Máy thổi khí. Là gì
nội dung
Trong quá trình sản xuất ô tô, các kỹ sư không chỉ nghĩ đến việc giới thiệu công nghệ tiên tiến, vẻ ngoài hiện đại và sự an toàn hạng nhất. Ngày nay, động cơ đốt trong ô tô đang cố gắng làm ít hơn và hiệu quả hơn. Sự ra đời của bộ siêu nạp cơ học là một trong những cách đó - để “vắt kiệt” tối đa, ngay cả từ động cơ 3 xi-lanh nhỏ.
Máy nén cơ học là gì, nó được bố trí và hoạt động như thế nào, ưu điểm và nhược điểm của nó là gì - hãy nói về điều này sau.
Bộ tăng áp cơ học là gì
Máy thổi khí là một thiết bị cung cấp không khí cưỡng bức dưới áp suất cao để tăng khối lượng của hỗn hợp nhiên liệu-không khí. Máy nén được dẫn động bằng chuyển động quay của puli trục khuỷu, như một quy luật, thiết bị được truyền thông qua một dây đai. Nén khí cưỡng bức sử dụng bộ tăng áp cơ khí cung cấp thêm 30-50% công suất định mức (không có máy nén).
Cách hoạt động của điều áp cơ học
Bất kể kiểu thiết kế nào, tất cả các máy thổi khí đều được thiết kế để nén khí. Máy nén biến tần bắt đầu chạy ngay khi động cơ khởi động. Trục khuỷu, thông qua một ròng rọc, truyền mô-men xoắn đến máy nén, và đến lượt nó, bằng cách quay các cánh quạt hoặc rôto, sẽ nén không khí nạp, đưa nó vào xi lanh động cơ một cách cưỡng bức. Nhân tiện, tốc độ hoạt động của máy nén cao hơn nhiều lần so với tốc độ của trục khuỷu động cơ đốt trong. Áp suất tạo ra bởi máy nén có thể là bên trong (được tạo ra trong chính bộ phận) và bên ngoài (áp suất được tạo ra trong đường xả).
Thiết bị điều áp cơ học
Một hệ thống truyền động quạt gió tiêu chuẩn bao gồm các yếu tố sau:
- trực tiếp máy nén;
- van tiết lưu;
- van rẽ nhánh với van điều tiết;
- bộ lọc khí;
- cảm biến áp suất;
- một cảm biến nhiệt độ không khí đường ống nạp và một cảm biến áp suất tuyệt đối.
Nhân tiện, đối với các máy nén có áp suất vận hành không vượt quá 0,5 bar, không cần lắp đặt bộ làm mát liên động - chỉ cần cải thiện hệ thống làm mát tiêu chuẩn và cung cấp đầu vào lạnh trong thiết kế là đủ.
Máy thổi khí được điều khiển bởi vị trí bướm ga. Khi động cơ chạy không tải, có khả năng xảy ra hiện tượng quá áp trong hệ thống nạp, điều này sẽ sớm dẫn đến sự cố máy nén, vì vậy ở đây cần cung cấp một van ngắt. Một phần không khí này chảy trở lại máy nén.
Nếu hệ thống được trang bị bộ làm mát trung gian, thì mức độ nén khí sẽ cao hơn do nhiệt độ của nó giảm 10-15 độ. Nhiệt độ khí nạp càng thấp thì quá trình cháy diễn ra càng tốt, hiện tượng kích nổ được loại trừ, động cơ sẽ hoạt động ổn định hơn.
Các loại truyền động điều áp cơ học
Trong nhiều thập kỷ sử dụng máy nén khí, các nhà sản xuất ô tô đã sử dụng nhiều kiểu truyền động khác nhau, cụ thể là:
- truyền động trực tiếp - trực tiếp từ khớp nối cứng với mặt bích trục khuỷu;
- thắt lưng. Loại phổ biến nhất. Có thể sử dụng thắt lưng chắc chắn, thắt lưng trơn và thắt lưng có gân. Bộ truyền động được ghi nhận với sự mòn đai nhanh chóng, cũng như khả năng bị trượt, đặc biệt là trên động cơ nguội;
- xích - tương tự như dây đai, nhưng có nhược điểm là tăng tiếng ồn;
- thiết bị - cũng có tiếng ồn quá mức và kích thước lớn của cấu trúc.
Các loại máy nén khí
Mỗi loại máy thổi có một đặc tính hiệu suất riêng và có ba loại trong số đó:
- máy nén ly tâm. Loại phổ biến nhất, trông rất giống với bộ tăng áp khí xả (con ốc). Nó sử dụng một bánh công tác, tốc độ quay đạt 60 vòng / phút. Không khí đi vào phần trung tâm của máy nén ở tốc độ cao và áp suất thấp, và ở đầu ra, hình ảnh bị đảo ngược - không khí được cung cấp cho các xi lanh ở áp suất cao nhưng ở tốc độ thấp. Trên những chiếc xe hơi hiện đại, loại bộ tăng áp này được sử dụng cùng với bộ tăng áp để tránh độ trễ của bộ tăng áp. Ở tốc độ thấp và điều kiện nhất thời, “ốc sên” truyền động sẽ cung cấp khí nén ổn định;
- Đinh ốc. Các yếu tố cấu trúc chính là hai vít hình nón (ốc vít) được lắp đặt song song. Không khí đi vào máy nén, đầu tiên đi qua phần rộng, sau đó nó được nén do chuyển động quay của hai vít quay vào trong. Chúng chủ yếu được lắp đặt trên những chiếc xe đắt tiền và giá của một chiếc máy nén như vậy là đáng kể - sự phức tạp của thiết kế và hiệu quả ảnh hưởng;
- cam (Rễ). Đây là một trong những bộ tăng áp cơ học đầu tiên được lắp đặt trên động cơ ô tô. Rễ là một cặp rôto có tiết diện phức tạp. Trong quá trình hoạt động, không khí di chuyển giữa các cam và thành vỏ, do đó nén lại. Nhược điểm chính là hình thành áp suất dư, do đó, thiết kế cung cấp một ly hợp điện từ để điều khiển máy nén, hoặc một van rẽ nhánh.
Máy nén khí có thể được tìm thấy trên xe hơi của các nhà sản xuất nổi tiếng: Audi, Mercedes-Benz, Cadillac và các hãng khác. Chúng được lắp đặt trên các động cơ khối lượng lớn, hoặc trong một chiếc ô tô nhỏ song song với một tuabin chạy bằng năng lượng khí.
Ưu nhược điểm của mạch tăng áp cơ học
Đối với những nhược điểm:
- điều khiển máy nén bằng cách truyền động từ trục khuỷu, do đó bộ tăng áp lấy đi một phần công suất, mặc dù nó đã bù đắp thành công;
- độ ồn cao, đặc biệt là ở tốc độ trung bình và cao;
- ở áp suất danh định trên 5 bar phải thay đổi thiết kế của động cơ (lắp các piston mạnh với các thanh nối, giảm tỷ số nén bằng cách lắp miếng đệm dày đầu xi lanh, lắp bộ làm mát liên động);
- chất lượng kém của máy nén ly tâm không đạt tiêu chuẩn.
Trên những công trạng:
- mô-men xoắn ổn định đã có từ không tải;
- khả năng vận hành xe mà không cần tốc độ động cơ trên mức trung bình;
- công việc ổn định ở tốc độ cao;
- so với máy tăng áp, máy thổi rẻ hơn và dễ bảo trì hơn, và không cần thiết kế lại hệ thống dầu để cung cấp dầu cho máy nén.
Câu hỏi và trả lời:
Máy thổi khí hoạt động như thế nào? Vỏ quạt gió có bộ khuếch tán. Khi cánh quạt quay, không khí được hút vào và hướng về bộ khuếch tán. Từ đó, nó đi vào khoang tiêu thụ không khí này.
Máy thổi khí dùng để làm gì và hoạt động như thế nào? Bộ phận cơ học này nén khí mà không làm mát nó. Tùy thuộc vào loại quạt gió (thiết kế của cơ cấu thu khí), nó có thể tạo ra áp suất khí trên 15 kPa.
Có những loại máy thổi nào? Máy thổi phổ biến nhất là ly tâm. Ngoài ra còn có trục vít, cam và piston quay. Mỗi người trong số họ đều có những đặc điểm riêng về công việc và áp lực sinh ra.
