Что такое компрессор в бензиновом двигателе (4 видео)

Как устроены бензиновые компрессоры, и по какому принципу они работают?

Бензиновые компрессорные установки стали широко распространенным решением в тех регионах и местах, где доступ к централизованной системе электропитания или генераторам отсутствует. ДВС или двигатель внутреннего сгорания является сердцем таких компрессоров, а принцип его работы кардинальным образом отличается от принципа работы электромоторов. В данной статье мы более подробно остановимся на рассмотрении бензокомпрессоров, их особенностях и сфере применения.

Содержание

Достоинства и особенности компрессоров на бензиновой тяге
Компрессор в автомобиле что это такое
Что такое компрессор в машине?
Как работают компрессоры
Виды компрессоров
Чем отличается компрессор от турбины
Устройство бензинового компрессора
Преимущества бензокомпрессоров
Конструкция бензинового оборудования для производства сжатого воздуха
Особенности работы поршневых и винтовых установок
🔍 Видео

Видео:Компрессор с бензиновым двигателем 1000л/минСкачать

Достоинства и особенности компрессоров на бензиновой тяге

К числу наиболее выдающихся особенностей компрессорных установок данного типа можно отнести их полную автономность в работе. Для работы данных устройств не требуется наличие каких-либо внешних источников питания, включая электрогенераторы или электрические сети. Таким образом, эти компрессоры могут без проблем использоваться в полевых условиях, к примеру, в рамках строительных мероприятий, которые проводятся на объекте, удаленном от городской черты.

Однако это далеко не единственное преимущество, которым может похвастать компрессорное оборудование на бензиновой тяге. К числу прочих наиболее выдающихся особенностей таких компрессоров можно отнести следующие аспекты:

достаточно простое конструктивное исполнение бензокомпрессоров, которое обеспечивает повышенную эксплуатационную надежность и более простой доступ для проведения ремонтных работ;
широкий производительный диапазон (300-2000 литров в минуту) – в данном случае пользователь может подобрать наиболее подходящий и соответствующий его конкретным потребительским запросам вариант бензинового компрессора;
компактность, малый вес и мобильность – такие установки без проблем можно транспортировать в точку установки и при необходимости переноса производственных потребительских установок;
более удобное обслуживание в сравнении с дизельной компрессорной ДВС-техникой. В случае с бензиновыми агрегатами необходимость в дополнительном смешивании топливных масс с маслами не требуется, что существенно облегчает процесс их заправки.

Видео:Компрессор с Бензиновым двигателем + автоматикаСкачать

Компрессор в автомобиле что это такое

Повышение мощности двигателя автомобиля достигается различными способами. Один из самых оптимальных подходов – повышение эффективности работы силовой установки путем наращивания объема бензино-воздушной смеси, подаваемой в цилиндры. Для этого в конструкцию двигателя добавляются компрессоры – механические нагнетатели, обеспечивающие принудительную подачу в камеры сгорания воздуха под большим давлением.

Видео:Самодельный компрессор 1200 l/minСкачать

Что такое компрессор в машине?

Компрессором называется любой механизм, создающий на выходе высокое давление воздуха или другого газа. Используемые в автомобильных двигателях механические компрессоры работают от коленвала, крутящий момент которого передается посредством ременной либо цепной передачи. Кулачковые механизмы либо крыльчатка компрессора создают направленный воздушный поток, который подается в двигатель. Благодаря принудительному нагнетанию воздуха в цилиндры может закачиваться большее количество топлива, энергия сгорания увеличивается, вследствие чего возрастает и мощность мотора. Следует отметить, что просто использовать больше бензина для увеличения мощности невозможно – для эффективного сгорания топлива требуется определенное количество кислорода. Таким образом, компрессор, по сути, является практически единственным возможным способом нарастить мощность двигателя, практически не изменяя его габариты и массу. Благодаря этому установка ДВС с механическим нагнетателем возможна даже на достаточно компактные и легкие автомобили.

Видео:Компрессор СО-7б с бензиновым двигателем Лифан 9 л.с.Скачать

Как работают компрессоры

Опускаясь по цилиндру вниз, поршень создает разреженную среду.
В результате уменьшения давления воздух засасывается в камеру сгорания, где он впоследствии смешивается с топливом, сжимается поднимающимся поршнем и воспламеняется.

Здесь объем поступающего воздуха ограничивается рабочим объемом цилиндра, соответственно для моторов атмосферного типа единственным способом повышения мощности является увеличение внутреннего объема.

Двигатель с установленным компрессором

Установленный же компрессор позволяет использовать возможность воздуха сжиматься под внешним воздействием. Создаваемое его рабочими элементами давление заставляет цилиндры наполняться большим объемом воздуха, а горючая смесь, соответственно, получает больше кислорода. Добавляя к нему увеличенный объем топлива, удается получить больше энергии, которая при сгорании смеси толкает поршень и создает момент движения.

Для эффективного нагнетания воздуха рабочие элементы компрессора (роторы или крыльчатка) должны вращаться быстрее коленчатого вала. Достичь этого позволяет установка шестерней разных размеров: ведущая звездочка больше, чем приводные шестерни нагнетателя. Благодаря этому удается достичь частоты вращения в 50 000 об/мин. и более.

Дополнительно увеличить объем подаваемого в цилиндры воздуха позволяет установка интеркулера. Этот агрегат охлаждает воздух, выходящий из компрессора, в результате чего газ дополнительно сжимается.

Средний прирост мощности на автомобилях, оборудованных компрессорами, в сравнении с атмосферными аналогами составляет 35-45%, кроме того, примерно на 30% возрастает крутящий момент.

Читайте также: Что такое атмосферный двигатель и как он работает.

Видео:Самодельный бензиновый компрессор 1000 литров в минуту.Скачать

Виды компрессоров

Механические нагнетатели, устанавливаемые на двигатели современных машин, изготавливаются в разных видах:

Они различаются, прежде всего, способом подачи воздуха в мотор. В основе роторного и 2-винтового механизма лежат кулачковые валы, а центробежные модели имеют в своей конструкции крыльчатки с тем или иным числом лопастей. У каждого из указанных типов есть свои индивидуальные преимущества и недостатки.

Самой старой является роторная конструкция нагнетателя. Она была запатентована еще в 1860 г., а в 1900 впервые использована в автомобилестроении. Вращающиеся кулачковые валы направляют попадающий в полость агрегата воздух в двигатель, где тот создает повышенное давление. Данный вид компрессоров является наименее эффективным по ряду причин:

такие устройства имеют большие габариты и массу;
при их работе создается прерывистый поток воздуха, в результате чего эффективность наполнения двигателя постоянно изменяется.

2-винтовые модели имеют в своей конструкции 2 ротора, напоминающие червячную передачу. Они и обеспечивают движение воздуха в камеры сгорания. Общий принцип работы таких компрессоров в целом такой же, как и у роторных образцов. Однако здесь воздух сжимается уже внутри компрессора благодаря конической форме роторов и сужению воздушных карманов. Поэтому они более эффективны – провалов воздушного потока практически не возникает из-за повышенного давления в самом нагнетателе.

Наиболее эффективны на сегодняшний день центробежные компрессоры. Именно они используются для решения большинства задач, связанных с повышением воздушного давления в той или иной системе. Размещенная в корпусе такого нагнетателя крыльчатка вращается с частотой до 60 000 об./мин, благодаря чему возникает большая центробежная сила. Воздух выходит из такого компрессора на высокой скорости, но под низким давлением и подается на диффузор. Здесь скорость потока снижается, а давление повышается. Еще одно немаловажное преимущество устройств данного вида – компактные размеры: именно центробежные компрессоры устанавливаются на «заряженные» версии малолитражных автомобилей. Впрочем, на более крупных моделях их преимущества также становятся очевидны.

Читайте также: Как увеличить мощность двигателя: популярные способы.

Видео:Компрессор СО-7Б с бензиновым двигателем (compressor with gasoline engine)Скачать

Чем отличается компрессор от турбины

Мнение, что компрессор и турбина – это одно и то же, в корне ошибочно. Да, оба устройства выполняют общую задачу: нагнетают воздух в двигатель, однако они используют разный принцип исполнения этой задачи.

Компрессор приводится в действие энергией коленвала, а крыльчатку турбины заставляет вращаться поток выхлопных газов. Это отличие обусловливает следующий момент: работа турбины не приводит к потерям мощности, потому что она не использует энергию двигателя, в то время как для работы компрессора может потребоваться до 30% исходной мощности.

С другой стороны, эффективность турбины изменяется в зависимости от интенсивности работы двигателя, она дает ощутимый прирост мощности только на средних и высоких оборотах. Компрессор же работает в постоянном режиме, на который он выходит практически сразу после старта двигателя.

При этом, турбина – более сложный и поэтому дорогостоящий агрегат, чем компрессор. Она более чувствительна к качеству масла, а ее обслуживание и ремонт требует специфических навыков и зачастую стоит дороже ремонта компрессора.

Как можно увидеть, компрессор – это эффективный, надежный и относительно недорогой способ увеличить мощность автомобиля, сохраняя размеры и массу его двигателя. Такие устройства используются на автомобилях самого разного типа и назначения – от трековых и гоночных болидов до повседневных автомобилей с «горячим» характером.

Видео:Компрессор с бензиновым двигателем 7 л.с.Скачать

Устройство бензинового компрессора

Агрегаты, предназначенные для производства сжатого воздуха, широко используют при решении различных задач. Они востребованы как в промышленности, так и в строительстве, дорожных работах, авторемонте и других сферах деятельности, в том числе там, где нет возможности подключиться к централизованным сетям энергоснабжения. В последнем случае обычно применяют модели, оснащенные двигателем внутреннего сгорания, и в частности бензиновые установки.

Видео:Скрутили два ДВИГАТЕЛЯ между собой - строим компрессор из ДВССкачать

Преимущества бензокомпрессоров

Одним из наиболее значимых плюсов агрегатов, работающих на бензине, является автономность. Такие устройства не требуют наличия внешних источников питания (электросети или генератора), а потому подходят для использования в полевых условиях, при строительстве в отдаленных районах и т.д. Что же касается других достоинств, то к их числу можно отнести:

простое устройство бензинового компрессора, обеспечивающее надежность, а также высокую ремонтопригодность техники;
широкий диапазон производительности (от 300 до 2000 л/мин), что позволяет подобрать устройство, соответствующее запросам конкретного потребителя;
удобство обслуживания — в отличие от дизельных установок с двухтактным мотором, бензиновые модели не требуют смешивания топлива с маслом, что упрощает заправку;
компактные размеры и небольшой вес, благодаря которым технику отличает высокая мобильность — при необходимости агрегат можно перевезти в обычном легковом автомобиле.

Нельзя не отметить и разнообразие модельного ряда оборудования. В зависимости от устройства, бензиновые компрессоры делят на винтовые и поршневые, масляные и безмасляные, с воздушным и жидкостным охлаждением, и т.д. Их классифицируют как по конструкции, так и по принципу действия, техническим характеристикам, эксплуатационным возможностям и другим параметрам.

Видео:Трëх цилиндровый бензиновый компрессорСкачать

Конструкция бензинового оборудования для производства сжатого воздуха

Поскольку в рамках одной статьи невозможно рассмотреть конструкцию всех агрегатов, мы предлагаем изучить базовое устройство и принцип действия бензинового компрессора. При этом еще раз повторим, что все модели в большей или меньшей степени отличаются друг от друга, а потому могут иметь дополнительные конструкционные элементы.

Перечень основных узлов бензинового компрессора включает в себя:

двигатель внутреннего сгорания, который преобразует тепловую энергию в механическую;
блок сжатия воздуха — в зависимости от модели, может быть как винтовым, так и поршневым;
ресивер, предназначенный для хранения сжатого воздуха, а также для его дополнительного охлаждения и очистки от конденсата.

Как видите, устройство бензинового компрессора совсем несложное. Но для того, чтобы было понятнее, как происходит сжатие воздуха, следует подробнее рассмотреть принцип действия агрегатов.

Видео:Наддув ДВС. Как работает турбонаддув?Скачать

Особенности работы поршневых и винтовых установок

Среди всех моделей оборудования для производства сжатого воздуха, представленных на современном рынке, поршневые и винтовые компрессоры получили наибольшее распространение. Поэтому рассматривая принцип действия установок, мы остановимся подробнее именно на такой технике.

В целом винтовые и поршневые бензиновые компрессоры имеют схожее устройство. Двигатель внутреннего сгорания преобразует тепловую энергию в механическую, которая затем приводит в действие узел сжатия воздуха. И вот здесь-то начинаются отличия.

Поршневые агрегаты. Устройства этого типа сжимают воздух за счет возвратно-поступательного движения поршня. При подъеме последнего в цилиндре наступает разряжение. Когда его сила преодолевает усилие пружины входного клапана, внутренний объем заполняет воздух. Далее поршень начинает движение в обратном направлении, вследствие чего происходит сжатие рабочей среды. При достижении расчетного уровня давления срабатывает нагнетательный клапан, и сжатый воздух поступает в ресивер.
Винтовые агрегаты. Данный вид компрессоров для сжатия рабочей среды использует силу вращения. Винтовая пара состоит из двух роторов — ведущего и ведомого, которые образуют со стенками корпуса воздушные камеры. Во время вращения винтов объем внутренних камер то уменьшается, то увеличивается. При увеличении возникает разряжение, и воздух из окружающего пространства поступает в компрессор. Далее объем камеры сокращается и, как следствие, происходит сжатие воздушной массы.

Обратите внимание! Несмотря на то, что устройство бензиновых компрессоров, а также принцип их действия не отличается особой сложностью, перед покупкой агрегата стоит проконсультироваться со специалистом. Данная рекомендация обусловлена тем, что ошибки при выборе техники ведут к непредсказуемым последствиям. Вплоть до полного выхода из строя компрессора, а также сопряженного с ним пневмоинструмента.

Чтобы избежать возможных проблем и гарантировать бесперебойную работу агрегата, свяжитесь с консультантами нашей компании. Специалисты уточнят желаемые параметры, технические характеристики, будущие условия эксплуатации и подберут подходящую модель.

Подготовлено: Евгений Желтов