Компрессоры eaton характеристики

Lifehack ›
Блог ›
Механические нагнетатели. Roots.

Механический нагнетатель, он же компрессор, он же Supercharger — так же как и турбонагнетатель, в разрезе применения к ДВС, служит для увеличения массового заряда топливной смеси, поступаемой в цилиндры двигателя.
Больше смеси — больше мощность.
В отличии от турбонагнетателей, которые для своей работы используют уже ненужную энергию выхлопных газов, механические нагнетатели, приводятся в действие от коленчатого вала двигателя, при этом забирая часть мощности, которую сами же добавляют.

Механические нагнетатели делятся на 2 основных типа

Центробежные нагнетатели
Рабочее колесо центробежного компрессора представляет собой диск или же сложное тело вращения, на котором установлены лопатки, расходящиеся от центра к краям диска. По типу используемых лопаток рабочие колеса квалифицируются на радиальные (профиль лопатки ровный) и реактивные (профиль лопатки изогнутый). Реактивные рабочие колеса обладают более высокими КПД и степенью сжатия, но сложнее в изготовлении. Поток газа попадает в рабочее колесо центробежного компрессора, где частицам газа передается кинетическая энергия вращающегося колеса, диффузорный межлопаточный канал производит торможение движения частиц газа относительно вращающегося колеса, центробежная сила придает дополнительную кинетическую энергию частицам рабочего тела и направляет их в радиальном направлении. После выхода из рабочего колеса частицы рабочего тела попадают в диффузор, где происходит их последующее торможение, с преобразованием их кинетической энергии в внутреннюю.

Центробежные компрессоры работают при относительно высоких скоростях, так как давление наддува обычно пропорциональна квадрату скорости вращения нагнетателя. В случае применения с ДВС такие нагнетатели не подходят для использования при непосредственной связи с коленчатым валом. Необходим редуктор, желательно с переменным коэффициентом передачи.
Центробежные устройства являются стандартным типом компрессоров, которые приводятся в движение выхлопными газами в турбокомпрессоре двигателя.

Механические нагнетатели объемного типа:
Механические нагнетатели объемного типа нагнетают воздух порциями определенного объема за свой один оборот. Поскольку объемный КПД таких устройств почти постоянен, то и поток воздуха, как правило, пропорционален оборотам нагнетателя ну или оборотам двигателя.
Поэтому нагнетатели объемного типа, могут обеспечить сравнительно большой наддув на малых скоростях вращения роторов. Из за этого такие нагнетатели хорошо подходят для использования в двигателях с приводом через редуктор или ремень.

— Роторно-пластинчатый компрессор
— Поршневой компрессор
— Поршневой компрессор с переменным рабочим объёмом
— Винтовой компрессор
— Спиральный компрессор
— Объемные нагнетатели типа Roots

В корне лежит компрессор системы Roots. Названный так в честь его изобретателей, братьев Рутс (Roots Brothers). Эти нагнетатели были изобретены в 1859 году. Первоначальное его применение — вентилирование промышленных помещений.
Компрессор относится к объемным роторным нагнетателям со внешним сжатием.
Устройство у этого нагнетателя достаточно простое.
Два ротора, с противоположным направлением вращения перекачивают воздух из одного объема в другой (объемный нагнетатель), при этом вращении, в камере не происходит сжатия воздуха.

Классически нагнетатель Roots, имеет простую форму роторов в виде лопаток
таким образом можно заявить, что любимый «тюнингаторами» Toyota’ский SC-14 и SC-12 — это классический представитель нагнетателей Roots.

Но в 1949 году компания Eaton усовершенствовала нагнетатель Roots, применив косозубые роторы. Изначально лопаток было так же 2, затем 3

на данный момент 4. Эта конструкция нагнетателя называется Eaton TVS. В чем же преимущество от классического Roots ?
Если рассмотреть SC-14, можно увидеть, что входной порт воздуха расположен прямо перед лопастями, и входящий воздух «ударяется» в лопатки, вращающиеся с большой скоростью, при этом он теряет свою кинетическую энергию, расходуя ее на бессмысленный нагрев. Между роторами и корпусом, достаточно большие зазоры, и с ростом давления в выпускном коллекторе нагнетателя, увеличиваются протечки воздуха обратно в камеру. Частично решить эту проблему можно увеличив обороты вращения роторов, но увеличивая обороты, нагнетатель начинает потребляет очень большое количество энергии от привода, в данном случае от двигателя.
5ое поколение нагнетателей Eaton TVS имеет ряд преимуществ, перед классическим и даже усовершенствованным нагнетателем Roots.
Из за конфигурации лопастей, Eaton TVS, может обеспечивать двигатель на 20% большим количеством воздуха, чем Roots. Он потребляет меньше энергии на высоких оборотах, выделяет меньше тепла, и производит более тихий звук.
Конструкционно Eaton TVS имеет 2 видимых различия перед классическим Roots
1. 4 лопасти вместо 2 (или 3)
2. закручивание лопастей на 160 градусов

тогда как у классического Roots лопасти прямые, а у ранних Eaton’ов, всего 60 градусов

Из-за 4ех лопастного ротора, TVS обеспечивает больший поток воздуха, чем ранний Eaton, и тем более чем классический Roots.

Различают 3 основных цикла работы объемного нагнетателя.
1. Расширение, она же фаза впуска
2. Перемещение
3. Выдавливание/сжатие

После начала фазы расширения, между роторами создается небольшая область (светло-голубая зона на рисунке). Переходя на этап расширения, эта область быстро расширяется и всасывает воздух из впускного окна. Ну а так как роторы вращаются очень быстро, то и эта область увеличивается очень быстро. Соответственно и разряжение достаточно велико, поэтому воздух движется с огромной скоростью. Ударяется о лопасти, сжимается, отскакивает обратно и сталкивается с новым зарядом воздуха, тем самым вызывая турбулентность. Такие изменения скорости и давления потока, преобразуют кинетическую энергию в тепло. А в данном случае тепло — это трата энергии впустую
Так как углы между лопатками ротора 90 градусов, TVS может может использовать более широкое окно для ввода воздуха (синия линия на рисунке), сохраняя при этом фазу перемещения.
Более широкое окно позволяет воздуху входить в камеру с меньшей скоростью. Меньшая скорость означает меньшую кинетическую энергию, следовательно меньшие потери на тепло.
Заворот лопастей на 160 градусов, в свою очередь, позволяет TVS, захватить полную камеру. Обеспечивая при этом меньшую скорость при этапе расширения, тем самым еще больше уменьшая входную скорость воздушного потока… Меньшая скорость — меньшая кинетическая энергия — меньшие потери на тепло.

В 1936 году Альф Лисхольм, на основе нагнетателя Roots, изобрел новый тип объемного нагнетателя — винтовой. Сейчас его принято называть объемный нагнетатель Линсхольма. Все те же 2 ротора, вращающиеся во встречном направлении друг к другу. Но форма роторов напоминает винты, отсюда и название

«Захватывая» порцию воздуха, между роторами создается некая «камера», которая «протаскивает» сквозь тело компрессора воздушный заряд, при этом сжимая ее. А так как таких «камер» несколько, то воздушный поток на выходе из компрессора получается достаточно равномерным.
Нет внешнего сжатия, как у компрессоров типа Roots, соответственно нет дополнительных потерь на турбулентность. Это обеспечивает эффективность наддува сравнительную с турбокомпрессорами, практически во всем диапазоне оборотов двигателя.
Черные линии — адиабатическая эффективность.
Красные линии — температура выпуска
Синие линии — скорость вращения роторов
Зеленные линии — отнимаемая мощность
Сиреневые линии — объемная эффективность
Но есть и обратная сторона «медали» — это очень маленькие зазоры между лопастями и корпусом. При этом, очень сложная форма лопастей и необходимость четкой синхронизации движения, делает производство компрессоров типа Линсхольм чрезвычайно дорогим.

Карты компрессоров Ogura TX-15, изображены в сравнении с Roots 1420cc — это и есть SC-14.

Братья изобретатели Рутс в далеком 1860 году создали низконапорный компрессор. Установки, в которых используется рабочий механизм, созданный учеными, именуются воздуходувками Рутса. За время их использования конструкцию многократно усовершенствовали и видоизменяли.

Навигация:

1. Принцип работы воздуходувок Рутса
2. Принцип действия трехлопастного нагнетателя типа рутс
3. Применение воздуходувок Рутса

Принцип работы воздуходувок Рутса

В воздуходувках типа Рутс работу по перемещению воздуха и газов выполняют два ротора с лопастями. Они выполняют синхронное вращение в нагнетательной полости, выступая в качестве поршней. Вращаясь, они производят захватывание входящего потока газа или воздуха. Его подача осуществляется посредствам всасывающего патрубка. Лопасти осуществляют постепенный захват воздуха и изолируют часть пространства, сжимая и перемещая к нагнетательному патрубку с дельнейшим перемещением к входному отверстию.

В установках данного типа давление нагнетания происходит в момент, когда газ в системе, достигает нагнетательного патрубка. Сжимается газ при обратном потоке и создания рабочего перепада давлений. Его значение равно сопротивлению цепи.

Для стабильной работы вращение роторов необходимо, чтобы они имели полную синхронизацию. Выполнение этой функции ложится на шестереночную передачу. Иногда из-за такой особенности газодувки и воздуходувки типа Рутс называют шестеренчатыми.

Зубчатая передача необходима для обеспечения синхронной бесконтактной работы роторов. Благодаря высокой точности при расчете размеров лопастей, они не соприкасаются между собой, а также не затрагивают кожух. Поэтому рабочая полость не нуждается в смазочном материале. В систем смазке подвергаются шестеренки и подшипники, которые имеют отдельны смазочный блок.

Такая конструктивная особенность исключает возможность попадания смазочных материалов или стружки в рабочую камеру. Только минимальные допуски при работе лопастей ротора с корпусом позволяют получать высокую производительность. Экономичность и эффективность системы данного типа зависит от величины допусков и зазоров. Чем меньше их значение, тем большую эффективность показывает установка.

Это достоинство делает систему уязвимой к высоким температурам. Производители установок не рекомендуют использовать оборудование температуре, которая превышает допустимую. Следует постоянно следить за значением быстродействия, на которую влияет скорость вращения вала. Лопасти вала при перегреве могут подвергаться температурному расширению, а это чревато заклиниванием механизма.

Принцип действия трехлопастного нагнетателя типа рутс

Существуют двухлопастные и трехлопастные нагнетательные установки Рутс. Каждая из них имеет свои преимущества, но, как показала практика, трехлопастные на сегодняшний день пользуются большей популярностью. Они, хоть и дороже, но показывают высокую производительность. При этом за счет простоты в изготовлении двухлопастные установки гораздо дешевле.

Преимущества трехлопастных воздуходувок Рутс:

• Установки, которые оснащены тремя лопастями, показывают высокую эффективность и надежность.
• Высокая производительность достигается благодаря расположению лопастей.
• Форма лопастей снижает боковую силу смещения, которая возникает в процессе сжатия газа. Этот фактор также положительно влияет на уменьшение риска заклинивания блока установки.
• Износоустойчивость трехлопастных узлов более высокая при одинаковом количестве часов работы.
• Высокий показатель сжатия при одинаковых оборотах.
• С помощью трехлопастных установок можно осуществлять контроль обратного давления. Этот же фактор значительно увеличивает экономичность их использования.
• Большая частота пульсаций и меньшая амплитуда достигается за счет того, что объем воздуха, который сжимается в полости меньше.

При выборе установки необходимо обращать внимание на материал, из которого изготавливается корпус, поскольку от этого зависит максимальный температурный предел. Нагнетатель, в котором имеются оребрения, обеспечивает высокий показатель теплоотдачи, а значит, имеет более высокую надежность.

Одной из характеристик установок данного типа является степень пульсации воздушной смеси. Пульсация относится к негативным явлениям, которое может привести к вибрации, а, следовательно, износу деталей, которые проделывают движение и элементов, соприкасающихся с ними.

Многие производители используют в установках специальные амортизационные подушки, которые способствуют уменьшению уровня шума и вибрации. Кроме этого, использование звукоизолирующего кожуха позволит избавиться от шума. В купе с вышеперечисленными инструментами, могут использоваться глушители. Они устанавливаются на воздуходувки ременного типа и способствуют понижению уровня шума и стабилизируют пульсацию воздуха.

За один цикл в двухлопастной установке производится 4 пульсации, при этом амплитуда может варьироваться в диапазоне от +40 до -40 процентов. В то же время за один цикл в трехлопастной установке производится шесть пульсаций, а амплитуда варьируется в диапазоне от +20 до -20 процентов, что позволяет иметь более низкий уровень шума, вибрации и обеспечить длительную работу подшипников.

Применение воздуходувок Рутса

Установки могут применяться в различных сферах. Особенности конструкции позволяют получать высокую производительность. Важной особенностью является низкая склонность к изнашиванию. В современных воздуходувках имеются небольшие зазоры, которые не мешают получать высокую производительность, но, в то же время сохраняют движущиеся элементы в исправном рабочем состоянии длительный срок. Все вышеперечисленные особенности позволяют использовать воздуходувки Рутса для выполнения различных задач.

Наиболее широкое применение воздуходувкам Рутса:

• Пневмотранспорт. С помощью установок низкой и средней производительности пневмотранспорт перемещает мелкие материалы по каналам, используя силу нагнетания воздуха. Как правило, воздуходувки Рутса применяют в сельском хозяйстве для перемещения зерновых культур, муки, а так же в других сферах для транспортировки текстильных материалов, древесины, стружки или абразивной пыли. Воздуходувки, имеющие достаточную нагнетательную мощность, позволяют значительно увеличить производительность. Кроме этого, с их использованием можно избежать потерь материалов. Используя низко производительные установки, можно производить очистку и сушку зерновых культур. Нередко установки могут использоваться на специальной колесной технике.
• Аэрация бассейнов и водоемов. Аэрация представляет собой процесс по насыщению жидкости кислородом. Установки используются в водоочистных сооружениях. Они могут осуществлять перекачку жидкостей различного качества. Если их используют для аэрации водоема, то рыбы, которые в них обитают, получают достаточное количество кислорода, что помогает быстрее расти и размножаться.
• Вакуумных манипуляторах. Они необходимы для осуществления операций по перемещению грузов. Это значительно ускоряет процесс и позволяет увеличить производительность.

Lada 2112 «Ksyusha» ›
Logbook ›
supercharger sc14 часть 1

Давно не писал. В общем закончил с покраской и полировкой авто. Собрал. Завел. Почти выехал и тут появилась возможность приобрести компрессор supercharger sc14. Установить компрессор на авто было в планах, но не думал, что так скоро. Почитав характеристики, отзывы и сравнивая с улитками (типа ПК23-1 и ПК23-e) решил брать supercharger. Порыв в инете я нашел информацию про установку в основном над вып.коллектором. В моем случае это не подходило, т.к.в капоте уже сделал воздухозаборник (в прошлом году) для установки интеркулера. Интеркулер от subaru impreza wrx вроде )). Кстати и его пришлост немного переделать, развернув переднюю крышку на 180*. Путем подгонок и примерок компрессор удалось установить на место генератора, срезав немного жестянки. Сам генератор переехал на верх к распорке стоек. Распорку тоже пришлось доработать, к ней и крепится кулек. Так же установил двойной вентилятор радиатора от ВАЗ-21214 (вернувшись домой решил его разобрать и наверно не зря. Смазки на подшипниках небыло вообше). Ну все это фигня. Собрав все в кучу увидел, что компрессор упирается в радиатор. Пришлось вентилятор и радиатор на сколько возможно двигать вперед. Молоток, линейка и маркер, вот основные инструменты на тот момент.)) После всего этого снова собрал. Между радиатором и компрессором примерно 1см или чуть больше. Установил 3 дополнительных ролика, ремень на 6pk 1795. Провернул мотор, чтобы проверить соосность. Все нормально. Осталось вскрыть мотор, заменить ШПГ, форсы и так по мелочи. Но нет. Меня попросили освободить гараж. Машину на улицу. Теперь продолжение только ближе к лету. Обидно. Зато будет много времени, чтобы все продумать. Хотя у меня голова уже взрывается. А именно для начала по ШПГ. Как? Что? Куда? Смещение 0 или 2.3? Самый простой вариант купить готовый вариант из НИВОВСКИХ поршней. Но у них степень сжатия 8.0-8.2. Я думаю делать 9.0. Читал, что можно доработать и родные,21124е. Тем более, что они новые. Ездил пол года. Подойдут или нет? Сколько точить? Если сточить верх, т.е.сделать ровную плоскость? Еще незнаю реально или нет сделать безвтыковый движок. Валы стоят PRO-CAR 9.0. Ставить или нет облегченные шатуны? Если у кого есть какая-нибудь информация и он готов поделиться, буду очень благодарен.
P.S. Фото мало. Как обычно процесс затягивает и забываешь обо всем. ))

Примерка генератора На ремне 6 ручейков. Был вариант срезать один или точить на шкиве еще один. Решил точить.

Cars ›
Lada ›
Granta ›
Granta ›
Lada Granta «SuperCharger sc14»

Открыл свое тюнинг — ателье и созрел для постройки первого проекта «турбо таз» выбирал из 14ки, приоры и гранты =) пришел к выводу что таких машин уже очень много с различным тюнингом а вот грант маловато ! так и остановился на ней . комплектация норма + литье . купил осенью 2013 и поехал на обкатку . планов на машину очень много. все будет постепенно.
Начну потихоньку писать спек лист =)
ДВИГАТЕЛЬ:
низ
-Нива поршни, лужи 15кубиков
-степень ~8.5
-Шатуны сток
-колено сток
верх
-Распредвал сток
-шестерня
-Окна впуска\выпуска расшарошенны 0.15мм
-Компрессор SC14 toyota crown
-Кастом кронштейн
-интеркуллер кит на 57ой трубе
-Масло-куллер кит
-Эбу январь7,1 + Эбу сток на приборку.
-Портинг ГБЦ
-впускной коллектор
-выпускной коллектор
-переход на мех. педаль газа
-форсы 107 волга бош
-Окна впуска\выпуска расшарошенны 0.15мм
-фильтр нулевого сопротивления apexi
-топливный насос walbro 255 л/ч
-блуофф hks
-блокировка дифференциала винтовая ФорсАвто
-глушитель Stinger прямоточный с насадкой на Granta
-выпускной прямоточный комплект stinger на Лада Гранта 8v 1.6л без глушителя
шума-вибро-тепло изоляция
5 материалов в 3 слоя
-пол
-крыша
-двери
-багажник
ПОДВЕСКА:
-стойки demfi — 70
-пружины «технорессор»
-опорники сс20
-треугольные рычаги
-развал перед -2
-развал зад -1
-распорка передняя
ИНТЕРЬЕР:
-кнопка «старт/стоп» запуск без ключа
-оплетка руля
-анти радар sho me str-800
-датчики defi
давление турбины
давление масле
температура масла
температура двигателя
температура выхлопных газов
-тумблер для включения компрессора
-накладки на педали «sport pedals»
ЭКСТЕРЬЕР:
-сигнализация starline a91
-ксенон в фарах 6000к
-тонировка задней части автомобиля 5%
-ветровики
-крыша затянута пленкой (глянец)
-воздушный сигнал ( большая дудка)



В случае использования компрессора с механическим приводом (так называемые «объемные» компрессоры) необходимое давление воздуха получают благодаря механической связи между коленвалом двигателя и компрессором. Яркими примерами такого типа нагнетания воздуха является компрессор Рутса (Roots-type supercharger) и компрессор Лисхольма (Lysholm Screw Compressor). Вот их и рассмотрим подробнее.

Компрессор Рутса

Братья Филандер и Фрэнсис (Philander Roots) Марион Рутс (Francis Marion Roots) создали воздушный насос роторно-шестерного типа еще в 1859 году.
Нагнетатели Рутса снискали большую популярность благодаря простой и надежной конструкции. Фундаментальным элементом выступает пара роторов особой формы, объединенных механическими приводами с вращением в противоположные стороны. Между роторами и стенками корпуса присутствует небольшой зазор.

Основа этого метода состоит в том, что сжатие воздуха происходит на выходе из нагнетателя, а не внутри его, как в случае с турбонагнетателем на энергии отработанных газов. Воздух, попадая с воздушного фильтра, закручивается лопастями роторов, сжимается и вытесняется из камеры сжатия. А попадая в цилиндры увеличенная в объемах воздушно-топливная смесь, повышает тем самым производительность.

Достоинства

Неоспоримым достоинством компрессоров объемного типа это его тип привода. Вращаясь от коленвала, данный вид нагнетания воздуха вызывает практически мгновенный отклик педали акселератора, что благотворно сказывается на всем диапазоне оборотов двигателя. Поэтому можно сделать вывод, что характеристика всех механических нагнетателей линейная и напрямую зависит от количества оборотов двигателя.

Недостатки

Основным недостатком всех механических нагнетателей является температура, возникающая от вращения роторов и от турбулентности, которую вызывает воздух в процессе сжатия уже в нагнетательном трубопроводе. Именно по этой причине все без исключения нагнетатели объемного типа оснащаются интеркулерами.

Интеркулер — это система радиаторного типа для охлаждения воздуха, сжатого турбокомпрессором.

Компрессор Лисхольма

Альф Джеймс Рудольф Лисхольм (Alf James Rudolf Lysholm) — шведский инженер, изобрел в 1935 году первый механический нагнетатель с внутренним сжатием.
Конструкция компрессора Лисхольма в каком-то смысле повторяет идею братьев Рутс. Однако, в отличие от последних, роторы, между собой имеют минимальный зазор. Форма роторов радиально симметрична, боковая асимметрия имеет взаимодополняемый профиль. Ведущий ротор обычно имеет выпуклую резьбу, соединен через зубчатую или ременную передачу с коленвалом двигателя. Ведомый ротор по структуре более разнородный (сложная нарезка с впадинами).

Благодаря асимметричности профиля роторов и малым зазорам при вращении образуется давление, которое увеличивается по мере прохождения к выходному коллектору. Внутреннее сжатие обеспечивает компрессору Лисхольма высокий КПД, и как следствие более компактные размеры и вес. Кроме того, этот вид объемных нагнетателей считается одним из самых тихих.

В России первый серийный винтовой компрессор сошел с конвейера в 1953 году. Выпущенный Конструкторским Бюро Ленинградского компрессорного завода (ныне ОАО «Компрессор») — «ЛКИ» (так назвали компрессор) имел производительность в 60 м3/мин при 10000 об/мин, создавая давление в 4 атмосферы!
Механические (или объемные) компрессоры широко распространены в среде легковых малолитражных автомобилей работающих на бензине, маслкарах, спорткарах, шоу-карах и хот родах.

Ремонт компрессора Лисхольма

Компрессор Лисхольма представляет собой наиболее эффективный (в эксплуатационном плане и совершенный в технологическом), тип винтовых нагнетателей. Компрессоры этого типа имеют максимально высокий КПД и наивысший коэффициент повышений давления газа или воздуха среди аналогичных нагнетателей, что делает их высоковостребованными в промышленном оборудовании, в конструкции автомобилей и бытовой технике (кондиционеры, холодильники).

Высокая степень эффективности компрессоров Лисхольма и их рабочая надежность не могли не сказаться на стоимости этого оборудования, которая достаточно высока. Поэтому при поломке нагнетателя, проще всего обратиться в специализированные ремонтные сервесы, чем покупать новый.

Наша компания оказывает широкий спектр ремонтных работ, направленных на профессиональное восстановление рабочей эффективности компрессоров Лисхольма. К профессиональным достоинствам нашей деятельности, многочисленные заказчики относят следующие:

• оперативность и высокое качество ремонтных работ;
• богатый практический опыт;
• высокая квалификация специалистов;
• наличие на складах оригинальных запчастей к компрессорам Лисхольма;
• высокий уровень сервисного обслуживания;
• низкая стоимость ремонта и его надежность.

В своей профессиональной деятельности наша компания осуществляет ремонт винтовых нагнетателей любой сложности, что является гарантом качественно выполненных работ и полное соответствие заявленным нами срокам. Обращение к профильным специалистам нашей компании — это выбор по-настоящему практичных и умных людей.

Этапы профессиональной деятельности компании

Ремонт компрессоров, относящихся к этой классификации, достаточно сложный и трудоемкий процесс, требующий от специалиста специальных знаний и навыков. Первым этапом ремонтных работ с нагнетателем является полная диагностика и выявление поломок, после чего, с использованием профильного оборудования, сотрудником компании производится устранение неполадок, и замена вышедших из строя деталей на новые.

Замена и ремонт элементов компрессора Лисхольма, производятся специалистами компании в максимально короткие сроки. Наличие на складах необходимых запчастей, делает нашу работу максимально оперативной и высококачественной. Установленная компанией невысокая стоимость на ремонтные услуги, позволяет клиенту получить экономическую выгоду от сотрудничества с нами.