Механичните компресори -Superchargers

[kapitango]

Тъй като нямаме тема, в която по-изчерпателно да е обърнато внимание на тези "играчки" си позволих да обобщя това, което съм събрал в един текстов файл от доста форуми и да го постна тук. И така:

Механичните компресори - Superchargers

Компресора помпа въздух(като турбото), но налягането зависи само от оборотите на двигателя (не и от товара му). Компресорите най-общо са 2 вида- центрофугни и винтови (roots).

Прието е, че центрофугните са за коне а винтовите - за въртящ момент. Разбира се това е много генерализирано, но идеята е че едните прават налягане при високи обороти (коне), другите при ниски (въртящ момент).

Винтов суперчарджър

Към тази група са компресори като PES, Eaton, Holley и др. Винтовия прави налягане със 2 огромни винта със едра резба които са зацепени един за друг. Ще го познаеш по това че една голяма кутия седи на двигателя отгоре.

Те се характеризират със това че правят налягане от много ниски обороти. Затова и са приложими при големи двигатели които не обичат да се въртят бързо. характеризират се със Х/У числа- примерно 7/32 - това значи че за всеки 7 оборота на коляновия вал, компресора прави 32 оборота. Така че като прочетете някъде "7/32 blower".. това е.. разбира се има разни съотношения...

Налягането се определя от това колко бързо се върти коляновия вал, типа на компресора и диаметъра на ролката през която е прекаран ремъка на двигателя. От там и един от популярните начини да вдигаш налягането на компресорите е със инсталиране на по-малка ролка която се върти по-бързо. Супер просто и ефикасно/евтино. Нямат лаг (нали винаги се въртят), не се занимават със горещи газове че да се нагряват, не запушват изходящите тръби.. всичко изглежда перфектно, но не е точно така

Те също имат своите термални проблеми. Всичко във компресора е голямо и се върти бавно. От там загряването е голямо. Ползват се радиатори (интеркоолер) точно както при турбото. Освен това имат един специфичен вой (вият като линейки). Друг проблем е сцеплението на ремъка- при по-големи налягания компресора е значителен товар на двигателя и ремъка може да почне да скача или да приплъзва. Затова при такива апликации се използват широки (по 5-10см.) ремъци със ребра (огромните ремъци дето ги виждате да се въртят отпред на драгстерите са точно това също така очевадно е че компресорите крадат коне от двигателя точно както климатика.

Центрофугален суперчарджър (centrifugal supercharger) (наричан още центробежен и центрифуген).

Центрофугните се използват при високооборотни мотори и прават налягане само при по-високи обороти- при това покачването на налягането е плавно- заедно със оборотите. Центрофугния компресор ще го познаеш по това че седи пред двигателя или отпред вдясно или ляво и прилича на голям алтернатор със тръби. Те са общо взето тихи и свирят само при високи обороти. Устройството им е просто- перка (като студената на турбото), но от другата страна вместо малка перка има колело със жлеб през които е прекаран един от ремъците на двигателя.

Има 2 основни групи - едните използват турбокомпресорни колела (работни колела, използвани в компресорите на турбокомпресорите), а другите използват собствен дизайн компресорни колела (постигащи по-високо налягане при по-ниска скорост/обороти).

Първите достигат до 100,000 об/мин (ASA, Rotrex), вторите обикновено работят до 60,000 (рядко повече).

Логиката е в това, че втората група (Vortech, Paxton Novi, Procharger) използват мултипликатори (повишаващи предавки), който не позволяват дълговечна работа при високи обороти и сответно използват модифицирани компресорни колела, който във възможния оборотен диапазон да постигат достатъчно налягане при заложения дебит. Тези компресорни колела обаче не винаги успяват да постигнат достатъчно високо КПД (adiabatic efficiency).

Първата група пък (ASA, Rotrex) понеже използват мултипликатори допускащи работа при по-високи обороти, си позволяват да ползват колела (impeller) директно взети от турбокомпресорната индустрия, които постигат малко по-висок КПД.

ASA използват високопрецизна планетарна зъбна предавка с предавателно чиско 15:1 и успяват да въртят до около 100,000 об/мин. Rotrex използват фрикционна планетарна предавка без зъби (traction drive) и на на-малкия модел постигат 201,500 об/мин (съгласно официалния press-release), а неофициално могат много повече.

Всъщност ограничението колко бързо може да се върти изходящия вал идва идва от 2 места - едното е самата предавка (мултипликатор), а другото е конструкцията на компресорното колело - при определени обороти то просто се разпада от силите, които му действат (центробежни и газови). За повечето стандартни сплави, които се ползват за компресорни колела, това става при да кажем 600 м/с периферна скорост (това прави различни обороти в зависимост от диаметъра на колелото).

Плюсове и минуси:

- Загубите от механичното задвижване са по-малки от тези при винтовите компресори , но пък са по-големи в сравнение с турбо-компресорите.

- Не създават бекпрешър и КПД-то им не зависи от скоростта и налягането на газовете, т.е. може да си сложиш почти каквито си искаш валове.

- Температурата на отработилите газове е малко по-ниска в сравнение с турбото.

-За разлика от винтовите и спиралните компресори , когато оборотите му са ниски , не пречи на нормалната аспирация на двигателя (също като турбо-компресорите)

-налягането е почти линейно свързано с оборотите.

- Удобно е като икономичен вариант за V-образни двигатели с добра атмосферна характеристика на въртящия момент в ниски и средни , защото си спестяваш сложни колектори и/или 2 турбини и аксесоарите покрай тях.

- Обикновено цената е почти два пъти по-висока от тази на аналогичен турбо-компресор.

- Мазането е различно. При някои е същото като при турбо-компресорите , с дребната разлика , че когато налягането на въздуха е по-голямо от това на маслото след рестриктора , се отваря един странен клапан , който разпрашава маслото в редуктора , а когато си иска пуска и по малко масло към охлюва. Други са със собствено мазане и не се нуждаят от свързване към маслените магистрали на двигателя.

-Уплътнителя на вторичния вал е едно от най- слабите им места. Намира се много по-трудно и е много скъп.

-Налягането е почти линейно свързано с оборотите, в някои случи това е плюс , но няма как да направи примерно 1 бар на 3000 оборота и да е толкова до 7000.

- ATT (Antonov Automatic Transmissions) и Rotrex, която представлява съчетание от стандартен механичен центробежен компресор (Rotrex) и добавка към него, представляваща 2-стъпална автоматична кутия с хистерезис по обороти на превключването не предавките във възходящ и низходящ ред. Първата скорост е 1,4:1 а втората е 1:1.Точката на превключване обикновено е около 4000 об/мин нагоре и по-ниско надолу. Откакто е сътворен този продукт едва ли са продадени повече от 10 броя, така че реално е трудно да се каже, че такъв продукт е на разположение в момента.

Относно регулирането на центробежните компрсори в посока по-високо налягане на ниски обороти най-често прилаганото решение е рестриктор (бленда) на входа - ремъчните шайби се подбират така, че на максимални обороти на двигателя компресорът също да достига максимални обороти, а налягането се ограничава с въпросния рестриктор. По този начин, в зависимост откомпресора, е възможно например да се получи така, че примерно на 5000 об/мин налягането да е по-високо отколкото на 6000 об/мин.

За да "работи" обаче тази схема, максималните обороти на компресора трябва да са доста високи... което за съжаление не се отнася за всички от тях.

Недостатъкът на тази схема е много голям - заради рестриктора мощността, която консумира компресора може да достигне 2 и повече пъти мощността, която той би консумирал ако няма рестриктор при същото налягане на максимални обороти на коляновия вал. Т.е. ако при 0,6 бара на 5700 би консумирал 35 киловата, с рестриктор може да достигне 70 киловата ако налягането на 5700 е пак 0,6 бара. Затова и всички схеми на регулиране, различни от промяна на обортите, по принцип се избягват при центробежните компресори.

За да може да се регулира чрез байпасиране на вече сгъстения въздух, клапанът трябва да бъде с изключително бързодействие, инак налягането не може да се поддържа стабилно, тъй като поради спецификата на центробежния компресор като тип компресор (видно на т.нар. flow map) и особено по падащия клон от скоростните линии, дори малко количество изпуснат въздух предизвиква голям спад на налягането => оттам регулирането трябва да е с хирургическа прецизност. Аз поне до момента не знам за такава система в експлоатация, за сметка на много такива с рестриктори.

В последно време все по-голямо внимание се обръща на електрическите суперчарджъри.

При тях всичко изглежда перфектно. Оборотите, от там и налягането може да се регулира безпроблемно във всеки работен диапазон на двигателя. Може да се монтира където има място или където е най- удобно. Може да се вкючва само когато е необходимо. Да, но все още нещата са само на проекти. Има някой, друг реализиран проект но са с прекалено голяма консумация на ток и се нуждаят от отделни акомулатори.

http://www.modularfords.com/forums/attachm...mp;d=1204384985

Разбира се има и доста спекулативни продукти, с дръзки реклами но с нулев ефект от тях или дори с отрицателен такъв като:

Редактирано 25 Септември 2010 от kapitango

[PESHO OT MARS]

Много добро писание. евала колега сега като се появи поредната тема за вентилаторче от компютър ще можем само да дадем този линк.

Отделно на това аз лично много харесвам звука от винтовия компресор.

[mitsubishi galant]

Еххх , Сумиста как ни беше зарибил с едни китове , които така и не се разбра какво стана с тях...

[S8_TDI Vasko]

На АВС мотора ще му пасне един вентилатор, както и на 2.8 и двата модела!

[mitsubishi galant]

Имаше една темичка по въпроса, ...та там се споменаваше , че нещо при 2.6 били по-трудни нещата...А за 2.8 си има направо готови китове. Скоро много дълго се двоумях за един за 2000$, втора ръка. Не знам да съжалявам ли , че някой ме изпревари и го отнесе...При всички положения , мисля трябва да се тръгне с ъпгрейт на двигател...

НЕ знам , точно, гледам колегата Жоро се е интересувал доста подробно и в детайли от нещата. Мисля ,че той може да обясни малко по-подробно, кое е възможно...

Браво за темата !

[kapitango]

За тези, които искат да се запознаят по-подробно със Суперчарджърите може да си изтеглят книгата Street Supercharging

Сканирана е и може да я сваляте от тук:

http://bumer-bg.com/supercharger/sup124.PDF

[nmm]

Жоро, СТРАХОТНА ТЕМА !!!

Направо е за златен

[Митака]

Полезно! Каква е Разликата Между Supercharger и Turbo

[kapitango]

Да обърнем внимание и на един малко по- различен като принцип на действие суперчарджър вграждан в двигателите на VW и по специално в G60 и G40. Става въпрос за G-Lader .

Със стандартната шайба, която е вгражда от VW достига 0.8 bars (11.6 psi) налягане.

Ето тук две клипчета с начина на действие:

Интересното е, че този вид помпа е измислен далечната 1905 год. от французина Леон Крюкс. Характеризира се като високоефективна и с много ниски нива на шум.

Този компресор не се налага и в последствие бива спрян от производство като суперчарджър от VW.

Редактирано 18 Октомври 2010 от kapitango

[mitsubishi galant]

Центрофугалните ли ще са с по-голямо КПД и по-малки загуби във високи ?

[kapitango]

Лично мое мнение е, че центрофугалните са по-добри за лека кола. Доста по-компактни са, а пък и звука им е по-приятен.

Не съм имал възможност до сега да пробвам суперчарджър, мнението ми е базирано на информацията прочетена и видяна в мрежата.

Много трудно се намират втора ръка центрофугалните компресори. Аз лично си търся такъв. В И-бей съм виждал да се продават два пъти но се продадоха на цена над 1000 паунда.

Редактирано 7 Ноември 2010 от kapitango

[mitsubishi galant]

Kато звук, размери и удобсто при монтажа е ясно че е така. Нямаш нужда от колектори както прии винтовия, ако искаш да го монтираш между главите, но и цената им е по-висока...Най-важното обаче, а именно като КПД как са не ми е ясно, т.е. дали крадат повече или по-малко от к.с. на колата спрямо винтовите при еднакво налягане.... Иначе перфектната комбинация би била нещо такова...

Редактирано 7 Ноември 2010 от mitsubishi galant

[mitsubishi galant]

Ето и един чарджър ъпгрейт правен в БГ...

http://audibg.com/forum/index.php?showtopi...арджър&st=0

[Tani]

Еххх , Сумиста как ни беше зарибил с едни китове , които така и не се разбра какво стана с тях...

2 хиии лева ли бяха?

[mitsubishi galant]

Има ли значение, след като не съществуват ? Да знаеш някой с коНпресор от неговите ? Аз не ! А Ти шестака ли караш още ? Гледам рядко влизаш из форума, да не си сменил колата ?

[PESHO OT MARS]

Според вас може ли да се намери G-Lader на прилична цена нов. И дали ще захрани 2.0 литров мотор да кажем при 0.4-0.5 холд?

Идеята е да не се разрежда мотора който е атмосферен и да подобри работата на ниски и средни обороти.

Или да се захващам да гледам таблиците.

[mitsubishi galant]

ТЕ втора ръка са на неприлични цени, ти питаш за нов. Понеже бях намерил едно Корадо Г60 с пръснат компресор и се интересувах за цени...В евау са по 500 евро, в БГ са по 600 лв ако намериш читав изобщо...Не е като да не се чупят, а това е защото никой не ги поддържа . На 50 000км се сменя ремъка вътре, лагери и т.н. , а и те са цифра... Изобщо е сложна работа тази , където си я намислил...или е свързана със суми, които правят начинанието безмислено.

[PESHO OT MARS]

О.к. аз затова си питам мисля обосновано.

Няма да се случи това което си мисля но здраве да е и 133 к.с. не са толкова малко за спокоен шофьор...

[Oyama]

Чарджър е безмислено ако не е на някакъв голем мотор, въпреки че дори американците почнаха да слагат турбини на баш драгстерите с добри резултати. Иначе похвално за добре написаната тема.

[mitsubishi galant]

Малко литература по въпроса !

Street Supercharging - насоки и информация за монтиране

[Marcus Aurelius]

Книгата Supercharged! by Corky Bell

Огромни благодарности на SinisteR за предоставянето й!

[kapitango]

Ето един работещ електрически суперчарджър. Има, графики и друга детайлна информация.

Сега остава да добавят към комплекта и алтернатор, който се развърта от изгорелите газове и всичко ще е супер

VTES electric supercharger