Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Что значит компрессорный двигатель


Двигатель с компрессором: устройство, преимущества и недостатки

После появления первых ДВС главной задачей конструкторов и инженеров с самого начала стало повышение производительности силовой установки. Другими словами, основной целью является увеличение мощности двигателя. Как известно, самым простым способом становится решение физически увеличить рабочий объем двигателя и количество цилиндров. Двигатель «засасывает» из атмосферы больше воздуха, в результате можно сжигать больше горючего.

При этом такие силовые агрегаты с увеличенным рабочим объемом большие по размерам и весу, их дорого производить, не всегда удается разместить такой мотор в подкапотном пространстве компактного легкового спортивного авто и т.д. Еще одним способом увеличения мощности двигателя является постройка такого агрегата, который будет «выдавать» необходимую мощность и крутящий момент без увеличения объема камеры сгорания.

Решить задачу позволяет принудительное нагнетание воздуха в цилиндры под давлением. Для нагнетания воздуха на многих ДВС используется турбонаддув, еще одним решением является компрессор (нагнетатель механический). В этой статье мы рассмотрим, как устроен и работает автомобильный компрессор на двигатель, а также какие плюсы и минусы имеет компрессорный двигатель.

Содержание статьи

Компрессор на атмосферный двигатель

Начнем с того, что установка компрессора (нагнетателя) во впускной системе двигателя позволяет добиться подачи нужного количества воздуха для сжигания большего количества топлива. Если просто, компрессор-устройство, которое способно создать на выходе давление, которое будет больше атмосферного.

С этой задачей справляются как обычные механические нагнетатели, так и турбокомпрессор. При этом главным отличием турбонагнетателя от компрессора является то, что турбокомпрессор раскручивается за счет выхлопных газов, в то время как механический компрессор приводится от коленвала двигателя.

Как за счет компрессора происходит увеличение мощности двигателя

Атмосферный двигатель внутреннего сгорания осуществляет забор воздуха снаружи в тот момент, когда поршень в цилиндре движется вниз и создается разрежение, в результате чего воздух засасывается в камеру сгорания. Количество поступающего воздуха физически ограничено рабочим объемом, который имеет цилиндр и камера сгорания. После этого воздух смешивается с топливом в определенных пропорциях, после чего заряд (топливно-воздушная смесь) сгорает в цилиндрах.

Казалось бы, чтобы увеличить мощность мотора, нужно подать больше топлива, однако на самом деле это не так. Если просто, избыток топлива приведет к тому, что без соответствующего количества воздуха горючее не будет эффективно сгорать. Получается, чтобы сжечь больше топлива, нужно одновременно подать большее количество воздуха.

Если учесть, что объем двигателя не меняется, тогда воздух нужно подавать принудительно под давлением. Это и есть главная задача компрессора. Компрессоры создают давление во впуске, нагнетая воздух в цилиндры. В этом случае остается только впрыснуть больше топлива, после чего такая смесь эффективно горит и отдает энергию поршню. На практике, нагнетатель способен поднять мощность мотора на 35-45%, отмечается около 30% процентов прироста крутящего момента по сравнению с точно таким же атмосферным аналогом.

Механический нагнетатель: устройство компрессора на двигатель автомобиля и принцип работы

Как уже было сказано выше, механические компрессоры приводятся в действие от коленчатого вала. Чаще всего для этого используется приводной ремень. Что касается компрессора, в его основе лежит ротор, который создает давление воздуха.

При этом компрессор должен вращаться быстрее коленвала ДВС. Для этого ведущая шестерня  изготавливается большей по размеру, чем шестерни компрессора. Компрессор вращается с частотой около 50 тыс. об/мин., поднимая давление PSI с 6 до 9 до дюймов на квадратный дюйм. С учетом того, что атмосферное давление составляет около 14.7 фунтов на квадратный дюйм, компрессор увеличивает подачу воздуха фактически в половину.

Добавим, что воздух, нагнетаемый под давлением, сильно сжимается и нагревается, теряя свою плотность. Простыми словами, чем меньше плотность, тем меньшее количество воздуха получится подать в цилиндры. Чтобы увеличить количество воздуха, его дополнительно следует охладить перед подачей во впуск.

За охлаждение отвечает интеркулер, который бывает воздушным и жидкостным. Интеркулеры представляют собой радиатор, куда попадает горячий сжатый воздух после выхода из компрессора для охлаждения.

Виды механических компрессоров

Механические компрессоры, которые устанавливаются на двигатель внутреннего сгорания:

  • роторный компрессор,
  • двухвинтовой нагнетатель;
  • центробежный компрессор;

Основные отличия заключаются в том,  как реализована подача воздуха. Компрессор роторный и двухвинтовой имеют в своем устройстве разные типы кулачковых валов. Центробежный нагнетатель оборудован крыльчаткой, которая затягивает воздух вовнутрь. Также отметим, что в зависимости от размеров и типа нагнетателя напрямую зависит его эффективность.

  • Например, роторные компрессоры обычно имеют большие размеры и ставятся сверху на двигатель. В основе лежит большой ротор. При этом данное решение отличается меньшей эффективностью, чем аналоги, так как вес автомобиля сильно увеличивается и создается прерывистый поток воздуха со «всплесками», а не постоянный и стабильный.
  • Двухвинтовой компрессор работает по принципу проталкивания воздуха через пару меньших по размеру роторов, похожих на червячную передачу. В результате работы воздух попадает в полости между лопастями роторов. Затем воздух сжимается внутри корпуса роторов.

Эффективность такого решения выше, однако стоимость нагнетателя боле высокая, конструкция сложнее и менее ремонтопригодна. Также двухвинтовой компрессор шумный, необходимо глушить характерный свист выходящего под давлением воздуха при помощи дополнительных решений.

  • Если рассматривать центробежный компрессор, это решение отличается от аналогов наличием крыльчатки, которая похожа на ротор. Крыльчатка сильно раскручивается, подавая воздух в корпус компрессора. При этом за крыльчаткой воздух движется с высокой скоростью, но еще находится под низким давлением.

Чтобы поднять давление, воздух проходит через диффузор. Указанный диффузор представляет собой лопатки, расположенные вокруг крыльчатки. В результате поток воздуха  после прохождения через диффузор начинает двигаться с малой скоростью, но уже под высоким давлением. Такой компрессор самый эффективный, легкий и небольшой по размерам. Их можно установить перед мотором, а не на двигателе сверху.

Преимущества и недостатки компрессора на двигатель

Итак, начнем с очевидных плюсов. Прежде всего, это увеличение мощности двигателя. Также следует выделить относительную простоту и дешевизну монтажа с минимальными переделками впускной системы по сравнению с установкой турбонаддува. Еще следует выделить отсутствие турбоямы благодаря прямой связи механического нагнетателя с коленвалом.

При этом компрессоры в зависимости от типа могут демонстрировать разную эффективность. Одни дают ощутимый прирост мощности на «низах» (коленвал вращается с небольшой частотой), тогда как другие  увеличивают мощность на средних и высоких оборотах. Как правило, роторный компрессор и двухвинтовой рассчитан на низкие обороты,  центробежные компрессоры хорошо работают на высоких.

  • Теперь перейдем к недостаткам компрессоров. Главным минусом принято считать отбор мощности у двигателя, так как компрессор приводится от коленвала. На практике компрессор забирает до 20% мощности мотора. Получается, общая прибавка до 50% в реальности является  фактическим увеличением мощности на 25-30%.
Рекомендуем также прочитать статью о том, как устроен турбонаддув. Из этой статьи вы узнаете об устройстве турбины и принципах работы данного решения, а также какую мощность обеспечивает турбина на двигателе.

Также установка компрессора означает, что двигатель начинает испытывать более высокие нагрузки. Такой мотор должен быть изготовлен с использованием рассчитанных на такие увеличенные нагрузки частей, что позволяет реализовать необходимый запас прочности.

В результате изготовление такого ДВС получается более затратным, автомобиль с компрессором стоит изначально дороже атмосферных версий. Еще нужно учитывать, что компрессор также нуждается в обслуживании, что увеличивает общие расходы на содержание ТС.

Подведем итоги

Как видно, механические нагнетатели являются одним из доступных и экономически обоснованных способов увеличения мощности атмосферного мотора. Как правило, данное решение остается востребованным в различных видах автоспорта, при создании уникальных проектов, во время постройки эксклюзивных спортивных авто и т.д.

Производители компрессоров часто предлагают готовые «киты» под ключ, что позволяет быстро установить компрессор на конкретную модель автомобиля с минимальными доработками. Для любителей тюнинга и форсирования двигателя такое решение во многих случаях более оправдано по сравнению с установкой турбонаддува на атмосферный мотор.

Напоследок отметим, что также можно встретить моторы, на которых одновременно установлена турбина и компрессор. Хотя практическая реализация достаточно сложна в техническом плане, такой подход позволяет добиться максимальной отдачи от устройств с учетом разных режимов работы ДВС и избавить двигатель от присущих данным технологиям недостатков, взятых по отдельности.

Например, успешно реализованная связка компрессор + турбина вполне способна заставить двигатель работать таким образом, когда компрессор обеспечивает нужную тягу «на низах», убирая турболаг (турбояму), затем после раскручивания двигателя подключается турбина. Практической реализацией такой схемы является двигатель Volkswagen 1.4 TSI.

Читайте также

Воздушный компрессор

- Википедия Воздушный компрессор

подает воздух в гвоздевой пистолет

Воздушный компрессор представляет собой устройство, которое преобразует энергию (используя электродвигатель, дизельный или бензиновый двигатель и т. Д.) В потенциальную энергию, запасенную в сжатом воздухе (то есть в сжатом воздухе). Одним из нескольких способов воздушный компрессор направляет все больше воздуха в резервуар для хранения, увеличивая давление. Когда давление в баллоне достигает установленного верхнего предела, воздушный компрессор отключается. Сжатый воздух затем удерживается в баке до тех пор, пока не будет введен в эксплуатацию. [1] Энергия, содержащаяся в сжатом воздухе, может использоваться для различных применений, используя кинетическую энергию воздуха, когда он выпускается, и в резервуаре сбрасывается давление. Когда давление в баллоне достигает своего нижнего предела, воздушный компрессор снова включается и создает избыточное давление в баллоне. Воздушный компрессор должен отличаться от насоса, потому что он работает для любого газа / воздуха, в то время как насосы работают на жидкости.

Классификация [править]

Компрессоры могут быть классифицированы в зависимости от давления:

  1. Воздушные компрессоры низкого давления, имеющие давление нагнетания 150 фунтов на квадратный дюйм или менее
  2. Компрессоры среднего давления с давлением нагнетания от 151 до 1000 фунтов на квадратный дюйм
  3. воздушные компрессоры высокого давления (HPAC), давление нагнетания которых превышает 1000 фунтов на квадратный дюйм [2]

Их также можно классифицировать в соответствии с конструкцией и принципом работы:

  1. Одноступенчатый поршневой компрессор
  2. Двухступенчатый поршневой компрессор
  3. Компрессор
  4. Винтовой компрессор
  5. Роторно-лопастной насос
  6. Спиральный компрессор
  7. Турбокомпрессор
  8. Центробежный компрессор

Тип смещения [править]

Существует множество методов сжатия воздуха, которые подразделяются на типы с принудительным смещением или ротодинамические. [3]

Положительное смещение [править]

Компрессоры с принудительным смещением работают путем нагнетания воздуха в камеру, объем которой уменьшается для сжатия воздуха. Как только достигается максимальное давление, открывается порт или клапан, и воздух выходит в систему выпуска из камеры сжатия. [4] Распространенными типами компрессоров прямого вытеснения являются

  • Поршневого типа: воздушные компрессоры используют этот принцип, нагнетая воздух в воздушную камеру посредством постоянного движения поршней.Они используют односторонние клапаны для направления воздуха в камеру и из нее, основание которой состоит из движущегося поршня. Когда поршень идет вниз, он втягивает воздух в камеру. Когда он находится на Техническом рисунке двухступенчатого воздушного компрессора, его ход вверх, заряд воздуха вытесняется в резервуар-хранилище. Поршневые компрессоры обычно делятся на две основные категории: одноступенчатые и двухступенчатые. Одноступенчатые компрессоры, как правило, попадают в диапазон мощности до 5 лошадиных сил. Двухступенчатые компрессоры обычно попадают в техническую иллюстрацию портативного одноступенчатого воздушного компрессора в диапазоне мощности от 5 до 30 лошадиных сил.Двухступенчатые компрессоры обеспечивают большую эффективность, чем их одноступенчатые аналоги. По этой причине эти компрессоры являются наиболее распространенными единицами в сообществе малого бизнеса. Производительность как для одноступенчатых, так и для двухступенчатых компрессоров обычно указывается в лошадиных силах (л.с.), стандартных кубических футах в минуту (SCFM) * и фунтах на квадратный дюйм (PSI). * В меньшей степени некоторые компрессоры оцениваются в фактических кубических футах в минуту (ACFM). Третьи оцениваются в кубических футах в минуту (CFM).Использование CFM для оценки компрессора является неправильным, поскольку оно представляет расход, который не зависит от задания давления. то есть 20 CFM при 60 фунтах на квадратный дюйм.
  • Ротационные винтовые компрессоры: используйте сжатие с принудительным смещением, совместив два винтовых винта, которые при повороте направляют воздух в камеру, объем которой уменьшается при вращении винтов.
  • Лопастные компрессоры
  • : используйте ротор с прорезями с различным расположением лопастей, чтобы направлять воздух в камеру и сжимать объем. Этот тип компрессора подает фиксированный объем воздуха при высоких давлениях.

Динамическое смещение [править]

Воздушные компрессоры с динамическим рабочим объемом

включают центробежные и осевые компрессоры. В этих типах вращающийся компонент передает свою кинетическую энергию воздуху, который в конечном итоге преобразуется в энергию давления. Они используют центробежную силу, создаваемую вращающимся рабочим колесом, для ускорения, а затем замедления захваченного воздуха, который создает давление на него.

Охлаждение [править]

Из-за адиабатического нагрева воздушные компрессоры требуют некоторого способа утилизации отработанного тепла.Обычно это некоторая форма воздушного или водяного охлаждения, хотя некоторые (особенно ротационные) компрессоры могут быть охлаждены маслом (то есть, в свою очередь, воздушным или водяным). [5] Атмосферные изменения также учитываются при охлаждении компрессоров. Тип охлаждения определяется с учетом таких факторов, как температура на входе, температура окружающей среды, мощность компрессора и область применения. Не существует единого типа компрессора, который можно было бы использовать для любого применения.

приложений [править]

Портативный воздушный компрессор для питания инструментов, таких как отбойные молотки

Воздушные компрессоры имеют множество применений, в том числе: подача чистого воздуха под высоким давлением для заполнения газовых баллонов, подача чистого воздуха умеренного давления на погруженную поверхность, подводный дайвер, подача чистого воздуха умеренного давления для вождения в некоторых офисных и школьных зданиях пневматическая система управления HVAC клапаны, подающие большое количество воздуха среднего давления для пневматических инструментов, таких как отбойные молотки, заполнение воздушных баллонов высокого давления (HPA), для заполнения шин и для производства больших объемов воздуха среднего давления для крупномасштабных промышленных процессов ( такие как окисление для систем нефтяного коксования или систем продувки мешочных установок на цементных заводах). [6]

Большинство воздушных компрессоров либо поршневого типа, либо с вращающейся лопастью, либо с вращающимся винтом. Центробежные компрессоры распространены в очень больших применениях, в то время как ротационные винтовые, спиральные, [7] и поршневые воздушные компрессоры предпочтительнее для небольших портативных применений.

Существует два основных типа воздушных компрессорных насосов: с впрыском масла и без масла. Безмасляная система имеет больше технических разработок, но она дороже, громче и длится меньше времени, чем масляные насосы.Безмасляная система также обеспечивает более качественный воздух.

Воздушные компрессоры предназначены для использования с различными источниками питания. В то время как газовые / дизельные и электрические воздушные компрессоры являются одними из самых популярных, воздушные компрессоры, в которых используются автомобильные двигатели, отбор мощности или гидравлические порты, также широко используются в мобильных приложениях. [8]

Мощность компрессора измеряется в л.с. (лошадиных силах) и CFM (кубических футах в минуту всасываемого воздуха). [9] Размер бака в галлонах указывает доступный объем сжатого воздуха (в резерве).Газовые / дизельные компрессоры широко используются в отдаленных районах с проблемным доступом к электричеству. Они шумные и требуют вентиляции для выхлопных газов. Электрические компрессоры широко используются в производстве, мастерских и гаражах с постоянным доступом к электричеству. Обычные компрессоры для мастерских / гаражей имеют напряжение 110-120 Вольт или 230-240 Вольт. Формы бака компрессора: «блин», «двойной бак», «горизонтальный» и «вертикальный». В зависимости от размера и назначения компрессоры могут быть стационарными или переносными.

Техническое обслуживание [править]

Этот воздушный компрессор, несомненно, является самым ценным достоянием этого человека в его мастерской по ремонту придорожных шин в Нигере, одной из самых бедных стран мира.

Чтобы обеспечить эффективную работу всех типов компрессоров без утечек, необходимо проводить плановое техническое обслуживание, такое как контроль и замена фитингов воздушного компрессора. [10] Предполагается, что владельцы воздушных компрессоров проводят ежедневные проверки своего оборудования, например:

  • Проверка на наличие утечек масла и воздуха
  • Проверка перепада давления в фильтре сжатого воздуха
  • Определение необходимости замены масла в компрессоре
  • Проверка безопасной рабочей температуры
  • Слив конденсата из ресиверного резервуара

См. Также [править]

Список литературы [править]

,

Что нужно знать при покупке воздушного компрессора


Последнее обновление: 10 июня 2020 года, 10:33 утра

Вам нужна авиация. Сжатый воздух - это удобство в вашем домашнем магазине или гараже, необходимость в самых разных сферах бизнеса и полезность в промышленных условиях.

Наиболее распространенное использование поршневого воздушного компрессора с возвратно-поступательным движением воздуха - для питания пневматических инструментов, и вы найдете несколько различных моделей воздушных компрессоров для различных ситуаций.Промышленный сжатый воздух высокого спроса обычно подается через винтовые воздушные компрессоры. Более подробную информацию о ротационных винтовых воздушных компрессорах вы найдете в нашем блоге о том, как правильно выбрать воздушный компрессор для вашей отрасли.

Это руководство по покупке воздушных компрессоров ответит на некоторые вопросы, которые могут у вас возникнуть при покупке воздушного компрессора, даст вам знать, что нужно искать в особенностях и элементах конструкции, а также даст вам другие полезные советы и рекомендации.

Чтобы ознакомиться с терминами, относящимися к воздушным компрессорам, обратитесь к этому краткому списку определений, которые будут полезны для вашей следующей покупки воздушного компрессора:

Полезные определения воздушных компрессоров

  • фунтов на квадратный дюйм (PSI) - измерение давления и силы воздуха, создаваемого воздушным компрессором.Более высокие числа означают, что больший объем воздуха может быть сжат в резервуаре.
  • фунтов на квадратный дюйм (PSIG) - измерение давления и силы воздуха, создаваемых воздушным компрессором относительно нашего атмосферного давления на уровне моря, которое составляет 14,7 фунтов на квадратный дюйм. Большинство датчиков откалибровано, чтобы показывать 0 на уровне моря, поэтому 14,7 фунтов на квадратный дюйм земной атмосферы не измеряется.
  • Фактический кубический фут в минуту (ACFM) - фактический объем воздуха, прокачиваемого за одну минуту из компрессора, работающего при номинальных рабочих условиях скорости, давления и температуры.
  • Стандартных кубических футов в минуту (SCFM) - представление объема воздуха, перекачиваемого за одну минуту при 60 градусах Фаренгейта (15,6 градуса Цельсия). Некоторые воздушные компрессоры рассчитаны на SCFM, чтобы обеспечить более точную рабочую характеристику, поскольку воздух сжимается и расширяется при различных температурах.
  • лошадиных сил (л.с.) - измерение мощности, производимой двигателем. Чем выше это число, тем больше работы может выполнять воздушный компрессор для увеличения PSI и ACFM.
  • Тормозная мощность - мощность, подаваемая на выходной вал двигателя или двигателя, или мощность, необходимая на валу компрессора для выполнения работы.
  • Указанная мощность в лошадиных силах - Мощность в лошадиных силах, рассчитанная по диаграммам показателей компрессора. Термин применяется только к компрессорам типа смещения.
  • Intercooler - часть воздушного компрессора, которая охлаждает воздух между ступенями сжатия.
  • Aftercooler - теплообменник, используемый для охлаждения воздуха, выходящего из компрессора.Образующийся конденсат может быть удален влагоотделителем, следующим за дополнительным охладителем.
  • Пневматические инструменты - инструменты, работающие под давлением воздуха.
  • Компрессоры прямого вытеснения - Компрессоры, в которых последовательные объемы воздуха или газа заключены в замкнутом пространстве и пространство механически уменьшено, что приводит к сжатию. Они могут быть возвратно-поступательными или вращающимися.

Опции компрессоров от легких до тяжелых для эксплуатации

Ниже приведены три основные категории, к которым относятся воздушные компрессоры.

Воздушные компрессоры бытового класса обычно называют блинными, хот-догами или одноступенчатыми моделями. Они хороши для небольших бытовых нужд, таких как накачивание шин, спортивных товаров и других надувных лодок. Большинство из них способны работать с пневматическими инструментами с небольшой нагрузкой, такими как пистолеты и степлеры, но не намного.

Это фаворит для домовладельцев, любителей, плотников или людей других профессий, которые время от времени нуждаются в сжатом воздухе с низкой нагрузкой ниже 135 фунтов на квадратный дюйм и ниже 7 кубических футов в минуту.Обычно это портативные модели, которые можно носить или катать.

Воздушные компрессоры профессионального уровня предназначены для более требовательных воздушных инструментов и для регулярного использования с перерывами. Они хорошо работают для подрядчиков, небольших автомастерских и деревообрабатывающих мастерских. Вы найдете много моделей, которые дают вам функции для более эффективного и длительного использования воздуха с прочным дизайном.

Воздушные компрессоры коммерческого / промышленного класса предназначены для обеспечения стабильного потока сжатого воздуха в течение длительных периодов времени.Эти компрессоры изготовлены из высококачественных компонентов и оснащены дополнительными функциями, которые используют передовые технологии для повышения производительности, энергоэффективности и надежности.

Определите работу, которую сделает ваш воздушный компрессор

Было бы трудно купить подходящий воздушный компрессор для ваших нужд, не ответив на несколько вопросов о его предполагаемом использовании. Вот несколько основных вопросов, на которые вы хотите ответить, прежде чем углубиться в детали покупки воздушного компрессора.

Вопросы, на которые нужно ответить перед покупкой воздушного компрессора

  1. Где вы будете использовать свой воздушный компрессор?

Является ли мобильность приоритетом для вас? Если вы хотите перенести его в разные места в вашем магазине или здании или перевезти в разные места, вам стоит сосредоточиться на колесных конструкциях. Возможно, вам придется пожертвовать портативностью ради производительности, поскольку вы обнаружите, что портативные устройства будут обеспечивать меньшую мощность, чем большинство стационарных устройств.

Вы можете использовать более длинные воздушные шланги, если ваш сжатый воздух должен достигать больших расстояний - это поможет вам лучше, чем наличие воздушного компрессора, который не обеспечивает требуемый CFM.Воздушные компрессоры, которые слишком малы для их использования, будут работать чаще, потреблять больше электроэнергии и быстро перегорать.

  1. Есть ли надежное электроснабжение?

Это поможет вам решить, собираетесь ли вы использовать газовую или электрическую модель. Использование воздушного компрессора с генератором не рекомендуется, поскольку колебания мощности, передаваемой генератором, могут привести к серьезному повреждению вашего воздушного компрессора. Большинство производителей также сочтут это неправильным использованием и аннулируют любую гарантию на компрессор.

Длинные удлинительные шнуры не подходят для воздушного компрессора, так как более длинные шнуры менее эффективны для подачи необходимого количества энергии на устройство. Руководство вашего владельца предоставит инструкции по использованию правильной длины и размера шнура питания с вашим воздушным компрессором. Помните, что вы всегда можете получить длинные воздушные шланги, чтобы добраться до вашей рабочей зоны, вместо того, чтобы пытаться расширить электроснабжение.

  1. Какие инструменты вы хотите использовать с компрессором?

Определите, какие инструменты вы будете использовать с воздушным компрессором одновременно.Все пневматические инструменты имеют средний рейтинг CFM, поэтому посмотрите на него, чтобы убедиться, что вы получите воздушный компрессор, который обеспечит вас необходимой мощностью.

  1. Какой тип воздушного компрессора вам нужен?

Тип воздушного компрессора может быть описан несколькими способами:

  • По генерируемому воздуху - насколько он сжат по рейтингу PSI или по одноступенчатой ​​или двухступенчатой ​​конструкции
  • По количеству хранимого воздуха - емкость бака измеряется в галлонах
  • По рабочей нагрузке - номинальная мощность двигателя и объем генерируемого воздуха, измеряемый в CFM
  • По технологии - поршневой винт или поршневой поршень являются наиболее типичными обычно изготавливаемый

Определение технических характеристик вашего воздушного компрессора

  1. Какое максимальное рабочее давление (PSI) вам потребуется?

Отвечая на этот вопрос, вы узнаете рейтинг PSI, который вам необходим для вашего воздушного компрессора.Это также поможет в выборе одноступенчатой ​​или двухступенчатой ​​конструкции среди поршневых моделей. Двухступенчатые модели будут иметь более высокий PSI, чем одноступенчатые компрессоры, так как второе сжатие воздуха увеличит PSI. Чтобы узнать, какой PSI вам нужен, проверьте характеристики пневматических инструментов, которые вы будете использовать. Ставка ОВЛХ будет отмечена на конкретном PSI.

Например, если вы проверите все пневматические инструменты, которые будете использовать, вы определите требования к воздушному компрессору с помощью инструмента с наибольшим числом.Если ваш пневматический инструмент с самым высоким рейтингом был продувочным пистолетом с 2,5 куб.

  1. Какой максимальный объем воздуха (CFM) вам потребуется?

Пневматическим инструментам для правильной работы требуется различный уровень объема воздуха. Обратите внимание, что большинство пневматических инструментов рассчитаны на «Средний CFM», который обычно основан на 25-процентном рабочем цикле. Если вы используете инструменты, которые будут использоваться на постоянной основе, и у них средний рейтинг CFM, умножьте это число на четыре, чтобы получить непрерывный CFM.Если у вас будет более одной воздушной линии от воздушного компрессора, обязательно получите минимальный рейтинг CFM для всех инструментов, которые можно использовать одновременно, чтобы не недооценивать свои потребности в воздушной энергии.

Мы рекомендуем увеличить общее количество CFM, полученное от инструмента с самым высоким рейтингом (или общее количество инструментов с высоким рейтингом, которые можно использовать одновременно), на 30–50 процентов, чтобы обеспечить достаточную производительность при работе в самых требовательных условиях. приложения, с которыми вы можете столкнуться.

Например, если у вас было две воздуховоды и ваши инструменты с высокой оценкой, которые могли бы работать одновременно, это ударный гайковерт с CFM 7 и пистолет-распылитель с CFM 6, тогда вы бы хотели найти воздушный компрессор, который может поставлять в диапазоне 16-20 CFM

7cfm + 6cfm = 13cfm

13 × 1.3 (30%) = 16,9

13 × 1,5 (50%) = 19,5

Используйте 50-процентную наценку CFM, если вы предвидите увеличение ваших потребностей в подаче воздуха в будущем.

  1. Какой размер бака вам понадобится?

Размеры емкости воздушного компрессора измеряются в галлонах и влияют на использование некоторых инструментов. Как правило, для пневматических инструментов с более длительным использованием, таких как шлифовальные и шлифовальные машины, потребуется больший резервуар, чем для периодически используемых инструментов, таких как степлеры и гвоздевые пистолеты.Несмотря на то, что не проводится никакого расчета номиналов инструмента для определения наиболее подходящего размера резервуара, наша общая рекомендация состоит в том, чтобы получить самый большой, практичный размер резервуара, который вы можете себе позволить, который доступен в соответствии с требованиями CFM и PSI для вашего использования.

Чем больше, тем лучше, если принять во внимание деформацию двигателя и конденсацию. Воздушный компрессор использует свой двигатель для заполнения бака сжатым воздухом. Когда он делает это чаще, чем это было задумано, двигатель будет выгорать быстрее, сокращая срок службы компрессора.Чем дольше двигатель может работать без повторного включения, тем меньше нагрузка на двигатель и тем лучше вы окупите свои инвестиции.

Когда воздух изначально сжат, он горячий и удерживает влагу. Если ваш воздушный резервуар слишком мал для ваших нужд, сжатый воздух можно использовать до того, как он сможет охладиться, что приведет к образованию конденсата в ваших воздушных линиях. Это может повредить ваши воздушные инструменты и компрессор. Большие резервуары и другие функции, такие как промежуточные и дополнительные охладители, позволяют воздуху охлаждаться перед его прохождением через воздушную линию.

  1. Какая мощность (л.с.) необходима для двигателя вашего воздушного компрессора?

Мощность компрессора напрямую не связана с производительностью пневматического инструмента или подачей воздуха, но это важный фактор при принятии решения о покупке воздушного компрессора. HP - это показатель мощности двигателя или двигателя. Мотор создает сжатый воздух и подает его в бак. Чем выше HP, тем эффективнее будет заполняться воздушный бак, что сокращает время восстановления.

Объяснение функций воздушного компрессора

Когда вы выяснили все свои цифры и у вас есть несколько хороших вариантов для воздушного компрессора, вы можете обнаружить, что некоторые из описанных функций все еще неясны, что затрудняет ваше решение. Ниже приведены некоторые общие характеристики воздушного компрессора с кратким объяснением.

Ременный или прямой привод: Двигатель большинства винтовых воздушных компрессоров может быть ременным или прямым.Модели с прямым приводом имеют двигатель, напрямую подключенный к коленчатому валу компрессора. Они обладают способностью работать при более низких температурах и высокой энергоэффективности, но, как правило, более дороги, сложны в обслуживании и шумнее.

Компрессоры с ременным приводом имеют ремень, который соединяет двигатель с насосом воздушного компрессора с помощью шкивов. Они предлагают большую гибкость для регулировки воздушного потока и давления по мере необходимости. Они также дешевле в приобретении, их проще устанавливать и обслуживать.Эти модели не идеальны для тяжелых температур или суровых условий.

Автоматический запуск / останов или постоянная скорость или двойное управление: Эти функции относятся к работе по производству сжатого воздуха. Автоматический запуск / остановка означает, что воздушный компрессор установлен с помощью реле давления, которое автоматически включает двигатель, когда необходим воздух, и выключает его, когда бак заполнен. Непрерывная скорость предназначена для воздушных компрессоров, которые работают постоянно и будут регулировать поток воздуха в соответствии с требованиями.Двойное управление позволяет установить воздушный компрессор в автоматический режим запуска / остановки или непрерывный режим, если необходимо.

Чугунные компоненты: Цилиндры довольно стандартны в конструкции воздушного компрессора, но вы также заметите модели поршневого типа с чугунным картером, маховиком, коленчатым валом или седлами клапанов, которые увеличивают долговечность агрегата.

Вертикальные или горизонтальные резервуары: Вертикальные резервуары занимают меньше места, что может стать для вас решающим фактором.Самым большим преимуществом горизонтальных резервуаров является мобильность.

ASME запчасти: Эти детали или компоненты соответствуют стандартам и нормам, установленным Американским обществом инженеров-механиков.

Низкая защита от масла: Воздушный компрессор оснащен технологией отключения в случае низкого уровня масла, предотвращая простои и дорогостоящий ремонт из-за низкого уровня жидкости.

Слив бака с шаровым краном : обеспечивает безопасный и легкий слив с простым четвертьоборотом в баке для частого удаления любой влаги.

Нужна дополнительная помощь в выборе подходящего воздушного компрессора? Свяжитесь с нами по любым другим вопросам, касающимся покупки воздушного компрессора, или найдите ближайшего к вам представителя по продажам и обслуживанию.

Что такое среднее эффективное давление (MEP) двигателя? - x-engineer.org

Среднее эффективное давление (MEP) является теоретическим параметром, используемым для измерения производительности двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Даже если оно содержит слово «давление», это не фактическое измерение давления в цилиндре двигателя.

Давление в цилиндре ДВС постоянно меняется в течение цикла сгорания. Чтобы лучше понять изменение давления в цилиндре, прочитайте статью «Диаграмма давление-объем» (pV) и то, как производится работа в ДВС.

Среднее эффективное давление можно рассматривать как среднее давление в цилиндре для полного цикла двигателя. По определению среднее эффективное давление - это соотношение между работой и рабочим объемом двигателя:

\ [p_ {me} = \ frac {W} {V_d} \ tag {1} \]

, где:

p me [ Па] - среднее эффективное давление
Вт [Дж] - работа, выполненная за полный цикл двигателя
В д 3 ] - рабочий объем двигателя (цилиндра)

Из уравнения (1) можно запишите выражение работы двигателя следующим образом:

\ [W = p_ {me} V_d \ tag {2} \]

Существует также прямая зависимость между мощностью двигателя и произведенной работой:

\ [W = \ frac {n_r P} {n_e} \ tag {3} \]

где:

n r [-] - число оборотов коленчатого вала за полный цикл двигателя (для 4-тактного двигателя n r = 2 )
P [Вт] - мощность двигателя
n e [об / с] - частота вращения двигателя

Сделав уравнение (2) равным (3), мы получим выражение для среднее эффективное давление , функция мощности и частоты вращения двигателя:

\ [\ bbox [# FFFF9D] {p_ {me} = \ frac {n_r P} {n_e V_d}} \ tag {4} \]

Мощность - это произведение между крутящий момент и скорость:

\ [P = \ omega T = 2 \ pi n_e T \ tag {5} \]

Заменив (5) в (4), мы получим выражение функции среднего эффективного давления крутящего момента двигателя:

\ [\ bbox [# FFFF9D] {p_ {me} = \ frac {2 \ pi n_r T} {V_d}} \ tag {6} \]

Как видно из выражения (6), среднее эффективное давление не зависит от скорости двигателя.Кроме того, поскольку крутящий момент делится на мощность двигателя, параметр среднего эффективного давления можно использовать для сравнения двигателей внутреннего сгорания с различными смещениями.

Для двигателя с несколькими цилиндрами мы должны учитывать общую объемную мощность. Для n c , являющихся числом цилиндров, выражение среднего эффективного давления становится следующим:

\ [p_ {me} = \ frac {2 \ pi n_r T} {n_c V_d} \ tag {7} \]

Среднее эффективное давление используется для первоначальных расчетов конструкции двигателя, при этом крутящий момент двигателя и MEP в качестве входных данных позволяют разработчику двигателя рассчитать требуемую объемную мощность двигателя.Помните, что среднее эффективное давление является лишь параметром для измерения производительности двигателя и не отражает фактическое давление внутри отдельной камеры сгорания.

Существуют различные «ароматы» среднего эффективного давления:

  • указано среднее эффективное давление (IMEP)
  • среднее эффективное тормозное давление (BMEP)
  • среднее эффективное давление трения (FMEP)

Указанное среднее эффективное давление ( IMEP) - среднее эффективное давление, рассчитанное с указанной мощностью (работа).Этот параметр не учитывает КПД двигателя.

Среднее эффективное давление в тормозной системе (BMEP) - это среднее эффективное давление, рассчитанное по мощности (крутящему моменту) динамометра. Это фактическая мощность двигателя внутреннего сгорания на коленчатом валу. Тормозное среднее эффективное давление учитывает эффективность двигателя.

Среднее эффективное давление трения (FMEP) является показателем среднего эффективного давления двигателя, потерянного в результате трения, и представляет собой разницу между указанным средним эффективным давлением и средним эффективным тормозным давлением.

\ [\ text {FMEP} = \ text {IMEP} - \ text {BMEP} \ tag {8} \]

Если нам известно эффективное эффективное значение среднего трения, из уравнения (7) можно вычислить момент трения T f [Нм] как:

\ [T_f = \ frac {n_c V_d \ text {FMEP}} {2 \ pi n_r} \ tag {9} \]

Если мы рассмотрим механическую эффективность из двигатель η м [-] , мы можем записать функцию среднего эффективного давления для среднего эффективного давления:

\ [\ text {BMEP} = \ eta_m \ cdot \ text {IMEP} \ tag {10} \]

, из которого мы можем переписать выражение механической эффективности как:

\ [\ eta_m = 1 - \ frac {\ text {FMEP}} {\ text {IMEP}} \ tag {11} \]

Как рассчитать IMEP, BMEP и FMEP

Давайте проработаем пример .Для 4-тактного двигателя внутреннего сгорания со следующими параметрами:

S = 97 мм (ход поршня)
B = 85 мм (отверстие цилиндра)
n r = 2 (число коленчатых валов) число оборотов для полного цикла двигателя)
n c = 4 (число цилиндров)
T i = 250 Нм (указанный крутящий момент)
T e = 230 Нм (эффективный крутящий момент)

рассчитывают указанное среднее эффективное давление (IMEP), среднее эффективное давление торможения (BMEP), среднее эффективное давление трения (FMEP), крутящий момент трения (T f ) и механическую эффективность ( η м ).3 \]

Шаг 3 . Рассчитать указанное среднее эффективное давление

\ [\ text {IMEP} = \ frac {2 \ pi n_r T_i} {n_c V_d} = 1426889.7 \ text {Pa} = 14.27 \ text {bar} \]

Шаг 4 . Рассчитать среднее эффективное тормозное давление

\ [\ text {BMEP} = \ frac {2 \ pi n_r T_e} {n_c V_d} = 1312738.6 \ text {Pa} = 13.13 \ text {bar} \]

Шаг 5 . Вычислить среднее эффективное давление трения

\ [\ text {FMEP} = \ text {IMEP} - \ text {BMEP} = 114151.18 \ text {Pa} = 1.14 \ text {bar} \]

Шаг 6 .Вычислить момент трения

\ [T_f = \ frac {n_c V_d \ text {FMEP}} {2 \ pi n_r} = 20 \ text {Nm} \]

, его также можно легко рассчитать, вычтя эффективный крутящий момент из указанного крутящий момент:

\ [T_f = T_i - T_e = 20 \ text {Nm} \]

Шаг 7 . Рассчитать механическую эффективность

\ [\ eta_m = 1 - \ frac {\ text {FMEP}} {\ text {IMEP}} = 0.92 = 92 \ text {%} \]

Некоторые факты о среднего эффективного тормозного момента (BMEP ) :

  • для любого двигателя внутреннего сгорания, максимальный BMEP получается при полной нагрузке (для определенной частоты вращения двигателя)
  • , дросселирование двигателя уменьшает BMEP из-за более высоких насосных потерь
  • для фиксированного рабочего объема двигателя, если мы Увеличив BMEP, мы производим более эффективный крутящий момент на коленчатом валу
  • для того же значения BMEP, 2-тактный двигатель внутреннего сгорания имеет почти двойной крутящий момент, по сравнению с 4-тактным двигателем
  • , чем выше BMEP, тем выше механические и термические нагрузки на компоненты двигателя

Вы также можете проверить свои результаты, используя калькулятор ниже.

Калькулятор среднего эффективного давления (BMEP)

Для любых вопросов, замечаний и запросов, касающихся этой статьи, используйте форму комментария ниже.

Не забудьте лайкать, делиться и подписываться!


Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020