Jak działa silnik i sprężarka? Napęd sprężarki lub dmuchawy

Mechaniczne doładowanie to jeden ze sposobów zwiększenia mocy silnika. Głównym elementem takiego układu jest doładowanie mechaniczne (sprężarka lub sprężarka). Jest to sprężarka napędzana obrotem wału korbowego. Zainstalowanie mechanicznej sprężarki doładowującej zapewnia wzrost mocy silnika nawet o 50%. Supercharger zasysa powietrze przez filtr powietrza, spręża je, a następnie przesyła do kolektora dolotowego silnika spalinowego, co pomaga zwiększyć jego moc.

Budowa i zasada działania mechanicznego doładowania

We współczesnym przemyśle motoryzacyjnym stosuje się kilka rodzajów mechanicznych układów zwiększania ciśnienia, z których każdy ma swoje własne cechy konstrukcyjne i zasadę wtrysku powietrza.

Mechaniczne urządzenie zwiększające ciśnienie

Mechaniczny układ zwiększania ciśnienia składa się z następujących elementów:

• mechaniczna doładowanie (sprężarka);
• intercooler;
• zawór dławiący;
• zawór obejściowy;
• filtr powietrza;
• czujniki ciśnienia doładowania;
• czujniki temperatury powietrza w kolektorze dolotowym.

Mechaniczną doładowaniem steruje przepustnica, która otwiera się przy dużych prędkościach. Jednocześnie zawór rurociągu jest zamknięty, a całe powietrze dostaje się do kolektora dolotowego silnika. Gdy silnik pracuje na niskich obrotach, przepustnica jest lekko otwarta, a zawór orurowania jest całkowicie otwarty, umożliwiając powrót części powietrza do wlotu sprężarki.

Powietrze wlotowe ze sprężarki doładowania przechodzi przez chłodnicę międzystopniową, co obniża temperaturę powietrza doładowującego o około 10°C, przyczyniając się do wyższego stopnia sprężania.

Rodzaje mechanicznego napędu doładowującego

Przeniesienie momentu obrotowego z wału korbowego na sprężarkę mechaniczną można przeprowadzić na różne sposoby:

• Układ napędu bezpośredniego - polega na zamontowaniu sprężarki bezpośrednio na kołnierzu wału korbowego silnika.
• Napęd pasowy. Przeniesienie siły odbywa się za pomocą paska. Różni producenci stosują własne rodzaje pasków (płaskie, klinowe lub zębate). Systemy pasowe charakteryzują się krótką żywotnością i możliwością poślizgu.
• Napęd łańcuchowy. Działa na zasadzie podobnej do napędu pasowego.
• Przekładnia zębata. Wadą takiego systemu jest zwiększony hałas i duże wymiary.

Rodzaje sprężarek mechanicznych

Każdy typ napędu wspomagającego ma swoją własną charakterystykę operacyjną. Istnieją trzy typy mechanicznych doładowań:

• Dmuchawa odśrodkowa. Najpopularniejszy typ mechanicznych doładowań. Głównym elementem roboczym układu jest koło (wirnik), które swoją konstrukcją przypomina koło sprężarki turbiny. Obraca się z prędkością około 60 000 obrotów na minutę. W tym przypadku powietrze jest zasysane do środkowej części koła sprężarki z dużą prędkością i niskim ciśnieniem. Powietrze po przejściu przez łopatki doładowania trafia do kolektora dolotowego, ale z małą prędkością i wysokim ciśnieniem. Ten typ doładowania jest stosowany w połączeniu z turbosprężarkami w celu wyeliminowania opóźnienia turbodoładowania.
• Dmuchawa śrubowa. Jest to układ dwóch obracających się ślimaków (ślimaków) o kształcie stożkowym. Powietrze wpadające do szerszej części przechodzi przez komory sprężarki i w wyniku obrotu jest sprężane i wtłaczane do rury kolektora dolotowego. Takie systemy są stosowane głównie w samochodach sportowych i drogich, ponieważ są dość skomplikowane w produkcji. Ich zaletą jest wysoka wydajność pracy.
• Dmuchawa krzywkowa (korzenie). Jeden z pierwszych typów mechanicznych doładowań. Strukturalnie składa się z dwóch wirników o złożonym profilu przekroju. Osie wirnika połączone są dwoma identycznymi przekładniami. W miarę obracania się układu powietrze przemieszcza się pomiędzy ściankami obudowy a krzywkami, w wyniku czego jest wtłaczane do kolektora dolotowego. Wadą tego systemu jest powstawanie nadciśnienia, które powoduje nieprawidłowe działanie doładowania. Aby wyeliminować to zjawisko, konstrukcja dmuchawy krzywkowej obejmuje sprzęgło uruchamiane elektrycznie (sterowanie z odcięciem doładowania) lub zawór obejściowy (bez odcięcia dmuchawy).

Mechaniczne doładowania są dość często stosowane w samochodach marek Cadillac, Audi, Mercedes-Benz i Toyota. Jednocześnie sprężarki krzywkowe i śrubowe instalowane są głównie w mocnych samochodach sportowych z silnikami benzynowymi, a odśrodkowe wchodzą w skład układu podwójnego turbodoładowania dla silników Diesla.

Zalety i wady obwodu z mechaniczną doładowaniem

W porównaniu do turbosprężarki, mechaniczny układ doładowania napędzany jest nie spalinami silnika, lecz obrotami wału korbowego. Oznacza to, że z jednej strony wzrasta moc silnika, a z drugiej powstaje dodatkowe obciążenie, które w zależności od rodzaju sprężarki przejmuje nawet 30% mocy silnika. Kolejną wadą systemu jest wysoki poziom hałasu wytwarzany przez dysk systemowy.

Zastosowanie mechanicznego doładowania przy dużych prędkościach powoduje szybsze zużycie części silnika, dlatego muszą być one wykonane z materiałów o zwiększonej wytrzymałości.
Główną zaletą napędu mechanicznego jest niski koszt produkcji (w porównaniu z turbodoładowaniem), łatwość montażu, a także natychmiastowa reakcja układu na wzrost prędkości obrotowej silnika. Zatem układy ze sprężarkami śrubowymi i krzywkowymi zapewniają wysoką dynamikę przyspieszenia, a doładowania odśrodkowe zapewniają stabilną pracę silnika przy dużych prędkościach.

Wielu producentów samochodów od dawna stosuje mechaniczną sprężarkę doładowującą w celu zwiększenia wydajności silnika. Zwykle sprężarkę doładowującą montuje się z boku lub na górze silnika, zapewniając moc spalania i tłocząc sprężone powietrze przez cylindry.

Doładowanie, połączone paskiem (w niektórych przypadkach łańcuchem), jest obracane przez wał korbowy. Daje nam to cenne, chwilowe przyspieszenie, chociaż kradnie część mocy z silnika. Aby zassać wystarczającą ilość powietrza, sprężarka musi rozkręcać się znacznie szybciej niż silnik spalinowy; Najbardziej wydajne przykłady takiego silnika mogą osiągać prędkość 60 000 obrotów na sekundę.

Wyróżnia się trzy główne typy dmuchaw: rotacyjne, odśrodkowe i dwułopatkowe. W pierwszym przypadku do cyrkulacji powietrza i wentylacji służy para trzy- lub czterołopatkowych wirników. W odśrodkowym, aby osiągnąć te same cele, stosuje się wirnik. Wreszcie, dwa ostrza wykorzystują dwa biegi.

Powietrze po wejściu do sprężarki nagrzewa się i tym samym zmniejsza swoją gęstość. Aby utrzymać temperaturę pod kontrolą, wszystkie silniki z doładowaniem są chłodzone powietrzem lub wodą (rury chłodzące). Rury te, umieszczone pomiędzy sprężarką a kolektorem wydechowym silnika, schładzają powietrze wylotowe, zwiększając jego gęstość, optymalizując w ten sposób proces spalania. Następnie powietrze dostaje się do komory spalania, gdzie spala się wraz z paliwem, po czym jego pozostałości wychodzą przez układ wydechowy.

Można powiedzieć, że tego typu silniki przeżywają swoisty kryzys, gdyż firmy produkcyjne zmuszone są szukać opcji zapewniających tańsze zużycie paliwa. Niektóre firmy preferują turbodoładowanie, inne próbują dostosować silniki z doładowaniem, a jeszcze inne – czapki z głów przed Volvo – starają się dopasować oba systemy, aby uzyskać z każdego to, co najlepsze.

W CARakoom postanowiliśmy skompilować nasz tom - 10 najfajniejszych samochodów z doładowaniem. Czy masz zdanie na ten temat? Śmiało możesz wyrazić to w komentarzach, podając nazwę swojego ulubionego samochodu z tego typu silnikiem.

Przewód 812 - 4,7-litrowy silnik V8

Cord 810 był maszyną wyjątkową pod każdym względem. Zaprezentowany po raz pierwszy na Salonie Samochodowym w Nowym Jorku w 1935 r., model 810 z napędem na przednie koła wyróżniał się na tle konkurencji eleganckimi reflektorami i maską sięgającą do trumny.

W 1937 roku producenci Cordów poprawili kilka drobnych szczegółów i ochrzcili nowy model 812. Prawdę mówiąc, samochody prawie nie różnią się wyglądem, a wnętrza są w większości zachowane. Główna różnica między modelami polega na tym, że w przypadku 812 standardowy silnik V8 o pojemności 4,7 litra mógłby zostać wyposażony w doładowanie, które zwiększałoby moc do 170 KM przy 3500 obr./min – a to trzeba powiedzieć 45 dodatkowych koni w porównaniu do standardowego silnika.

Kolejną charakterystyczną cechą odróżniającą Corda od innych samochodów tamtego okresu były chromowane rury wydechowe, które twórcy bezwstydnie eksponowali.

Auburn Automobile, spółka matka Corda, wyprodukowała około 3000 takich modeli, zanim zaprzestała projektu, ale według firmy około 40 procent samochodów tego modelu zostało zamówionych z doładowaniem.

Ford Thunderbird – 5,1-litrowy silnik V8

W 1956 roku Ford rozważał zbudowanie własnego silnika doładowanego, aby konkurować w wyścigach NASCAR; W tym celu uruchomiono program doładowań Ford Motor Company. W tamtych latach zbudowano około pięćdziesięciu egzemplarzy doładowanego Thunderbirda, które czekały na zgodę szefów firmy. Kierownictwo Blue Oval wybrało model o najlepszych parametrach, po czym zdecydowano się wyprodukować go w ograniczonych ilościach, jako swego rodzaju „premię” od firmy dla ogółu społeczeństwa.

W oparciu o silnik V8 o pojemności 5.110 cm3 firma dodała doładowanie McCulloch/Paxton, czterocylindrowy gaźnik i ulepszony wałek rozrządu, aby wycisnąć 300 koni mechanicznych. W 1957 roku wyprodukowano zaledwie 200 sztuk tych „piękności”, a rok później zaprzestano produkcji modelu.

Studebaker Avanti – 4,7-litrowy silnik V8

Studebaker zastosował technologię doładowania w Avanti w 1982 roku w swoim ośmiocylindrowym silniku o pojemności 4730 cm3. Silnik ten został zbudowany przez Paxton, spółkę zależną Studebaker; w tym samym czasie moc samochodu wzrosła do przyzwoitych jak na tamte czasy 290 KM, co znacznie przekroczyło standardowy model. Co ciekawe, ze względu na sprężarkę doładowującą, w komorze silnika nie było wystarczająco dużo miejsca na klimatyzację.

To ulepszenie silnika może sprawić, że oszałamiające Avanti stanie się rozsądną alternatywą dla Chevroleta Corvette; a Avanti udało się nawet pobić kilka rekordów prędkości w Bonneville (solnisko w stanie Utah). Ale niestety sprzedaż była zbyt niska i model wkrótce został wycofany z obiegu, ale jak wiemy, sama firma wkrótce upadła.

Kolejną ciekawostką jest to, że w tym samym okresie firma zaczęła myśleć o stworzeniu pickupów Champ wyposażonych w silniki z doładowaniem. Żadna z próbek nie przeszła nigdy etapu testów, dlatego obecnie nic o nich nie wiadomo.

Ford Shelby GT350 (1966 – 1967) 4,7-litrowy silnik V8

Opierając się na Mustangu GT350, Shelby oferowała kupującym opcję doładowania w latach 1966 i 1967. Firma twierdzi, że kompresor wyprodukowany przez firmę Paxton zwiększył moc silnika V8 o mocy 4730 KM z 271 KM do 395 KM, co stanowi niesamowity skok o 46%. Modele z tym silnikiem posiadały także dodatkowe wskaźniki montowane bezpośrednio pod deską rozdzielczą.

Według danych Forda, doładowany silnik dodał 670 dolarów do regularnej ceny samochodu, ale sprzedano bardzo niewiele egzemplarzy GT350, a jeszcze mniej przetrwało. Jak już mówiłem, taki silnik przy zamówieniu był opcjonalny i kupujący miał także dodatkową opcję z turbosprężarką, ale to już inna historia.

Toyota MR2 - 1,6-litrowy I4

Pierwsza generacja Toyoty MR2, lepiej znana jako W10, zebrała doskonałe recenzje w prasie i opinii publicznej, ale kupujący jednomyślnie domagali się mocniejszej wersji samochodu sportowego z silnikiem umieszczonym centralnie. Toyota nie kazała im długo czekać, oferując w 1987 roku MR2 z silnikiem doładowanym. Czterocylindrowy silnik o pojemności 1,6 litra mógł już nieco nagiąć mięśnie i pochwalić się mocą 145 KM i momentem obrotowym 190 nm.

W rezultacie lekki MR2 przyspieszał od 0 do 60 w zaledwie 6,5 sekundy. Samochód był wyposażony w pięciobiegową skrzynię biegów. Sprężarka doładowująca pozwoliła mu z łatwością wyprzedzić swoich najbliższych konkurentów, Bertone X1/9 i Pontiac Fiero. Co zaskakujące, ta modyfikacja MR2 może nawet przewyższyć Fiero z V6.

Toyota zaprzestała instalowania sprężarki doładowującej w samochodach tej serii wraz z wycofaniem W10 MR2. W20, następca W10, miał już 2,0-litrowy czterocylindrowy silnik z turbodoładowaniem.

Volkswagen Golf GTI G60 - 1,8-litrowy I4

Wprowadzony na rynek europejski na początku lat 90. Volkswagen Golf GTI G60 został zaprojektowany tak, aby naprawdę przetestować możliwości samochodu z napędem na przednie koła. Posiadał szesnastozaworowy, czterocylindrowy silnik o pojemności 1,8 litra, wyposażony w sprężarkę doładowującą. Innowacyjną konstrukcję zastosowano w Golfie Rallye, poprzedniku współczesnego Golfa R, a także w kilku innych samochodach Volkswagena, m.in. w Passacie i Polo.

Sprężarka w kształcie litery G pozwoliła silnikowi o pojemności 1,8 litra rozwinąć moc 160 KM i 216 nm. Wyposażony w pięciobiegową manualną skrzynię biegów, GTI G60 z łatwością przyspiesza do 60 mil na godzinę w 8,3 sekundy, czyli o 0,7 szybciej niż konwencjonalny silnik. Maksymalna prędkość modelu doładowanego wynosiła 220 km/h.

MINI Cooper S John Cooper Works – 1,6-litrowy I4

W 2002 roku BMW MINI wprowadziło dostrojoną wersję hatchbacka Cooper S, znaną jako John Cooper Works. Początkowo był on prezentowany jako ekskluzywna modyfikacja dealerska, która znacząco różniła się od produktu oryginalnego. W tej modyfikacji twórcy wycisnęli 200 KM z czterocylindrowego silnika Mini o pojemności 1,6 litra, dodając nową elektroniczną jednostkę sterującą silnikiem, sportowy układ wydechowy i mechaniczną doładowanie.

Dzięki nowemu silnikowi Cooper S natychmiast stał się podstawą sceny fajnych hatchbacków, a ma to wiele wspólnego z jego mocnym przyspieszeniem i wyglądem wózka golfowego. W 2005 roku MINI dodało 10 kolejnych koni i stało się powszechnie dostępne.
Ale twórcy na tym nie poprzestali i w 2006 roku wprowadzili nową wersję MINI JCW dla „hardkorowych” fanów, tym samym formalnie żegnając się z MINI Cooper pierwszej generacji. To z kolei najszybszy samochód w serii MINI; wszystkie modyfikacje miały na celu poprawę osiągów samochodu, na przykład niestandardowe podwozie, zmodyfikowane zawieszenie, ulepszony układ wydechowy i większe wtryskiwacze.

Audi S5 – 3,0-litrowy silnik V6

Audi zainteresowało się mechaniczną doładowaniem po wypuszczeniu na rynek turbodoładowanego modelu 200T. W historii firmy znajduje się sporo samochodów z turbodoładowaniem, ale w CARakoom wierzymy, że najciekawszym projektem firmy jest silnik TFSI ze sprężarkami doładowującymi, trzylitrowy silnik V6. Pięć lat z rzędu zdobył prestiżową nagrodę Ward's Best Engine, a to jest dużo warte.

Być może najbardziej ekscytującym zastosowaniem tego silnika jest coupe S5, gdzie jego moc osiągnęła 333 KM i 440 nm. Audi zastosowało TFSI w innych modelach, takich jak S4, A6, A7, a nawet drogim A8.

LandRoverRange Rover Sport — 5,0-litrowy silnik V8

Od pierwszego dnia 2005 roku Land Rover Range Rover Sport był dostępny z ręczną sprężarką doładowującą. Teraz Sport jest wyposażony w pięciolitrowy silnik V8 ze sprężarką doładowującą, który z dumą pokazuje nam swoje 510 KM i 625 nm. Przyspieszenie od 0 do 100 zajmuje tylko 5 sekund.

Jeśli nie jest to dla Ciebie szybkie, to specjalnie dla Ciebie Jagua i Land Rover ogłosiły niedawno program Special Vehicles Operations, w ramach którego opracowują modyfikację sportową specjalnie dostosowaną do Nurburgring, która wytwarza już 550 KM. Land Rover ambitnie twierdzi, że będzie to najszybszy i najbardziej zwinny SUV dopuszczony do użytku na zwykłych drogach.

Chevrolet Corvette Z06 – 6,2-litrowy silnik V8

Chevrolet Corvette Z06, który został wcześniej zaprezentowany w tym roku w Detroit, został już okrzyknięty najbardziej wydajnym samochodem wyprodukowanym przez GM. I być może najbardziej ekstremalna z Vette siódmej generacji. W sercu tej dzikiej bestii ukryty jest doładowany 6,2-litrowy silnik V8, który generuje 650 KM i 881 nm mocy, przenosząc Corvette z naszej planety do galaktyki supersamochodów.
Moc przekazywana jest na przednie koła za pośrednictwem ośmiobiegowej automatycznej skrzyni biegów lub pierwszej w historii siedmiobiegowej manualnej. Cały ten obóz koni wspierają ogromne hamulce tarczowe i koła Michelin Pilot Sport.

Tym, którzy kochają naprawdę dzikie bestie i uważają, że Z06 jest zbyt udomowiony, Chevrolet oferuje Z07, pakiet, który pomaga w wykorzystaniu pełnego potencjału mechanicznej sprężarki doładowującej poprzez dodanie hamulców węglowo-ceramicznych i tylnego spojlera, który zapewnia „Vette” taką siłę docisku, och, o jakim nie marzy żaden model tej firmy.

Dopiero samochód tuningowany lub sportowy sprzed 10 lat mógł pochwalić się kompresorem lub turbiną. Dziś niewiele osób będzie zaskoczonych „dodatkową siłą” silnika samochodowego, wiele zakładów produkcyjnych samodzielnie instaluje urządzenie zwiększające moc. A jeśli chcesz poznać różnicę między silnikiem z turbodoładowaniem a silnikiem wolnossącym, to znalazłeś to, czego szukałeś.

Na początek należy wspomnieć, że silniki samochodowe dzielą się na 2 grupy: nadmuchiwane i atmosferyczne. Konstrukcyjnie te silniki są bardzo różne, można powiedzieć, że wcale nie są podobne, a wzrost mocy również jest zróżnicowany.

Jak działa silnik atmosferyczny?

Silnik atmosferyczny można nazwać najbardziej złożonym silnikiem. Mieszanka paliwowo-powietrzna dostarczana jest do bloku cylindrów bez oporów, co oznacza, że ​​najwięcej modyfikacji czeka kolektor. Wałek rozrządu jest wyregulowany bardzo precyzyjnie, aby zapewnić, że zawór wydechowy będzie otwarty przez maksymalny czas. Silnik wolnossący, jak widać, jest bardzo trudny w konfiguracji, ale działa dobrze.

Silnik wolnossący ma rezerwę mocy przy każdej prędkości i natychmiast reaguje na nacisk na pedał – to główna zaleta takiego silnika.

Trochę o silnikach z turbodoładowaniem

Zasada działania jest prawie taka sama jak w przypadku silnika wolnossącego. Mieszanka paliwowo-powietrzna dostarczana jest do cylindrów pod wysokim ciśnieniem. Jedyną różnicą pomiędzy tymi silnikami jest ciśnienie.

Ale silnik z turbodoładowaniem ma również swoje wady:

1. Silnik z turbodoładowaniem daje wzrost tylko przy dużych prędkościach, przy niskich prędkościach jest to prawie niezauważalne.

2. Silniki z turbodoładowaniem nie są zbyt wrażliwe. Oznacza to, że po naciśnięciu pedału gazu wzrost nie będzie zauważalny od razu.

3. Silniki z turbodoładowaniem są bardzo wybredne przy wyborze rodzaju smaru.

Silniki kompresorowe

Sprężarka to konwencjonalna mechaniczna sprężarka doładowująca napędzana napędem pasowym. Oznacza to, że im wyższe obroty, tym większą moc można uzyskać. Sprężarka nie tylko dostarcza mieszankę paliwowo-powietrzną do cylindrów pod wysokim ciśnieniem, ale także wdmuchuje powietrze przez cylindry, gdy zawory wydechowy i wlotowy są w połowie otwarte, a w połowie zamknięte. Dlatego sprężarka jednocześnie czyści silnik i stale pracuje na maksimum.

Główną wadą jest to, że sprężarkę można instalować tylko w silnikach o dużej pojemności. A takiego silnika nie można nazwać ekonomicznym.

Niedawno w samochodach sportowych lub tuningowanych zainstalowano sprężarkę lub turbinę. Obecnie w większości przypadków sam zakład produkcyjny zwiększa moc silników za pomocą takich jednostek. Jaka jest różnica między silnikami wolnossącymi, turbodoładowanymi i sprężarkowymi? Jeśli chcesz się tego dowiedzieć, ten artykuł jest dla Ciebie. Zacznijmy od tego, że wszystkie silniki samochodowe dzielą się na dwie kategorie: wolnossące i doładowane. Te dwa typy bardzo różnią się od siebie zarówno pod względem konstrukcji, jak i mocy.

Przyjrzyjmy się najpierw silnikowi wolnossącemu. Ten typ silnika jest jednym z najbardziej skomplikowanych w swojej konstrukcji. W silniku atmosferycznym mieszanka paliwowo-powietrzna dostarczana jest do cylindrów idealnie, czyli bez żadnych zakłóceń i oporów. Z tego możemy wywnioskować, że kolektor został poważnie zmodyfikowany. W tych silnikach bardzo ważna jest precyzja, dlatego regulacja wałka rozrządu jest dość skomplikowanym procesem. Wszystko po to, aby zawór dolotowy otwierał się jak najdłużej. I oczywiście zwiększa się średnica cylindra, a także skok tłoka, co daje dodatkowy wzrost mocy. Widzieliśmy, że silnik wolnossący jest dość skomplikowany pod względem konstrukcyjnym, ale jego niewątpliwą zaletą jest doskonała reakcja na pedał gazu, a także rezerwa mocy przy każdej prędkości. Dość poważnymi wadami są wysokie zużycie paliwa i niezbyt wysoka odporność na zużycie samego silnika.

Porozmawiajmy trochę o silniku z turbodoładowaniem. Ten typ silnika cieszy się największą popularnością wśród miłośników motoryzacji. Konstrukcje silników turbodoładowanych i wolnossących są prawie takie same. Ale istotą turbiny jest to, że pompuje ciśnienie. Dzięki temu mieszanka paliwowo-powietrzna dostarczana jest do cylindrów pod większym ciśnieniem, co daje znaczny wzrost mocy. Często turbinę wymienia się na mocniejszą, ponieważ im wyższe ciśnienie, tym większa moc.

Ale niestety, jak każdy inny silnik z turbodoładowaniem, ma również wady. Przy niskich prędkościach praca turbiny jest w ogóle nie odczuwalna. Ale przy szybkim dokręcaniu lub na wysokich obrotach poczujesz przyjemne przyspieszenie. Oznacza to, że turbina zaczęła pracować. Silniki z turbodoładowaniem są również bardzo wymagające pod względem smarowania. Istotną wadą jest nienatychmiastowa reakcja turbiny na pedał gazu. Nazywa się to opóźnieniem turbo. Ale zwykły miłośnik samochodów nie zauważy tego zjawiska w ruchu miejskim, ale dla sportów motorowych jest to poważny minus.

Cóż, ostatni rozważ silnik kompresorowy. Silnik ten jest mechaniczną sprężarką doładowującą, która rozpoczyna swój ruch za pomocą napędu pasowego. Oznacza to, że istotą tego silnika jest to, że jego moc zależy bezpośrednio od liczby obrotów. Im wyższe obroty, tym większa moc. Sprężarka nie tylko dostarcza do cylindrów mieszankę paliwowo-powietrzną pod ciśnieniem, ale także przedmuchuje zawory dolotowe i wydechowe w momencie półotwarcia i zamknięcia, tym samym zawsze czyszcząc cylindry. Dzięki takiej konstrukcji silnik tego typu jest zawsze gotowy do pracy na granicy swoich możliwości. Wadą tego silnika jest to, że skutecznie współpracuje tylko z dużymi objętościami, więc silnik ten jest bardzo nieekonomiczny.

turbo76.ru

Aby uzyskać energię do ruchu, w silniku samochodu spala się mieszaninę paliwa i powietrza. Im więcej powietrza zostanie dodanych do mieszanki, tym mocniejszy będzie silnik. Konwencjonalny silnik zasysa powietrze do każdego cylindra, gdy tłok w cylindrze opada. Ale najlepsze silniki pobierają również dodatkowe powietrze do cylindrów. Odbywa się to za pomocą urządzenia zwanego turbosprężarką.

Turbosprężarka zawiera turbinę napędzaną gorącymi gazami wytwarzanymi w silniku samochodu. Sprężarka turbinowa pod wysokim ciśnieniem dostarcza do cylindrów świeże powietrze, co powoduje pełniejsze spalanie paliwa. Wpompowując dodatkowe powietrze do cylindrów, turbosprężarka zwiększa moc silnika bez zmiany jego wielkości.

Turbosprężarka

Sprężarka turbinowa silnika (niebieski dysk na zdjęciu u góry) pobiera świeże powietrze dolotowe (niebieskie strzałki) i wtłacza je pod wysokim ciśnieniem do cylindrów. Sprężarka napędzana jest przez turbinę (czerwony dysk), od której całe urządzenie wzięło swoją nazwę. A turbina obraca się pod wpływem gorących gazów wydobywających się z silnika (czerwone strzałki). Łożysko centralne służy jako wspólne podparcie sprężarki i turbiny.

Potężny suplement

Zamontowana na silniku samochodu (zdjęcie po lewej) turbosprężarka (w niebieskim kółku) może znacznie zwiększyć moc silnika. Pierwsze modele silników turbosprężarkowych miały nieprzyjemną właściwość przegrzania. Ale teraz takie silniki są na tyle dojrzałe, że stosuje się je we wszystkich typach samochodów: od najlepszych samochodów sportowych po małe samochody.

Aby uzyskać większą moc silnika

Silnik z turbosprężarką (zdjęcie poniżej) wykorzystuje gorące spaliny (różowe na zdjęciu) do obracania turbiny i wtłaczania sprężonego powietrza (niebieskie na zdjęciu) do cylindrów. Zawór spustowy uwalnia nadmierne ciśnienie powietrza. Turbosprężarka silnika (w niebieskim kółku) jest pokazana osobno i powiększona na środkowym zdjęciu.

Napędzany energią gorących gazów spalinowych

Wirnik turbiny napędzany gorącymi spalinami silnika (pomarańczowe strzałki) może wirować z prędkością do 100 000 obr/min. Sprężarka obraca się wraz z turbiną. Zasysa świeże powietrze (niebieskie strzałki) i wtłacza je pod wysokim ciśnieniem do cylindrów silnika. Siłownik składający się z czujnika i regulatora utrzymuje stałe ciśnienie powietrza na wlocie do cylindrów.

Powietrze pod wysokim ciśnieniem

Spaliny (pomarańczowe na zdjęciu po prawej) wchodzą do turbiny i obracają koło, które znajduje się na tym samym wale, co koło sprężarki. Koło kompresora wirujące jak wentylator (niebieskie) zasysa świeże powietrze, spręża je i kieruje pod wysokim ciśnieniem do cylindrów.

Information-Technology.ru

Silnik turboodrzutowy. Elementy wystroju.

Silnik turboodrzutowy.

W tym artykule powrócimy do moich ulubionych silników. Mówiłem już wcześniej, że silnik turboodrzutowy jest głównym silnikiem we współczesnym lotnictwie. I często będziemy o tym wspominać w tym czy innym temacie. Nadszedł zatem czas, aby ostatecznie zdecydować o jego projekcie. Oczywiście bez zagłębiania się w wszelakie dżungle i subtelności :-). A więc lotniczy silnik turboodrzutowy. Jakie są główne części jego projektu i jak ze sobą współdziałają?

1. Sprężarka 2. Komora spalania 3. Turbina 4. Urządzenie wylotowe lub dysza strumieniowa.

Sprężarka spręża powietrze do wymaganych wartości, po czym powietrze dostaje się do komory spalania, gdzie w wyniku spalania paliwa zostaje ogrzane do wymaganej temperatury, a następnie powstały gaz trafia do turbiny, gdzie uwalnia część energii obracając go (i to z kolei sprężarkę), a druga część, przy dalszym przyspieszaniu gazu w dyszy strumieniowej, zamienia się w impuls ciągu, który popycha samolot do przodu. Proces ten dość wyraźnie widać na filmie w artykule o silniku jako silniku cieplnym.

Silnik turboodrzutowy ze sprężarką osiową.

Sprężarki występują w trzech typach. Odśrodkowe, osiowe i mieszane. Odśrodkowe to zwykle koło, na powierzchni którego znajdują się kanały skręcające się od środka na obrzeże, tak zwany wirnik.Kiedy się obraca, powietrze jest wyrzucane przez kanały pod wpływem siły odśrodkowej ze środka na obrzeże po skompresowaniu silnie przyspiesza, po czym wchodzi do rozszerzających się kanałów (dyfuzora) i ulega spowolnieniu, a cała jego energia przyspieszenia również zamienia się w ciśnienie. Przypomina to trochę dawną atrakcję, która kiedyś była w parkach, gdzie ludzie stoją wzdłuż krawędzi dużego poziomego koła, opierając plecy na specjalnych pionowych oparciach, okrąg ten obraca się, przechyla w różnych kierunkach i ludzie nie spadają, ponieważ są trzymane (dociskane) przez siłę odśrodkową. W sprężarce zasada jest taka sama.

Ta sprężarka jest dość prosta i niezawodna, ale aby wytworzyć wystarczający stopień kompresji, potrzebna jest duża średnica wirnika, na którą nie mogą sobie pozwolić samoloty, zwłaszcza małe. Silnik turboodrzutowy po prostu nie zmieści się do kadłuba. Dlatego jest rzadko używany. Ale kiedyś był używany w silniku VK-1 (RD-45), który był instalowany w słynnym myśliwcu MIG-15, a także w samolotach IL-28 i TU-14.

Wirnik sprężarki odśrodkowej na tym samym wale co turbina.

Wirniki sprężarek odśrodkowych.

Silnik VK-1. Na przekroju wyraźnie widać wirnik sprężarki odśrodkowej, a następnie dwie płomienice komory spalania.

Myśliwiec MIG-15

Obecnie używana jest głównie sprężarka osiowa. W nim na jednej osi obrotowej (wirniku) osadzone są metalowe dyski (nazywane są wirnikami), wzdłuż których obrzeży umieszczone są tak zwane „łopatki robocze”. Natomiast pomiędzy wieńcami obracających się łopatek roboczych znajdują się wieńce ostrzy stacjonarnych (zwykle montowane są na obudowie zewnętrznej), jest to tzw. łopatka kierująca (stojan). Wszystkie te łopaty mają określony profil i są nieco skręcone, ich praca jest w pewnym sensie podobna do pracy tego samego skrzydła lub łopaty helikoptera, ale tylko w przeciwnym kierunku. Teraz to już nie powietrze działa na ostrze, ale ostrze na nie. Oznacza to, że sprężarka wykonuje pracę mechaniczną (na powietrzu :-)). Albo jeszcze wyraźniej :-). Każdy zna wentylatory, które tak przyjemnie dmuchają w upał. Proszę bardzo, wentylator jest wirnikiem sprężarki osiowej, tylko oczywiście nie ma trzech łopatek, jak w wentylatorze, ale więcej.

Tak mniej więcej działa sprężarka osiowa.

Oczywiście jest to bardzo uproszczone, ale w zasadzie tak właśnie jest. Łopatki robocze „wychwytują” powietrze z zewnątrz, wrzucają je do wnętrza silnika, gdzie łopatki łopatek kierujących w określony sposób kierują je do kolejnego rzędu łopatek roboczych i tak dalej. Rząd łopatek roboczych wraz z umieszczonym za nimi rzędem łopatek kierujących tworzy scenę. Na każdym etapie kompresja następuje o określoną wielkość. Sprężarki osiowe występują w różnej liczbie etapów. Może ich być pięć, a może 14. W związku z tym stopień kompresji może być różny, od 3 do 30 jednostek, a nawet więcej. Wszystko zależy od rodzaju i przeznaczenia silnika (i odpowiednio samolotu).

Sprężarka osiowa jest dość wydajna. Ale jest to również bardzo złożone zarówno pod względem teoretycznym, jak i konstrukcyjnym. Ma też istotną wadę: stosunkowo łatwo jest go uszkodzić. Jak to mówią, bierze na siebie wszystkie obce przedmioty z betonowej drogi i ptaki wokół lotniska, a to nie zawsze pozostaje bez konsekwencji.

Komora spalania. Otacza wirnik silnika za sprężarką pierścieniem ciągłym lub w postaci oddzielnych rurek (nazywa się je rurami płomieniowymi). Aby zorganizować proces spalania w połączeniu z chłodzeniem powietrzem, wszystko jest „dziurawe”. Otworów jest wiele, mają one różną średnicę i kształt. Paliwo (nafta lotnicza) dostarczane jest do płomienic przez specjalne dysze, gdzie spala się, wchodząc w obszar o wysokiej temperaturze.

Silnik turboodrzutowy (sekcja). Wyraźnie widać 8-stopniową sprężarkę osiową, pierścieniową komorę spalania, 2-stopniową turbinę i urządzenie wylotowe.

Następnie gorący gaz wchodzi do turbiny. Jest podobny do kompresora, ale działa, że ​​tak powiem, w odwrotnym kierunku. Wiruje gorący gaz na tej samej zasadzie, co powietrze wiruje śmigło zabawki dla dzieci. Stałe ostrza w nim nie znajdują się za obracającymi się pracownikami, ale przed nimi i nazywane są aparatem dyszowym. Turbina ma kilka stopni, zwykle od jednego do trzech lub czterech. Więcej nie trzeba, bo wystarczy do napędzania sprężarki, a reszta energii gazu jest zużywana w dyszy na przyspieszenie i wytworzenie ciągu. Warunki pracy turbiny są, delikatnie mówiąc, „straszne”. Jest to najbardziej obciążona jednostka w silniku. Silnik turboodrzutowy charakteryzuje się bardzo dużą prędkością obrotową (do 30 000 obr/min). Wyobraź sobie, jaka siła odśrodkowa działa na ostrza i dyski! Tak, plus pochodnia z komory spalania o temperaturze od 1100 do 1500 stopni Celsjusza. Ogólnie piekło :-). Inaczej nie powiesz. Byłem świadkiem, jak podczas startu samolotu Su-24MR ułamała się łopatka turbiny jednego z silników. Historia jest pouczająca, na pewno o niej opowiem w przyszłości. Nowoczesne turbiny wykorzystują dość złożone układy chłodzenia, a one same (zwłaszcza łopaty wirnika) wykonane są ze specjalnych stali żaroodpornych i żaroodpornych. Stale te są dość drogie, a cały silnik turboodrzutowy jest bardzo drogi materiałowo. W latach 90., w dobie powszechnej zagłady, zyskiwało na tym wielu nieuczciwych ludzi, w tym wojsko. O tym też później...

Za turbiną - dysza strumieniowa. W rzeczywistości powstaje ciąg silnika turboodrzutowego. Dysze są po prostu zwężające się i mają charakter zwężająco-rozszerzający. Poza tym są niesterowane (tak jak dysza na rysunku) i są kontrolowane, gdy ich średnica zmienia się w zależności od trybu pracy. Co więcej, istnieją teraz dysze, które zmieniają kierunek wektora ciągu, to znaczy po prostu obracają się w różnych kierunkach.

Silnik turboodrzutowy to bardzo złożony układ. Pilot steruje nim z kokpitu za pomocą tylko jednej dźwigni – drążka sterowego silnika (EC). Ale tak naprawdę ustanawiając w ten sposób jedynie taki reżim, jakiego potrzebuje. Resztą zajmuje się automatyka silnika. To także duży i złożony kompleks, powiedziałbym też, że bardzo pomysłowy. Kiedy jeszcze jako kadet studiowałem automatykę, zawsze byłem zaskoczony, jak projektanci i inżynierowie na to wszystko wpadli :-), a rzemieślnicy to zrobili. Trudne... Ale ciekawe 🙂 ...

To wszystko na teraz. Krótko mówiąc, znowu nie wyszło :-). Ale i tak mam nadzieję, że uznałeś to za interesujące. Do następnego razu.

P.S. A oto dla Was ostatnia atrakcja, o której pisałam powyżej. Nie jeździłem nim jako dziecko, ale teraz po prostu ich nie mamy. Więc wiem tylko teoretycznie :-).

Taki był, może jeszcze gdzieś pracuje...

Zdjęcia można kliknąć.

avia-simply.ru

Zasada działania silnika sprężarki

Sprężarka to dowolne urządzenie przeznaczone do sprężania i dostarczania powietrza i innych gazów pod ciśnieniem. Gdzie jest używane to urządzenie?

Inżynierowie motoryzacyjni, twórcy samochodów wyścigowych i po prostu entuzjaści prędkości nieustannie pracują nad zwiększeniem mocy silnika. Jednym ze sposobów na jego zwiększenie jest zbudowanie silnika o dużej pojemności wewnętrznej, jednak duże silniki dużo ważą, a ponadto koszty ich produkcji i konserwacji są bardzo wysokie.

Zdjęcie. ProCharger D1SC – sprężarka odśrodkowa

Drugim sposobem na zwiększenie intensywności pracy silnika jest stworzenie jednostki o standardowej wielkości, ale bardziej wydajnej w użyciu. Większą wydajność można osiągnąć wtłaczając do komory spalania większą ilość powietrza, co pozwala na dostarczenie większej ilości paliwa do cylindra, co oznacza uzyskanie większej mocy dzięki wysokiemu ciśnieniu i co za tym idzie dużej emisji gazów. To sprężarka, zwana także doładowaniem, pozwala zwiększyć dopływ powietrza i zwiększyć moc silnika.

Oprócz kompresora jest też turbosprężarka. Różnice między tymi dwoma urządzeniami polegają na sposobie pozyskiwania energii. Konwencjonalna sprężarka napędzana jest energią przenoszoną mechanicznie z wału korbowego silnika poprzez napęd pasowy lub łańcuchowy. Jeśli chodzi o turbosprężarkę, działa ona dzięki sprężonemu przepływowi gazów spalinowych, które obracają turbinę.

Jak działa kompresor?

Aby zrozumieć, jak działa ten mechanizm, rozważ schemat działania konwencjonalnego czterosuwowego silnika spalinowego. Wraz z ruchem tłoka w dół powstaje podciśnienie powietrza, które pod wpływem ciśnienia atmosferycznego przedostaje się do komory spalania. Gdy powietrze dostanie się do silnika, łączy się z mieszanką paliwową i tworzy ładunek, który można przekształcić w użyteczną energię kinetyczną poprzez spalanie. Spalanie odbywa się za pośrednictwem świecy zapłonowej. Gdy zachodzi reakcja utleniania paliwa, uwalniana jest duża ilość energii. Siła tej eksplozji porusza tłok, a siła tego ruchu działa na koła, powodując ich obrót.

Gęstszy przepływ mieszanki paliwowo-powietrznej do ładunku spowoduje większe eksplozje. Warto jednak zrozumieć, że spalanie określonej ilości paliwa wymaga określonej ilości tlenu. Za prawidłowy uważa się stosunek: 14 części powietrza na 1 część powietrza atmosferycznego. Proporcja ta jest bardzo istotna dla sprawnej pracy jednostki napędowej samochodu i wyraża zasadę: „aby spalić więcej paliwa, trzeba dostarczyć więcej powietrza”.

To jest zadanie sprężarki. Spręża powietrze wpływające do silnika, umożliwiając napełnienie silnika dużą ilością powietrza i wytworzenie ciśnienia. Jednocześnie do silnika może dostać się więcej paliwa, powodując wzrost mocy. Sprężarka dodaje średnio 46% mocy i 31% momentu obrotowego.

Mechaniczną sprężarkę doładowującą uruchamia się za pomocą paska napędowego owiniętego wokół koła pasowego połączonego z kołem zębatym. Koło zębate napędza przekładnię doładowania. Wirnik sprężarki pobiera powietrze, spręża je i wrzuca do kolektora dolotowego. Prędkość obrotowa sprężarki wynosi 50 - 60 tysięcy obrotów na minutę. Dzięki temu doładowanie zwiększa dopływ powietrza do silnika maszyny o około 50%.

Gorące powietrze sprężając się, traci swoją gęstość i podczas eksplozji nie może się zbytnio rozszerzyć. W takim przypadku nie może wytworzyć tyle energii, ile powstaje, gdy świeca zapłonowa zapala chłodniejszą mieszankę paliwowo-powietrzną. Można stwierdzić, że aby doładowanie pracowało z maksymalną wydajnością, sprężone powietrze na wylocie urządzenia musi zostać schłodzone. Intercooler odpowiada za proces chłodzenia powietrza. Gorące powietrze chłodzone jest w rurkach intercoolera zimnym powietrzem lub zimną cieczą, w zależności od rodzaju mechanizmu. Obniżenie temperatury powietrza, zwiększenie jego gęstości, powoduje, że ładunek przedostający się do komory spalania staje się silniejszy.

Rodzaje sprężarek

Istnieją trzy rodzaje sprężarek: dwuślimakowe, rotacyjne i odśrodkowe. Główną różnicą między nimi jest sposób dostarczania powietrza do kolektora dolotowego silnika samochodowego.

Sprężarka dwuślimakowa

Doładowanie dwuślimakowe składa się z dwóch wirników, wewnątrz których krąży powietrze. Taka konstrukcja wytwarza dużo hałasu w postaci świstu sprężonego powietrza, który jest tłumiony specjalnymi metodami wygłuszania silnika.

Zdjęcie. Sprężarka dwuślimakowa

Sprężarka rotacyjna

Obrotowa sprężarka doładowująca zwykle znajduje się w górnej części silnika samochodowego i składa się z obracających się wałów krzywkowych, które tłoczą powietrze atmosferyczne do kolektora dolotowego. Jest ciężki i znacząco zwiększa masę pojazdu. Dodatkowo przepływ powietrza w tego typu sprężarkach ma strukturę przerywaną, co sprawia, że ​​jest ona najmniej wydajna w porównaniu do innych typów sprężarek.

Zdjęcie. Sprężarka rotacyjna

Sprężarka odśrodkowa

Doładowanie odśrodkowe jest najskuteczniejszym sposobem na wymuszenie zwiększania ciśnienia wewnątrz silnika maszyny. Jest to wirnik, który obraca się z ogromną siłą i wtłacza powietrze do małej obudowy sprężarki. Siła odśrodkowa wypycha powietrze do krawędzi wirnika, zmuszając je do opuszczenia wnęki z dużą prędkością. Małe łopatki umieszczone wokół wirnika przekształcają przepływ powietrza o dużej prędkości i niskim ciśnieniu w powietrze o niskiej prędkości i wysokim ciśnieniu.

Zdjęcie. Sprężarka odśrodkowa

Zalety kompresora

Główną zaletą kompresora jest oczywiście zwiększenie mocy silnika pojazdu. Eksperci uważają, że mechaniczne doładowania są nieco lepsze od silników z turbodoładowaniem, ponieważ wyposażone w nie silniki nie mają opóźnionej reakcji na naciśnięcie pedału gazu przez kierowcę, ponieważ sprężarki mechaniczne napędzane są bezpośrednio z wału korbowego silnika. Turbosprężarki z kolei podlegają opóźnieniom, gdyż spaliny uzyskują prędkość niezbędną do rozkręcenia turbin dopiero po upływie pewnego czasu.

Wady silnika

Ponieważ sprężarka jest uruchamiana za pomocą wału korbowego silnika, nieznacznie zmniejsza to moc jednostki napędowej. Sprężarka zwiększa obciążenie silnika, dlatego silnik musi być na tyle mocny, aby wytrzymać silne eksplozje w komorze spalania. Współcześni producenci samochodów biorą pod uwagę ten warunek i tworzą mocniejsze jednostki do silników przeznaczonych do współpracy ze sprężarką, co zwiększa koszt samochodu, a także koszty jego utrzymania.

Ogólnie rzecz biorąc, sprężarki doładowujące to najskuteczniejszy sposób na zwiększenie mocy, czyli innymi słowy mocy, silnika pojazdu. Sprężarka może dodać od 50 do 100% mocy, dlatego też kierowcy wyścigowi i miłośnicy szybkiej jazdy często instalują ją w swoich samochodach.

generator.uef.ru

„Piotr – AT”
NIP 780703320484
OGRNIP 313784720500453

Po tym jak opisałem „wzmocnienie” silnika. Wiele osób zaczęło zadawać mi pytania dotyczące sprężarki napędu lub dmuchawy powietrza. W końcu naprawdę można go zainstalować na naszym rodzimym VAZ. Dzisiaj chcę Wam opowiedzieć o tym urządzeniu bardziej szczegółowo, a mianowicie o tym, jak działa i czy da się je zamontować samodzielnie...

Generalnie idea kompresorów jest stara jak świat. Już w 1900 roku proponowano takie urządzenia, aby zwiększyć moc silnika poprzez wtłaczanie dodatkowego powietrza do cylindrów. Podam ci małą definicję.

Sprężarka napędowa (lub doładowanie) to jednostka montowana w silniku samochodowym, tworząca dodatkowy wtrysk powietrza do komór spalania, co przy niewielkiej modyfikacji wtrysku paliwa daje dodatkową moc, czasem nawet do 30%.

Mówiąc najprościej, dzieje się tak, że cuda, jak to mówią, się nie zdarzają, jeśli chcesz zwiększyć moc, to musisz spalić więcej paliwa, ale aby je skutecznie utlenić, potrzebuje więcej tlenu. Jeśli przesadzisz, zrobi to kompresor. Oznacza to, że zwiększasz dopływ paliwa, na przykład instalujesz nowe oprogramowanie w ECU, instalujesz sprężarkę i uzyskujesz moc. Wszystko jest proste.

TURBO - NIE TURBO

Krótko mówiąc, obecnie istnieje wiele odmian konstrukcyjnych sprężarek. Niektóre pracują wykorzystując energię spalin (TURBO), inne - wykorzystując napęd (NIE TURBO). Właśnie o tym ostatnim porozmawiamy dzisiaj. Swoją drogą, co jest lepsze, turbina czy sprężarka, możesz przeczytać pod linkiem.

Jeśli przeanalizujesz projekt takich jednostek, możesz zidentyfikować pewne podobieństwo w strukturze. Mianowicie takie sprężarki działają z napędu, który nie wymaga ingerencji w standardowe układy silnika, czyli układ smarowania i spalin, co jest bardzo ważne! Ta konstrukcja jest naprawdę bardzo prosta - ustanawia się bezpośrednie połączenie z „wałem korbowym”, co pozwala na doskonałą współpracę silnika i doładowania podczas przyspieszania. Oznacza to, że im wyższa prędkość, tym szybciej obraca się „wał korbowy”, a zatem doładowanie obraca się! Dzięki tej interakcji praktycznie nie ma czegoś takiego jak „turbo lag”. Dodatkową zaletą jest również brak pracy w wysokich temperaturach jak w przypadku opcji TURBO, co oznacza, że ​​żywotność znacznie wzrasta - wszak nie ma potrzeby schładzania „turbiny”, czyli „turbo timery” czy „sterowniki doładowania” nie są konieczne, po prostu wyłączamy samochód i przestajemy pracować. Witryna autoflit.ru zaleca zrobienie dokładnie tego samego. Jeśli jesteś zainteresowany, wejdź.

Typy sprężarek napędowych

Nadszedł czas, aby porozmawiać o urządzeniach konkretnie „wersjach napędu”. Teraz są tylko trzy typy: obrotowy, śrubowy i odśrodkowy. Dwie pierwsze opcje pompują powietrze za pomocą określonych cylindrycznych wirników lub „łopatek”, ta druga działa jak chłodnica, to znaczy pompuje za pomocą łopatek.

Typy obrotowe

Sprężarki, które są dość szeroko stosowane. Główną zaletą jest średnia cena, długa żywotność, duża częstotliwość dostarczanego powietrza, płynna i stabilna praca, szybka reakcja na prędkość obrotową wału korbowego.

Powietrze w tym układzie nie jest sprężane, wydaje się, że dostaje się do środka, a następnie jest wtłaczane do silnika przez łopatki wykonane w formie wirnika. Dlatego otrzymali nazwę – kompresor z kompresją zewnętrzną. Wadą jest to, że wraz ze wzrostem ciśnienia wlotowego wydajność maleje.

Konstrukcja składa się najczęściej z dwóch wirników, na oknie wlotowym i wylotowym, patrz zdjęcie. Znajdują się one poprzecznie.

Wady tego projektu to:

1) Wydajność zależy od luzów pomiędzy wałami i innymi częściami.

2) Największe ogrzewanie ze wszystkich pozostałych typów.

3) Silny hałas i wibracje wałów.

4) Niezbyt duże ciśnienie, maksymalnie około 0,7 bara.

Podsumowując, staje się jasne, że ten typ jest daleki od ideału. Niektórzy mogą zadać pytanie – dlaczego ostrza mają kształt śrubowy? Powody są dwie, pierwsza to wzrost ciśnienia powietrza, a druga to zmniejszenie hałasu (choć niewiele to pomaga).

Rodzaj śruby

Jest to bardziej zaawansowana i niezawodna konstrukcja sprężarki doładowującej. Zasada działania tutaj również jest prosta - ściskanie następuje poprzez zmianę objętości wnęk pomiędzy korpusem a śrubami obrotowymi (rodzaj wirników). Powietrze porusza się tutaj po przekątnej. Dużymi zaletami tej opcji jest wysoka wydajność do 85%, a także wysokie ciśnienie powietrza (od 1 bara wzwyż), osiągane przy dużych prędkościach obrotowych, czasami nawet do 12 000 obr/min. Z tego powodu ciało może być bardziej miniaturowe. Trzeba powiedzieć, że ta opcja jest często stosowana w samochodach wyścigowych ze względu na jej niezawodność i małe nadwozie.

Jedynymi wadami są skomplikowana konstrukcja i naprawy, co podnosi cenę produktu końcowego. Jeśli taka sprężarka napędu ulegnie awarii, należy ją naprawić w wyspecjalizowanych stacjach, najlepiej u producenta.

Jak widać na projekcie są dwa rotory z ząbkowanymi, spiralnymi zębami. Ich profile w pełni odpowiadają sobie na styku, co sprawia, że ​​konstrukcja jest bardzo niezawodna.

Najczęściej spotykane w silnikach spalinowych działają przy użyciu tzw. łopatek lub „łopatek”. Jeśli porównamy je z dwoma poprzednimi, to ten typ jest najbardziej kompaktowy ze wszystkich, a także prosty w technologii produkcji, co zmniejsza jego ostateczny koszt. Często można ją pomylić z wersją TURBO (zasilaną spalinami), ze względu na podobną konstrukcję, jednak jest to całkowicie błędne, to dwa zupełnie różne urządzenia.

Zasada konstrukcji składa się z części wlotowej, części roboczej (łopatka-łopatka) i dyfuzora, który może być łopatkowy lub bezłopatkowy. Wymagany do montażu i wlotu powietrza, wykonany w formie „ślimaka”.

Powietrze, przechodząc przez specjalny filtr (nawiasem mówiąc, jest również wymagane, w przeciwnym razie cały pył dostanie się do silnika), dostaje się do specjalnego wlotu, który stopniowo się zwęża (dla minimalnych strat powietrza podczas nawiewu), a następnie trafia do koła . Wirnik jest zamontowany na specjalnym mocowaniu, ale zdarzały się przypadki, gdy był on umieszczany na samym wale. Ponadto poprzez mechaniczną skrzynię biegów (napęd) komunikuje się z wałem korbowym.

Takie opcje są najczęstsze w naszych samochodach krajowych (w szczególności VAZ). Cenione są za trwałość, niską cenę, wszechstronność i kompaktowość.

Wadami takich sprężarek jest niska wydajność przy niskich prędkościach, ale przy dużych prędkościach moc silnika może wzrosnąć nawet o 30% wartości nominalnej. Przy prędkości 4000 ciśnienie może osiągnąć 0,5 - 0,6 bara.

Instalowanie sprężarki w VAZ

Nie trzeba dodawać, że nasz rynek krajowy składa się głównie z produktów AvtoVAZ, od tego zaczynają młodzi „tunerzy”, więc najczęstszym pytaniem jest - czy można go zainstalować w VAZ?

Oczywiście, że jest to możliwe, a ten ostatni – typu odśrodkowego – często występuje już w postaci kompletnego zestawu, do montażu specjalnie w naszych samochodach, czyli tzw. „zestawu KIT”.

Montaż systemu jest dość prosty. Najpierw jednak należy zamontować powiększoną uszczelkę między blokiem a głowicą cylindrów. Tak zaleca producent. Poniżej znajduje się przesadny schemat połączeń:

1) Zamontuj filtr wlotu powietrza.

2) Naprawiamy obudowę na wsporniku

3) Podłączamy napęd wału korbowego.

4) Zapiąć pasek napędowy

5) Używamy tego.

Teraz krótki film dla zrozumienia.

Co można osiągnąć - jak pisałem powyżej, przy dużych prędkościach ciśnienie może sięgać 0,5 - 0,6 bara. Jeśli poprawnie skonfigurujesz wtrysk paliwa, zflashujesz ECU lub przekonfigurujesz gaźnik, możesz osiągnąć 30% na górze! To jest bardzo znaczące.

Na tym zakończę, myślę, że mój artykuł był dla Ciebie przydatny.

auto-blogger.ru

Silnik kompresorowy: urządzenie, zalety i wady

Po pojawieniu się pierwszych silników spalinowych głównym zadaniem projektantów i inżynierów od samego początku było zwiększenie wydajności elektrowni. Innymi słowy, głównym celem jest zwiększenie mocy silnika. Jak wiadomo najprostszym sposobem jest fizyczne zwiększenie pojemności skokowej silnika i liczby cylindrów. Silnik „zasysa” z atmosfery więcej powietrza, dzięki czemu może spalić więcej paliwa.

Jednocześnie takie jednostki napędowe o zwiększonej pojemności skokowej mają duże rozmiary i wagę, są drogie w produkcji, nie zawsze można umieścić taki silnik w komorze silnika kompaktowego osobowego samochodu sportowego itp. Innym sposobem na zwiększenie mocy silnika jest zbudowanie jednostki, która „wytworzy” wymaganą moc i moment obrotowy bez zwiększania objętości komory spalania.

Problem można rozwiązać wtłaczając do cylindrów powietrze pod ciśnieniem. Do pompowania powietrza do wielu silników spalinowych wykorzystuje się turbodoładowanie, innym rozwiązaniem jest sprężarka (doładowanie mechaniczne). W tym artykule przyjrzymy się, jak sprężarka samochodowa działa na silnik, a także jakie zalety i wady ma silnik kompresorowy.

Przeczytaj w tym artykule

Zacznijmy od tego, że zamontowanie kompresora (doładowania) w układzie dolotowym silnika pozwala na dostarczenie wymaganej ilości powietrza, aby spalić większą ilość paliwa. Mówiąc najprościej, sprężarka to urządzenie, które jest w stanie wytworzyć ciśnienie wyjściowe wyższe niż ciśnienie atmosferyczne.

Z tym zadaniem radzą sobie zarówno konwencjonalne mechaniczne doładowania, jak i turbosprężarka. Główna różnica między turbosprężarką a sprężarką polega na tym, że turbosprężarka jest wirowana przez gazy spalinowe, podczas gdy sprężarka mechaniczna napędzana jest przez wał korbowy silnika.

W jaki sposób sprężarka zwiększa moc silnika?

Atmosferyczny silnik spalinowy pobiera powietrze z zewnątrz w momencie, gdy tłok w cylindrze przesuwa się w dół i powstaje podciśnienie, w wyniku którego powietrze jest zasysane do komory spalania. Ilość dopływającego powietrza jest fizycznie ograniczona objętością roboczą cylindra i komory spalania. Następnie powietrze miesza się z paliwem w określonych proporcjach, po czym ładunek (mieszanka paliwowo-powietrzna) spala się w cylindrach.

Wydawać by się mogło, że aby zwiększyć moc silnika, trzeba dostarczyć większą ilość paliwa, jednak w rzeczywistości tak nie jest. Mówiąc najprościej, zbyt duża ilość paliwa będzie oznaczać, że bez odpowiedniej ilości powietrza paliwo nie będzie spalało się efektywnie. Okazuje się, że aby spalić więcej paliwa, trzeba jednocześnie dostarczyć więcej powietrza.

Jeśli weźmiemy pod uwagę, że objętość silnika się nie zmienia, to powietrze należy dostarczać wymuszonym ciśnieniem. Jest to główne zadanie sprężarki. Sprężarki wytwarzają ciśnienie wlotowe, wtłaczając powietrze do cylindrów. W tym przypadku pozostaje jedynie wstrzyknąć więcej paliwa, po czym taka mieszanka efektywnie się spala i przekazuje energię na tłok. W praktyce doładowanie jest w stanie zwiększyć moc silnika o 35-45%, a moment obrotowy wzrasta o około 30% w porównaniu z dokładnie tym samym odpowiednikiem atmosferycznym.

Doładowanie mechaniczne: urządzenie sprężarki w silniku samochodowym i zasada działania

Jak wspomniano powyżej, sprężarki mechaniczne napędzane są przez wał korbowy. Najczęściej wykorzystuje się do tego pasek napędowy. Jeśli chodzi o sprężarkę, opiera się ona na wirniku, który wytwarza ciśnienie powietrza.

W takim przypadku sprężarka musi obracać się szybciej niż wał korbowy silnika spalinowego. W tym celu koło napędowe jest większe niż koła zębate sprężarki. Sprężarka obraca się z prędkością około 50 tys. obr./min, podnosząc PSI z 6 do 9 psi. Biorąc pod uwagę, że ciśnienie atmosferyczne wynosi około 14,7 psi, sprężarka zwiększa dopływ powietrza prawie o połowę.

Dodajmy, że powietrze pompowane pod ciśnieniem jest silnie sprężane i podgrzewane, tracąc swoją gęstość. Krótko mówiąc, im niższa gęstość, tym mniej powietrza można dostarczyć do cylindrów. Aby zwiększyć ilość powietrza należy je dodatkowo schłodzić przed wejściem do czerpni.

Za chłodzenie odpowiada chłodnica międzystopniowa, która może być powietrzem lub cieczą. Chłodnice międzystopniowe to chłodnice, w których gorące sprężone powietrze opuszcza sprężarkę w celu chłodzenia.

Rodzaje sprężarek mechanicznych

Sprężarki mechaniczne instalowane w silniku spalinowym:

• sprężarka rotacyjna,
• dwuślimakowa doładowanie;
• sprężarka odśrodkowa;

Główne różnice dotyczą sposobu realizacji dopływu powietrza. Sprężarki rotacyjne i dwuślimakowe mają różne typy wałów krzywkowych. Dmuchawa odśrodkowa wyposażona jest w wirnik zasysający powietrze do środka. Zauważamy również, że w zależności od wielkości i rodzaju doładowania jej wydajność zależy bezpośrednio.

• Na przykład sprężarki rotacyjne są zwykle duże i montowane na górze silnika. W rdzeniu znajduje się duży wirnik. Jednocześnie to rozwiązanie jest mniej wydajne niż jego analogi, ponieważ masa samochodu znacznie wzrasta i powstaje przerywany przepływ powietrza z „pękami”, a nie stały i stabilny.
• Sprężarka dwuślimakowa działa poprzez przepychanie powietrza przez parę mniejszych wirników, podobnie jak przekładnia ślimakowa. W wyniku pracy powietrze dostaje się do wnęk pomiędzy łopatkami wirnika. Następnie powietrze jest sprężane wewnątrz obudowy wirnika.

Wydajność tego rozwiązania jest wyższa, ale koszt doładowania jest wyższy, konstrukcja jest bardziej złożona i trudniejsza do naprawy. Ponadto sprężarka dwuśrubowa jest głośna, konieczne jest tłumienie charakterystycznego świstu powietrza ulatniającego się pod ciśnieniem za pomocą dodatkowych rozwiązań.

• Jeśli weźmiemy pod uwagę sprężarkę odśrodkową, rozwiązanie to różni się od swoich analogów obecnością wirnika, który jest podobny do wirnika. Wirnik obraca się mocno, dostarczając powietrze do obudowy sprężarki. W tym przypadku powietrze za wirnikiem porusza się z dużą prędkością, ale nadal znajduje się pod niskim ciśnieniem.

Aby zwiększyć ciśnienie, powietrze przechodzi przez dyfuzor. Określony dyfuzor składa się z łopatek umieszczonych wokół wirnika. W rezultacie strumień powietrza po przejściu przez nawiewnik zaczyna poruszać się z małą prędkością, ale pod wysokim ciśnieniem. Ta sprężarka jest najbardziej wydajna, lekka i ma niewielkie rozmiary. Można je instalować przed silnikiem, a nie na górze silnika.

Zalety i wady sprężarki w silniku

Zacznijmy więc od oczywistych zalet. Przede wszystkim jest to wzrost mocy silnika. Warto także podkreślić względną prostotę i niski koszt montażu przy minimalnych modyfikacjach układu dolotowego w porównaniu z instalacją turbosprężarki. Kolejną rzeczą wartą podkreślenia jest brak opóźnienia turbodoładowania wynikającego z bezpośredniego połączenia mechanicznej sprężarki doładowującej z wałem korbowym.

Jednocześnie sprężarki w zależności od typu mogą wykazywać się różną wydajnością. Niektóre dają zauważalny wzrost mocy „na dole” (wał korbowy obraca się z niską częstotliwością), inne zwiększają moc przy średnich i wysokich prędkościach. Z reguły sprężarki rotacyjne i dwuślimakowe są przeznaczone do niskich prędkości, natomiast sprężarki odśrodkowe dobrze sprawdzają się przy dużych prędkościach.

• Przejdźmy teraz do wad sprężarek. Za główną wadę uważa się przystawkę odbioru mocy z silnika, ponieważ sprężarka napędzana jest z wału korbowego. W praktyce sprężarka pobiera do 20% mocy silnika. Okazuje się, że łączny wzrost do 50% w rzeczywistości oznacza faktyczny wzrost mocy o 25-30%.

Zainstalowanie sprężarki oznacza również, że silnik zaczyna doświadczać większych obciążeń. Silnik taki musi być wykonany z części przeznaczonych na tak zwiększone obciążenia, co pozwala na zachowanie niezbędnego marginesu bezpieczeństwa.

W rezultacie produkcja takiego silnika spalinowego jest droższa, samochód ze sprężarką jest początkowo droższy od wersji atmosferycznych. Trzeba też wziąć pod uwagę, że kompresor również wymaga konserwacji, co zwiększa całkowity koszt utrzymania pojazdu.

Podsumujmy to

Jak widać, mechaniczne doładowania są jednym z niedrogich i ekonomicznie wykonalnych sposobów na zwiększenie mocy silnika atmosferycznego. Z reguły rozwiązanie to pozostaje poszukiwane w różnego rodzaju sportach motorowych, przy tworzeniu unikalnych projektów, podczas budowy ekskluzywnych samochodów sportowych itp.

Producenci kompresorów często oferują gotowe zestawy „pod klucz”, co pozwala na szybki montaż kompresora w konkretnym modelu samochodu przy minimalnych modyfikacjach. Dla fanów tuningu i doładowania silnika rozwiązanie to jest w wielu przypadkach bardziej uzasadnione w porównaniu z instalacją turbosprężarki w silniku wolnossącym.

Na koniec zauważamy, że można również znaleźć silniki, w których jednocześnie zainstalowana jest turbina i sprężarka. Chociaż praktyczne wdrożenie jest dość złożone pod względem technicznym, takie podejście pozwala osiągnąć maksymalną wydajność urządzeń, biorąc pod uwagę różne tryby pracy silnika spalinowego i uwolnić silnik od wad nieodłącznie związanych z tymi technologiami, rozpatrywanymi indywidualnie.

Przykładowo, pomyślnie wdrożona kombinacja kompresor + turbina jest w stanie sprawić, że silnik będzie pracował tak, że sprężarka zapewni niezbędny ciąg „na dole”, usuwając turbolag (turbo lag), a następnie po rozkręceniu silnika, turbina jest podłączona. Praktyczną realizacją takiego schematu jest silnik Volkswagena 1.4 TSI.

Przeczytaj także

krtimotor.ru

Wybór najlepszych samochodów z doładowaniem. Historia doładowania w samochodach.

Wielu producentów samochodów od dawna stosuje mechaniczną sprężarkę doładowującą w celu zwiększenia wydajności silnika. Zwykle sprężarkę doładowującą montuje się z boku lub na górze silnika, zapewniając moc spalania i tłocząc sprężone powietrze przez cylindry.

Doładowanie, połączone paskiem (w niektórych przypadkach łańcuchem), jest obracane przez wał korbowy. Daje nam to cenne, chwilowe przyspieszenie, chociaż kradnie część mocy z silnika. Aby zassać wystarczającą ilość powietrza, sprężarka musi rozkręcać się znacznie szybciej niż silnik spalinowy; Najbardziej wydajne przykłady takiego silnika mogą osiągać prędkość 60 000 obrotów na sekundę.

Wyróżnia się trzy główne typy dmuchaw: rotacyjne, odśrodkowe i dwułopatkowe. W pierwszym przypadku do cyrkulacji powietrza i wentylacji służy para trzy- lub czterołopatkowych wirników. W odśrodkowym, aby osiągnąć te same cele, stosuje się wirnik. Wreszcie, dwa ostrza wykorzystują dwa biegi.

Powietrze po wejściu do sprężarki nagrzewa się i tym samym zmniejsza swoją gęstość. Aby utrzymać temperaturę pod kontrolą, wszystkie silniki z doładowaniem są chłodzone powietrzem lub wodą (rury chłodzące). Rury te, umieszczone pomiędzy sprężarką a kolektorem wydechowym silnika, schładzają powietrze wylotowe, zwiększając jego gęstość, optymalizując w ten sposób proces spalania. Następnie powietrze dostaje się do komory spalania, gdzie spala się wraz z paliwem, po czym jego pozostałości wychodzą przez układ wydechowy.

Można powiedzieć, że tego typu silniki przeżywają swoisty kryzys, gdyż firmy produkcyjne zmuszone są szukać opcji zapewniających tańsze zużycie paliwa. Niektóre firmy preferują turbodoładowanie, inne próbują dostosować silniki z doładowaniem, a jeszcze inne – czapki z głów przed Volvo – starają się dopasować oba systemy, aby uzyskać z każdego to, co najlepsze.

W CARakoom postanowiliśmy skompilować nasz tom - 10 najfajniejszych samochodów z doładowaniem. Czy masz zdanie na ten temat? Śmiało możesz wyrazić to w komentarzach, podając nazwę swojego ulubionego samochodu z tego typu silnikiem.

Przewód 812 - 4,7-litrowy silnik V8

Cord 810 był maszyną wyjątkową pod każdym względem. Zaprezentowany po raz pierwszy na Salonie Samochodowym w Nowym Jorku w 1935 r., model 810 z napędem na przednie koła wyróżniał się na tle konkurencji eleganckimi reflektorami i maską sięgającą do trumny.

W 1937 roku producenci Cordów poprawili kilka drobnych szczegółów i ochrzcili nowy model 812. Prawdę mówiąc, samochody prawie nie różnią się wyglądem, a wnętrza są w większości zachowane. Główna różnica między modelami polega na tym, że w przypadku 812 standardowy silnik V8 o pojemności 4,7 litra mógłby zostać wyposażony w doładowanie, które zwiększałoby moc do 170 KM przy 3500 obr./min – a to trzeba powiedzieć 45 dodatkowych koni w porównaniu do standardowego silnika.

Kolejną charakterystyczną cechą odróżniającą Corda od innych samochodów tamtego okresu były chromowane rury wydechowe, które twórcy bezwstydnie eksponowali.

Auburn Automobile, spółka matka Corda, wyprodukowała około 3000 takich modeli, zanim zaprzestała projektu, ale według firmy około 40 procent samochodów tego modelu zostało zamówionych z doładowaniem.

Ford Thunderbird – 5,1-litrowy silnik V8

W 1956 roku Ford rozważał zbudowanie własnego silnika doładowanego, aby konkurować w wyścigach NASCAR; W tym celu uruchomiono program doładowań Ford Motor Company. W tamtych latach zbudowano około pięćdziesięciu egzemplarzy doładowanego Thunderbirda, które czekały na zgodę szefów firmy. Kierownictwo Blue Oval wybrało model o najlepszych parametrach, po czym zdecydowano się wyprodukować go w ograniczonych ilościach, jako swego rodzaju „premię” od firmy dla ogółu społeczeństwa.

W oparciu o silnik V8 o pojemności 5.110 cm3 firma dodała doładowanie McCulloch/Paxton, czterocylindrowy gaźnik i ulepszony wałek rozrządu, aby wycisnąć 300 koni mechanicznych. W 1957 roku wyprodukowano zaledwie 200 sztuk tych „piękności”, a rok później zaprzestano produkcji modelu.

Studebaker Avanti – 4,7-litrowy silnik V8

Studebaker zastosował technologię doładowania w Avanti w 1982 roku w swoim ośmiocylindrowym silniku o pojemności 4730 cm3. Silnik ten został zbudowany przez Paxton, spółkę zależną Studebaker; w tym samym czasie moc samochodu wzrosła do przyzwoitych jak na tamte czasy 290 KM, co znacznie przekroczyło standardowy model. Co ciekawe, ze względu na sprężarkę doładowującą, w komorze silnika nie było wystarczająco dużo miejsca na klimatyzację.

To ulepszenie silnika może sprawić, że oszałamiające Avanti stanie się rozsądną alternatywą dla Chevroleta Corvette; a Avanti udało się nawet pobić kilka rekordów prędkości w Bonneville (solnisko w stanie Utah). Ale niestety sprzedaż była zbyt niska i model wkrótce został wycofany z obiegu, ale jak wiemy, sama firma wkrótce upadła.

Kolejną ciekawostką jest to, że w tym samym okresie firma zaczęła myśleć o stworzeniu pickupów Champ wyposażonych w silniki z doładowaniem. Żadna z próbek nie przeszła nigdy etapu testów, dlatego obecnie nic o nich nie wiadomo.

Ford Shelby GT350 (1966 – 1967) 4,7-litrowy silnik V8

Opierając się na Mustangu GT350, Shelby oferowała kupującym opcję doładowania w latach 1966 i 1967. Firma twierdzi, że kompresor wyprodukowany przez firmę Paxton zwiększył moc silnika V8 o mocy 4730 KM z 271 KM do 395 KM, co stanowi niesamowity skok o 46%. Modele z tym silnikiem posiadały także dodatkowe wskaźniki montowane bezpośrednio pod deską rozdzielczą.

Według danych Forda, doładowany silnik dodał 670 dolarów do regularnej ceny samochodu, ale sprzedano bardzo niewiele egzemplarzy GT350, a jeszcze mniej przetrwało. Jak już mówiłem, taki silnik przy zamówieniu był opcjonalny i kupujący miał także dodatkową opcję z turbosprężarką, ale to już inna historia.

Toyota MR2 - 1,6-litrowy I4

Pierwsza generacja Toyoty MR2, lepiej znana jako W10, zebrała doskonałe recenzje w prasie i opinii publicznej, ale kupujący jednomyślnie domagali się mocniejszej wersji samochodu sportowego z silnikiem umieszczonym centralnie. Toyota nie kazała im długo czekać, oferując w 1987 roku MR2 z silnikiem doładowanym. Czterocylindrowy silnik o pojemności 1,6 litra mógł już nieco nagiąć mięśnie i pochwalić się mocą 145 KM i momentem obrotowym 190 nm.

W rezultacie lekki MR2 przyspieszał od 0 do 60 w zaledwie 6,5 sekundy. Samochód był wyposażony w pięciobiegową skrzynię biegów. Sprężarka doładowująca pozwoliła mu z łatwością wyprzedzić swoich najbliższych konkurentów, Bertone X1/9 i Pontiac Fiero. Co zaskakujące, ta modyfikacja MR2 może nawet przewyższyć Fiero z V6.

Toyota zaprzestała instalowania sprężarki doładowującej w samochodach tej serii wraz z wycofaniem W10 MR2. W20, następca W10, miał już 2,0-litrowy czterocylindrowy silnik z turbodoładowaniem.

Volkswagen Golf GTI G60 - 1,8-litrowy I4

Wprowadzony na rynek europejski na początku lat 90. Volkswagen Golf GTI G60 został zaprojektowany tak, aby naprawdę przetestować możliwości samochodu z napędem na przednie koła. Posiadał szesnastozaworowy, czterocylindrowy silnik o pojemności 1,8 litra, wyposażony w sprężarkę doładowującą. Innowacyjną konstrukcję zastosowano w Golfie Rallye, poprzedniku współczesnego Golfa R, a także w kilku innych samochodach Volkswagena, m.in. w Passacie i Polo.

Sprężarka w kształcie litery G pozwoliła silnikowi o pojemności 1,8 litra rozwinąć moc 160 KM i 216 nm. Wyposażony w pięciobiegową manualną skrzynię biegów, GTI G60 z łatwością przyspiesza do 60 mil na godzinę w 8,3 sekundy, czyli o 0,7 szybciej niż konwencjonalny silnik. Maksymalna prędkość modelu doładowanego wynosiła 220 km/h.

MINI Cooper S John Cooper Works – 1,6-litrowy I4

W 2002 roku BMW MINI wprowadziło dostrojoną wersję hatchbacka Cooper S, znaną jako John Cooper Works. Początkowo był on prezentowany jako ekskluzywna modyfikacja dealerska, która znacząco różniła się od produktu oryginalnego. W tej modyfikacji twórcy wycisnęli 200 KM z czterocylindrowego silnika Mini o pojemności 1,6 litra, dodając nową elektroniczną jednostkę sterującą silnikiem, sportowy układ wydechowy i mechaniczną doładowanie.

Dzięki nowemu silnikowi Cooper S natychmiast stał się podstawą sceny fajnych hatchbacków, a ma to wiele wspólnego z jego mocnym przyspieszeniem i wyglądem wózka golfowego. W 2005 roku MINI dodało kolejne 10 koni i stało się powszechnie dostępne, ale twórcy nie poprzestali na tym i w 2006 roku wprowadzili nową wersję MINI JCW dla fanów „hardkoru”, tym samym formalnie żegnając się z pierwszą generacją MINI Cooper. To z kolei najszybszy samochód w serii MINI; wszystkie modyfikacje miały na celu poprawę osiągów samochodu, na przykład niestandardowe podwozie, zmodyfikowane zawieszenie, ulepszony układ wydechowy i większe wtryskiwacze.

Audi S5 – 3,0-litrowy silnik V6

Audi zainteresowało się mechaniczną doładowaniem po wypuszczeniu na rynek turbodoładowanego modelu 200T. W historii firmy znajduje się sporo samochodów z turbodoładowaniem, ale w CARakoom wierzymy, że najciekawszym projektem firmy jest silnik TFSI ze sprężarkami doładowującymi, trzylitrowy silnik V6. Pięć lat z rzędu zdobył prestiżową nagrodę Ward's Best Engine, a to jest dużo warte.

Być może najbardziej ekscytującym zastosowaniem tego silnika jest coupe S5, gdzie jego moc osiągnęła 333 KM i 440 nm. Audi zastosowało TFSI w innych modelach, takich jak S4, A6, A7, a nawet drogim A8.

LandRoverRange Rover Sport — 5,0-litrowy silnik V8

Od pierwszego dnia 2005 roku Land Rover Range Rover Sport był dostępny z ręczną sprężarką doładowującą. Teraz Sport jest wyposażony w pięciolitrowy silnik V8 ze sprężarką doładowującą, który z dumą pokazuje nam swoje 510 KM i 625 nm. Przyspieszenie od 0 do 100 zajmuje tylko 5 sekund.

Jeśli nie jest to dla Ciebie szybkie, to specjalnie dla Ciebie Jagua i Land Rover ogłosiły niedawno program Special Vehicles Operations, w ramach którego opracowują modyfikację sportową specjalnie dostosowaną do Nurburgring, która wytwarza już 550 KM. Land Rover ambitnie twierdzi, że będzie to najszybszy i najbardziej zwinny SUV dopuszczony do użytku na zwykłych drogach.

Chevrolet Corvette Z06 – 6,2-litrowy silnik V8

Chevrolet Corvette Z06, który został wcześniej zaprezentowany w tym roku w Detroit, został już okrzyknięty najbardziej wydajnym samochodem wyprodukowanym przez GM. I być może najbardziej ekstremalna z Vette siódmej generacji. W sercu tej dzikiej bestii ukryty jest doładowany 6,2-litrowy silnik V8, który generuje 650 KM i 881 nm mocy, przenosząc Corvette z naszej planety do galaktyki supersamochodów. Moc przekazywana jest na przednie koła za pośrednictwem ośmiobiegowej automatycznej skrzyni biegów lub pierwszej w historii siedmiobiegowej manualnej. Cały ten obóz koni wspierają ogromne hamulce tarczowe i koła Michelin Pilot Sport.

Tym, którzy kochają naprawdę dzikie bestie i uważają, że Z06 jest zbyt udomowiony, Chevrolet oferuje Z07, pakiet, który pomaga w wykorzystaniu pełnego potencjału mechanicznej sprężarki doładowującej poprzez dodanie hamulców węglowo-ceramicznych i tylnego spojlera, który zapewnia „Vette” taką siłę docisku, och, o jakim nie marzy żaden model tej firmy.

carakoom.com

Sprężarka silnika DIY: funkcje tuningowe

Jak wiadomo, moc każdego silnika wolnossącego silnie zależy od pojemności skokowej, a także jest dość ograniczona przez fizyczną pojemność silnika spalinowego. Mówiąc najprościej, silnik atmosferyczny „zasysa” powietrze z zewnątrz na skutek podciśnienia powstającego w wyniku ruchu tłoków w cylindrach.

Jednocześnie ilość paliwa, którą można wówczas efektywnie spalić, zależy bezpośrednio od ilości dopływającego powietrza. Innymi słowy, aby zwiększyć moc silnika wolnossącego, konieczne jest zwiększenie pojemności skokowej cylindra, zwiększenie liczby cylindrów lub połączenie obu.

Innym skutecznym sposobem jest dostarczenie do silnika powietrza pod ciśnieniem. W tym przypadku nie ma potrzeby zmiany objętości cylindra i liczby „garnków”, natomiast powietrze jest wtłaczane, co automatycznie pozwala na dostarczenie większej ilości paliwa i następnie spalenie takiego ładunku paliwowo-powietrznego mieszanka z maksymalną wydajnością.

Wśród dmuchaw powietrza należy wyróżnić turbodoładowanie i sprężarkę mechaniczną. Każde z rozwiązań ma swoje zalety i wady, natomiast montaż mechanicznej dmuchawy powietrza własnymi rękami w praktyce może okazać się nieco łatwiejszy niż prawidłowe wykonanie pracy związanej z montażem turbosprężarki. Następnie porozmawiamy o tym, czy można zainstalować sprężarkę w silniku własnymi rękami i co należy wziąć pod uwagę w ramach takiej instalacji.

Mechaniczne wspomaganie silnika: co musisz wiedzieć

Zacznijmy od tego, że montaż dowolnego rodzaju doładowania (mechanicznego lub turbodoładowanego) jest możliwy zarówno w silnikach wtryskowych, jak i gaźnikowych. W obu przypadkach należy spodziewać się szeregu modyfikacji jednostki napędowej, jednak montaż turbiny na silniku jest nieco trudniejszy i droższy w porównaniu z kompresorem.

Staje się jasne, że mechaniczna doładowanie jest tańszym sposobem na zwiększenie mocy silnika, takie rozwiązanie jest łatwiejsze do zainstalowania na silniku, a pracę można nawet wykonać niezależnie. W tym przypadku ogólna zasada działania doładowania jest dość prosta.

Montaż sprężarki mechanicznej na silniku: subtelności i niuanse

Zacznijmy od tego, że głównym zadaniem jest dobór mechanicznej sprężarki, która spełni szereg wymagań (waga, wymiary, osiągi, tryby pracy, właściwości smarne, konstrukcja napędu itp.).

W tym celu można kupić kompresor z dowolnego samochodu lub zamówić gotowy zestaw tuningowy w celu doładowania silnika. Zdarzały się również przypadki, gdy doładowanie było wykonywane samodzielnie, ale takie domowe rozwiązania są dość rzadkie, szczególnie w WNP.

W praktyce często instalują zestawy tuningowe (zestawy turbo), rzadziej korzystają z używanych części, które zostały zdemontowane z innych samochodów kompresorowych. Zaletą gotowego zestawu jest to, że taki zestaw jest przeznaczony do montażu w konkretnym modelu samochodu. Oznacza to, że elementy mocujące, paski, napęd, kanały powietrzne są dostarczane wraz ze sprężarką, dołączona jest instrukcja itp.

Jednocześnie należy wziąć pod uwagę, że konieczna jest także modyfikacja standardowego układu chłodzenia i zasilania paliwem, biorąc pod uwagę zmienione osiągi jednostki napędowej. Mówiąc najprościej, wspomaganie silnika za pomocą sprężarki oznacza, że ​​w jednostce czasu trzeba dostarczyć więcej paliwa. Aby to zrobić, może być konieczna wymiana pompy paliwa, zamontowanie wydajniejszych wtryskiwaczy itp.

Nie powinniśmy również zapominać, że większą moc osiąga się spalając większą ilość paliwa. Naturalnym jest, że w tym przypadku wytwarzanie ciepła również znacznie wzrasta, a silnik będzie wymagał intensywniejszego chłodzenia.

Jaki jest wynik?

Od razu zauważmy, że zainstalowanie dmuchawy powietrza jest całkiem możliwe własnymi rękami, szczególnie jeśli mówimy o użyciu gotowego zestawu do konkretnego silnika. Ponadto, biorąc pod uwagę powyższe, staje się jasne, że chociaż zwiększenie mocy silnika za pomocą sprężarki mechanicznej jest całkiem możliwe, błędem jest sądzić, że wystarczy zainstalować sprężarkę, po czym silnik natychmiast stać się znacznie potężniejszym.

Polecamy również przeczytać artykuł o tym jak doładować silnik samochodu. Z tego artykułu dowiesz się, jak w przystępny sposób uzyskać większą moc poprzez zwiększenie pojemności skokowej silnika oraz modyfikację poszczególnych elementów i podzespołów jednostki napędowej.

W rzeczywistości, aby uzyskać wyraźny efekt, jednostka napędowa jest dobrze

autoekspert.dzisiaj

Mechaniczna dmuchawa powietrza do samochodu

Mechaniczna doładowanie jest jedną z odmian układu doładowania powietrzem, mającą na celu zwiększenie mocy silnika. Głównym zadaniem działania takiego rozwiązania jest wytworzenie znacznie podwyższonego ciśnienia, przewyższającego ciśnienie atmosferyczne wewnątrz kolektora dolotowego.

Urządzenia tego typu nazywane są mechanicznymi, ponieważ napęd pochodzi z wału korbowego silnika. Tym różnią się od innych systemów pompowania powietrza do cylindrów.

Urządzenie działa na tej samej zasadzie co turbosprężarka. Podobnie jak turbiny, realizuje całą listę wzajemnie powiązanych funkcji. Urządzenie pobiera powietrze z zewnątrz, dokonuje jego sprężania, a następnie tłoczy do układu dolotowego silnika. Powietrze jest zasysane na skutek podciśnienia powstałego wewnątrz kolektora. Aby osiągnąć wymagany poziom ciśnienia, doładowania tego typu muszą obracać się z większymi prędkościami, przed silnikiem. Powietrze wtłaczane jest do wlotu na skutek różnicy ciśnień w układzie.

Powietrze sprężone za pomocą urządzenia charakteryzuje się wzrostem temperatury podczas sprężania. Prowadzi to do zmniejszenia gęstości, a efektem tego będzie obniżony poziom ciśnienia. Aby rozwiązać ten problem, układ mechaniczny jest wyposażony w chłodnicę międzystopniową. Chłodnica to chłodnica powietrza lub cieczy, która skutecznie chłodzi masy sprężonego powietrza po przejściu przez urządzenie.

Funkcje napędu sprężarki

Dmuchawa mechaniczna do samochodu z silnikiem spalinowym może wykazywać pewne różnice konstrukcyjne w porównaniu do innych podobnych rozwiązań. Główną różnicą w stosunku do podobnych systemów jest przede wszystkim wystający układ napędowy.

Urządzenie napędowe doładowania może wyglądać następująco:

• układ napędu bezpośredniego, w którym opisywane urządzenie posiada mocowania do bezpośredniego połączenia z kołnierzem wału korbowego;
• napędy z paskiem zębatym lub płaskim;
• napęd oparty na napędzie łańcuchowym;
• przekładnia zębata, czyli przekładnia cylindryczna;
• napęd elektryczny, co oznacza obecność oddzielnego silnika elektrycznego.

Teraz warto bardziej szczegółowo rozważyć każdą odmianę typu mechanicznego.

Nowoczesne pojazdy mogą być wyposażone w różne odmiany sprężarek.

Powszechnie stosowane są 3 główne typy urządzeń:

• krzywka;
• śruba;
• odśrodkowy;

Typ kamery

Ta mechaniczna sprężarka doładowująca jest jednym z pierwszych rozwiązań. Zaczęto go montować w pojazdach już na początku ubiegłego wieku.

Obecnie konstrukcja ta jest realizowana w taki sposób, że sprężarka jest wyposażona w parę wirników. Mogą mieć trzy lub cztery pięści obracające się przeciwnie do siebie.

Krzywki są ułożone spiralnie na całej długości wspomnianych wirników. Kąt skręcenia tych elementów dobiera się tak, aby zapewnić jak najbardziej efektywny proces wtrysku powietrza, biorąc pod uwagę towarzyszące temu straty. Ogólna konstrukcja i zasada działania wersji krzywkowej są podobne do pompy oleju przekładniowego montowanej w układzie smarowania silnika spalinowego.

Powietrze, które trafia do sprężarki, jest wychwytywane przez krzywki wirnika, przemieszcza się w przestrzeni krzywek i pomiędzy ściankami sprężarki. W trakcie tego procesu następuje jego sprężanie, po czym rozpoczyna się proces wtłaczania powietrza do wlotu. Zasada ta nazywana jest wtryskiem typu zewnętrznego. Takie sprężarki wyróżniają się tym, że z dużą szybkością realizują wymagane ciśnienie.

Wzrost powyższego ciśnienia rejestrowany jest także jednocześnie ze wzrostem prędkości obrotowej wału korbowego pojazdu.

Czasami zespół krzywkowy jest w stanie wytworzyć bardzo silny nacisk, przekraczający wymagany poziom. Efektem jest powstawanie zatorów powietrza w kanale wylotowym i pogorszenie sprawności ciśnieniowej, co powoduje ogólny spadek mocy jednostki napędowej w wielu trybach pracy. Aby uniknąć takich niepożądanych konsekwencji, podczas korzystania z jednostek mechanicznych konieczne jest wdrożenie dodatkowych środków kontroli i regulacji ciśnienia.

Powyższe ciśnienie jest regulowane za pomocą 2 powszechnych metod:

• Pierwszy z nich polega na regulacji ciśnienia poprzez wyłączenie urządzenia. W przeważającej części metodę tę przeprowadza się za pomocą sprzęgła elektromagnetycznego;
• Druga opcja polega na uruchomieniu powietrza podczas ciągłej pracy urządzenia. Masa powietrza jest uwalniana przez zawór obejściowy;

Obecnie rozwiązania w zakresie doładowania mechanicznego są wyposażone w takie obwody regulacyjne. Wersja złożona obejmuje czujniki doładowania wejściowego i ciśnienia dolotowego, elektroniczne jednostki sterujące itp.

Jednocześnie uciekają się do licznych mechanizmów wykonawczych. Należą do nich elektromechaniczne moduły napędowe zaworu obejściowego, elektryczny magnes sprzęgający i inne elementy. Doładowania tego typu są przeważnie drogie. Taki stan rzeczy jest spowodowany niewystarczającymi tolerancjami wymiarowymi na etapie produkcji.

Rozwiązania tego typu charakteryzują się podwyższonymi wymaganiami dotyczącymi sterylności powietrza wprowadzanego do wnętrza. Niezależnie od poziomu i rodzaju zanieczyszczeń lub ciał obcych wewnątrz systemu, wrażliwe urządzenie można łatwo uszkodzić.

Urządzenia tego typu charakteryzują się solidną wagą, a także dużym poziomem hałasu podczas pracy. Producenci skutecznie stosują wiele środków w celu tłumienia hałasu, począwszy od elementów konstrukcyjnych obudowy po zastosowanie rezonatorów, tłumików i innych.

Rodzaj śruby

Doładowania śrubowe są rozwiązaniami strukturalnie podobnymi do omawianej wcześniej odmiany.

Rozważana obecnie jednostka składa się z 2 wirników ślimakowych o określonym kształcie. Jedna z nich posiada charakterystyczne wypustki, a druga posiada rowki. Elementy te mają kształt zbliżony do stożkowego, a komora powietrzna pomiędzy nimi jest mniejsza. Będzie to zauważalne, jeśli przyjrzysz się uważnie długości wirników. Dochodzące mieszaniny gazów zewnętrznych są wychwytywane przez śruby, a następnie przemieszczane i sprężane. Proces sprężania odbywa się poprzez obrót śruby.

Ostatnim etapem procesu jest wtrysk sprężonego powietrza. Główną różnicą między danym urządzeniem a wersją krzywkową jest zapewnienie wewnętrznego wtrysku. Powietrze będzie wtłaczane pomiędzy śruby, co pozwala na bardziej efektywną pracę.

W przypadku odmian odśrodkowych wtrysk powietrza realizowany jest według zasady przypominającej zasadę działania turbosprężarki. Jednostka oparta jest na wirniku-wirniku. Obraca się z bardzo, bardzo dużą prędkością, a liczba obrotów może osiągnąć pięćdziesiąt lub sześćdziesiąt obrotów na minutę.

Zasada działania rozwiązania odśrodkowego polega na tym, że napływające powietrze jest zasysane przez urządzenie do przestrzeni wewnątrz koła. Siła odśrodkowa powietrza porusza się wzdłuż łopatek, a powietrze opuszcza koło z dużymi prędkościami, ale charakteryzuje się już niskim ciśnieniem.

Właśnie tam powietrze przechodzi przez dyfuzor, który ma szereg nieruchomych łopatek umieszczonych w pobliżu koła wirnika. Powietrze przepływające z ogromnymi prędkościami po przejściu przez nawiewnik ulega procesowi przemiany i zamiany strumieni powietrza o dużej prędkości w przepływ o niskiej prędkości, ale już o wysokim ciśnieniu.

Warto wspomnieć, że ta wersja urządzenia jest najczęstszą spośród wszystkich rozwiązań mechanicznych. Ten typ mechanicznej sprężarki doładowującej jest bardzo powszechny w VAZ i innych stosunkowo niedrogich samochodach. Główne zalety to zwartość, niska waga, wydajność operacyjna, rozsądny koszt, a także szeroka gama różnych opcji montażu na silniku.

Wadami takich odmian są: silna zależność ich mocy od prędkości obrotowej wału korbowego. Produktywnie starają się uwzględnić te niedociągnięcia, próbując je skorygować.

Aby silnik mógł pracować przy niskich prędkościach, wymagane jest maksymalne przełożenie przekładni. W przypadku pracy z dużymi prędkościami stosowany jest minimalny poziom przełożenia.

Ze względu na szereg właściwości konstrukcyjnych, w pojazdach montowane są pierwsze rodzaje sprężarek, które mają zapewnić dobre osiągi dynamiczne podczas przyspieszania, natomiast rozwiązania odśrodkowe najlepiej sprawdzają się, gdy silnik pracuje przy szczytowych obciążeniach i maksymalnych prędkościach.

Urządzenia tego typu cieszą się dużym zainteresowaniem zarówno w przypadku drogich samochodów produkowanych masowo, jak i samochodów sportowych. Doładowania są aktywnie wykorzystywane w tuningu samochodów.

Większość samochodów sportowych wyposażona jest właśnie w takie doładowania lub w złożone rozwiązania obejmujące zarówno jednostkę mechaniczną, jak i turbosprężarkę.

Warto również dodać, że najpopularniejsze samochody, szczególnie te z klasy średniej, niezwykle rzadko wyposażane są w sprężarki tego typu, jak opisano powyżej.

rulikolesa.ru

Jak zainstalować mechaniczną doładowanie w Ładzie?

Doładowanie to sprężarka zwiększająca moc silnika poprzez sprężanie mieszanki paliwowo-powietrznej wchodzącej do komór silnika spalinowego. Doładowania są szczególnie poszukiwane w samochodach wyścigowych i silnikach lotniczych.

Czy wiedziałeś? Pierwszą sprężarkę zaprojektował Niemiec Gottlieb Daimler. W 1885 roku został zamontowany w samochodzie.

Sprężarka lub turbina

Aby określić, który jest lepszy, musisz zrozumieć cechy obu urządzeń.

Ponieważ doładowanie pojawiło się w życiu samochodów przed turbinami, można je uznać za klasykę sprężarek. Jego zadaniem, z grubsza mówiąc, jest utlenianie tlenu, co pomaga spalić więcej paliwa.

Konstrukcja tych mechanizmów jest dość trwała i może wytrzymać do końca życia pojazdu. Doładowania nie wymagają smarowania silnika ani wysokich temperatur do działania. Sprężarka będzie pracować na niskich obrotach i będzie wykazywać dobre wyniki podczas przyspieszania, ale jednocześnie będzie zużywać dużą ilość paliwa.

Na przykład instalacja sprężarki napędowej w samochodzie VAZ nie jest trudna. Nie zajmuje dużo miejsca i znajduje się obok silnika. Jeśli Twoje auto jeździ na benzynie, nie potrzebujesz problemów z konserwacją i kochasz prędkość, kompresor jest dla Ciebie.

Przeznaczenie turbiny i sprężarki doładowującej jest takie samo, ale konstrukcja jest inna. Strojenie basenu turbo własnymi rękami jest problematyczne.

Oprócz samej turbiny zamontowanej w silniku konieczne jest doprowadzenie przewodów do smarowania. Turbiny pracują w wysokich temperaturach, więc do chłodzenia potrzebna będzie dodatkowa chłodnica. Pozytywną stroną jest większa moc silnika i mniejsze zużycie paliwa. Jeśli więc jesteś właścicielem silnika Diesla, turbina jest zdecydowanie Twoją opcją.

Ważny! Turbiny wymagają częstej diagnostyki. Urządzenie powinno zostać zmontowane przez fachowca w specjalistycznym warsztacie.

Zaleta stosowania kompresora

Obecnie najczęściej stosowane są sprężarki odśrodkowe. Główną zaletą doładowań jest to, że nie ma strat mocy w okresach przejściowych przy dużych prędkościach.

Pomimo tego, że część siły jest przeznaczana na pracę samej sprężarki, moc silnika może prawie się podwoić. Sprężarki nie wymagają uwagi przez dość długi okres konserwacji i nie zużywają dużo paliwa. Superchargery są małe, lekkie i nie wytwarzają dużego hałasu ani wibracji.

Pamiętać! Jeśli doładowanie jest zainstalowane w VAZ z wtryskiwaczami, wymagana będzie zmiana oprogramowania układowego.

Wady mechanicznych doładowań

Do wad ładowania sprężarki należy zaliczyć zużycie mocy silnika do napędzania doładowania, przez co spada wydajność silnika. Ponadto urządzenie zależy od prędkości wału korbowego silnika, jego prędkości. Intensywność przyspieszania jest również niska, ale wspomaganie prędkości wyrównuje sytuację.

Biorąc pod uwagę dodatkowe obciążenie wytwarzane przez sprężarkę (jak to się nazywa doładowanie), producenci samochodów ulepszają i wzmacniają konstrukcję silników, co z kolei wpływa na cenę samochodów. Ponadto wielu producentów zaleca stosowanie wyłącznie paliwa wysokooktanowego, co powoduje, że maszyna jest droższa w eksploatacji.

A jednak kompresor nadal nie ma konkurencji w samochodach wyścigowych. Jeśli jesteś poszukiwaczem mocnych wrażeń, możesz bezpiecznie zainstalować doładowanie w swoim samochodzie, na przykład VAZ 2106, czy inny samochód.

Zestaw do silnika VAZ

Zestaw to zestaw składający się z samej sprężarki oraz wszystkich elementów niezbędnych do jej montażu i instalacji. Nowoczesne Kulibiny nabrały wprawy w składaniu zestawów z używanych kompresorów i innych podzespołów. Być może są atrakcyjniejsze cenowo, ale skąpiec płaci dwa razy.

Rozważmy wersję fabryczną. Ten zestaw kompresora został wyprodukowany i dostosowany do silnika VAZ 2107. Jest to dość proste i każdy, kto ma minimalną wiedzę na temat konstrukcji maszyny, może samodzielnie zainstalować taki projekt. Dodatkowo otrzymasz gwarancję na montaż fabryczny.

Instalowanie sprężarki w VAZ własnymi rękami

Zainstalowanie sprężarki w VAZ 2107 wiąże się z pewną modyfikacją silnika. Oprócz kompresora potrzebne będą: złączki silikonowe, rurki, obejmy, zawór nadmiarowy ciśnienia, przedłużony pasek napędowy oraz komplet narzędzi.

Wspornik, na którym będzie mocowany mechanizm, możesz wykonać samodzielnie za pomocą spawarki. Najpierw zabezpiecz wspornik i umieść pasek napędowy na swoim miejscu. Następnie przymocuj rury za pomocą silikonu. W zasadzie praca jest zakończona, pozostaje tylko umieścić włącznik w widocznym i dostępnym miejscu.

Jeśli zdecydujesz się zainstalować mechaniczną turbosprężarkę w VAZ, musisz wziąć pod uwagę jej funkcje. Turbosprężarka pracuje z dużą prędkością i wysokimi obrotami. Pod tym względem wymaga ostrożności i starannej opieki. Cząsteczki kurzu lub brudu, które dostaną się do sprężarki, mogą spowodować jej szybkie zużycie.

Interesujący fakt! Pierwszą dmuchawę śrubową opatentował Alfred Lysholn w 1936 roku.

Subskrybuj nasze kanały na Facebooku, Vkontakte i Instagramie: wszystkie najciekawsze wydarzenia motoryzacyjne w jednym miejscu.

Czy ten artykuł był pomocny? Tak Nie

auto.dzisiaj

Dmuchawa powietrza

Jednym z głównych zadań stojących przed konstruktorami od chwili narodzin silnika spalinowego było zwiększenie jego mocy. Rozwiązanie problemu od razu – zwiększenie liczby cylindrów – prowadzi do wzrostu masy i wymiarów silnika, a także powoduje inne trudności. Jednak nawet w pierwszych silnikach zidentyfikowano dość prostą opcję zwiększenia mocy do pięćdziesięciu procent, przy jednoczesnym zachowaniu wszystkich pozostałych cech jednostki napędowej. Można to osiągnąć za pomocą sprężarki doładowującej, która dostarcza dodatkowe powietrze do silnika samochodu.

Dmuchawa powietrza – dlaczego jest potrzebna?

Aby zrozumieć miejsce i rolę dmuchawy powietrza, należy pamiętać o podstawach obsługi silnika spalinowego. Mieszanka paliwowo-powietrzna (FA) dostaje się do cylindrów silnika samochodowego, której spalanie zapewnia pracę silnika. Stosunek benzyny do powietrza utrzymuje się na pewnym poziomie i zależy od trybów pracy i obciążenia silnika. Ilość zespołów paliwowych w cylindrze w normalnych warunkach ograniczona jest jego objętością, trafia ona tam dzięki podciśnieniu powstałemu podczas suwu ssania, po czym silnik samochodu zasysa wymaganą ilość mieszanki.

To tutaj kryje się subtelność, pozwalająca na zwiększenie mocy silnika. Jeśli zespoły paliwowe zostaną do niego dostarczone pod ciśnieniem, wówczas w tej samej objętości zmieści się znacznie więcej, co oznacza, że ​​\u200b\u200bpodczas spalania mieszanki zostanie uwolniona większa ilość energii i wzrośnie moc, jaką jest w stanie wytworzyć jednostka napędowa. Aby zwiększyć objętość powietrza wpływającego do cylindrów silnika samochodowego, stosuje się doładowanie (sprężarkę). Tak nazywa się mechanizm sprężania i dostarczania gazu pod ciśnieniem.

Dodatkową zaletą może być oszczędność paliwa, gdyż wymaganą moc można uzyskać z mniejszego silnika.

Dmuchawa w samochodzie - nie wszystko jest takie proste

Jednak użycie dmuchawy bezpośrednio na czole okazało się dość trudne. Faktem jest, że choć moc silnika wzrosła, stworzyło to szereg nowych problemów, które wymagały rozwiązań, aby pomyślnie wprowadzić doładowanie w samochodach. Jednym z nich było wyzwolenie znacznie większej ilości ciepła podczas spalania zespołów paliwowych, co spowodowało przepalenie zaworów i tłoków oraz awarię układu chłodzenia.

Kolejną cechą było zwiększone prawdopodobieństwo detonacji silnika benzynowego. Kiedy doładowanie dostarcza do silnika dodatkowe powietrze, podwyższona temperatura i ciśnienie powstające podczas sprężania może spowodować detonację, co może skutkować zniszczeniem silnika, a przynajmniej jego przedwczesnym znacznym zużyciem. Można tego uniknąć stosując paliwa wysokooktanowe lub dekompresję, co jest inną nazwą zmniejszania stopnia sprężania.

Nowe rodzaje paliw są drogie, co zwiększa koszty eksploatacji samochodu, a dekompresja prowadzi do spadku mocy wyjściowej, tj. traci się efekt stosowania sprężonego powietrza.

Dmuchawa w samochodzie - jak to się dzieje

Dopływ powietrza do silnika może odbywać się na różne sposoby, w których podczas ruchu wykorzystuje się zewnętrzne doładowanie lub warunki składania. Na tej podstawie można określić następujące metody zwiększania ciśnienia:

• mechaniczne, gdy w samochodzie zainstalowana jest mechaniczna doładowanie, napędzane wałem korbowym silnika;
• turbodoładowanie, gdy przewidziano zastosowanie turbosprężarki napędzanej spalinami;
• elektryczny, w tym przypadku samochód wykorzystuje elektryczną dmuchawę powietrza;
• „Comprex” w tej metodzie nie ma doładowania napędu, a powietrze dostarczane jest do cylindrów za pomocą gazów spalinowych;
• połączone, w których z reguły stosuje się kilka różnych schematów, łącząc mechaniczną doładowanie i turbodoładowanie.

Istnieją inne metody dostarczania powietrza do silnika samochodu, ale najczęściej stosowane w samochodach podano powyżej. Nawiasem mówiąc, takie urządzenia nie były instalowane seryjnie w samochodach krajowych, w tym w rodzinie VAZ.

Mechaniczna doładowanie do samochodu gaźnikowego - opcje konstrukcyjne

Mechaniczna doładowanie była jedną z pierwszych, które powstały, niemal po pojawieniu się silnika spalinowego. Jest on połączony bezpośrednio z wałem korbowym silnika samochodowego i rozpoczyna pracę natychmiast po uruchomieniu, zapewniając dopływ powietrza proporcjonalnie do prędkości obrotowej silnika. Jest to niewątpliwa zaleta, jednak taka doładowanie odbiera część mocy silnika do jego pracy.

Istnieje kilka najczęstszych opcji konstruowania takich urządzeń, najsłynniejsze z nich pokazano na zdjęciu. Ich cechy konstrukcyjne omówiono poniżej:

1. Doładowanie ROOTS. Początkowo były to dwie zwykłe przekładnie, obracające się w różnych kierunkach, umieszczone w zamkniętej obudowie. Z biegiem czasu zmieniły się na takie jak na zdjęciu. Taka doładowanie działa po prostu - obracające się łopatki wirnika tworzą przepływ powietrza od wlotu do wylotu. Główną wadą takich urządzeń jest nierównomierny dopływ powietrza, co prowadzi do pulsacji ciśnienia. Dodatkowo po przejściu przez urządzenie powstałe zawirowania powietrza powodują jego nagrzewanie. Zaletami są prostota, zwartość, niezawodność i niski poziom hałasu.
2. Doładowanie LYSHOLM. Dotyczy urządzeń śrubowych. Podobne urządzenie działa w podobny sposób – przepływ powietrza wytwarzany jest przez obracające się wirniki. Dzięki niewielkiej szczelinie między nimi zapewniona jest wymagana jakość doładowania. Główną różnicą między takim urządzeniem będzie sprężanie powietrza wewnątrz obudowy. Jednak złożoność projektowania i wytwarzania takich wyrobów powoduje ich wysoki koszt, co ogranicza ich zastosowanie w masowej produkcji samochodów.
3. Dmuchawa odśrodkowa. Jest to najpopularniejszy typ i jest stosowany zarówno samodzielnie, jako kompresor, jak i jako część urządzeń turbo. Obracające się łopatki wychwytują powietrze i wyrzucają je na obwód obudowy. Poruszając się wzdłuż korpusu w kształcie ślimaka, przepływ powietrza na wylocie uzyskuje niezbędne ciśnienie.

Aby dmuchawa odśrodkowa działała wydajnie, jej wirnik musi obracać się z dużą prędkością. Zapewnienie takiego trybu pracy wiąże się z trudnościami w smarowaniu łożysk i tworzeniu takich warunków. Jednak prostota i stosunkowo niski koszt samych urządzeń sprawiły, że są one najbardziej popularne wśród innych typów doładowań. Są szczególnie często używane do tuningu samochodów, w tym rodziny VAZ.

Turbodmuchawa

Takie podejście do zapewnienia silnikowi dodatkowego powietrza jest najbardziej popularne. Stosowany jest zarówno w silnikach wysokoprężnych, jak i benzynowych. Zasada działania takiej doładowania jest jasna z poniższego rysunku:

Tak naprawdę jest to połączenie dwóch urządzeń – turbiny wykorzystującej energię gazów spalinowych oraz sprężarki. W tym miejscu należy od razu zaznaczyć, że tryb turbo, służący do zwiększania mocy silników Diesla, jest stosowany znacznie częściej niż wtłaczanie powietrza w silnikach benzynowych. W nich wzrost ciśnienia jest ograniczony pojawieniem się detonacji, a wprowadzenie trybu turbo wymaga przyjęcia specjalnych środków ochronnych.

Wykorzystanie energii gazów spalinowych wiąże się z całym szeregiem problemów, przede wszystkim z zastosowanymi materiałami. Łopatki turbin muszą wytrzymywać temperatury dochodzące do tysiąca stopni, a ich prędkość obrotowa często przekracza dziesięć tysięcy obrotów na minutę. Natomiast tryb turbo, w którym do diesla dostaje się dodatkowe powietrze, ułatwia jego obsługę.

Biorąc pod uwagę podane cechy, najlepszym sposobem doładowania turbosprężarki będzie przy wysokich prędkościach obrotowych silnika, gdy turbina jest mocno rozkręcona. Kolejną cechą tego trybu jest tzw. opóźnienie. Po ostrym naciśnięciu pedału mija pewien czas, zanim włączy się doładowanie w trybie turbo, co spowoduje spadek wydajności.

Aby to ominąć, stosuje się specjalne rozwiązania techniczne. Jedną z możliwych opcji byłoby zastosowanie dwóch turbosprężarek, z których jedna pracuje przy niskich, a druga przy dużych prędkościach. Każdy z producentów samochodów rozwiązuje ten problem na swój sposób - niektórzy stosują potężną doładowanie, które zapewnia nadmierny przepływ powietrza we wszystkich trybach i w razie potrzeby zrzuca nadmiar, niektórzy używają kilku małych doładowań zamiast jednej dużej, niektórzy wdrażają różne kombinacje dwie pierwsze opcje.

Jeśli mówimy o trybie turbo w silnikach benzynowych, warto zauważyć, że jest on najskuteczniejszy w silnikach wtryskowych. Silnik gaźnikowy może pracować w trybie turbo, wymaga jednak pewnych modyfikacji - zainstalowania dysz o większym przekroju, zmiany poziomu komory pływakowej i szeregu innych działań. Natomiast w przypadku silnika wtryskowego wszystko sprowadzi się do zastosowania nowego oprogramowania.

Jednak tryb turbo jest często wdrażany w starszych samochodach, w tym w rodzinie VAZ, chociaż w tym przypadku najczęściej stosuje się doładowanie elektryczne.

Elektryczna sprężarka doładowująca do silnika samochodowego

Takie systemy, które wdrażają tryb turbo, są klasyfikowane jako połączone. Najczęściej wykorzystują silnik elektryczny współpracujący z doładowaniem odśrodkowym. Zaletą tego podejścia, gdy napęd projektowany jest jako elektryczny, jest jego uniwersalność. Nie jest to bezpośrednio związane z pracą silnika, jak mechaniczne doładowanie, a silnik elektryczny można eksploatować w każdych warunkach.

Dzięki napędowi elektrycznemu można uniknąć spadku wydajności sprężarki. Przy średnich i niskich obrotach silnika działa elektryczna doładowanie, przy dużych prędkościach włącza się turbina i uruchamiany jest normalny tryb turbo. Takie możliwości budowy doładowania za pomocą napędu elektrycznego przyciągają uwagę coraz szerszego grona producentów samochodów.

Warto zauważyć, że elektryczna doładowanie jest atrakcyjna w przypadku tuningu samochodów, w tym rodziny VAZ. Na tym rynku dostępna jest (inna od już opisanych) osiowa elektryczna sprężarka doładowująca. Wentylator (elektryczny) montowany jest wzdłuż osi kanału powietrznego. Kiedy działa, zwiększony przepływ powietrza kierowany jest do kolektora dolotowego. W rzeczywistości w ten sposób wentylator (elektrycznie) zapewnia doładowanie.

Zaletami takiej elektrycznej doładowania jest łatwość jej wdrożenia. Do stworzenia takiego układu doładowania nie są potrzebne żadne skomplikowane technicznie układy ani urządzenia, zwykły domowy wentylator (elektryczny) często radzi sobie z dostarczeniem wymaganej dodatkowej ilości powietrza do cylindrów silnika.

Zastosowanie takiego sprzętu pozwala łatwo dostroić stare samochody, na przykład VAZ z wczesnych lat produkcji.

Doładowanie do VAZ

W tym przypadku problem należy rozpatrywać nieco szerzej - często nie mówimy konkretnie o żadnym samochodzie z rodziny VAZ, ale ogólnie o ulepszeniu silnika wolnossącego. Jest to problem dość złożony i nie ma jednoznacznego rozwiązania. Oczywiście, decydując się na poprawę właściwości starego samochodu, na przykład jakiegoś modelu VAZ lub Moskwicza, przy zastosowaniu standardowego silnika jego moc można zwiększyć jedynie za pomocą doładowania.

Jednak nie jest to tak łatwe, jak się wydaje na pierwszy rzut oka. Zwiększeniu mocy silnika VAZ, jak każdego innego, muszą towarzyszyć dodatkowe zmiany, aby zapewnić prawidłowe wykorzystanie takiego ulepszenia. W przeciwnym razie zmodyfikowany silnik bardzo szybko ulegnie awarii.

Jednocześnie dzięki tuningowi silnika stary VAZ lub inny podobny samochód może zyskać nowe życie, zwłaszcza że wprowadzenie takich ulepszeń jest dość proste i niezbyt drogie. O wiele łatwiej jest kompetentnie i poprawnie zainstalować doładowanie powietrza w VAZ, co zapewni wzrost o około trzydzieści procent mocy silnika, niż całkowicie przerobić silnik w poszukiwaniu tych samych trzydziestu procent mocy.

Ale to zupełnie inny temat, w tym w odniesieniu do starych samochodów VAZ i chociaż jest nie mniej interesujący, należy go rozpatrywać niezależnie.

Zastosowanie dodatkowej objętości powietrza w celu zapewnienia wzrostu mocy silnika, w tym rodziny VAZ, jest dość dobrze znaną techniką, od dawna opanowaną przez producentów samochodów. Pozwala rozwiązać wiele problemów związanych z uzyskaniem większej mocy ze stosunkowo małych silników, jednak z zastrzeżeniem szeregu zasad. Niemniej jednak to podejście jest dość szeroko stosowane przez twórców różnych marek samochodów.