Mehanički puhala. Što su

U procesu proizvodnje automobila inženjeri ne razmišljaju samo o uvođenju najsuvremenije tehnologije, modernom izgledu i prvoklasnoj sigurnosti. Danas automobilski motori s unutarnjim izgaranjem pokušavaju učiniti manje, a postići veću učinkovitost. Uvođenje mehaničkog superpunjača jedan je od tih načina - da se "iscijedi" maksimum, čak i iz malog 3-cilindričnog motora.

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

Što je mehanički punjač

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

Kako djeluje mehaničko tlačenje

Bez obzira na vrstu dizajna, sve puhalice dizajnirane su za komprimiranje zraka. Pogonski kompresor počinje raditi čim se motor pokrene. Radilica pomoću remenice prenosi okretni moment na kompresor, a on zauzvrat okretanjem lopatica ili rotora komprimira usisni zrak i prisilno ga uvlači u cilindre motora. Usput, radna brzina kompresora višestruko je veća od brzine radilice motora s unutarnjim izgaranjem. Tlak koji stvara kompresor može biti unutarnji (stvara se u samoj jedinici) i vanjski (tlak se stvara u ispusnom vodu).

Uređaj za mehaničko tlačenje

Standardni sustav puhala sastoji se od sljedećih elemenata:

• izravno kompresor;
• prigušni ventil;
• zaobilazni ventil s prigušivačem;
• zračni filter;
• senzor tlaka;
• osjetnik temperature zraka u usisnom razvodniku i senzor apsolutnog tlaka.

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

Puhalom zraka kontrolira se položaj leptira. Kada motor radi u praznom hodu, postoji mogućnost prekomjernog tlaka u usisnom sustavu, što će uskoro dovesti do kvara kompresora, pa je ovdje predviđen premosni ventil. Dio zraka teče natrag u kompresor.

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

Tipovi pogona s mehaničkim tlakom

Tijekom desetljeća korištenja mehaničkog kompresora, proizvođači automobila koristili su razne vrste pogona, i to:

• izravni pogon - izravno iz krutog zahvata s prirubnicom radilice;
• pojas. Najčešći tip. Mogu se koristiti nazubljeni pojasevi, glatki i rebrasti remeni. Pogon se bilježi brzim habanjem remena, kao i vjerojatnost proklizavanja, posebno na hladnom motoru;
• lanac - sličan remenu, ali ima nedostatak povećane buke;
• zupčanik - tu je i prekomjerna buka i velike dimenzije strukture.

Centrifugalni kompresor

Vrste mehaničkih kompresora

Svaka od vrsta puhala ima pojedinačno svojstvo izvedbe, a postoje tri vrste:

• centrifugalni kompresor. Najčešći tip, koji izgleda vrlo sličan turbopunjaču ispušnih plinova (puž). Koristi impeler, čija brzina rotacije doseže 60 000 o / min. Zrak ulazi u središnji dio kompresora velikom brzinom i niskim tlakom, a na izlazu je slika obrnuta - zrak se u cilindre dovodi pod visokim tlakom, ali malom brzinom. U modernim se automobilima ova vrsta superpunjača koristi zajedno s turbopunjačem kako bi se izbjeglo turbo kašnjenje. Pri malim brzinama i prijelaznim uvjetima, pogonski "puž" će stabilno opskrbljivati ​​komprimiranim zrakom;
• vijak. Glavni strukturni elementi su dva konusna vijka (vijka) postavljena paralelno. Zrak, koji ulazi u kompresor, prvo prolazi kroz široki dio, zatim se komprimira zbog rotacije dva vijka koji se okreću prema unutra. Uglavnom se postavljaju na skupe automobile, a sama cijena takvog kompresora je znatna - utječe na složenost dizajna i učinkovitost;
• cam (Korijeni). To je jedan od prvih mehaničkih kompresora koji je instaliran na automobilske motore. Korijeni su par rotora s složenim profilnim presjekom. Tijekom rada, zrak se pomiče između grebena i zida kućišta, pri čemu se stisne. Glavni nedostatak je stvaranje prekomjernog tlaka, stoga dizajn predviđa elektromagnetsku spojku za upravljanje kompresorom ili zaobilazni ventil.

Vijčani kompresor

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

Korijeni kompresora

Prednosti i nedostaci mehaničkog kruga punjenja

Što se tiče nedostataka:

• pogon kompresora pomoću pogona iz radilice, čime punjenje oduzima dio snage, iako je uspješno nadoknađuje;
• visoka razina buke, posebno pri srednjim i velikim brzinama;
• pri nominalnom tlaku preko 5 bara, potrebno je promijeniti dizajn motora (ugraditi jake klipove s klipnjačama, smanjiti omjer kompresije postavljanjem debele brtve glave motora, montirati međuhladnjak);
• loša kvaliteta nestandardnih centrifugalnih kompresora.

O meritumu:

• stabilan okretni moment već iz broja okretaja u praznom hodu;
• sposobnost upravljanja automobilom bez potrebe za postizanjem brzine motora iznad prosjeka;
• stabilan rad pri velikoj brzini;
• u odnosu na turbopunjač, ​​puhalice su jeftinije i lakše se održavaju, a nema potrebe za redizajniranjem uljnog sustava za dovod ulja u kompresor.

Pitanja i odgovori:

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

Čemu je namijenjen mehanički puhač i kako radi? Ova mehanička jedinica komprimira plin bez hlađenja. Ovisno o vrsti puhala (dizajn mehanizma za sakupljanje plina), može stvoriti tlak plina iznad 15 kPa.

Kakve puhalice postoje? Najčešći puhači su centrifugalni. Tu su još i vijak, greben i rotacijski klip. Svaki od njih ima svoje osobitosti rada i generiranog pritiska.