メカニカルブロワー。 何ですか
自動車製造の過程で、エンジニアは最先端技術の導入、モダンな外観、一流の安全性だけを考えているわけではありません。 今日、自動車の内燃エンジンは、効率を上げて効率を上げようとしています。 機械式スーパーチャージャーの導入は、小さな 3 気筒エンジンからでも最大限に「絞り出す」方法の XNUMX つです。
機械式コンプレッサーとは何ですか、それがどのように配置され機能するか、その長所と短所は何ですか - これについては後で話しましょう。
機械式過給機とは
メカニカルブロワーは、高圧下で強制的に空気を供給し、燃料と空気の混合物の質量を増加させる装置です。 コンプレッサーはクランクシャフトプーリーの回転によって駆動され、原則として、デバイスはベルトを介して伝達されます。 機械式ターボチャージャーを使用した強制空気圧縮により、定格出力の30〜50％が追加で提供されます（コンプレッサーなし）。
機械的加圧の動作原理
設計の種類に関係なく、すべてのブロワーは空気を圧縮するように設計されています。 ドライブコンプレッサーは、モーターが始動するとすぐに作動を開始します。 クランクシャフトは、プーリーを介してコンプレッサーにトルクを伝達し、次にブレードまたはローターを回転させることにより、吸入空気を圧縮し、エンジンシリンダーに強制的に供給します。 ちなみに、コンプレッサーの動作速度は、内燃焼エンジンのクランクシャフトの速度の何倍もあります。 コンプレッサーによって生成される圧力は、内部（ユニット自体で作成）と外部（排出ラインで作成）のどちらでもかまいません。
機械的加圧装置
標準のブロワー駆動システムは、次の要素で構成されています。
- 直接コンプレッサー;
- スロットルバルブ;
- ダンパー付きバイパスバルブ;
- エア・フィルター;
- 圧力計;
- 吸気マニホールド空気温度センサー、および絶対圧力センサー。
ちなみに、動作圧力が0,5バールを超えないコンプレッサーの場合、インタークーラーを取り付ける必要はありません。標準の冷却システムを改善し、設計にコールドインレットを設けるだけで十分です。
送風機はスロットル位置によって制御されます。 エンジンがアイドリングしているときは、吸気系に過圧がかかり、すぐにコンプレッサーの故障につながる可能性があるため、ここにバイパスダンパーを設置しています。 この空気の一部はコンプレッサーに逆流します。
システムにインタークーラーが装備されている場合、温度が10〜15度低下するため、空気圧縮の程度が高くなります。 吸気温度が低いほど、燃焼プロセスが良好になり、デトネーションの発生が排除され、エンジンはより安定して動作します。
機械式加圧ドライブタイプ
機械式コンプレッサーを使用して数十年にわたって、自動車メーカーはさまざまなタイプのドライブを使用してきました。
- ダイレクトドライブ - クランクシャフトフランジとの剛性係合から直接。
- ベルト。 最も一般的なタイプ。 コグベルト、スムースベルト、リブベルトが使用できます。 ドライブは、特に冷えたエンジンで、急速なベルトの摩耗、および滑りの可能性で注目されます。
- チェーン - ベルトに似ていますが、騒音が大きくなるという欠点があります。
- ギア - 過度の騒音と構造の大きな寸法もあります。
機械式コンプレッサーの種類
ブロワーのタイプにはそれぞれ個別の性能特性があり、次のXNUMXつのタイプがあります。
- 遠心圧縮機。 最も一般的なタイプで、排気ガスのターボチャージャー (カタツムリ) によく似ています。 回転速度が60 rpmに達するインペラーを使用しています。 空気は高速かつ低圧でコンプレッサーの中央部に入り、出口では状況が逆転します。空気は高圧でシリンダーに供給されますが、低速で供給されます。 現代の車では、このタイプのスーパーチャージャーがターボチャージャーと一緒に使用され、ターボラグを回避しています。 低速および過渡状態では、ドライブ「カタツムリ」が圧縮空気を安定して供給します。
- スクリュー。 主な構造要素は、平行に取り付けられたXNUMXつの円錐ネジ（ネジ）です。 コンプレッサーに入る空気は、最初に広い部分を通過し、次に内側に回転するXNUMXつのネジの回転により圧縮されます。 それらは主に高価な車に取り付けられており、そのようなコンプレッサー自体の価格はかなり高くなります-設計の複雑さと効率が影響します。
- カム（ルーツ）。 これは、自動車エンジンに搭載された最初の機械式過給機のXNUMXつです。 根は、複雑なプロファイルセクションを持つ一対のローターです。 動作中、空気はカムとハウジングの壁の間を移動し、それによって圧縮されます。 主な欠点は、過度の加圧が発生することです。したがって、この設計では、コンプレッサーを制御するための電磁クラッチ、またはバイパスバルブが提供されます。
機械式コンプレッサーは、アウディ、メルセデスベンツ、キャデラックなどの有名メーカーの機械に搭載されています。 それらは、大容量モーター、またはガスエネルギーを動力源とするタービンと並行して小型車に取り付けられます。
機械式過給機回路の長所と短所
不利な点について：
- クランクシャフトからの駆動によってコンプレッサーを駆動することにより、スーパーチャージャーは電力の一部を奪いますが、それをうまく補償します。
- 特に中高速での高ノイズレベル。
- 公称圧力が5バールを超える場合は、エンジンの設計を変更する必要があります（接続ロッド付きの強力なピストンを取り付け、厚いシリンダーヘッドガスケットを取り付けて圧縮率を下げ、インタークーラーを取り付けます）。
- 非標準の遠心圧縮機の品質が悪い。
本案：
- アイドル状態からすでに安定したトルク。
- 平均以上のエンジン速度を得る必要なしに車を操作する能力;
- 高速での安定した作業。
- ターボチャージャーと比較して、ブロワーは安価で保守が容易であり、コンプレッサーにオイルを供給するためにオイルシステムを再設計する必要はありません。
質問と回答：
機械式ブロワーはどのように機能しますか？ ブロワーハウジングにはディフューザーがあります。 インペラが回転すると、空気が吸い込まれ、ディフューザーに向けられます。 そこから、この空気を消費する空洞に入ります。
機械式ブロワーは何を目的としており、どのように機能しますか？ この機械ユニットは、ガスを冷却せずに圧縮します。 ブロワーのタイプ（ガス収集メカニズムの設計）によっては、15kPaを超えるガス圧を生成することができます。
どんな送風機がありますか？ 最も一般的なブロワーは遠心力です。 スクリュー、カム、ロータリーピストンもあります。 それらのそれぞれは、仕事の独自の特性と生成された圧力を持っています。
