คอมเพรสเซอร์เครื่องกลในเครื่องยนต์รถ: ข้อดีและข้อเสีย

หลังจากการปรากฏตัวครั้งแรกของ DVS งานหลักของนักออกแบบและวิศวกรตั้งแต่เริ่มแรกก็คือการเพิ่มผลผลิตของโรงไฟฟ้า กล่าวอีกนัยหนึ่งจุดประสงค์หลักคือการเพิ่มกำลังเครื่องยนต์ ดังที่คุณทราบวิธีที่ง่ายที่สุดคือการเพิ่มปริมาตรการทำงานของเครื่องยนต์และจำนวนกระบอกสูบ เครื่องยนต์ "ดูด" ออกจากอากาศมากขึ้นส่งผลให้คุณสามารถเผาไหม้เชื้อเพลิงได้มากขึ้น

ในเวลาเดียวกันหน่วยไฟฟ้าดังกล่าวมีปริมาณการทำงานที่เพิ่มขึ้นมีขนาดและน้ำหนักมากพวกเขามีราคาแพงในการผลิตไม่ควรวางมอเตอร์ไว้ในกระโปรงท้ายรถสปอร์ตขนาดกะทัดรัด อีกวิธีหนึ่งในการเพิ่มพลังของเครื่องยนต์คือการสร้างมวลรวมดังกล่าวซึ่งจะทำให้เกิดพลังและแรงบิดที่จำเป็นโดยไม่เพิ่มปริมาตรของห้องเผาไหม้

การแก้ปัญหาช่วยให้สามารถฉีดอากาศเข้าไปในถังได้ภายใต้ความกดดัน สำหรับการฉีดอากาศในการใช้เทอร์โบชาร์จเจอร์ ICE จำนวนมากการแก้ปัญหาอีกอย่างหนึ่งก็คือคอมเพรสเซอร์ (supercharger mechanical) ในบทความนี้เราจะพิจารณา,วิธีการทำงานของคอมเพรสเซอร์รถในเครื่องยนต์และสิ่งที่ pluses และ minuses เครื่องยนต์คอมเพรสเซอร์ได้

คอมเพรสเซอร์สำหรับเครื่องยนต์บรรยากาศ

เพื่อเริ่มต้นด้วยการติดตั้งคอมเพรสเซอร์ (เครื่องอัดบรรจุอากาศ) ในระบบไอดีเครื่องยนต์ช่วยให้สามารถใช้อากาศได้จำนวนมากเพื่อเผาไหม้เชื้อเพลิงมากขึ้น หากเป็นเรื่องง่ายอุปกรณ์คอมเพรสเซอร์ซึ่งสามารถสร้างแรงกดที่ออกจากบรรยากาศได้มากกว่า

ปัญหานี้ได้รับการจัดการโดยเครื่องอัดลมแบบธรรมดาและโดยเทอร์โบชาร์จเจอร์ ในขณะเดียวกันความแตกต่างหลักระหว่างเทอร์โบชาร์จเจอร์กับคอมเพรสเซอร์ก็คือเทอร์โบชาร์จเจอร์ไม่ได้รับการปนเปื้อนจากแก๊สไอเสียขณะที่คอมเพรสเซอร์เชิงกลถูกขับเคลื่อนจากเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์

เนื่องจากคอมเพรสเซอร์จะเพิ่มกำลังเครื่องยนต์

เครื่องยนต์สันดาปภายในชั้นบรรยากาศรวบรวมอากาศจากภายนอกได้ในขณะที่ลูกสูบในถังเลื่อนลงและสร้างสูญญากาศอันเป็นผลมาจากการที่อากาศถูกดูดเข้าไปในห้องเผาไหม้ ปริมาณอากาศที่เข้ามาจะถูก จำกัด ด้วยปริมาตรการทำงานซึ่งมีถังและห้องเผาไหม้หลังจากนั้นอากาศจะถูกผสมกับน้ำมันเชื้อเพลิงในสัดส่วนที่แน่นอนหลังจากที่ค่าใช้จ่าย (ส่วนผสมเชื้อเพลิงอากาศ) เผาไหม้ในกระบอกสูบ

ดูเหมือนว่าการเพิ่มพลังของเครื่องยนต์ทำให้คุณต้องให้เชื้อเพลิงมากขึ้น แต่ในความเป็นจริงไม่ใช่ หากเป็นเรื่องง่ายปริมาณน้ำมันส่วนเกินจะนำไปสู่ความจริงที่ว่าหากไม่มีปริมาณอากาศเพียงพอเชื้อเพลิงจะไม่เผาไหม้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปรากฎว่าการเผาไหม้เชื้อเพลิงมากขึ้นคุณจำเป็นต้องจัดหาอากาศได้พร้อม ๆ กัน

ถ้าเราคำนึงถึงปริมาณของเครื่องยนต์ไม่เปลี่ยนจากนั้นอากาศจะต้องถูกบังคับให้บังคับภายใต้ความกดดัน นี่คืองานหลักของคอมเพรสเซอร์ คอมเพรสเซอร์สร้างแรงดันในทางเข้าและสูบอากาศเข้าสู่กระบอกสูบ ในกรณีนี้มันยังคงเป็นเพียงการฉีดเชื้อเพลิงมากขึ้นหลังจากที่ส่วนผสมดังกล่าวเผาผลาญได้อย่างมีประสิทธิภาพและช่วยให้พลังงานของลูกสูบขึ้น ในทางปฏิบัติซูเปอร์ชาร์จเจอร์มีความสามารถในการยกกำลังเครื่องยนต์ได้ถึง 35-45% โดยจะเพิ่มแรงบิดประมาณ 30% ของแรงบิดที่เพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับอะนาล็อกบรรยากาศเดียวกัน

อัดบรรจุอากาศแบบเครื่องกล: อุปกรณ์คอมเพรสเซอร์ในเครื่องยนต์ของรถและหลักการทำงาน

ดังที่ได้กล่าวมาแล้วข้างต้นคอมเพรสเซอร์แบบเครื่องกลจะขับเคลื่อนโดยเพลาข้อเหวี่ยง ส่วนใหญ่มักใช้สายพานสำหรับขับเคลื่อนนี้ในเรื่องเกี่ยวกับคอมเพรสเซอร์ด้วยก็จะขึ้นอยู่กับโรเตอร์ซึ่งจะสร้างความดันอากาศ

ในกรณีนี้คอมเพรสเซอร์ควรหมุนเร็วกว่าเครื่องยนต์ ด้วยเหตุนี้เฟืองจะทำขนาดใหญ่กว่าเกียร์คอมเพรสเซอร์ คอมเพรสเซอร์หมุนที่ความถี่รอบ 50,000 รอบต่อนาทีเพิ่มความดัน PSI ตั้งแต่ 6 ถึง 9 นิ้วต่อตารางนิ้ว ให้ความจริงที่ความดันบรรยากาศจะอยู่ที่ประมาณ 14.7 ปอนด์ต่อตารางนิ้วคอมเพรสเซอร์เพิ่มการไหลเวียนของอากาศที่จริงในช่วงครึ่งปี

เราเพิ่มว่าอากาศที่สูบภายใต้แรงกดถูกบีบอัดและบีบอัดอย่างแรงทำให้สูญเสียความหนาแน่น ในคำง่ายๆที่ต่ำกว่าความหนาแน่นของอากาศน้อยกว่าจะส่งไปยังถัง เพื่อเพิ่มปริมาณอากาศต้องระบายความร้อนก่อนที่จะเข้าสู่ทางเข้า

สำหรับระบายความร้อนคือ intercooler ซึ่งเป็นอากาศและของเหลว Intercoolers เป็นหม้อน้ำที่อากาศร้อนอัดลงหลังจากออกจากคอมเพรสเซอร์เพื่อระบายความร้อน

ประเภทของคอมเพรสเซอร์เชิงกล

คอมเพรสเซอร์วิศวกรรมซึ่งติดตั้งอยู่บนเครื่องยนต์สันดาปภายใน:

  • คอมเพรสเซอร์โรตารี่,
  • twincharger สกรูอัดบรรจุอากาศ;
  • คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยง;

ความแตกต่างที่สำคัญคือการใช้อากาศเป็นอย่างไร คอมเพรสเซอร์แบบโรตารี่และแฝดมีอุปกรณ์เพลาลูกเบี้ยวชนิดต่างๆ เครื่องอัดบรรจุอากาศแบบแรงเหวี่ยงติดตั้งเครื่องผลักดันซึ่งช่วยกระชับอากาศเข้าด้านใน นอกจากนี้โปรดทราบว่าขึ้นอยู่กับขนาดและชนิดของซูเปอร์ชาร์จเจอร์นั้นขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของเครื่องยนต์โดยตรง

  • ตัวอย่างเช่นเครื่องอัดอากาศแบบโรตารี่มักมีขนาดใหญ่และวางอยู่ด้านบนของเครื่องยนต์ พื้นฐานคือใบพัดขนาดใหญ่ ในกรณีนี้การแก้ปัญหานี้มีประสิทธิภาพน้อยกว่าอะนาล็อกเนื่องจากน้ำหนักของรถเพิ่มขึ้นอย่างมากและเกิดการไหลเวียนอากาศเป็นระยะ ๆ ด้วย "bursts" ถูกสร้างขึ้นและไม่มีค่าคงที่และมีเสถียรภาพ
  • คอมเพรสเซอร์แบบสกรูคู่ทำงานโดยหลักการของการผลักดันอากาศผ่านคู่ของใบพัดขนาดเล็กที่มีขนาดคล้ายกับเกียร์หนอน เป็นผลให้อากาศเข้าสู่โพรงระหว่างใบพัดใบพัด จากนั้นอากาศจะถูกบีบอัดภายในตัวเรือนโรเตอร์

ประสิทธิภาพของโซลูชันดังกล่าวสูงกว่า แต่ต้นทุนของ supercharger สูงกว่าการออกแบบมีความซับซ้อนและไม่สามารถปรับปรุงได้นอกจากนี้คอมเพรสเซอร์แบบสกรูสองตัวยังมีเสียงดังมีความจำเป็นต้องลดเสียงนกหวีดลักษณะพิเศษของอากาศออกมาภายใต้ความกดอากาศด้วยความช่วยเหลือของโซลูชันเพิ่มเติม

  • ถ้าเราพิจารณาคอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงสารละลายนี้จะแตกต่างจากอะนาล็อกโดยมีใบพัดซึ่งคล้ายกับโรเตอร์ ใบพัดจะไม่สะทกสะท้านส่งอากาศไปยังปลอกคอมเพรสเซอร์ ในขณะเดียวกันอากาศจะเคลื่อนที่ไปข้างหลังใบพัดด้วยความเร็วสูง แต่ยังอยู่ภายใต้แรงดันต่ำ

เพื่อเพิ่มความดันอากาศจะผ่าน diffuser ตัวกระจายเสียงดังกล่าวเป็นใบมีดที่จัดไว้รอบใบพัด เป็นผลให้การไหลของอากาศหลังจากผ่าน diffuser เริ่มเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำ แต่อยู่ภายใต้ความกดดันสูง คอมเพรสเซอร์นี้มีประสิทธิภาพดีที่สุดมีน้ำหนักเบาและมีขนาดเล็ก พวกเขาสามารถติดตั้งที่ด้านหน้าของมอเตอร์และไม่ได้อยู่ในเครื่องยนต์จากด้านบน

ข้อดีและข้อเสียของคอมเพรสเซอร์ในเครื่องยนต์

ดังนั้นขอเริ่มต้นกับ pluses ชัดเจน ประการแรกนี่คือการเพิ่มกำลังเครื่องยนต์ นอกจากนี้ควรสังเกตความเรียบง่ายและต้นทุนต่ำในการติดตั้งด้วยการปรับเปลี่ยนระบบไอดีน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับการติดตั้งเทอร์โบอีกสิ่งหนึ่งที่ต้องเน้นคือการขาดการขอบคุณเทอร์โบด้วยการเชื่อมต่อโดยตรงของซุปเปอร์ชาร์จเจอร์เชิงกลด้วยเพลาข้อเหวี่ยง

ในกรณีนี้คอมเพรสเซอร์ขึ้นอยู่กับชนิดสามารถแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่แตกต่างกัน บางส่วนให้กำลังเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดที่ "พื้น" (เพลาข้อเหวี่ยงหมุนด้วยความถี่เล็ก ๆ ) ในขณะที่คนอื่นเพิ่มพลังงานที่ความเร็วปานกลางและสูง โดยปกติคอมเพรสเซอร์โรตารี่และคอมเพรสเซอร์แบบสกรูสองตัวถูกออกแบบมาสำหรับเครื่องอัดลมแบบแรงเหวี่ยงความเร็วต่ำทำงานได้ดีที่ระดับสูง

ยังคงปรากฏตัวของคอมเพรสเซอร์ในกรอบของการดำเนินการต่อไปไม่ได้หมายความถึงข้อกำหนดเพิ่มเติมและความยากลำบาก เครื่องยนต์คอมเพรสเซอร์สามารถเงียบได้ในคราวเดียว (ในเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จเจอร์จำเป็นต้องรอให้กังหันเย็นลง) ข้อกำหนดต่างๆเกี่ยวกับคุณภาพน้ำมันเครื่องลดลง ฯลฯ

  • ตอนนี้ขอย้ายไปยังข้อเสียของคอมเพรสเซอร์ ข้อเสียเปรียบหลักคือการเลือกใช้พลังงานจากเครื่องยนต์เนื่องจากคอมเพรสเซอร์จะขับเคลื่อนจากเพลาข้อเหวี่ยง ในทางปฏิบัติคอมเพรสเซอร์จะใช้พลังงานเครื่องยนต์ถึง 20% ปรากฎว่าการเพิ่มขึ้นทั้งหมดถึง 50% ในความเป็นจริงคือการเพิ่มขึ้นที่เกิดขึ้นจริงในความจุโดย 25-30%

นอกจากนี้เรายังแนะนำให้อ่านบทความเกี่ยวกับการจัดวางเทอร์โบชาร์จเจอร์จากบทความนี้คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับโครงสร้างของกังหันและหลักการของการทำงานของสารละลายนี้เช่นเดียวกับสิ่งที่กังหันมีให้กับเครื่องยนต์

นอกจากนี้การติดตั้งคอมเพรสเซอร์หมายถึงเครื่องยนต์จะเริ่มมีแรงกดสูงขึ้น มอเตอร์ดังกล่าวต้องผลิตโดยใช้ชิ้นส่วนที่ออกแบบมาสำหรับโหลดที่เพิ่มขึ้นดังกล่าวซึ่งทำให้สามารถรับรู้ถึงความปลอดภัยที่จำเป็น

เป็นผลให้การผลิต ICE ดังกล่าวมีราคาแพงมากขึ้นรถที่มีคอมเพรสเซอร์มีราคาแพงกว่ารุ่นบรรยากาศ ยังคงต้องคำนึงถึงว่าคอมเพรสเซอร์ยังต้องการการบำรุงรักษาซึ่งจะเป็นการเพิ่มต้นทุนในการบำรุงรักษายานพาหนะ

ขอสรุปผล

ที่สามารถมองเห็น superchargers เครื่องกลเป็นหนึ่งในวิธีการที่มีอยู่และเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจเพื่อเพิ่มพลังของเครื่องยนต์บรรยากาศ ตามปกติการแก้ปัญหานี้ยังคงอยู่ในความต้องการในมอเตอร์สปอร์ตประเภทต่างๆเมื่อสร้างโครงการที่ไม่ซ้ำกันในระหว่างการก่อสร้างรถสปอร์ตพิเศษ ฯลฯ

นอกจากนี้เรายังแนะนำให้อ่านบทความเกี่ยวกับทรัพยากรของกังหันโดยใช้ตัวอย่างของเครื่องยนต์ดีเซลในบทความนี้คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับชีวิตบริการเทอร์โบเช่นเดียวกับสิ่งที่ปัจจัยที่มีผลต่อชีวิตของหน่วย

ผู้ผลิตคอมเพรสเซอร์มักจะนำเสนอ "ปลาวาฬ" พร้อมเทิร์นคีย์ที่ช่วยให้คุณได้อย่างรวดเร็วติดตั้งคอมเพรสเซอร์สำหรับรูปแบบเฉพาะของรถด้วยการปรับเปลี่ยนน้อยที่สุด สำหรับผู้ชื่นชอบการปรับแต่งเครื่องยนต์และบังคับให้แก้ปัญหาดังกล่าวในหลายกรณีเป็นธรรมมากขึ้นเมื่อเทียบกับการติดตั้งเทอร์โบชาร์จเจอร์เครื่องยนต์บรรยากาศ

สุดท้ายเราทราบว่ามอเตอร์ยังสามารถพบได้ในการที่ทั้งกังหันและคอมเพรสเซอร์มีการติดตั้ง แม้ว่าการดำเนินการในทางปฏิบัติมีความซับซ้อนมากในทางเทคนิควิธีการนี้จะช่วยให้บรรลุประโยชน์สูงสุดจากอุปกรณ์คำนึงถึงโหมดการทำงานที่แตกต่างกันของเครื่องยนต์สันดาปภายในและมอเตอร์กำจัดของเสียอยู่ในตัวเทคโนโลยีเหล่านี้นำมาแยก

ยกตัวอย่างเช่นการดำเนินการเรียบร้อยแล้ว + กังหันเอ็นคอมเพรสเซอร์ที่มีความสามารถอย่างเต็มที่ที่จะทำให้เครื่องยนต์ทำงานเพื่อที่ว่าเมื่อคอมเพรสเซอร์ให้ฉุดต้องการ "บนพื้น" ลบ turbolag (turboyamu) แล้วเชื่อมต่อเครื่องยนต์กังหันหลังจากคลี่คลาย การดำเนินการในทางปฏิบัติของโครงการดังกล่าวเป็นเครื่องมือโฟล์คสวาเกน 1.4 TSI