Прокачать «сердце» автомобиля, усилить его движущую мощь хочет каждый автолюбитель. Есть несколько способов для получения заметного результата, но самым простым и распространенным является оборудование двигателя наддувом воздуха. Благодаря этому простому методу, можно добиться значительной прибавки лошадиных сил без увеличения рабочего объема, что в последнее время активно применяется большинством зарубежных автопроизводителей. Самыми распространенными являются турбокомпрессоры и приводные нагнетатели, которые на первый взгляд очень похожи, но в действительности имеют различия в конструкциях, тем самым оказывая разное влияние на характер автомобиля.
Чтобы понять, как работает эта система, не нужна специальная подготовка. Всё довольно просто: в цилиндры подается дополнительная порция воздуха, которая создает положительное давление на впуске. Это изменение отслеживается системой управления двигателем, которая настроена на приготовление рабочей смеси оптимального состава, что заставляет ее увеличить подачу топлива. В итоге мы получаем состав, при сгорании которого выделяется больше энергии, что и приводит к повышению мощности двигателя.
Рассмотрим основные отличия данных систем. Источником энергии для турбокомпрессоров являются отработанные газы двигателя, которые вращают турбинное колесо устройства. В отличие от них, приводные нагнетатели используют механическую передачу от коленвала двигателя. Поэтому производительность наддува находится в прямой зависимости от частоты вращения мотора, то есть компрессор в любой момент обеспечивает необходимую подачу воздуха.
За последние сто лет было создано много типов приводных нагнетателей, но в современном автомобилестроении применяются чаще всего только три разновидности: роторные, винтовые и центробежные. Подача воздуха в первых двух видах производится при помощи двух цилиндрических вращающихся роторов особой формы, а в третьем — лопатками крыльчатки.
Ключевыми характеристиками роторных компрессоров является простота конструкции, большой срок эксплуатации, уравновешенность, высокая чистота подаваемого воздуха и положительная зависимость давления воздуха за компрессором от частоты вращения роторов. Эта особенность важна при работе двигателя в часто меняющихся режимах. Воздух в рабочей полости компрессора не сжимается, поэтому роторные приводные нагнетатели еще называют компрессорами с внешним сжатием. Устройства эффективны только при умеренной степени повышения давления, которая равна отношению величины давления нагнетания к давлению всасывания. При росте давления на впускном окне, КПД компрессора резко падает.
Чаще всего применяются роторные компрессоры, оснащенные двумя одинаковыми роторами и отличающиеся поперечным расположением впускного и выпускного окон в корпусе устройства. Это наглядно видно на приведенном рисунке.
К недостаткам таких компрессоров можно отнести заметную зависимость КПД устройства от величины зазоров между работающими деталями, большой нагрев, пульсацию давления нагнетания и сильный шум, которые заметны при применении простых в изготовлении прямозубых роторов. Исходя из этого, роторные компрессоры в основном используют для создания положительного давления со значениями не более 0,5-0,6 бара.
Стараясь уменьшить шум и улучшить равномерность подачи воздуха, роторы делают спиральной формы. Но даже эти ухищрения, как и применение окон клиновидной формы, только уменьшают пульсацию давления. Устранить ее полностью в компрессоре с внешним сжатием практически невозможно. Заметного уменьшения амплитуды пульсаций позволяет добиться применение трехзубчатых роторов вместо двухзубчатых. В этом случае период пульсации давления и скорости в проточной части устройства соответствует 60° угла поворота роторов.
В отличие от роторного типа устройств, винтовые компрессоры обеспечивают диагональное движение воздуха в проточной части. Внутреннее сжатие достигается изменением объема полостей между корпусом и вращающимися винтовыми роторами. Такая конструкция позволяет получать довольно высокую степень повышения давления воздуха при высоком КПД (более 80%). Большая скорость вращения компрессора (до 12 тыс. об/мин) позволила снизить его габариты, к тому же появилась возможность использовать привод от газовой турбины.
Основными преимуществами винтового компрессора являются его высокая надежность и уравновешенность. Нагнетаемый воздух не содержит примесей масла, поэтому он наиболее пригоден для работы с поршневым двигателем.
Недостатком такого компрессора часто называют особую сложность формы роторов и их массивность, что ведет к их высокой стоимости. При работе винтовой компрессор производит шум высокой частоты, который вызывается пульсациями давления в режимах всасывания и нагнетания.
Рассмотрим конструкцию винтового компрессора на приведенном рисунке:
Его роторы представляют собой зубчатые колеса со спиральными зубьями, которые имеют большой угол наклона спирали. Профили зубьев и выемок роторов полностью соответствуют друг другу. В процессе работы зубья роторов не соприкасаются с корпусом и между собой, что достигается применением синхронизирующих шестерен на валах роторов. При этом отношение количества зубьев шестерен равно отношению количества зубьев соответствующих роторов. Основным распределительным органом при этом выступает ротор с впадинами.
Винтовые компрессоры могут создавать давление до 1 бара, а в некоторых случаях и выше, поэтому чаще всего применяются на мощных и скоростных автомобилях.
Наибольшее распространение в двигателях внутреннего сгорания получили центробежные компрессоры. Этот тип устройств относится к лопаточным машинам, принцип действия которых основан на взаимодействии потока воздуха с лопатками рабочего колеса и неподвижных элементов машины. По сравнению с другими конструкциями, центробежные компрессоры имеют более компактные размеры и относительно просты в изготовлении.
Конструкция центробежного компрессора состоит из входного устройства, рабочего колеса (крыльчатки), и диффузора, который включает в себя безлопаточную и лопаточную части, причём последняя может отсутствовать. Также имеется воздухосборник, чаще всего выполняемый в виде улитки. В центробежном компрессоре воздух, пройдя через фильтр, попадает во входное устройство, которое для устойчивости потока постепенно сужается по направлению движения и служит для равномерного его подвода к колесу при минимальных потерях. Рабочее колесо устанавливается на шлицах, но в случае небольших размеров, может крепиться на гладком валу, который через механическую передачу связывается с коленвалом двигателя или рабочим колесом газовой турбины.
Основополагающими параметрами центробежного компрессора являются: расход воздуха, степень повышения давления и КПД компрессора. В современных устройствах, применяемых для наддува двигателей внутреннего сгорания, эти параметры могут изменяться в широком диапазоне. Так, например, степень повышения давления в компрессорах, приводимых в движение валом двигателя, может достигать 1,2 единиц. А в случае использования центробежного компрессора в форсированном комбинированном двигателе ее значение может достигать 3-3,5.
Центробежные компрессоры имеют много общего с турбокомпрессорами. Они довольно компактны, имеют небольшую цену и достаточно долговечны. Конечно, они не отличаются большим КПД и теряют свою эффективность на малых оборотах, но довольно часто применяются на отечественных автомобилях ВАЗ.
Хорошим примером такого устройства может служить компрессор "АutoTurbo" для ВАЗ 2110-2112 16V, 2170-2172 16V. Он может быть установлен на модель Лада-Приора, оснащенную ГУР или кондиционером. В комплекте используется серийный компрессор PK 23-1, создающий избыточное давление наддува до 0,5 бар при скорости вращения 5200 об/мин. Для его установки не требуется внесения изменений в конструкцию двигателя, только рекомендуется понизить степень сжатия путем замены штатной прокладки головки блока на более толстую. Разработчики изначально рассчитывали на максимальное упрощение установки компрессора, поэтому он может быть установлен автолюбителем самостоятельно.
Для установки на модель Нива-Шевроле предназначен центробежный компрессор "АutoTurbo" с установочным комплектом для ВАЗ 2123. В устройстве применен компрессор ПК-23, который при своевременной замене ремня и подшипников обладает неограниченным ресурсом. Создавая давление наддува до 0,5 бар, устройство отличается сравнительно небольшими габаритами и бесшумностью работы. Этот комплект может устанавливаться на двигатели с максимальным объемом 2 л.
tuningsport.ru
24.10.2017, Просмотров: 498
Каждый автовладелец, я не исключение, хочет улучшить свой двигатель, поднять ему КПД. И это действительно можно сделать. Самыми новейшими технологиями в этом плане являются установка турбины либо компрессора. Благодаря им мощность мотора может возрасти до 40%. А это реально много! Но вот что же лучше установить, и какая между ними разница — вот с этими вопросами нужно разобраться.
Как происходит повышение мощности?
Перед тем, как выяснять что лучше, нужно разобраться в том, из-за чего возрастает мощность. Для начала скажу, что ни для кого не секрет, что двигатель работает благодаря горению воздушно-топливной смеси. Воздух просто засасывается через воздушный фильтр в патрубки. Бензин же подается по топливным трубкам. Жидкость течь сама не может, поэтому ей помогает насос.
Если установлены компрессор или турбина, тогда в цилиндры начинает с бешеной скоростью подаваться воздух. Это дает прирост мощности. Воздуха в цилиндрах много, ЭБУ подает больше топлива — условия благоприятные, мощность увеличивается. Я считаю, что это понятно всем.
Компрессор и турбина выполняют одну и ту же функцию — подача воздуха в цилиндры. Но в чем же тогда их разница? Для начала нужно разобраться с каждой деталью по отдельности.
Что представляет собой компрессор?
Этот агрегат механически нагнетает воздух в систему. Устанавливают его на блок цилиндров, приделав специальное крепление. На данный момент на рынке можно встретить 3 вида компрессоров: роторный, винтовой и центробежный. Следует сказать, что турбины появились намного позже компрессоров. Компрессорные нагнетатели устанавливались на все двигателя внутреннего сгорания того времени. Да и сейчас большинство ВАЗов тюнингуются именно компрессорами. Минусов, как и плюсов, у этой детали полно. Приведу основные.
Плюсы:
Основные минусы:
Компрессор, путем ременного привода, соединяется с коленчатым валом. Поэтому от оборотов двигателя зависит производительность. Говоря об оборотах, нужно сказать, что максимальная скорость вращения вала компрессора не будет превышать скорость вращения коленвала. Таким образом, максимальные обороты, выдаваемые компрессором — 8000. В некоторых случаях могут достигать 12000. Но этого все равно не хватает до эффекта турбины. Стоимость такого агрегата варьируется от 20000Р до 40000Р.
Далее разберемся с турбиной. Турбина также нагнетает воздух, но для ее работы необходима температура в 800 градусов. Ее нужно встраивать в систему двигателя, так как ее нужно подключить для смазки маслом, подключить к глушителю, ведь она питается выхлопными газами.
Принцип работы турбины можно легко описать: выхлопные газы выходят из цилиндров и попадают в турбину, раскручивают колесо турбины; на этой оси расположено второе колесо турбины, которое тоже раскручивается до бешеных оборотов и подает воздух дальше по трубкам.
Установленная турбина может раскручиваться до 240000 оборотов в минуту. Это, несомненно, быстрее компрессора. Производительность у турбины больше, поэтому она и дает прирост мощности в 40%.
Плюсы турбины:
Минусы:
Если капнуть глубже, тогда недостатков можно найти больше. В зависимости от мощности мотора, и от желаемого прироста, стоимость турбины будет варьироваться в пределах от 30 — до 60 тысяч. Но это не все, кроме самого агрегата нужно будет приобрести и выпускной коллектор, все трубки, а также интеркулер. В общем, окончательная цена будет в районе 200 000Р.
С каждым агрегатом все понятно. Вся их разница лишь в том, что:
Но что же лучше подойдет для увеличения мощности?
Если вы сомневаетесь, тогда посмотрите на автомобильные заводы, где уже никто не устанавливает компрессоры. Прирост мощности настолько не ощутимый, что никто и не заморачивается. Установив низкообъемный мотор, производители выводят его мощностные характеристики на высокий уровень именно благодаря установленной турбине.
Если говорить правду, то турбина — это действительно верное решение. Она дает максимальный добавочный эффект. Если же большой добавки мощности не требуется, и не хочется возиться с обслуживанием, тогда лучше всего установить компрессор. Тем, кто хочет тюнингануть свой ВАЗ, и не требует от него колоссальной мощности, я посоветую установить компрессор. Это будет «безгеморойное» и дешевое решение. Я свой голос отдам компрессору, так как у самого установлен это агрегат. Эмоции только положительные.
Турбина же подойдет тем, кому нужна большая мощность, и у кого есть деньги на ее обслуживание. Двигатель нужно будет частично изменять. К тому же система смазки потребует изменений. Окончательная стоимость вырастет в разы. Все минусы покрываются колоссальным приростом мощности.
autoburum.com
У хорошего водителя контроль давления в колесах осуществляется постоянно. От правильной его величины зависит очень многое, начиная с расхода топлива и заканчивая устойчивостью машины на дороге. И поддерживая нужные значения давления, приходится регулярно подкачивать или даже накачивать спустившее колесо. Сейчас для этих целей используют специальные изделия, но их обилие и разнообразие характеристик заставляет задуматься о том, как выбрать автомобильный компрессор, подходящий для вашей машины.
Это специализированное устройство, служащее для накачивания шин и подключаемое к б/с автомобиля. Существуют различные варианты конструктивного исполнения подобных изделий, один из которых показан ниже.
Принцип работы любого автомобильного компрессора достаточно прост – электромотор подключается к б/с автомобиля (через прикуриватель, или с помощью специальных клипс к АКБ). Работающий электродвигатель приводит в действие компрессор, подающий воздух в колесо.
Как правило, подобное устройство характеризуется неким набором параметров, среди которых нужно обратить внимание на:
Проблема как выбрать автомобильный компрессор сводится к правильной оценке этих параметров, после чего можно определить устройство, лучше других соответствующее предъявляемым требованиям.
Термин компрессор подразумевает в данном случае два значения:
Принцип работы поршневых компрессоров основан на том, что специальный механизм, приводимый в движение электромотором, с помощью поршня засасывает воздух и подает его в колеса, тем самым осуществляя накачку шин. При достаточной мощности мотора и объеме цилиндра, такое изделие способно создавать большое давление. Благодаря этому им могут пользоваться водители легких грузовиков и тяжелых внедорожников, обеспечивая накачку шин до необходимого значения.
К недостаткам данного типа компрессоров относятся:
У мембранных компрессоров принцип работы совсем другой. В данном случае подачу воздуха при накачке шин осуществляет специальное полотно, движущееся возвратно-поступательно. Среди достоинств такого типа компрессоров стоит отметить:
К недостаткам таких компрессоров обычно относят:
Не только тип компрессора влияет на выбор. Возможность его использования для накачки шин вашей машины будет зависеть и от:
Всегда стоит исходить из того, что требуется для обслуживания конкретной машины. Если у вас обычный легковой автомобиль, то нет необходимости использовать компрессор, способный выдавать восемь атмосфер. Ведь для его нормальной эксплуатации нужно не более трех.
Но если вы обладатель тяжелого внедорожника, то надо использовать изделие, обеспечивающее большее давление. Для этих целей лучше всего подходит поршневой компрессор. Выбирая его, надо обратить внимание на установленный манометр. Его шкала должна позволять легкое считывание давления, а сам прибор обеспечивать необходимую точность измерения.
Обычно используется стрелочный измеритель, но на некоторых моделях есть и цифровой, который удобнее.
Она обычно приводится в справочных характеристиках. В первую очередь ее нужно оценивать для определения времени, необходимого для накачивания шин. При производительности до сорока литров в минуту, можно накачивать тринадцати-четырнадцати дюймовые колеса легкового автомобиля, причем не очень быстро. Другие размеры на эту же задачу потребуют гораздо больше времени.
Для справки стоит привести такую цифру – колесо 175/70R13, накачанное до двух атмосфер, содержит 20 литров воздуха. Так что выбор компрессора по его производительности должен учитывать характеристики вашего автомобиля.
Этот параметр затрагивает забираемую от бортовой сети мощность. Дело в том, что если ток потребления не превышает пятнадцати ампер, то вполне возможно подключение через прикуриватель. Если же этот параметр больше, то необходимо питание на компрессор (с помощью специальных клипс и проводов) подавать непосредственно с АКБ. Желательно при этом завести двигатель во избежание разрядки батареи.
Вот перечень данных, которые необходимо знать для правильного выбора автомобильного компрессора. Конечно, есть другие параметры, например такие, как внешний вид, дополнительные функции, габариты и вес, но рассмотренные выше будут определяющими при выборе нужного вам устройства.
Автомобильный компрессор давно перешел из разряда экзотических изделий в самые обыкновенные, которыми пользуется каждый водитель. Вот только большой выбор различных его исполнений, способен любого поставить в тупик. Если же вам известны основные характеристики, на которые надо обратить внимание, выбор компрессора не будет представлять никаких трудностей.
znanieavto.ru
