Mehaničke duvaljke. Šta su

U procesu proizvodnje automobila, inženjeri ne razmišljaju samo o uvođenju najsavremenije tehnologije, modernog izgleda i prvoklasne sigurnosti. Danas, automobilski motori sa unutrašnjim sagorevanjem pokušavaju da učine manje i da dobiju veću efikasnost. Uvođenje mehaničkog kompresora jedan je od tih načina - da se "iscijedi" maksimum, čak i iz malog 3-cilindričnog motora.

Šta je mehanički kompresor, kako je uređen i radi, koje su njegove prednosti i nedostaci - razgovarajmo o tome kasnije.

Šta je mehanički punjač

Mehanička puhalica je uređaj koji prisilno opskrbljuje zrak pod visokim pritiskom kako bi povećao masu smjese goriva i zraka. Kompresor se pokreće rotacijom remenice radilice, u pravilu se uređaj prenosi remenom. Prisilna kompresija zraka pomoću mehaničkog turbopunjača osigurava dodatnih 30-50% nazivne snage (bez kompresora).

Kako radi mehaničko pritiskanje

Bez obzira na vrstu dizajna, svi puhali su dizajnirani za komprimiranje zraka. Pogonski kompresor počinje raditi čim se motor pokrene. Radilica putem remenice prenosi obrtni moment na kompresor, a on, zauzvrat, okrećući lopatice ili rotore, komprimira usisni zrak i prisilno ga dovodi u cilindre motora. Inače, radna brzina kompresora je višestruko veća od brzine radilice motora s unutrašnjim sagorijevanjem. Tlak koji stvara kompresor može biti unutarnji (stvara se u samoj jedinici) i vanjski (tlak se stvara u ispusnom vodu).

Uređaj za mehaničko pritiskanje

Tipični sistem pogona ventilatora sastoji se od sljedećeg:

• direktno kompresor;
• prigušni ventil;
• obilazni ventil sa prigušivačem;
• filtar za vazduh;
• senzor pritiska;
• senzor temperature usisnog razvodnika i senzor apsolutnog pritiska.

Usput, za kompresore čiji radni tlak ne prelazi 0,5 bara, ugradnja intercoolera nije potrebna - dovoljno je poboljšati standardni sistem hlađenja i osigurati hladni ulaz u dizajnu.

Puhalom zraka kontrolira se položaj leptira. Kada motor radi u praznom hodu, postoji mogućnost prekomjernog tlaka u usisnom sustavu, što će uskoro dovesti do kvara kompresora, pa je ovdje osigurana premosnica. Dio ovog zraka vraća se u kompresor.

Ako je sistem opremljen interkulerom, tada će stupanj kompresije zraka biti veći zbog smanjenja njegove temperature za 10-15 stupnjeva. Što je temperatura usisnog vazduha niža, proces sagorevanja se bolje odvija, pojava detonacije je isključena, motor će raditi stabilnije. 

Tipovi pogona sa mehaničkim tlakom

Tokom decenija upotrebe mehaničkog kompresora, proizvođači automobila koristili su razne vrste pogona, i to:

• direktni pogon - direktno iz krutog zahvata sa prirubnicom radilice;
• kaiš. Najčešći tip. Mogu se koristiti nazubljeni pojasevi, glatki i rebrasti remeni. Pogon se bilježi brzim habanjem remena, kao i vjerovatnoćom klizanja, posebno na hladnom motoru;
• lanac - sličan remenu, ali ima nedostatak povećane buke;
• zupčanik - postoji i prekomjerna buka i velike dimenzije konstrukcije.

Centrifugalni kompresor

Vrste mehaničkih kompresora

Svaka od vrsta puhala ima pojedinačna svojstva performansi, a postoje tri vrste:

• centrifugalni kompresor. Najčešći tip, koji izgleda vrlo sličan turbopunjaču izduvnih gasova (puž). Koristi impeler, čija brzina rotacije doseže 60 o/min. Vazduh ulazi u centralni deo kompresora velikom brzinom i niskim pritiskom, a na izlazu je slika obrnuta - vazduh se dovodi u cilindre pod visokim pritiskom, ali malom brzinom. U modernim automobilima, ovaj tip kompresora se koristi zajedno sa turbo punjačem kako bi se izbjeglo turbo kašnjenje. Pri malim brzinama i prolaznim uslovima, pogonski „puž“ će stabilno snabdevati komprimovani vazduh;
• vijak. Glavni konstruktivni elementi su dva konusna vijka (šrafa) postavljena paralelno. Zrak, koji ulazi u kompresor, prvo prolazi kroz široki dio, a zatim se komprimira rotacijom dva vijka koji se okreću prema unutra. Uglavnom se instaliraju na skupe automobile, a cijena samog takvog kompresora je značajna - utječu na složenost dizajna i efikasnost;
• cam (korijeni). To je jedan od prvih mehaničkih kompresora koji je instaliran na automobilske motore. Korijeni su par rotora sa složenim profilnim presjekom. Tijekom rada, zrak se kreće između bregova i zida kućišta, čime se komprimira. Glavni nedostatak je stvaranje prekomjernog tlaka, stoga dizajn predviđa elektromagnetsku spojku za upravljanje kompresorom ili premosni ventil.

Vijčani kompresor

Mehanički kompresori mogu se naći na automobilima poznatih proizvođača: Audi, Mercedes-Benz, Cadillac i drugi. Instaliraju se na motore velike zapremine ili u mali automobil u tandemu s turbinom koju pokreće energija plina.

Korijeni kompresora

Prednosti i nedostaci mehaničkog kola za punjenje

Što se tiče nedostataka:

• pogon kompresora pomoću pogona iz radilice, pri čemu punjač oduzima dio snage, iako je uspješno nadoknađuje;
• visok nivo buke, posebno pri srednjim i velikim brzinama;
• pri nominalnom pritisku preko 5 bara potrebno je promijeniti dizajn motora (ugraditi jake klipove sa klipnjačama, smanjiti stupanj kompresije postavljanjem debele brtve glave motora, montirati međuhladnjak);
• loš kvalitet nestandardnih centrifugalnih kompresora.

O meritumu:

• stabilan obrtni momenat već iz broja okretaja u praznom hodu;
• sposobnost upravljanja automobilom bez potrebe za postizanjem brzine motora iznad prosjeka;
• stabilan rad pri velikim brzinama;
• u odnosu na turbopunjač, ​​puhala su jeftinija i lakša za održavanje, a nema potrebe za redizajniranjem uljnog sistema za dovod ulja u kompresor.

Pitanja i odgovori:

Kako radi mehanički ventilator? Kućište ventilatora ima difuzor. Kako se impeler rotira, zrak se usisava i usmjerava prema difuzoru. Odatle ulazi u šupljinu koja troši ovaj vazduh.

Čemu je namijenjen mehanički puhač i kako funkcionira? Ova mehanička jedinica komprimira plin bez hlađenja. U zavisnosti od tipa ventilatora (dizajn mehanizma za sakupljanje gasa), može da stvori pritisak gasa iznad 15 kPa.

Kakve vrste duvaljki postoje? Najčešći puhači su centrifugalni. Tu su i vijak, greben i rotacioni klip. Svaki od njih ima svoje specifičnosti rada i stvaranog pritiska.