установки, но стоимость их внушительна. Альтернативой считается приобретение отдельных деталей и сборка самодельного кулера для дымогенератора.

Несмотря на большое количество требований, в любом интренет-магазине ЭТМ, к примеру, онлайн на coptico можно приобрести вентиляторный блок, дымогенератор и другие комплектующие. Менеджер сможет ответить на все вопросы и подобрать оптимальную по параметрам модель.

Читать еще:  Land rover 2017 sport

Из чего можно и как сделать компрессор для коптильни своими руками

Вентилятор улитка для дымогенератора, собранный своими руками, – это эффективный и экономичный вариант. Соорудить такой аппарат можно, используя простые подручные средства. В качестве основного элемента может быть взят компьютерный кулер или компрессор от холодильника или авто. Даже с помощью изготовленного своими руками вентилятора улитки для дымогенератора коптильный аппарат будет обладать необходимой мощностью для проведения эффективного копчения.

Из вентилятора для ванной комнаты

Простой вариант улитки – из вентилятора для ванной или форточной вытяжки. В этом случае устройство врезается в пластиковую емкость и герметизируется. С другой стороны организовывается выход для подсоединения нагнетателя к эжектору. При включении такого вентилятора в сеть создаются необходимые условия для движения дыма в коптилку. Если возникают вопросы с регулировкой, то можно приобрести онлайн готовый регулятор, с помощью которого легко управлять интенсивностью нагнетания воздуха.

Из кулера ПК

Вентилятор улитка из кулера от компьютера – самый распространенный вариант для сборки своими руками. Деталь находится в свободном доступе. Питаться может от USB нагнетатель воздуха или от PowerBank. Делается вентилятор для дымогенератора из кулера для дымогенератора своими руками по следующей схеме:

  1. В пластиковой бутылке или канистре проделывается отверстие, равное по размерам кулеру. Это важно, чтобы добиться полной герметичности. Удобно делать это электролобзиком.
  2. Кулер вставляется в отверстие и фиксируется на клей или болты.
  3. В крышке проделывается отверстие, куда крепится фитинг.
  4. К переходнику присоединяется патрубок, к которому крепится гибкая трубка, ведущая к дымогенератору.
  5. Проводится полная герметизация всех соединений.

После сборки устройство подключается к источнику питания и вводится в эксплуатацию. Правильно собранный своими руками вентилятор улитка будет обладать достаточной мощностью для проведения копчения в домашних условиях.

Из аквариумного компрессора

Плюс применения аквариумного компрессора в том, что в нем в большинстве моделей есть готовая система регулировки интенсивности подачи воздуха. Для изготовления вентилятора подойдет только активный агрегат, погружной с этой целью не применяют. Из нагнетателя выходит трубка, которую необходимо соединить с дымогенератором через штуцер. Если трубки две, то их необходимо предварительно соединить. Перегонка дыма начнется сразу после включения аппарат в сеть.

Из компрессора от холодильника

От холодильника компрессор также может применяться в домашней коптильне. Своими руками дополнительно изготавливается сборник, в котором будет накапливаться воздух. Это позволит агрегату на время отключаться, чтобы избежать перегрева. Как только запасы начнут заканчиваться, устройство включится снова. Чтобы добиться такой функциональности, на устройстве устанавливается реле давления, которое будет реагировать на изменение показателей, включением или выключением вентилятора.

Из автокомпрессора

Автомобильные компрессоры также применяют для подобных целей. Это могут быть устройства от любых авто: Эталон, Tata и др. Им также свойственен перегрев, поэтому подключение проводится по аналогичной схеме с компрессором от холодильника. Если правильно установить прессостат, то аппарат осуществит самостоятельное включение и выключение, обеспечит при этом бесперебойную подачу воздуха в течение 24 часов.

Как правильно отрегулировать обороты кулера

Резистор переменного сопротивления – лучший способ регулировать обороты кулера, следовательно, влиять на интенсивность подачи воздуха. Подключается он к системе питания. Приобрести такой аппарат можно в любой специализированной точке продаж. В некоторых вентиляторах предусмотрена широтно-импульсная модуляция. Это более сложный механизм, но справится с ним при наличии элементарных навыков возможно. В любом случае самый простой резистор справится с задачей регулировки оборотов.

Примеры изготовления компрессора для дымогенератора своими руками

Собирая вентилятор улитку своими руками, важно правильно подобрать емкость и основной элемент, поскольку неправильная мощность или маленький объем канистры или бутылки приведут к сбою в функционировании и потребности в замене деталей.

В любом случае алгоритм действий аналогичен:

  1. В дне емкости делается отверстие, куда крепится вентилятор.
  2. В крышке делается другое отверстие, через которое прибор подсоединяется к дымогенератору.

При этом при работе с разными емкостями имеются и особенности.

Из пластиковой бутылки

Возможно использовать бутылки для вентилятора улитки от 2 л., но оптимальный объем – 10 л. С такой емкостью удобнее работать, и функциональные возможности ее больше.

Изготавливая своими руками вентилятор, следует позаботиться о герметизации всех соединений и прочных креплениях, поэтому для работы потребуется клеевой пистолет, метизы, а также прорезиненные прокладки для эффективной фиксации.

Из пластиковой или металлической канистры

Использование канистр при изготовлении своими руками нагнетателя усложняется необходимостью установки приспособления для регулировки оборотов. Резистор подсоединяется с помощью паяльника к блоку питания. Также для фиксации трубок из нержавейки или полипропилена лучше применить газовый ключ, что сделает крепления более надежным.

Собранный своими руками вентилятор улитка, порадует любителей домашних копченостей эффективностью работы и качеством копчения.

Продукты, приготовленные методом холодного копчения, порадуют даже изысканных гурманов, предпочитающих еду из дорогих ресторанов типа sous vide. Еда из домашней коптилки будет такой сочной, красивой и полезной, что не оставит равнодушным никого.

drbroman › Блог › Механический нагнетатель. Устройство и принцип действия.

Лет семь назад я написал на ресурсе mcautotuner ряд статей для любителей “дунуть”) Отзывы очень приятные, думаю что весьма актуально будет выложить статьи на нашем любимом Драйв2.

Механический нагнетатель. Устройство и принцип действия.

Перед тем как приступить к чтению этой статьи, советую вам ознакомиться с материалом Турбина. Устройство и принцип действия.

Механизм, о котором пойдет речь в этой статье, известен нам как Механический нагнетатель, Supercharger, Kompressor. За этими названиями скрывается устройство, повышающее мощность двигателя за счет нагнетания в цилиндры воздуха под давлением, превышающем атмосферное.

Основным отличием данной системы от турбонаддува является то, что для привода компрессора используется не бесплатная энергия выхлопных газов, а часть энергии, производимой двигателем.

Отсюда все плюсы и минусы механических нагнетателей, к которым с одной стороны можно отнести мгновенный отклик на нажатие педали газа (компрессор всегда готов к своей работе, нет необходимости ждать пока он раскрутится и выйдет на свои рабочие обороты), отличную тягу на низах, а с другой стороны — повышенный расход топлива и меньшая итоговая мощность при том-же давлении наддува, нежели у систем с турбонаддувом.

Виды механических нагнетателей

В отличие от турбокомпрессора, в простонародье прозванного “улиткой” и имеющего лишь такой форм-фактор, механические нагнетатели бывают нескольких типов.

Роторный нагнетатель Roots

Этот самый древний и самый простой тип нагнетателей, обязан своим появлением американцам — братьям Филандер и Фрэнсис Рутс, еще в 1860 (!) году запатентовавшим этот роторный вид нагнетателя. Примечательно, что первоначально этот механизм использовался исключительно для вентиляции промышленных помещений и шахт, и лишь в 1885 году всем известный Готтлиб Даймлер получил свой патент на нагнетатель, работающий по принципу нагнетателя братьев Рутс. В 1900 году увидел свет первый серийный автомобиль марки Daimler-Benz, оснащенный первым механическим нагнетателем типа Рутс.

В 1949 году другой американский изобретатель, Итон, улучшил конструкцию нагнетателя — прямозубые шестерни уступили место косозубым роторам и воздух начал перемещаться не поперек их осей вращения а вдоль. Но как и до модернизации, основным принципом работы нагнетателей типа Roots стала простая перекачка воздуха в другой объем, без сжатия воздуха внутри механизма, так что роторный нагнетатель Roots это объемный нагнетатель. а не компрессор.

У этого вида нагнетателей есть ощутимые недостатки. С ростом оборотов двигателя и соответственно, скорости вращения роторов, нагнетатель начинает накачивать воздух слишком интенсивно и воздух начинает проникать обратно в нагнетатель. Таким образом, с определенного уровня оборотов, нагнетатель Рутс начинает потреблять мощности двигателя больше чем способен дать в ответ. В добавок, из-за несовершенной формы роторов, воздух подается неравномерно, прерывистыми качками, тем самым понижая КПД нагнетателя.

Однако есть и неоспоримые достоинства. Нагнетатели данного типа, в отличие от центробежных, начинают свою работу уже при низких оборотах и продолжают, без потери эффективности, нагнетать воздух в цилиндры. Этим качеством обусловлена любовь спортсменов — дрэгстеров и роддеров по всему миру к этим, самым простым нагнетателям.

Винтовой (спиральный) компрессор Lysholm

Внешне компрессор типа Lysholm очень похож на нагнетатель Roots, однако существенно отличается от него конструктивно. Внутри те же два ротора, однако их формы заострены елочкой, а сами они похожи на сверла. Поэтому компрессор и называется винтовой (спиральный). При вращении роторов воздух проникающий в нагнетатель не просто перекачивается в другой объем, а сжимается, следовательно, в отличие от нагнетателей Roots, воздух с ростом оборотов вытесняться обратно в нагнетатель не будет. Отсюда — отличный стабильный КПД в широчайшем диапазоне оборотов.

Читать еще:  Красная искра на свечах зажигания причины

Однако и у этого совершенного агрегата есть минусы. Самый главный из них — очень высокая себестоимость и цена, делающая этот агрегат труднодоступным. Ну и конечно чуда не произошло — компрессор типа Lysholm все так-же потребляет мощность двигателя, ведь он приводится так-же — ремнем от шкива коленвала.

Для более наглядного представления о компрессоре Лисхольм, давайте разберем один =)

компрессор Lysholm в сравнении с нагнетателем Eaton типа Roots

RusTamka098 › Blog › Механический нагнетатель. Устройство и принцип работы

Работа двигателя построена на том, что топливо должно быть замешено с необходимым количеством кислорода. Это обеспечит полное и эффективное сгорание горючей смеси и позволит достичь максимально возможной мощности. Больше сгорит – больше мощность. В данной статье речь пойдет про механические нагнетатели воздуха для автомобиля, их устройство и принцип работы.

Для нормальной работы двигателя пропорции смеси топливо–воздух принимаются приблизительно 1:14,7. Если прибавить к стандартному давлению в одну атмосферу, к примеру, еще одну, то получим в 2 раза больше воздуха, а значит, и кислорода, поступающего в цилиндры. Стало быть, мы должны получить от мотора в 2 раза больше мощности. Двигатель объемом 1,5 л при давлении наддува чуть более атмосферы практически эквивалентен трехлитровому «атмосфернику». Это, конечно, грубая арифметика, но идея именно такова.

🔎 Принцип работы и устройство центробежного нагнетателя

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

Основная деталь центробежного нагнетателя – рабочее колесо, или крыльчатка. Она имеет довольно сложную конусообразную форму. Лопатки крыльчатки играют самую главную роль. От того, насколько правильно они спроектированы и изготовлены, зависит результирующая эффективность всего нагнетателя.

Принцип работы центробежного нагнетателя состоит в следующем: воздух, пройдя по сужающемуся воздушному каналу в нагнетатель, попадает на радиальные лопасти крыльчатки. Лопасти закручивают и отбрасывают его центробежной силой к периферии кожуха, где имеется диффузор. Зачастую диффузор имеет лопатки, призванные снизить потери давления. Далее воздух выталкивается в окружной воздушный туннель (воздухосборник), который чаще всего 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. Однако в конце улитки русло расширяется, скорость воздушного потока понижается, а давление увеличивается. Так создается необходимый подпор для накачки цилиндров «спрессованной атмосферой».

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

Высокие рабочие обороты накладывают особые требования на качество используемых материалов и точность изготовления. К минусам самого принципа нагнетания можно также отнести некоторую задержку в срабатывании, хотя нужно отметить, что эта задержка не столь заметна, как у турбонагнетателей.

И еще одно замечание. Как правило, центробежный нагнетатель дает прибавку на довольно высоких оборотах двигателя. Сначала давление нарастает медленно, но затем, с увеличением оборотов, довольно резко возрастает. Эта особенность делает центробежные нагнетатели наиболее пригодными для тех случаев, когда более важно поддержание высоких скоростей, а не интенсивность разгона.

❗ 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 более всего напоминает масляный шестеренчатый насос двигателя. В корпусе овальной формы вращаются в противоположные стороны два ротора, имеющие специальный профиль. Роторы насажены на оси, связанные одинаковыми шестернями. Между самими роторами и корпусом поддерживается небольшой зазор.

Основное отличие этого метода нагнетания в том, что воздух сжимается не внутри, а как бы снаружи компрессора, непосредственно в нагнетательном трубопроводе. Именно поэтому их иногда называют компрессорами с внешним сжатием.

Главным минусом такого способа нагнетания является то, что, раз процесс сжатия воздуха осуществляется вовне компрессора, его эффективная работа возможна лишь до определенных значений наддува. Как бы точно ни были выполнены детали компрессора, с ростом давления в нагнетательном трубопроводе увеличивается просачивание воздуха назад, и его КПД ощутимо снижается. Увеличивая скорость вращения роторов, можно несколько снизить утечки воздуха, но это возможно лишь до определенных пределов. Далее мощность, затрачиваемая на вращение самого нагнетателя, может превысить добавочную мощность двигателя.

Еще один существенный недостаток. В компрессорах подобного типа при выдавливании несжатого воздуха в сжатый в нагнетательном трубопроводе создается турбулентность, способствующая росту температуры воздушного заряда. То есть, наряду с обычным ростом температуры от непосредственно повышения давления, в рутс-компрессорах происходит дополнительный нагрев. В этой связи подобные нагнетатели в обязательном порядке оснащаются интеркулерами.

Шум от работы объемных компрессоров не столь сильный, как у центробежных, и имеет несколько иную тональность и 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 дрегрейсинга, где ценится прежде всего именно 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. Однако сложность в изготовлении и установке, а значит, и высокая цена несколько снизили их рыночную популярность. В России такие нагнетатели в силу дороговизны не столь популярны.

➕ Плюсы и минусы использования механических нагнетателей ➖

Многие считают, что использование нагнетателей воздуха для автомобиля может негативно сказаться на ресурсе двигателя. Это и так, и не так. 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.

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

Еще более важна другая проблема, о которой мало кто задумывается, – детонация. Дело в том, что высокая температура и давление подаваемого в цилиндры воздуха может привести к тому, что в конце такта сжатия, когда поршень спрессует в цилиндре и так уже сжатую топливо-воздушную смесь, ее температура и давление могут оказаться настолько высокими, что это вызовет преждевременную ее детонацию, т. е. взрыв.

Дабы избежать подобных проблем, можно перейти на более высокооктановые сорта топлива, но чаще всего этого оказывается мало. При достаточно больших значениях давления приходится производить декомпрессию, т. е. снижать степень сжатия. При использовании нагнетателей рекомендуется изменить настройку по зажиганию. Правильный подбор свечей зажигания также немаловажен. На самом деле при установке наддува вопросов возникает куда больше.

❗ Установка компрессора на серийный двигатель может привести к различным результатам. Даже готовые комплекты от известных фирм не могут предусмотреть всех нюансов вашего автомобиля. В любом случае установка механического наддува требует высокого профессионализма.

Спасибо, что прочитали статью до конца
Удачи на дорогах

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector