Винтов турбокомпресор

винтов турбокомпресор

Винтов турбокомпресор на двигателя

Винтов турбокомпресор. Механичният нагнетател е основният конструктивен елемент на механична система за налягане. С помощта на свръх компресор налягането във всмукателния тракт е по-високо от атмосферното и то е механично. Тъй като задвижването на работния орган се осъществява директно от коляновия вал на двигателя. В чужбина се нарича механичен супер заряд с една дума – supercharger. Използването на механичен супер заряд осигурява увеличаване на мощността до 50% и въртящия момент до 30% на двигателя. В същото време механичният пълнител се отличава със значителен разход на мощност на двигателя, който може да достигне 30%. Механичният нагнетател изпълнява следните взаимосвързани функции. Изтегляне на въздух, компресиране на въздух и изпускане на въздух във всмукателната система. Въздухът се вкарва от създадения вакум. За да създаде налягане, нагнетателят трябва да се върти по-бързо от двигателя. Въздухът се впръсква във всмукателния тракт поради разликата в налягането в системата.

Охлаждане на винтов турбокомпресор

Въздухът има свойството да се нагрява по време на компресия, докато плътността му и съответно налягането са намалени. Следователно в системите за налягане сгъстен въздух се охлажда с помощта на специален въздушен или течен охладител, интеркулер. Механичният пълнител може да има едно от следните задвижвания. Директно задвижване, директно монтиране на пълнителя върху фланеца на коляновия вал. Ремъчно задвижване, различни видове ремъци – клинов ремък, предавка, плосък, верижно задвижване. Скоростна кутия, цилиндрична скоростна кутия. Електрическо задвижване, отделен електродвигател. При съвременните автомобили се използват три основни типа механични пълнители. Кулачков – Roots supercharger, винтов – Lysholm supercharger и центробежен.

Cam Supercharger

Кулачният компресор е най-старият тип механични нагнетатели използван за автомобили от 1900 година. Съвременният кулач компресор има два ротора с три или четири гърбици, които се въртят един към друг. Кулачките са подредени в спирала по цялата дължина на ротора. Ъгълът на усукване на гърбицата осигурява максимална ефективност по отношение на изпускането и загубите. По дизайн и принцип на работа, свръх компресорът е много подобен на зъбна помпа за зъбно колело. Въздухът в супер заряда се улавя от гърбиците. Движи се в пространството между гърбиците и стените на корпуса и се изпомпва във входящата тръба. Така нареченият външен разряд. Roots supercharger характеризира бързото създаване на необходимото усилващо налягане. Както и нарастването на това налягане с увеличаване на скоростта на коляновия вал.

Елементи на винтов турбокомпресор

В същото време в един момент може да се образува излишък от налягане и в резултат на това задръстванията в канала за изпускане и намаляване на мощността на двигателя. Следователно, когато използвате механични супер зарядни устройства от всички видове, налягането на усилването се контролира. Налягането на усилването се контролира по два начина. Деактивиране на супер заряда, например с помощта на електромагнитен съединител. Въздушен байпас по време на непрекъсната работа на супер заряда, използвайки байпасния клапан. Съвременните системи за механично налягане имат електронно управление на усилването, включително сензори за вход. Сензор за налягане на усилване, датчик за температура във всмукателния колектор и други. Електронен блок за управление, задействащи устройства. Електро механичен модул за задвижване на байпасен клапан, електромагнит на съединителя и други.

Производители на винтов турбокомпресор

Кореновите супер зарядни устройства имат доста висока цена поради ниските допустими отклонения при производството. Те поставят високи изисквания към чистотата на подавания въздух. Тъй като чужд предмет в системата за всмукване може да доведе до отказ на пълнежа. Трябва да се отбележи голямото тегло на супер заряда и високото ниво на шум по време на неговата работа. Производителите доста ефективно се справят с шума. В арсенала им е специален дизайн на корпуса, амортисьорни плочи и рогозки, резонатор, амортисьори и други. Водещият производител на супер зарядни устройства Roots е Eaton, който понастоящем предлага висококачествените четири камерни супер зарядни устройства TVS, Twin Vortices Series. Тези супер зарядни устройства са инсталирани на серийни двигатели на автомобили Cadillac, Toyota, Audi. При някои двигатели, свръх компресорите се използват заедно с турбокомпресори, като например двигателя TSI с двойно налягане.

Дизайн на винтов турбокомпресор

Вентилаторен винт, Lysholm Blower. Винтовият пълнител е подобен по дизайн на свръх компресор Roots. Свръх компресорът включва два ротора със специална форма, един ротор с издатини, другият с вдлъбнатини. Роторите имат конусовидна форма, при която въздушните камери между роторите са намалени по размер по дължината. Част от въздуха се улавя от винтовете, движи се и се свива, когато винтовете се въртят и се изпомпва във входящата тръба. За разлика от гърбичните супер зарядни устройства, винтовият пълнител осигурява вътрешно впръскване на въздух, което е по-ефективно. Но цената на винтовите пълнители е много по-висока, поради което те се използват по-рядко, главно на скъпи спортни автомобили. Центробежният супер заряд по отношение на инжектирането на въздух е подобен на турбокомпресора. Свръх компресорът се основава на работното колело, ​​което се върти с висока скорост, около 50 000-60000 оборота в минута.

Центробежен вентилатор на винтов турбокомпресор

Центробежните супер зарядни устройства са най-често срещаните от всички механични супер зарядни устройства. Те са компактни, леки, ефективни, имат способността да се монтират различно на двигателя. Пасивността на центробежните вентилатори трябва да включва зависимостта на производителността от скоростта на въртене на коляновия вал. Това качество на центробежните вентилатори включва използването на предавка с променлива скорост. Максималното предавателно число на задвижването е необходимо при ниски обороти на двигателя, минималното – при високи скорости.

Ефективност на винтов турбокомпресор

Обхватът на механичните супер зарядни устройства е доста широк. Спортни и производствени автомобили, както и настройка на автомобили. Почти всички спортни автомобили използват механични супер зарядни устройства – това е основното им приложение. Инсталирането на механични нагнетатели е една от областите на настройката на автомобили. Производителите предлагат комплекти, които включват необходимите конструктивни елементи за монтаж на двигателя. На автомобилите за производство механичните супер зарядни устройства са рядкост. Благодарение на дизайна си, нагнетателите Roots и Lysholm се използват за осигуряване на висока динамика на ускорението. Центробежните супер зарядни устройства са ефективни за поддържане на високи скорости.