Электрический компрессор для двигателя автомобиля

Если немного забежать вперед по теме – то получается, что сейчас все турбированные двигатели используют механические компрессоры воздуха, у такого подхода есть много плюсов и много минусов. Но недавно многие компании стали задумываться над электро турбинами, которые не будут использовать отработанные газы авто, а также не будут иметь механических подключений и приводов, а нагнетать воздух будет электродвигатель, который будет «питаться» от бортовой системы …

Задумка неплохая! Ведь можно избежать многих минусов механических систем, особенно турбин которые работают от отработанных газов, такие как:

Если подвести черту, можно понять что механические системы, далеки от идеала. Конечнокомпрессоры которые работают от приводов, будут надежнее. Однако и у них есть минусы, это тот же привод который использует для работы обычный ремень, который со временем изнашивается.

В общем, подумали разработчики и поняли, что механику можно заменить на электрику! Или нельзя?

Видео:НИКОГДА НЕ ПОКУПАЙТЕ КОМПРЕССОР ПОКА НЕ ПОСМОТРИТЕ ЭТО ВИДЕОСкачать

Принцип строения

Нужно отметить, что сейчас некоторые немецкие производители имеют в строении своих моторов такие нагнетатели.

Принцип здесь прост – ставится мощный «вентилятор», который создает давление примерно от 0,5 атмосферы (а возможно и более). Запитан от электро системы автомобиля, он нагнетает в двигатель дополнительный кислород необходимый для увеличения мощности. С настройками подачи топлива, можно добиться существенного прироста – около 20 – 30 %.

Электро турбину стоит настраивать и на определенные обороты, например на холостых она должна работать медленнее, а на высоких оборотах соответственно быстрее. Получается чуть ли не идеальная система! Но в чем же подвох, где минусы? И знаете, они есть.

Видео:Китайский двигатель для воздушного компрессора. Установка, подключение, запускСкачать

Минусы электрического варианта

Многие мои читатели думают – что сделать такую систему очень просто, нужно взять какой-нибудь кулер и вставить его в патрубок забора воздуха и вот оно счастье! Такие «чудо-кулеры» продаются, как правило в китайских интернет магазинах, про такие типы поговорим ниже.

Однако ребята тут не все так просто. В нормальном (на холостых) режиме, атмосферный двигатель 1,6 литра потребляет примерно 300 – 400 литров воздуха за час работы. А на больших оборотах скажем в 4000 – 5000 умножаем эту цифру на 4 – 5, то есть 1200 – 1600 литров. Просто представите этот объем! Если вычислить минутное потребление 300/60 = 5 литров в минуту, или 20 при больших оборотах.

Так вот – электро турбина должна увеличивать эту цифру, а не тормозить ее! Если вы поставите слабый двигатель, он не будет нагнетать нужное давление, а создаст эффект «воздушной пробки», то есть он своими лопастями будет тормозить приток воздуха в двигатель – мешать нормальному проходу.

А теперь представьте, какой нужен электрический вариант двигателя для нагнетания такого объема! Повторюсь для повышения производительности нужно хотя бы 6 – 7 литров воздуха на холостых, и 25 на высоких и это для 1,6 литрового варианта, для больших объемов нужно больше.

Если провести аналогию с немецкими производителями, то там применяется как минимум бесколлекторный 0,5 КВт электромотор, который вращается с бешенными оборотами, может достигать до 20 000 и его способности к давлению составляют от 1 до 5 атмосфер.

Для более мощных автомобилей, применяются более мощные двигатели до 0,7 КВт.

Как становится понятно штатный генератор может и не потянуть такое потребление электричества, поэтому его заменяют на более мощный, либо ставят дополнительный.

А как известно высокое потребление энергии просто тормозит генераторы, а значит и увеличивает торможение двигателя, что скажется на его отдаче, понижается КПД.

Однако, проведенные эксперименты выявили рост производительности, примерно на 20 – 30% это существенно. Но из-за сложности и дороговизны устройств, применение на автомобилях пока не имеет массового производства.

Например, механические компрессоры намного дешевле и производительнее. Иногда разница в цене может достигать 5 – 7 раз.

Видео:Как выбрать компрессор для гаража или строительства?Скачать

Пару слов о китайских электро турбинах

Буквально 2 года назад, «автоинтернет» просто взорвался от электрических турбин из Китая. Предлагалась небольшая «штуковина», которая устанавливалась в разрыв шланга воздухозабора, которая якобы нагнетала воздух с давлением в двигатель, обещанное увеличение мощности аж до – 15%! Сам двигатель представлял из себя непонятный кулер, ни потребление электричества, ни обороты, ни прокачиваемый воздух – показателей не было. Если разобрать его даже визуально, то становится понятно – что это кулер на подобии продвинутых компьютерных, ну что он может увеличить? НИЧЕГО! Так что просто не покупаем – это РАЗВОД.

Сейчас конечно на тех же китайских сайтах начинают появляться другие электро турбины, многие сделаны даже в форме улитки – аля механический компрессор. Но опять же нет ни показателей давления, ни потребления, ни перекачки воздуха. Думайте, прежде чем покупать. Смотрим познавательный ролик.

Видео:Электро компрессорСкачать

Можно ли сделать электро вариант своими руками

Гипотетически можно, причем многие такое устанавливают на свой автомобиль. Лично я также задумывался над установкой на свой авто, но цена меня остановила.

Вам нужно решить рад пунктов:

1) Однозначно установка мощного генератора, что на иномарку уже дорого.

2) Мощный и компактный электромотор, желательно бесколлекторный именно он отдает большие обороты при оптимальном потреблении энергии. Лично я видел такие для компактных моделей, однако мощностью от 0,5 Квт стоит также не дешево.

Читайте также: Компрессоры абак в екатеринбурге

3) Крыльчатка и корпус. Также нужно сделать самому либо купить, для максимального нагнетания воздуха. Также непростая задача.

4) Ну и конечно стабилизатор или инверторы, для питания электромотора.

Задачи не простые, на некоторые иномарки нет мощных генераторов, так что сделать очень сложно!

Но многие умельцы, в гараж устанавливают на свои автомобили, прирост мощности действительно можно достичь до 20 – 30 %.

Причем многие ставят дополнительный датчик потребления воздуха в патрубок перед турбиной, он «видит» прокачиваемый объем и автоматически регулирует большую подачу топлива (подает значения в ЭБУ), для обогащения топливной смеси. Так что прошивка может и не понадобиться.

Если подвести итог, получается – электро турбина на авто, это возможно, даже скажу больше ее можно сделать своими руками, однако не все так просто и часто «игра не стоит свеч». Ведь вам нужно переделать не только электро систему автомобиля, но и систему подачи топлива, возможно нужна прошивка ЭБУ.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Видео:Суперчарджер. Приводной компрессор | Science Garage На РусскомСкачать

Электрический наддув для авто на Arduino: миф или все возможно?

Начать свое повествование хочу с цитаты: «автомобиль — не роскошь, а средство передвижения». И действительно, на дорогах нашей страны с каждым годом автомобилей становится все больше, их поколения сменяются поколениями, модели моделями. В данном разнообразии очень легко запутаться, а вот выделиться из общего потока наоборот становится все сложнее и сложнее.

В данной статье я хочу рассказать о своих мыслях на тему изменения внутреннего облика автомобиля, а поможет мне в этом, как и во многом другом — микроэлектроника, в лице всем известного контроллера Arduino.

Итак, за время своего водительского стажа (порядка 8 лет) я успел испробовать на себе немалое число моделей автомобилей, находившихся либо в моей личной собственности, либо во владении родственников или друзей: ВАЗ 2109, 21099, 2112, Honda Accord, Honda Civic, Volkswagen Jetta, Mitsubishi Lancer X, Skoda Oktavia, BMW E34 и многие другие. Из всех авто, пожалуй, наиболее сильно мне запомнилась Honda Accord 1993 года выпуска, с замененным на неродной 200-сильный легендарный двигатель H22A, находящаяся в данной конфигурации в моем владении 2 долгих года. Что мне в ней нравилось — её характер, мотор с легкостью раскручивался до 7500 оборотов и обладал выраженным подхватом ровно с 4000 оборотов. Однако низов на нем не было, совсем!

Сегодня я езжу уже на другом автомобиле — Suzuki SX4, у него данная проблема носит еще более выраженный характер ввиду 1600 кубового всего 112 сильного двигателя и немалой массы в 1330 кг (вместе с водителем).

Отсутствие тяги на низких и средних оборотах — проблема практически всех современных малолитражных двигателей, в среднем до 3000 оборотов они не «едут» совсем — ускорения нет никакого, что несомненно неудобно ни в городе, ни на трассе.

По видимому такие настройки динамики вводятся авто производителями в угоду снижения токсичности выхлопа, расхода топлива и повышения надежности двигателей (искусственно заниженная мощность на низких оборотах продлевает жизнь всем трущимся деталям в двигателе).

Данная проблема кардинально решается несколькими методами:
— замена мотора на более объемный;
— установка небольшой турбины с ранним спулом (довольно популятный метод, дает эффект более объемного двигателя с 1500-2000 оборотов);
— установка объемного компрессора с приводом от коленчатого вала двигателя (дает эффект более объемного двигателя практически с холостых оборотов но занимает очень много места в подкапотном пространстве, метод практически не пользуется популярностью).

В один прекрасный день мне в голову пришла идея — а что если взять холодную часть турбины (центробежный компрессор) и вращать его крыльчатку не отработанными выхлопными газами и не при помощи ремня от коленчатого вала ДВС, а мощным электродвигателем, обороты которого можно менять при помощи электроники и выставлять такие, какие точно нужны для поддержания необходимого уровня наддува, а соответственно и мощности и крутящего момента автомобиля на любых (!) оборотах:

Данная идея относительно не нова — первые упоминания которые мне удалось найти о таких системах относятся к 2009 году — год разработки вспомогательного электрического наддува авто концерном Audi, в их системе электродвигатель вращает крыльчатку небольшого компрессора на оборотах до 3000 до включения основного турбокомпрессора, тем самым нивелируя эффект «турболага» — плохой отзывчивости мощного турбированного двигателя на низких оборотах. Система была продемонстрирована на модели Audi RS5 в 2012 году, но на конвейер так и не попала. Аналогичные системы планируются к разработке и другими авто производителями — ориентировочно такие системы увидят свет на серийных автомобилях в 2017-2019 годах.

А что если не ограничиться 3000 оборотами и крутить электродвигатель и дальше, до 4000 — 5000 оборотов? Таким образом можно перекрыть практически весь повседневный диапазон оборотов, использующийся при вождении автомобиля в 90% случаев.

Да, на это потребуется довольно большая мощность — по моим расчетам при частоте вращения коленчатого вала 4000 оборотов для ДВС объемом 1600 куб см и необходимого наддува в 0,4 бара (максимальный уровень наддува, поддерживаемый большинством штатных ЭБУ автомобилей без перепрошивки и внедрения в электронику авто) — отбираемая мощность на привод крыльчатки компрессора составит около 4,5 кВт (с учетом среднестатистического КПД центробежного компрессора в 50%).

Читайте также: Как выбрать компрессор для покраски дерева

В свободной продаже сейчас есть довольно мощные и в тоже время небольшие по габаритам авто\авиамодельные бесколлекторные электродвигатели, развивают мощность в максимуме до 10-15 кВт и имеющие напряжение питания 50-70 вольт:

Недолго думая был куплен диагностический адаптер — ELM 327 bluetooth mini:

И на его основе сделан считыватель данных об оборотах и положении дроссельной заслонки двигателя. На фото по порядку: диагностический адаптер, arduino uno, простенький бесколлекторный двигатель и регулятор к нему.

Написан небольшой скетч для ардуино:

Скетч заработал сразу — моторчик при заведенном двигателе стал вращаться со скоростью, пропорциональной оборотам двигателя:

Теперь осталось дело за «малым» — собрать прототип устройства, которое будет нагнетать воздух в двигатель исходя из данных текущего положения дроссельной заслонки и оборотов двигателя.

Видео:Ваз 2115 компрессор. Стоит ли эффект вложений? Часть 2Скачать

Дунем: как выбрать правильный автокомпрессор?

Если вы путешествуете на автомобиле или просто часто ездите на дальние расстояния, а ваши шины не относятся к семейству RunFlat, то наверняка электрический насос-компресор уже живет у вас в багажнике. Ну или хотя бы добавлен в «wish list». Давайте посмотрим, что должно быть внутри правильного компрессора, как его применять, и как извлечь из обладания им максимальную пользу.

Как устроен компрессор?

Э лектронасосы «за копейки» — прекраснейший пример выброшенных на ветер денег. Они бывают выполнены в самом различном, порой весьма причудливом дизайне, содержат в себе встроенный фонарик, аварийную мигалку и даже радиоприемник, могут иметь автономный аккумулятор, дисплей и даже автоматическое отключение по предустановленному заранее давлению. Но внутри большинства из них скрывается один и тот же механизм: маломощный электромоторчик, больше пригодный для детской игрушки, через понижающую обороты пластмассовую шестерню соединенный с кривошипно-шатунным механизмом, приводящим в действие поршень в цилиндре.

В этом с позволения сказать «механизме» буквально все сделано неправильно – каждый элемент! Поршень, цилиндр, поршневые кольца, подшипники, отвод тепла, манометр с дикой погрешностью – все рассчитано на редкие применения (да и то в теплую погоду). В противном же случае износ механизма становится совершенно неприличным, давление воздуха резко падает, зато в избытке появляются дребезг и грохот…

Практика лучших производителей автомобильных компрессоров показала, что поршень должен быть с сухой манжетой из разновидности фторопласта – пластика с самым низким коэффициентом трения скольжения, а цилиндр – цельноалюминиевым с массивными стенками, оребренными снаружи. Лишь такая конфигурация позволяет долго работать без износа и без снижения давления. Но встречается она нечасто.

Как правило, в дешёвых компрессорах стоит цилиндр из голой стальной трубки, и даже если он выглядит алюминиевым с ребристым радиатором, это лишь внешний декор, имеющий очень плохой тепловой контакт с цилиндром.

Поршень у халтурных насосов обязательно густо смазан. И это очень плохо, ибо именно смазка обеспечивает компрессию и скольжение, а когда масло улетучивается внутрь ваших шин (что происходит достаточно быстро), у компрессора тут же разбивается цилиндро-поршневая группа, резко снижается и без того хилая производительность, а звук работы становится невыносимым. В правильном насосе габариты двигателя сопоставимы с размерами современного редукторного стартера. Ну как иначе вместить в себя толстый вал, мощные обмотки, магниты и основательные опорные подшипники? Цилиндр с высокой производительностью выделяет много тепла, которое эффективно отводит массивный алюминиевый радиатор, выполненный с цилиндром в виде единого целого.

В «правильном» насосе стоит мощный шариковый подшипник шатуна. В одноразовом же его вообще нет, и металл там трётся по металлу.

Еще один признак дешевых одноразовых насосов – рычажный наконечник. Т ут недостаток скорее не в типе насадки, а в исполнении. Потери воздуха при отсоединении у резьбовых насадок в 2-3 раза больше, чем рычажных (накидных, обжимных). Но недостатком рычажных насадок является износ уплотнителя (обжимки). Он, как правило, выполнен из резины, а резьба ниппеля — из металла, и сама резьба при несоблюдении ГОСТ чаще всего острая и действует как пила на уплотнитель. Если ещё учитывать, что зимой резина дубеет, то износ накидных насадок оказывается очень быстрым. Но для колес малого диаметра накидные насадки предпочтительны, поскольку позволяют изменить поток воздуха на 90 градусов: в хороших компрессорах зачастую используются накидные насадки качественного исполнения .

Беркут R14 и R17

Для демонстрации правильных надежных электронасосов мы взяли две модели одной из лучших отечественных марок — «Беркут». Собственно, на сравнительных фото выше как раз модель R17. Едва ли кто-то упрекнет нас в назойливой или некорректной «рекламе», ибо высокая надежность и долговечность компрессоров этого бренда уже много лет известны не только тысячам обычных российских автовладельцев, но и серьезным спортсменам-джиперам, и любителям пневмоподвесок, и строителям сигнальных пневмосистем, делающим из машин «паровозы».

Линейка «Беркутов» широка, но мы решили не углубляться в вопросы экстрима, спорта и полупрофессионального использования, поэтому взяли модели R14 и R17, одни из самых популярных у владельцев легковых седанов и хэтчбеков, а также разномастных кроссоверов.

Беркут R14 – компактный, очень тихий компрессор с низкой вибрацией. Он подключается к прикуривателю, имеет встроенный светодиодный фонарик для накачки колес ночью и в сумерки, высокоточный манометр, винтовой штуцер подключения к ниппелю с минимальными потерями воздуха при отключении, комплектуется удобной и очень прочной сумочкой.

Читайте также: Компрессор вид сверху чертеж

При этом, несмотря на компактность, модель R14 может накачать не только маленькие 14-дюймовые колеса, как можно ошибочно подумать! Компрессор построен в полном соответствии с вышеприведенными критериями правильного компрессора. Тут есть и алюминиевый цилиндр, и работающий без масла поршень, и мощный электродвигатель. Благодаря развиваемому давлению до 8 атмосфер устройство отлично справляется с крупными колесами большого седана или внедорожника.

Беркут R17 – это компрессор для реально активной эксплуатации. С ним можно смело преодолевать бездорожье на кроссовере или небольшом внедорожнике с MT-шной резиной, накачивать с нуля комплекты сезонных шин, качать лодки и многое другое. Этот высокопроизводительный насос с непрерывным временем работы в 40 минут развивает давление 12 атмосфер, обладая еще более мощным мотором и более развитым алюминиевым охлаждением цилиндра.

Он подключается напрямую к клеммам АКБ и имеет удобный 7-метровый витой шланг с винтовым штуцером, точным манометром и удобным клапаном-дефлятором, позволяющим при необходимости стравливать лишнее давление. Как и все в линейке «Беркутов», эта модель поставляется в крепкой и мощной сумке из ткани-кордуры.

Давление в шинах: контролируем и регулируем

«…я лежу под «москвичом» с масляным шприцем в руках и постепенно переношу содержимое шприца как в колпачковые масленки, так и себе на физиономию. Под автомобилем жарко и душно, а днище его покрыто толстым слоем засохшей грязи…»

А. и Б. Стругацкие. «Понедельник начинается в субботу»

Современные автовладельцы не похожи на своих отцов и дедов. Мы не только забыли, что такое шприцевание шкворней, но и благополучно игнорируем и ежедневную проверку уровня масла, и контроль давления в шинах, и многое другое. Конечно, у современного авто каждый день проверять массу параметров нет нужды, но хотя бы раз в неделю это делать стоит: меньше денег уйдет на ремонт вовремя обнаруженной неисправности, дольше откатают недешевые шины.

Можете ли вы на глаз, к примеру, обнаружить падение давления в 0,2 атмосферы? Вряд ли… А такая, казалось бы, незначительная утечка сыграет не в вашу пользу при неожиданном скоростном маневре, а заодно заметно ускорится износ протектора и вырастет расход. Падение давления на 10% от нормы снижает выбег автомобиля на 20%. Причем, несмотря на то, что формально выбег – это движение накатом по инерции, его снижение влияет на рост расхода топлива в любом режиме движения.

К чему это я? К тому, что имея качественный компрессор с точным манометром, можно сравнительно легко контролировать поведение автомобиля на дороге путем регулирования давления в шинах. Разумеется, радикально увеличить управляемость или проходимость машины вы не сможете, но регулировка давления в соответствии с дорожными условиями всегда будет заметной. В песке, грязи, на мокрой траве можно стравить шины до 1,5-1,3 атмосфер, увеличив площадь пятна контакта с поверхностью, на скоростных перегонах по хорошим дорогам – поднять давление примерно на 0,1-0,2 атмосферы от нормы. При полной загрузке салона пассажирами и поклажей давление можно поднять ещё больше, на 0,3-0,4 атмосферы от нормы.

Хилые беспородные электронасосы качают полностью спущенное колесо очень долго, с каждой минутой все больше перегреваясь и теряя производительность. Давайте посмотрим, как это делают правильные компрессоры.

Берем три колеса (R17 235/65, R15 185/60 и R13 175/70), спускаем их до нуля и накачиваем, засекая время, до 2,5, 2,0 и 1,8 «очков» соответственно. Подключаемый «крокодилами» к клеммам батареи «Беркут R17» проверяем с запущенным и с заглушенным мотором, а менее прожорливый по току «Беркут R14», имеющий штекер в прикуриватель – только при заглушенном моторе. Второе допустимо, так как компрессор меньше, но мы рекомендуем использовать компрессор при заведенном двигателе: это не только спасает от разрядки аккумулятора, но и обеспечивает более легкий пуск компрессора под нагрузкой и более быстрое накачивание и более бережное отношение к цепям автомобиля за счет снижения тока.

Результат, надо сказать, отличный.

Кстати, если ваш насос обладает большим запасом прочности и не относится к категории «ашан-компрессоров», у которых нужно беречь заложенные в него ничтожные крохи ресурса, он отлично справится и с работой с куда большим объёмом, нежели колесо. К примеру, с «Беркут R17» нетрудно перейти «с колес на весла», накачав им лодку. Правда, потребуется заранее запастись переходником с шинного «соска» на лодочный клапан типа Ceredi, Bravo или иной, используемый на вашей лодке. Такой переходник можно приобрести, а можно сделать самостоятельно, купив отдельно лодочный штуцер и шинный «сосок». Из последнего нужно выкрутить ниппель, подрезать ножом резиновое утолщение и туго вставить в штуцер.

Скорость накачки, конечно, невелика (для 280-ой двухбаллонной лодки нам потребовалось 23 минуты). Да, компрессор всё же рассчитан на выдачу давления, а не кубатуры. Но на природе обычно спешить некуда, а R17 тихо и нераздражающе тарахтит и не нуждается в запущенном моторе, поскольку при работе на большой объем ток потребления очень мал. Так что при желании можно справиться и с лодкой.

А вот дешёвый компрессор на эту работу, возможно, потратит всю свою жизнь. Жизнь, надо сказать, короткую и тяжёлую.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/elektricheskiy-kompressor-dlya-dvigatelya-avtomobilya

  📽️ Видео

  Двигатель от стиральной машины на компрессор.Скачать

  

  Компрессор ЗИЛ + мотор от стиральной машиныСкачать

  

  Китайский компрессор + движок со стиралкиСкачать

  

  "Вечный" компрессор из старого стартера своими руками!!Скачать

  

  Двигатель от стиральной машины и насос гур BMWСкачать

  

  Турбина или Компрессор? Суперчарджер против Турбочарджера!Скачать

  

  Чем отличается безмасляный компрессор от масляного . Какой лучше купить в гаражСкачать

  

  Электро Компрессор плюс Турбина! Новая Эра Гибридных Двигателей!Скачать

  

  Электро Турбины! Спасение ДВС!Скачать

  

  Сделал на авто турбину из болгарки. Решение как дёшево поднять мощность.Скачать

  

  Какой компрессор лучше? Что нужно знать о компрессоре для гаража? Какой компрессор для покраски автоСкачать

  

  ОБЫЧНЫМ КОМПРЕССОРОМ больше не пользуюсь! Безмасляный компрессор Sturm AC936100OLE!Скачать

  

  Электро турбина на АВТО!!Скачать

  

  Компрессор с Бензиновым двигателем + автоматикаСкачать