Mechanische ventilatoren. Wat zijn

Bij de productie van auto's denken ingenieurs niet alleen aan de introductie van de modernste technologie, een modern uiterlijk en eersteklas veiligheid. Tegenwoordig proberen interne verbrandingsmotoren voor auto's minder te doen en meer efficiëntie te krijgen. De introductie van een mechanische aanjager is een van die manieren om het maximale eruit te "persen", zelfs uit een kleine 3-cilindermotor.

Wat is een mechanische compressor, hoe deze is opgesteld en werkt, wat zijn de voor- en nadelen - laten we hier later over praten.

Wat is een mechanische supercharger

Een mechanische ventilator is een apparaat dat met geweld lucht onder hoge druk toevoert om de massa van het brandstof-luchtmengsel te vergroten. De compressor wordt aangedreven door rotatie van de krukaspoelie, in de regel wordt het apparaat via een riem gecommuniceerd. Geforceerde luchtcompressie met behulp van een mechanische turbolader zorgt voor 30-50% extra van het nominale vermogen (zonder compressor).

Hoe mechanische drukregeling werkt

Ongeacht het type ontwerp, alle blazers zijn ontworpen om lucht samen te persen. De aandrijfcompressor begint te lopen zodra de motor start. De krukas brengt via een poelie koppel over op de compressor, en die op zijn beurt, door de bladen of rotoren te draaien, de inlaatlucht comprimeert en deze met kracht naar de motorcilinders voert. Overigens is de bedrijfssnelheid van de compressor vele malen hoger dan die van de krukas van de verbrandingsmotor. De druk die door de compressor wordt gegenereerd, kan intern zijn (gecreëerd in de unit zelf) en extern (druk wordt gecreëerd in de persleiding).

Mechanisch overdrukapparaat

Een typisch blower-aandrijfsysteem bestaat uit het volgende:

• direct de compressor;
• gasklep;
• bypassklep met demper;
• luchtfilter;
• druk meter;
• een inlaatspruitstuk temperatuursensor en een absolute druksensor.

Trouwens, voor compressoren waarvan de werkdruk niet hoger is dan 0,5 bar, is de installatie van een intercooler niet vereist - het volstaat om het standaard koelsysteem te verbeteren en een koude inlaat in het ontwerp te voorzien.

De luchtblazer wordt bestuurd door de gasklepstand. Bij stationair draaien van de motor is er kans op overdruk in het inlaatsysteem, wat al snel zal leiden tot een storing in de compressor, dus hier is een bypassdemper voorzien. Een deel van deze lucht stroomt terug naar de compressor.

Als het systeem is uitgerust met een intercooler, zal de mate van luchtcompressie hoger zijn door een verlaging van de temperatuur met 10-15 graden. Hoe lager de temperatuur van de inlaatlucht, hoe beter het verbrandingsproces verloopt, het optreden van ontploffing is uitgesloten, de motor zal stabieler werken. 

Aandrijvingstypen met mechanische overdruk

In de afgelopen decennia hebben autofabrikanten verschillende soorten aandrijvingen gebruikt, namelijk:

• directe aandrijving - rechtstreeks vanuit een starre aangrijping met de krukasflens;
• riem. Het meest voorkomende type. Er kunnen getande banden, gladde banden en geribbelde banden worden gebruikt. De aandrijving wordt opgemerkt met snelle riemslijtage, evenals de kans op slippen, vooral bij een koude motor;
• ketting - vergelijkbaar met een riem, maar heeft het nadeel van meer geluid;
• uitrusting - er is ook overmatig lawaai en grote afmetingen van de constructie.

Centrifugale compressor

Soorten mechanische compressoren

Elk type blazer heeft een individuele prestatie-eigenschap, en er zijn drie soorten:

• centrifugale compressor. Het meest voorkomende type, dat sterk lijkt op een uitlaatgasturbocompressor (slak). Het maakt gebruik van een waaier, waarvan de rotatiesnelheid 60 tpm bereikt. Lucht komt met hoge snelheid en lage druk het centrale deel van de compressor binnen, en bij de uitlaat is het beeld omgekeerd - lucht wordt met hoge druk maar met lage snelheid aan de cilinders toegevoerd. In moderne auto's wordt dit type supercharger gebruikt in combinatie met een turbocompressor om turbovertraging te voorkomen. Bij lage snelheden en tijdelijke omstandigheden zal de "slak" van de aandrijving stabiel perslucht leveren;
• schroef. De belangrijkste structurele elementen zijn twee conische schroeven (schroeven) die parallel zijn geïnstalleerd. Lucht die de compressor binnenkomt, gaat eerst door het brede gedeelte en wordt vervolgens gecomprimeerd door de rotatie van twee schroeven die naar binnen draaien. Ze worden voornamelijk op dure auto's geïnstalleerd en de prijs van zo'n compressor zelf is aanzienlijk - de complexiteit van het ontwerp en de efficiëntie zijn van invloed;
• cam (Roots). Het is een van de eerste mechanische superchargers die op automotoren wordt geïnstalleerd. Wortels zijn een paar rotoren met een complex profielgedeelte. Tijdens bedrijf beweegt lucht tussen de nokken en de behuizingswand en wordt daarbij gecomprimeerd. Het grootste nadeel is de vorming van overmatige druk, daarom voorziet het ontwerp in een elektromagnetische koppeling voor het regelen van de compressor, of een omloopklep.

Schroefcompressor

Mechanische compressoren zijn te vinden op de machines van bekende fabrikanten: Audi, Mercedes-Benz, Cadillac en anderen. Ze worden geïnstalleerd op motoren met een groot volume of in een kleine auto in combinatie met een turbine die wordt aangedreven door gasenergie.

Compressor Roots

Voordelen en nadelen van een mechanisch superchargercircuit

Wat betreft de nadelen:

• het aandrijven van de compressor door middel van een aandrijving vanaf de krukas, waarbij de supercharger een deel van het vermogen wegneemt, hoewel hij dit met succes compenseert;
• hoog geluidsniveau, vooral bij gemiddelde en hoge snelheden;
• bij een nominale druk van meer dan 5 bar, is het noodzakelijk om het ontwerp van de motor te veranderen (installeer sterke zuigers met drijfstangen, verminder de compressieverhouding door een dikke cilinderkoppakking te installeren, monteer een intercooler);
• slechte kwaliteit van niet-standaard centrifugaalcompressoren.

Over de verdiensten:

• stabiel koppel al vanaf stationair toerental;
• het vermogen om de auto te besturen zonder dat het motortoerental bovengemiddeld moet worden;
• stabiel werk met hoge snelheid;
• vergeleken met een turbolader zijn de blazers goedkoper en gemakkelijker te onderhouden, en het is niet nodig om het oliesysteem opnieuw te ontwerpen om olie aan de compressor te leveren.

Vragen en antwoorden:

Hoe werkt een mechanische blazer? Het ventilatorhuis heeft een diffusor. Terwijl de waaier draait, wordt lucht aangezogen en naar de diffuser geleid. Van daaruit komt het in de holte die deze lucht verbruikt.

Waar is een mechanische blazer voor bedoeld en hoe werkt hij? Deze mechanische unit comprimeert het gas zonder het af te koelen. Afhankelijk van het type blower (het ontwerp van het gasopvangmechanisme) kan deze een gasdruk boven 15 kPa creëren.

Wat voor ventilatoren zijn er? De meest voorkomende ventilatoren zijn centrifugaal. Er zijn ook schroef, nok en roterende zuiger. Elk van hen heeft zijn eigen kenmerken van het werk en de gegenereerde druk.