Электрический нагнетатель воздуха

Воздуходувка на 12В из ПВХ

Часто в жизни возникает потребность, когда нужно сдуть какой-то мусор. К примеру, опилки с тисков, разный мусор с пола, куда тяжело подлезть веником и пылесосом и так далее. Другое дело, если вы будете убирать этот мусор при помощи воздуха, он, ведь, пройдет в самые труднодоступные места. В этой инструкции мы разберем, как своими руками можно сделать именно такую машину. Работает она от аккумулятора, поэтому мобильная.

Воздуходувка представляет собой насос центробежного типа, который приводится в действие при помощи мощного моторчика 775 на 12В. Сей агрегат активно используется при изготовлении самодельных станков. Ротор вращается на подшипниках, а не на втулках, как в дешевых двигателях. Еще тут предусмотрен пропеллер, установленный внутри, который эффективно охлаждает моторчик.
Корпус устройства весь сделан из сантехнических комплектующих из ПВХ, так что мудрить что-то новое не нужно. Собирается машина довольно просто, все узлы держатся на клею. В хозяйстве такой инструмент вам очень пригодится. Итак, приступаем к изготовлению.
Материалы и инструменты, которые использовал
Список материалов:
— заглушки из ПВХ, уголки, трубы и прочее (смотрите на фото);
— двигатель 775 и латунная втулочка;
— выключатель;
— провода;
— источник питания 12В;
— суперклей;
— термоусадка;
— разъем для подключения блока питания;
— эпоксидный клей;
— клей для ПВХ.




Список инструментов:
— ножовка по металлу;
— дрель;
— бормашина;
— маркер;
— линейка;
— кусачки;
— паяльник;
— ножницы;
— зажигалка и другое.
Процесс изготовления воздуходувки:
Шаг первый. Устанавливаем двигатель
Подготовьте основу для установки двигателя, для этих целей автор использовал заглушку для труб на 110. Сверлим в ней отверстия, чтобы можно было установить двигатель. Крепим моторчик, используя винты.
Шаг второй. Изготовление крыльчатки
Для изготовления возьмем еще одну заглушку и отрежем от нее донышко. Донышко вокруг обрежьте так, чтобы оно поместилось внутри корпуса. Сделайте разметку на круге, где будете устанавливать крыльчатку.
Для изготовления лопастей вам понадобится кусок небольшой трубы. Всего у автора получилось 8 лопастей. Когда все будет готово, хорошенько обрабатываем склеиваемые поверхности с помощью бормашины, чтобы хорошо пристал клей. Сперва приклеиваем лопасти с помощью суперклея, а далее разводим эпоксидку и намертво приклеиваем лопасти.
В завершении устанавливаем в центре крыльчатки втулочку из латуни, с помощью которой будем устанавливать крыльчатку на вал двигателя. Ее тоже надежно проклеиваем эпоксидным клеем.
Шаг третий. Установка штуцера
В качестве штуцера мы будем использовать переходник для труб из ПВХ. Делаем замеры и отрезаем его под нужным углом. В корпусе тоже нужно будет просверлить отверстие. Хорошенько зачищаем склеиваемые поверхности и используем суперклей, а потом все тщательно замазываем эпоксидкой.
Крыльчатку аккуратно напрессуйте на вал двигателя.
Шаг четвертый. Изготовление крышки
Для изготовления крышки вам будет нужна заглушка для труб на 110. От нее отрезаем лишнее, чтобы она была более узкая. Чтобы установить крышку, в корпус нужно вклеить кусок трубы. В ней не забудьте вырезать отверстие под исходящее отверстие. В крышке рассверливаем на сверлильном станке битой входящее отверстие.

Шаг пятый. Изготавливаем ручку
Для изготовления ручки автор использовал соединительные уголки, а также куски труб. Все это дело собирается на клею для ПВХ. Потом к ручке нужно приклеить кусок трубы, она должна быть такого диаметра, чтобы в нее зашел двигатель. Подрезаем ручку под нужным углом и приклеиваем при помощи эпоксидки. В том месте, где ручка будет приклеена к трубе, нужно не забыть просверлить отверстие, чтобы вывести провода от двигателя.
В завершении приклеиваем всю эту конструкцию к корпусу насоса. Зачищаем склеиваемые поверхности бормашиной, а дальше в дело вступает суперклей и эпоксидка.
Шаг шестой. Завершающие этапы сборки
Далее вам нужно установить выключатель. Для этого берем бормашинку и в удобном месте в ручке вырезаем окно под выключатель. Припаиваем провода к двигателю и выключателю.
Теперь осталось сделать крышку, тут вам будет нужна заглушка для труб на 60. Сверлим в ней побольше отверстий для вентиляции двигателя. Помимо этого вам нужно будет просверлить отверстие для установки разъема, при помощи которого вы будете подключать аккумулятор или блок питания. Приклеиваем разъем при помощи эпоксидки.
Вот и все, самоделку можно запустить! Куда удобнее использовать для питания литиевый аккумулятор, его можно носить в кармане. Подключаем провод питания, определяемся с направлением вращения крыльчатки и пробуем в деле. Судя по видео, машина у автора получилась довольно мощная. Она без труда сдувает саморезы, не говоря уже о стружке и прочей подобной грязи. Теперь можно быстро и удобно очистить рабочее место, но используйте защитные очки и респиратор, чтобы не надышаться всем этим делом.
На этом все, надеюсь, проект вам понравился. Удачи и творческих вдохновений при изготовлении самоделок!
Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. .

Турбо компрессор электро нагнетатель

модифицированная модель турбины

цена : 8000р.

Электро-турбокомпрессор. ТУРБО наддув.силовая турбина
экономия топлива на 5% -20% в зависимости от модели
повышения мощности двигателя 10% -20%
Нагнетатель с выходным давлением 5 PSI — 0.5 БАР
Нагрузка двигателя: 12-14V 10A 140W 16000rpm поток воздуха и тяги ; 215CFM/minute 6m3/minute
качества окружающей среды более чем 30%-ное снижение
Электро турбокомпрессор установленный как нагнетатель для двигателей внутреннего сгорания (ДВС), состоящий из электромотора, соединенного с воздуховодом двигателя,
Электро турбокомпрессор не привязан к оборотам двигателя и может создавать нужное давление как на самых низких оборотах так и на самых высоких оборотах ДВС,
Управление электро турбокомпрессором происходит от микро включателя управления установленным на карбюраторе ДВС
Для инжектора возможно установить тумблер в салон авто для включения турбины как для старта и дальнейшего отключения при больших оборотах ДВС так и для включения турбо режима после полного набора оборотов ДВС для дальнейшего повышения мощностей.
электро турбокомпрессор перед запуском двигателя может создать нужное давление воздуха для легкого запуска холодного двигателя,
электро турбокомпрессор является отдельным независимым узлом от двигателя, это удобство расположения, и может работать с любыми типами двигателей ДВС и любыми видами топлива,
электро турбокомпрессор не требует использование выхлопных газов или привода от ДВС, не создает лишнюю нагрузку на двигатель, может работать самостоятельно .
подходит на любой вид двигателей. Прост в установке.
Размер упаковки : 150mmx150mmx150mm

Bozh1 ›
Блог ›
Электрический нагнетатель тоже тоже может работать

Эту тему хочу написать уже месяц, но предыдущие разы оканчивались неудачей: четыре раза самопроизвольно закрывался браузер, когда почти все было готово, а потом вообще накрылся windows! Но теперь-то ничего не помешает))))
Итак, на просторах интернета (даже на форуме владельцев Porsche Cayenne) часто заводят дискуссии по поводу возможности увеличения мощности с помощью электрического компрессора, при чем есть как сторонники так и противники этого.
Совсем недорого можно найти вот такой вариант:

Чем-то напоминает фен без ручки по принципу действия. Есть еще в форме турбины:

но избыточного давления такие приспособления создать скорее всего не смогут, зато на youtube можно найти вот такие фэйковые видео, что он давит как надо)))

Но мы ведь знаем, что на формулу-1 с 2014 года тоже ставят электрический наддув, и там он работает как надо!

Электромотор установлен на одном валу с турбиной, позволяет избавиться от турболага на низких оборотах. При этом мотор объемом 1,6 литра наделяется неистовой мощью всегда! В отличие от полутора литровых V- образных 6-ти цилиндровых предков, устанавливаемых в 80-х годах, которые были очень быстры на скоростных трассах, но из-за турболага соперники с атмосферными моторами на извилистых трассах были быстрее. Есть несколько вариаций, но принцип один.

Вот рецепт для создания мощного мотора, но на гражданских авто такую схему пока не применяют в первую очередь из-за дороговизны замены этого узла. Но автопроизводители не сидят, сложа руки, предлагая внедрять электрический наддув в другом виде. Недавно компания Valeo заявила, что будет поставлять электрические компрессоры для серийных машин.

24 В или 48 В в зависимости от модификации (кстати на новых BMW 7 и Audi A8 бортовая электроника будет работать именно при таком напряжении). Как заявляет компания, этот компрессор весит примерно 4 кг, развивает 70 тыс. оборотов/мин менее чем за 350 м/с! При этом электромотор не 100 Вт, как на игрушечных фенах, а 2 кВ.

Например, на дизельном моторе Audi схема будет выглядеть так.
Или вот так на бензиновых:
При чем, возможно данный 5-ти цилиндровый 2.5 литровый мотор попадет на Lamborghini Huracan (для китайского рынка). Заявленная мощность 600 лс! И этот заводской вариант развивает аналогичную мощность как APR stage 3 для 2.5 мотора. При этом крутящий момент 650 н/м, которому могут позавидовать дизели, доступен в диапазоне 3000–7000 об/мин!
Недавно Volkswagen также анонсировал литровый мотор с комбинацией турбины и электронаддува мощностью 272 лс!
Есть варианты гаражного тюнинга
А можно заморочиться и вообще установить серьезный наддув как на этой Хонде
Просто приделать фен:
Или вот на этом видео!

Малолитражка стает грозным street figterом))))

На дорогах нашей страны с каждым годом автомобилей становится все больше, поколения сменяются поколениями, модели моделями. В данном разнообразии очень легко запутаться, а вот выделиться из общего потока, наоборот, становится все сложнее. В данной статье я хочу рассказать свои мысли на тему изменения характера автомобиля.

Итак, за весь свой водительский стаж (около 8 лет) я поездил на многих автомобилях и пришел к выводу, что 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 и в городе, и на трассе.

По-видимому, такие настройки динамики вводятся автопроизводителями в угоду снижению токсичности выхлопа, расхода топлива и повышению 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 выходом на наддув (довольно популярный 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 о таких системах относятся к 2009 году – год разработки вспомогательного электрического наддува автоконцерном 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 автопроизводителями – 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 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 двигателя 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%).

В свободной продаже сейчас есть довольно мощные и в то же время небольшие по габаритам авто/авиамодельные бесколлекторные электродвигатели, развивающие мощность в максимуме до 17 кВт и имеющие напряжение питания 50-70 вольт.

В качестве встроенного устройства интеллектуального управления (контроллера наддува) будет выступать миниатюрный итальянский контроллер Arduino Nano (ATmega328):

Недолго думая, я приобрел диагностический адаптер – ELM 327 bluetooth mini:

На его основе был сделан считыватель данных об оборотах и положении дроссельной заслонки двигателя. На фото по порядку: диагностический адаптер, arduino uno, простой бесколлекторный мотор и регулятор к нему.

Далее был написан скетч для «ардуино» (программа для контроллера). 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 о текущем положении дроссельной заслонки и оборотах двигателя.

На сбор прототипа и реализацию данного проекта нужны средства, собрать можно «всем миром» при помощи краудфандинговой компании на ресурсе Boomstarter. На данном ресурсе можно проспонсировать проект, получив за это определенные интересные вознаграждения. Также там можно более подробно узнать о работах в данном направлении, посмотреть подробное описание и поясняющие видеоролики, а также задать свои вопросы или прислать пожелания автору.

Антон Алексеев

>Что такое электрический турбонаддув?

Электротурбонаддув приходит на смену классической автомобильной турбине

Для того чтобы выжать все возможное из автомобиля, автопроизводители прибегают к турбонаддувам двигателя, но на пути новый вид турбокомпрессора, который может изменить игру.

Уменьшение размеров двигателя автомобиля является одним из ключевых решений, используемых автопроизводителями, чтобы уменьшить расход топлива транспортным средством (вот пример от компании Audi). Тем не менее, чтобы сокращенный в размерах двигатель обладал высокой производительностью, автокомпании, как правило, используют турбонаддув, который приводится в движение с помощью выхлопных газов (подробнее о работе турбонаддува, читайте ). У классической схемы работы турбонаддува имеется одна острая проблем, она приводит к задержке ответа наддува. Это явление широко известно, как турболаг. Чтобы было понятно, объясним проще, вы следуете на обгон, жмете педаль газа в пол, включается турбонаддув, но рывок автомобиля происходит лишь через пару секунд из-за так называемого турболага.

Эта медленная реакция преследует автомобили с турбонаддувами уже многие годы и является распространенной жалобой. Такие вещи, как турбонаддув с двойной улиткой или небольшие турбины, часто используются как средство борьбы с этим отставанием, но и они не совершенны. Попытки обуздать этот недостаток при помощи, так называемой технологии турбо-соединения, о которой мы писали ранее, также, к сожалению ни к чему и не привели, не выдержав испытаний на практике. Проще говоря, очень сложно сделать двигатель с турбонаддувом с немедленной реакцией.

Принцип работы электрического турбонаддува

Все останется на своих местах, пока мы не начнем использовать электрические компоненты. В то время как автопроизводители со всех сторон исследовали все плюсы и минусы полностью электрических силовых установок, они пришли к выводу, что когда дело касается элеткродвигателей, то в них ответная реакция возникает моментально. Взять к примеру классический Toyota Prius, более быстрой реакции на ускорение вы не найдете ни в одном сходном по параметрам автомобиле. Конечно, электрические транспортные средства дорогие из-за размера их двигателей и батарей, и они не совсем практичны, из-за ограниченного диапазона движения. Но, невзирая на это, автопроизводители могут использовать небольшие электромоторы и компоненты в своих целях. Одним из таких случаев является питание турбокомпрессора, который ускоряет двигатель автомобиля, не полагаясь на выхлопные газы.

Электрический двигатель реагирует мгновенно, в течение 250 миллисекунд. Используя такой механизм, можно снизить расход топлива на 10 процентов. Так как подобного рода турбокомпрессор не использует выхлопные газы, то технически он является просто нагнетателем. Для того, чтобы потребителям была ясна концепция данного механизма, его часто называют электрическим турбонаддувом.

Компания Volkswagen и связанные с ней автомобильные бренды активно инвестируют в эту электрическую турбо технологию.

Компания Audi демонстрирует E-Turbo

Недавно компания Audi представила свои последние разработки в мире электрических турбонаддувов вместе с концепт-каром Clubsport TT Turbo Concept, который предоставляет владельцу 600 лошадиных сил мощности и 479 Нм крутящего момента благодаря оборудованному турбонаддувами 2,5-литровому пятицилиндровому двигателю. Один турбонаддув является традиционным и приводится в движение выхлопными газами, второй турбонаддув работает с электрическим блоком.

Компания создала концепт для демонстрации потенциала электрических турбокомпрессоров, сказав тем самым, что технология готова к использованию в серийных автомобилях. 48-вольтная электрическая подсистема, которая питает электротурбонаддув, расположена в багажнике автомобиля и по первой необходимости дает двигателю ускорение, не заставляет его ждать, как традиционный турбонаддув.

«Турбокомпрессор с электрическим приводом обеспечивает значительные преимущества», сказал представитель компании Audi. «Он быстро и равномерно увеличивает скорость двигателя до максимального количества оборотов, без каких-либо существенных задержек».

Такой принцип работы позволяет проектировать обычный турбонаддув конкретно для двигателей высоких мощностей – e-turbo обеспечивает мгновенный отклик и мощный спринт на низких оборотах двигателя.

Это не первый раз, когда компания Audi показала свою заинтересованность в электрическом турбонаддуве. В прошлом году немецкий автопроизводитель добавил электротурбонаддув в 3,0-литровый дизельный двигатель V-6 твин-турбо и засунул всю эту смесь в RS5. Результатом стал вызывающе быстрый автомобиль в кузове купе, который набирает скорость от 0 до 100 км/ч всего за 4 секунды. Это делает его быстрее, чем обычный RS5 и в два раза сокращает расход топлива.

Когда нам ожидать электрические турбонаддувы в серийных автомобилях?

При всех положительных отзывах, которые получает данная технология, компания Audi, по всей видимости, будет в числе первых автопроизводителей, которые используют электротурбонаддув в серийных автомобилях, но до сих пор компания не распространяется о том, когда мы сможем увидеть такие автомобили у официальных дилеров.

Усовершенствование двигателя с помощью электрического нагнетателя воздуха

Электрический нагнетатель воздуха

От двигателя внутреннего сгорания отказываться пока рано. По ряду причин. Поэтому многие производители работают над технологиями, которые позволят оптимизировать силовые системы, использующие углеводородное топливо. Одной из таких технологий является электрический нагнетатель воздуха. Немецкие инженеры считают, что электротурбонагнетатель в будущем вытеснит традиционный наддув, и поможет сделать ДВС компактнее, экономичнее, и в тоже время мощнее.

Для начала разберемся, что такое турбонаддув или турбонагнетатель. Как известно, двигатель внутреннего сгорания работает не на самом топливе, а на топливно-воздушной смеси. В случае с бензиновым мотором пропорции должны быть следующими: 1 часть бензина на 13-15 частей воздуха. Еще в конце 19 века знаменитый Готтлиб Даймлер понял, что нужно увеличивать не подачу топлива, а воздуха. Долгое время добиваться этого приходилось за счет увеличения объема цилиндров, из-за чего агрегаты получались большими и прожорливыми. Но в 1905 году швейцарский инженер Альфред Бюхи запатентовал первое в мире устройство нагнетателя воздуха в цилиндры, которое для работы использовало энергию выхлопных газов.

В 90-е годы прошлого столетия инженеры стали использовать турбонаддув не только для увеличения мощности двигателя в легковом автомобиле, но и для экономии топлива и снижения выброса вредных веществ. С тех пор турбонаддув перестал быть частью тюнинга, и стал входить в базовую комплектацию дизельных машин многих брендов.

История электрического турбо-нагнетателя началась совсем недавно. С 2000 года его разработкой занимается британская фирма CPT (Controlled Power Technologies). Спустя 9 лет компания представила турбонаддув, способный работать от бортовой сети с напряжением 12 вольт. Инженерам удалось решить проблему механического нагнетателя – так называемой «турбоямы», то есть низкой способности работать на малых оборотах.

Электрические нагнетатели работают от небольшого электромотора, в отличие от механического турбонаддува, который задействует часть мощности (1-5%) двигателя. Кроме того, устройство CPT само может генерировать энергию: обратное давление, возникающее при сбросе выхлопных газов, крутит лопасти турбины, помогая вырабатывать электричество для зарядки аккумулятора.

Первый прототип автомобиля с электронагнетателем был разработан немецкой фирмой AVL List. Наддув CPT адаптировали для 2-литрового бензомотора с непосредственным впрыском топлива, установленного на VW Passat. Автомобиль выбрасывал в атмосферу на 20% меньше вредных веществ, чем аналоги с механическим нагнетателем.

На данном этапе Controlled Power Technologies координирует свои действия с такими крупными компаниями, как Ford, Valeo и Ricardo. На основе технологии CPT разработан электрический нагнетатель Hyboost, турбину в которой вращает микро-гибридная установка Valeo, получающая энергию от регенеративного торможения.

Ford Focus, оснащенный новым 3-цилиндровым EcoBoost с системой VTES (переменное увеличение крутящего момента) и нагнетателем Hyboost, улучшил экономичность на 30-35%, по сравнению с двигателями, демонстрирующими аналогичные показатели мощности. Стоит отметить, что мотор объемом всего 1 литр выдает 145 лошадиных сил при 240 Нм крутящего момента!

BMW тоже работает над созданием собственного электрического турбонагнетателя. Разработка баварской компании лишена жесткой связи между нагнетателем и ротором – между ними появился дополнительный узел, который включает в себя электромотор и пару фрикционов.

На холостом ходу ротор вращается свободно от нагнетателя, уменьшая нагрузку на двигатель. Электромотор в этот момент тоже работает, подстраивая свои обороты под скорость вращения вала компрессора. При нажатии на педаль газа сцепление между электродвигателем и компрессором замыкается. В этом случае нагнетатель раскручивается только за счет электромотора, что позволяет избежать турбоям.

По слухам, первой BMW с электрическим турбонагнетателем станет M3 нового поколения.

С разработкой ДВС (двигателя внутреннего сгорания) возникла проблема повышения его мощности. Первый вариант — увеличение количества цилиндров. Но этот подход рождает проблемы, связанные с увеличением размеров и веса мотора. Второй вариант более перспективный. Это установка нагнетателя (наддува), позволяющего подать дополнительный объем воздуха.

Со временем были созданы различные варианты такого оборудования:

1. механический наддув, работающий от коленвала;
2. турбонаддув, работающий за счет выхлопных газов;
3. электрический нагнетатель;
4. Сomprex, работающий от выхлопных газов;
5. комбинированный, совмещающий элементы механического и турбо.

Механический нагнетатель воздуха (он же компрессор, compressor, Supercharger) увеличивает мощность на 50%. Он берет воздух с воздушного патрубка, после сжатия переправляет в коллектор.

Устройство нагнетателя

Для работы мотора в машине нужна ТВС (топливо-воздушная смесь), соотношение элементов зависит от нагрузки, режима работы. Без дополнительного оборудования ТВС подается за счет разряжения при впуске и полностью зависит от объема цилиндров. Объем можно увеличить, если создать дополнительное давление. В результате сгорит больше ТВС, мощность увеличится. Подобный подход экономит топливо, так как требуемую мощность можно получить при небольшом объеме цилиндров.

Механический наддув состоит из:

1. компрессора;
2. воздушного фильтра;
3. интеркулера (охладителя);
4. двух заслонок (дроссельной, трубопроводной);
5. двух датчиков (температуры, давления).

   Схема работы механического нагнетателя

Механический нагнетатель связан с коленвалом, поэтому работа начинается одновременно с запуском мотора, объем подаваемого на двигатель воздуха пропорционален оборотам, что является основным преимуществом этого оборудования. Минусом считается потеря мощности двигателя.

Принцип действия

Механическим нагнетателем для автомобиля управляет заслонка на дросселе. Если обороты высокие, она открывается при закрытой заслонке на трубопроводе. Воздух свободно перемещается в коллектор. При низких оборотах заслонка дросселя тоже открыта, но под углом. Заслонка трубопровода при этом открывается полностью, возвращая часть воздуха обратно в компрессор. Функция интеркулера — снизить температуру воздуха на 10 градусов с целью повысить степень сжатия.

Крутящий момент от коленвала на компрессор передается через:

• прямой привод (если нагнетатель установлен на фланец вала);
• ремень (плоский, с зубьями или клиньями);
• цепь;
• шестеренчатую передачу.

Недостаток ремней — вероятность проскальзывания, короткий срок службы. При использовании шестерни увеличиваются размеры оборудования, создается дополнительный шум.

Классификация

Разработано несколько систем, обеспечивающих механический наддув. Они отличаются по конструкции, методу нагнетания, эксплуатационным особенностям.

Roots (роторный, кулачковый нагнетатель)
Это оборудование не совсем является компрессором, а скорее объемным нагнетателем. Сначала это были две шестерни, соединяющие оси двух роторов, вмонтированные в корпус. Поток воздуха создавался благодаря вращению роторов, оснащенных лопатками со сложной конструкцией. Нагнетание воз

духа в трубопровод создавалось во время его перемещения между кулачками и корпусом.

Плюсы роторной конструкции:

• начало активной работы на низких оборотах;
• отсутствие потери эффективности во время работы;
• надежность, простота, компактные размеры конструкции;
• бесшумность;
• длительный срок эксплуатации.

Машины с роторным наддувом в почете у гонщиков-спортсменов.

Основные недостатки этого типа оборудования:

• подача воздуха неравномерная, пульсирующая;
• на высоких оборотах (большой скорости вращения роторов) создается большой поток, излишки которого, возвращаются в нагнетатель. В результате Рутс выдает меньше энергии чем потребляет, снижается КПД системы.

На средних оборотах поток воздуха тоже пульсирует, что вызывает чрезмерный перегрев. В более современные системы монтируется перепускной клапан или муфта с электроприводом для отключения агрегата.

Центробежный нагнетатель

Этот самый распространенный вид механического наддува. Такое оборудование устанавливается отдельно (как компрессор) или вместе с турбонагнетателем.

Главная деталь такой конструкции крыльчатка, похожая на колесо турбины, вращающаяся со скоростью до 60 000 об/мин. Воздух под небольшим давлением но на большой скорости поступает на крыльчатку. Лопатки колеса бросают захваченный поток на корпус. При перемещении по корпусу-улитке приобретается нужный уровень давления. В коллектор, поток перемещается уже на небольшой скорости, но под высоким давлением.

К плюсам можно отнести:

• простоту;
• небольшой вес;
• сравнительно низкую стоимость.

Благодаря этим свойствам центробежные нагнетатели часто используют для тюнинга.

Важно знать и недостатки:

• начало работы только после достижения определенного количества оборотов;
• для повышения эффективности требуется высокая скорость вращения колеса.

Недостатками предопределена необходимость в создании требуемых условий, проблемами при смазке подшипников.

Винтовой нагнетатель (спиральный компрессор Lysholm)

Внешний вид напоминает Roots, но конструкция другая. Внутри корпуса два ротора, похожие на сверла, с формой заостренной елочки. Именно из-за особенностей конструкции система называется винтовой (спиральной). Воздух после поступления в корпус не просто перекачивается, а сжимается. А это значит, что при больших оборотах он не будет возвращаться обратно в компресор и не будет потери мощности. Результат — сравнительно высокий, стабильный КПД, который считается главным преимуществом. Благодаря этому, таким наддувом комплектуются машины класса элит, спорткары.

Недостатки спиральной конструкции:

• сложность, высокая стоимость проектирования, производства;
• все тоже потребление мощности мотора.

Короткий видео-урок по принципу работы винтового компрессора

Комбинированная (двухступенчатая) система наддува состоит из двух компрессоров. Один из них приводной, механический, его предназначение — обеспечить работу двигателя на малых оборотах. Второй элемент чаще всего турбо, утилизирующий выхлопные газы. При достижении определенного уровня оборотов механический нагнетатель выключается и в работу вступает турбина, работающая от выхлопных газов.

Преимущества и недостатки механических нагнетателей

Пришло время обобщить все преимущества и недостатки.

Основные плюсы:

1. Система этого типа не дорогая, легко устанавливается, обеспечивает хорошую работу на небольших оборотах, мгновенно реагирует на манипуляции с педалью газа.
2. Винтовые нагнетатели лучше всего функционируют на разгоне, центробежные на высоких скоростях.
3. Потери мощности практически нет, если система подключается к отдельному электроприводу.

Основные минусы:

1. Механический наддув осуществляется за счет вращательного момента коленвала. Если сравнивать с турбонаддувом, то мощность меньше, расход топлива больше, отбирается примерно 30% производительности мотора.
2. Привод создает определенный уровень шума. Если механическая система используется на высоких скоростях, детали изнашиваются очень быстро.
3. При установке на карбюраторный или инжекторный двигатель требуется дополнительная подготовка. Необходимо учесть изменения давления, то есть, заменить часть «железа», прошивку ЭБУ. Все работы нужно выполнить одновременно, чтобы предотвратить снижение мощности двигателя.

Важно правильно подобрать нагнетатель, учитывая устройство, принцип работы, соответствие:

• • по производительности;
  • размерам, весу;
  • режимам функционирования;
  • типу привода;
  • особенностям смазки.

На практике чаще всего приобретаются новые или б/у комплекты механических нагнетателей воздуха, рассчитанные на конкретную модель авто. Они продаются вместе с инструкцией, приводом, трубопроводом для воздуха, ремнями, крепежом.

При самостоятельном подборе важно знать классификацию, особенности эксплуатации. Необходимо учесть, что при сжигании большего объема топлива будет выделяться дополнительное количество тепла. Перед установкой дорабатывается топливоподача, система охлаждения, конструкция цилиндров с учетом увеличения КПД. Чаще всего меняется бензонасос, форсунки.

По этим причинам лучше всего доверить эту работу специалистам. Важно понимать, что с целью избежания детонации в будущем придется использовать высокооктановое топливо.