Мотор – компрессор. Назначение. Расположение. Основные технические характеристики. Двигатель компрессора
Что такое компрессор? Роль компрессора в работе двигателя автотомобиля
Компрессором называют любое приспособление, которое предназначено для сжатия и подачи воздуха, а также других газов под давлением. Где используется это устройство?
Автомобильные инженеры, создатели гоночных авто и просто любители скорости все время работают над увеличением мощности двигателей. Одним из способов ее увеличения есть строительство мотора большого внутреннего объема, но большие двигатели много весят и кроме того затраты на их производство и содержание очень высоки.
Фото. ProCharger D1SC – центробежный компрессор
Второй способ увеличения интенсивности двигателя — это создание агрегата стандартного размера, но более эффективного в использовании. Более эффективной отдачи можно добиться при нагнетании большего объема воздуха в камеру сгорания, которое позволяет подать в цилиндр больше топлива, а значит достичь большей мощности за счет высокого давления и соответственно сильного выброса газа. Именно компрессор, который также называют нагнетателем, позволяет усилить подачу воздуха и увеличить мощность двигателя.
Кроме компрессора существует еще турбокомпрессор. Отличия между этими двумя устройствами состоят в способе извлечения энергии. Обычный компрессор приводится в действие энергией, которая передается от коленчатого вала мотора через ременный или цепной привод механическим путем. Что касается турбокомпрессора, то она работает благодаря сжатому потоку выхлопных газов, вращающих турбину.
Как работает компрессор
Для того чтобы понять как работает данный механизм, рассмотрим схему работы обычного четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. С движением вниз поршня создается разрежение воздуха, который под действием атмосферного давления поступает в камеру сгорания. После поступления воздуха в двигатель он объединяется с топливной смесью и создает заряд, который можно трансформировать в полезную кинетическую энергию в результате горения. Горение создает свеча зажигания. Как только происходит реакция окисления топлива, выбрасывается большой объем энергии. Сила этого взрыва приводит в движение поршень, а сила этого движения поступает на колеса, заставляя их вращаться.
Более плотный поток топливно-воздушной смеси в заряд будет создавать более сильные взрывы. Но стоит понимать, что для сжигания конкретного количества топлива требуется определенное количество кислорода. Правильным считается соотношение: 14 частей воздуха к 1 части атмосферного воздуха. Эта пропорция имеет очень большое значение для эффективной работы силового агрегата автомобиля и выражает собой правило: «для того чтобы сжечь больше топлива нужно подать больше воздуха».
В этом и состоит работа компрессора. Он сжимает воздух на входе в двигатель, позволяя наполнять двигатель большому его количеству и создавать повышение давления. Вместе с этим в двигатель может поступать большее количество топлива, вызывая увеличение мощности. В среднем компрессор прибавляет 46% мощности и 31% крутящего момента.
Механический нагнетатель запускается с помощью приводного ремня, обернутого вокруг шкива, который подключен к ведущей шестерне. Ведущая шестерня привод в движение шестерню нагнетателя. Ротор компрессора впускает воздух, сжимает его и вбрасывает во впускной коллектор. Скорость вращения компрессора составляет 50 — 60 тысяч оборотов в минуту. В результате нагнетатель увеличивает подачу воздуха в двигатель машины примерно на 50%.
Так как горячий воздух сжимается, он теряет свою плотность и не может сильно расшириться во время взрыва. В этом случае он не может отдать столько же энергии, сколько производится при возгорании свечой зажигания более прохладной топливно-воздушной смеси. Можно сделать вывод, что для того чтобы нагнетатель работал с максимальной отдачей сжатый воздух на выходе из устройства должен быть охлажден. Процессом охлаждения воздуха занимается интеркулер. Горячий воздух охлаждается в трубках интеркулера с помощью холодного воздуха или холодной жидкости, в зависимости от вида механизма. Снижение температуры воздуха, увеличивая его плотность, делает сильнее заряд, который поступает в камеру сгорания.
Виды компрессоров
Компрессоры бывают трех видов: двухвинтовые, роторные и центробежные. Основное отличие между ними состоит в способе подачи воздуха во впускной коллектор автомобильного двигателя.
Двухвинтовой компрессор
Двухвинтовый нагнетатель состоит из двух роторов, внутри которых циркулирует воздух. Эта конструкция создает много шума в виде свиста сжатого воздуха, который приглушают специальными методами шумоизоляции двигателя.
Фото. Двухвинтовой компрессор
Роторный компрессор
Роторный нагнетатель расположен, как правило, в верхней части автомобильного двигателя и состоит из вращающихся кулачковых валов, которые перемещают атмосферный воздух во впускной коллектор. Он имеет большой вес и значительно утяжеляет вес транспортного средства. Кроме того, воздушный поток в данном виде компрессора имеет прерывистую структуру, что делает его наименее эффективным по сравнению с другими видами компрессоров.
Фото. Роторный компрессор
Центробежный компрессор
Центробежный нагнетатель — наиболее эффективен для принудительного повышения давления внутри двигателя машины. Он представляет собой крыльчатку, вращающуюся с огромной силой и нагнетающую воздух в небольшой корпус компрессора. Центробежная сила выталкивает воздух к краю крыльчатки, заставляя его с огромной скоростью покидать ее полость. Маленькие лопатки, расположенные вокруг крыльчатки преобразуют высокоскоростной поток воздуха с низким давлением в низкоскоростной поток с высоким давлением.
Фото. Центробежный компрессор
Достоинства компрессора
Основным достоинством компрессора является, естественно, увеличение мощности двигателя транспортного средства. Эксперты считают механические нагнетатели несколько лучше турбированных, потому что двигатели, оборудованные ими, не имеют задержки реакции в ответ на нажатие водителем педали газа, потому что механические компрессоры приводятся в движение непосредственно от коленчатого вала двигателя. Турбокомпрессоры в свою очередь подвержены отставанию, так как выхлопные газы набирают скорость нужную для раскручивания турбин лишь после истечения некоторого времени.
Недостатки двигателей
Так как компрессор запускается с помощью коленчатого вала мотора, это немного уменьшает мощность силового агрегата. Компрессор увеличивает нагрузку двигателя, поэтому последний должен быть крепким настолько, чтобы выдерживать сильные взрывы в камере сгорания. Современные автопроизводители учитывают это условие и создают более сильные узлы для моторов, предназначенных для работы в паре с компрессором, что повышает стоимость автомобиля, а также стоимость его технического обслуживания.
В целом нагнетатели — это наиболее эффективный способ добавить двигателю транспортного средства лошадиных сил или мощности другими словами. Компрессор может добавить от 50 до 100% мощности, поэтому его часто устанавливают на свои авто гонщики и приверженцы высокоскоростной езды.
qvarto.ru
Электрооборудование мотор-компрессоров. Двигатели ДХ и ФГ. :: АвтоМотоГараж
Поводом к написанию этой статьи послужил один комментарий с вопросом и попавший ко мне неисправный агрегат от холодильника. Коментарий: После 10-15 секунд работы двигатель отключается,что может стать причиной?
Во времена СССР в производстве холодильников в основном использовались два типа мотор-компрессоров: ДХ и ФГ-0,100 (LS-08B). Зарубежные типы компрессоров здесь не рассматриваю, так как они не часто попадают в руки к самодельщикам. Ниже рассмотрим мотор-компрессор со стороны электротехники. Но сперва вкратце об устройстве компрессоров ДХ и ФГ и их отличиях.
Мотор-компрессоры ДХ и ФГ-0,100 различаются по подвеске. ДХ компрессор и двигатель закреплены жесткое кожухе, подвешенном на раме с пружинами. Компрессор и двигатель мотор-компрессора ФГ-0,100 подвешены на пружинах внутри кожуха, а кожух жестко закреплен на раме. По внутренней конструкции компрессорные установки тоже имеются различия.
Мотор-компрессор ДХ.
Дополнительные фото и чертежи можно посмотреть тут: Мини - компрессор из холодильника (теория).
Компрессор поршневой, одноцилиндровый, с вертикально расположенной осью цилиндра. Возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре осуществляется при помощи кривошипно-шатунного механизма. Смазка трущихся частей принудительная при помощи масляного насоса ротационного типа. Компрессор приводится в действие электродвигателем типа ДХМ. Двигатель однофазный, асинхронный переменного тока для работы от сети напряжением 220 или 127 В 50 Гц. Номинальная частота вращения ротора 1500 об/мин. Ротор напрессован непосредственно на коренной шейке коленчатого вала, статор закреплен в кожухе мотор-компрессора. Герметичные проходные контакты, через которые осуществляется электропитание двигателя, впаяны в одну из крышек кожура. Кожух мотор-компрессора ДХ цилиндрической формы состоит из трубы, закрытой с торцов наглухо приваренными к ней крышками. Подвеска кожуха мотор-компрессора пружинная.
Мотор-компрессор ФГ-1,100 (LS-08B). Дополнительные фото можно посмотреть тут: Устройство компрессора ФГ-0,100.
Компрессор поршневой, одноцилиндровый, с горизонтально расположенной осью цилиндра. Поршень перемещается в цилиндре при помощи кулисного механизма. Смазка трущихся частей осуществляется под действием центробежной силы через наклонно просверленное отверстие в нижнем торце коренной шейки вала. Двигатель компрессора однофазный, асинхронный переменного тока, для работы от сети напряжением 220 В. Номинальная частота вращения ротора 3000 об/мин. Статор закреплен на корпусе компрессора, который опирается на три пружины, симметрично расположенные в кожухе по окружности. Кожух мотор-компрессора ФГ-0,100 имеет форму горшка, закрытого приваренной крышкой. Три штампованные площадки на крышке, расположенные над опорами мотор-компрессора, ограничивают его перемещение внутри кожуха и препятствуют соскакиванию мотор-компрессора с пружин подвески.
Мотор-компрессор ФГ-0,100 (LS-08B) выгодно отличается от мотор-компрессора ДХ меньшим уровнем шума при работе, а также своей компактностью. Первому благоприятствует внутренняя подвеска, второму - применение высокооборотного двигателя.
Электродвигатель компрессора.
Статор является неподвижной частью двигателя. Он состоит из отдельных листов электротехнической стали, собранных в пакет. Вырезы, имеющиеся на внутреннем диаметре листа, необходимы для укладки обмоток. Обмоток две — рабочая и пусковая. Пусковая обмотка рассчитана на кратковременное включение лишь при запуске двигателя. Для повышения сопротивления ее выполняют из провода меньшего сечения, чем рабочую.
Для обмоток применяют провод марки ПЭВ-2 с высокопрочной лаковой (випифлекс) изоляцией, не растворяющейся под действием фреона и масла. Пропитывание обмоток лаками не допускается во избежание их растворения фреоном, а также отслаивания лака.
Витки обмоток в секциях скрепляют льняными нитками. Одни из концов рабочей и пусковой обмоток соединяют. Таким образом, обмотки имеют три выводных конца — рабочий, пусковой и общий конец обеих обмоток.
Для выводных проводников используют многожильные провода в хлопчатобумажном чулке с вплетенной цветной ниткой для отличия концов обмоток.
Пускозащитное реле
Обычно пусковое и защитное реле совмещено в одном корпусе. Пусковые реле электромагнитные, с соленоидными катушками, которые включены в цепь рабочей обмотки двигателя. В нормальном состоянии контакты пускового реле разомкнуты и замыкаются в зависимости от перемещения сердечника в магнитном поле катушки. Защитные реле токовые, с нагревательными элементами и биметаллическими пластинками, деформирующимися от нагрева током и воздействующими на контакты. Контакты защитного реле размыкающие.
Пусковое реле работает следующим образом. При включении холодильного агрегата в сеть по рабочей обмотке двигателя и катушке пускового реле, а также через замкнутую цепь защитного реле проходит большой ток короткого замыкания (ротор неподвижен). В результате возникающего магнитного поля якорь втягивается в катушку соленоида и через пружинку увлекает стержень вместе с планкой контактов, которые замыкаются с контактами. При замыкании контактов включается пусковая обмотка двигателя, в результате чего начинается разгон ротора. При вращающемся роторе ток снижается, напряженность магнитного поля катушки слабеет, якорь опускается своей массой и контакты размыкаются. Двигатель работает с включенной в сеть рабочей обмоткой.
Принципиальное устройство и схема включения пускового реле:
1 – соленоидная катушка: 2 - якорь; 3 - подвижные контакты; 4 - неподвижные контакты; 5 - стержень; 6 – пружина; РО – рабочая обмотка; ПО - пусковая обмотка; ПР - пусковое реле
Работа защитного реле заключается в следующем. При включении холодильника в сеть, когда ротор двигателя еще неподвижен, по замкнутой цепи защитного реле через нагревательный элемент и биметаллическую пластинку проходит большой ток короткого замыкания. При нормальном запуске двигателя и быстром разгоне ротора биметаллическая пластинка не успевает нагреться настолько, чтобы ее изгиб привел к размыканию контактов. Цепь защитного реле остается также замкнутой и при нормальном рабочем токе. Однако в случае повышения тока нагрев биметаллической пластинки приведет к размыканию контактов и отключению двигателя от сети.
Принципиальное устройство и схема включения защитного реле:
1 - нагревательный элемент; 2 - биметаллическая пластина; 3 - подвижный контакт; 4 - неподвижный контакт; РО — рабочая обмотка; ПО — пусковая обмотка; ЗР — защитное реле
Пускозащитное реле РТК-Х применяется для мотор-компрессоров с двигателями ДХМ-5 (220 В). По своим токовым характеристикам реле РТК-Х, взаимозаменяемо с реле РТП-1 для тех же двигателей. Оно монтируется на проходных контактах компрессорной установки. Пусковое реле РТХ-Х отличается от реле РТП-1 наличием двойного разрыва контактов, расположением контактов над соленоидной катушкой, а также меньшей массой сердечника, что способствует его бесшумному перемещению при размыкании контактов. Устройство защитного реле РТК-Х на 220 В отличается наличием дополнительного нагревательного элемента, благодаря чему улучшена защита пусковой обмотки двигателя и мотора в целом.
Устройство и схема включения пускозащитного реле РТК-Х: 1 - соленоидная катушка; 2 - якорь; 3 - стержень, 4 - планка подвижных контактов пускового реле; 5 - подвижные контакты; 6 - пружин а; 7 - неподвижные контакты пускового реле; 8 - нагревательный элемент цепи пусковой обмотки; 9 - нагревательный элемент цепи рабочей обмотки; 10 - подвижный контакт защитного реле; 11 - неподвижный контакт защитного реле; 12 - биметаллическая пластинка; 13 - упор контактодержателя; 14 – контактодержатель
Ниже фотографии реле РТК-Х выпуска времён СССР и Россия (чёрный и белый соответственно).
Далее фотографии реле РТП-1:
Определение выводных концов обмоток
Расположение проходных контактов на кожухе и присоединение к ним выводных концов рабочей и пусковой обмоток у разных мотор-компрессоров разное.
Присоединение выводных концов обмоток можно определить при помощи тестера (или батареи 3336Л и лампочки на 4,5 В). Выводные концы обмоток определяют включением какого-либо из перечисленных приборов попеременно между каждой парой проходных контактов. При этом стрелка прибора будет отклоняться по-разному, в зависимости от сопротивления обмотки, включенной между конкретной парой контактов. При проверке выводных концов лампочкой, будет заметна разница по ее яркости.
Практическая часть. Необходимо демонтировать реле. Нарисовать схему расположения контактов на корпусе агрегата и обозначить каждый контакт условным порядковым номером. Далее проверить попеременно каждую пару проходных контактов и записать результаты в табличку. К паре контактов, между которыми будет наибольшее сопротивление (наименьшая сила тока или наименьшая яркость лампочки), присоединены выводные концы рабочей и пусковой обмоток, следовательно, оставшийся контакт - общий выводной конец обеих обмоток. Определив присоединение общего выводного конца обмоток, следует сравнить результаты проверки между этим контактом и остальными. Наименьшее сопротивление (наибольшая сила тока, наибольшая яркость лампочки) будет указывать на контакт, к которому подключен выводной конец рабочей обмотки, и следовательно, к оставшемуся контакту - выводной конец пусковой обмотки.
В моём случае получилось следующее. Эксперимент проводил на трёх одинаковых мотор компрессорах типа ДХ. Обозначил контакты условными номерами 1, 2 и 3, сделал замеры и записал полученные результаты в табличку:
Из полученных данных следует, что к проходному контакту 2 присоединен общий конец обмоток, к контакту 3 - конец рабочей обмотки и к контакту 1 - конец пусковой обмотки:
Теперь по подробнее о третьем мотор компрессоре (из-за которого и пришлось написать эту статью). Ситуация была следующей. При подаче питания на компрессор, он включался. Поработав не продолжительное время, около тридцати – сорока секунд (максимум минуту) выключался. И включение происходило только после того как, что-то щёлкнет в пусковом реле. Если запустить компрессор и через десять секунд выключить, а после выключения включить повторно, то уже при старте двигателя в блоке реле произойдёт щелчок и мотор выключится, а далее всё заново. После того как были сделаны измерения сопротивления обмоток электродвигателя стало ясно что рабочая обмотка имеет коротко замкнутые витки. Щелчки которые раздавался при остановки двигателя и его старте, были срабатывания реле защиты.
Третий мотор в утиль ...
Всем удачи!!!
automotogarage.ru
характеристика, функционал, особенности работы, установка и подключение компрессора
Всем известно, что мощность атмосферных двигателей внутреннего сгорания сильно зависит от рабочего объема. Также мощность ограничена физическим размером двигателя. Если говорить простыми словами, то атмосферные моторы затягивают воздух с улицы посредством разрежения, возникающего в результате движения поршней в цилиндрах. При этом от количества воздуха зависит и количество топлива, которое в дальнейшем сгорит. Чтобы повысить мощность атмосферных двигателей, необходимо увеличивать рабочий объем, но можно также поступить проще – установить компрессор для двигателя.
Так, мощность вырастет за счет подачи в камеры сгорания воздуха под определенным давлением. Объем цилиндра и число камер сгорания можно не увеличивать. Воздух будет нагнетаться внутрь двигателя в принудительном порядке, что автоматически увеличит количество горючего в топливной смеси. Такой заряд сгорит с максимальной отдачей. Это не что иное, как наддув.
Для технической реализации наддува используют системы турбонаддува и механические компрессоры для двигателя. Каждое решение имеет свои недостатки и преимущества. При этом нагнетатель механического типа можно установить даже своими руками на любой атмосферный двигатель автомобиля.
История наддува
Впервые идея принудительной подачи в двигатель большего количества воздуха посредством энергии вращения появилась в светлой голове Готтлиба Даймлера в 1885 году. Затем в 1905 году Альфред Бюхи, австриец, запатентовал аналогичное решение, работающее на мощности выхлопных газов. Однако, прежде чем это смогли реализовать, прошло немного времени. Первая машина, оснащенная механическим компрессором для двигателя, появилась лишь в 1921 году.
Тогда необходимо было решить проблему потери мощности при наборе высоты. Этой первой машиной оказался "Мерседес-Бенц". Конкретную модель история умалчивает. Затем технология наддува нашла применение в грузовых автомобилях и в грузоперевозках в целом. Дополнительная мощность была очень кстати на дизельных силовых агрегатах судов и поездов. Легковой автомобиль, на который впервые был установлен принудительный нагнетатель, – Oldsmobile Jetfire с V8 на 215 лошадиных сил.
Виды наддува
К наддувам, а под этим стоит понимать только механические схемы, относят компрессор с механическим приводом и турбокомпрессор. Приводные нагнетатели чаще всего устанавливаются вдоль блока цилиндров на рядных двигателях. На V-образных блоках компресс можно обнаружить в развале между половинками мотора. Такой компрессор для двигателя приводится в действие посредством приводного ремня, а крутящий момент отбирается от коленчатого вала. Воздух прессует двумя винтовыми роторами или же крыльчаткой. Устройство популярных моделей компрессоров мы рассмотрим позже.
Что касается турбины, то она приводится в действие за счет выхлопных газов, которые вылетают из камер сгорания под высоким давлением. Эти газы и заставляют вращаться крыльчатку турбины. Чаще всего турбокомпрессор установлен за выпускным коллектором. В некоторых моделях группы VAG ("Фольксваген", "Ауди" и "Шкода") турбина является часть компрессора.
Отдельно стоят и электрические компрессоры на атмосферный двигатель. Их преимущество в том, что нет отбора мощности от двигателя и при работе отсутствует турбояма, характерная для турбокомпрессоров, так как он приводится в действие от электрического двигателя. Но эта схема пока провоцирует массу вопросов.
Также имеются и безагрегатные системы наддува. Это повышение давления на впускном тракте за счет скорости движения воздуха и особой формы и размеров воздушных патрубков. Избыточное давление – это дополнительная мера повышения мощности для атмосферных моторов. Такая схема реализована в автомобиле "Панамера GTX" от "Порше".
В этой группе можно выделить такие решения, как компрессор Рутса, Линсхольма, а также центробежный компрессор. Рассмотрим их устройство и особенности.
Все виды приводных нагнетателей объединяют общие преимущества. Это простота: установить компрессор на двигатель смогут даже люди, далекие от тюнинга. Также приводные конструкции эффективны на различных оборотах коленчатого вала. В них нет турбоямы, которая является особенностью турбин.
Недостатком считается то, что крутящий момент отбирается от двигателя. Мотор теряет мощность, на него повышается нагрузка. Однако после монтажа можно ощутить прирост мощности до 46 процентов.
Роторный компрессор Roots
Сейчас на авто можно встретить это решение. Например, такой компрессор двигателя на «Мерседес» в 230-м кузове. Он практически не менялся со времен изобретения. Два ротора, вращающихся навстречу друг другу с двумя, тремя или четырьмя лопастями подают воздух непосредственно во впускной коллектор двигателя, создавая в нем давление. Из коллектора воздух подается уже в камеры сгорания.
Винтовые компрессоры
Эти устройства работают немного на другом принципе. Так, в одном корпусе располагаются два винта, имеющих сложную форму.
Они также вращаются навстречу друг другу. Винты за счет особенностей захватывают воздух и доставляют его к выпуску, одновременно сжимая. Мощность и производительность этих моделей значительно выше, чем характеристики роторных решений. Компрессор не создает турбулентности воздушных потоков на высоких оборотах двигателя.
Особенности
И первый, и второй варианты функционируют без дополнительных смазочных материалов. Смазаны только подшипники на валах. Корпус, вращающиеся элементы разделяются между собой небольшими зазорами. Поэтому нет нужды и в охлаждении компрессора после того, как двигатель остановится.
Вращение валов синхронизируется при помощи шестеренчатой передачи от ведущего вала. Он соединен ремнем с коленчатым валом. Далее крутящий момент передается на ведомый. Так добиваются высокой точности работы без сильного трения и перегревов.
Устройство центробежного компрессора
В конструкции имеются лишь один-единственный вал. На нем надежно установлена крыльчатка. Когда она вращается, то захватывается поток воздуха из центра и отбрасывается по периметру. Далее воздушный поток поступает в специальный напорный патрубок. Это позволяет сделать компрессор с минимальными размерами, небольшим весом и высокой производительностью.
Турбокомпрессор
Конструкция такого нагнетателя также предельно простая. На одном валу установлены крыльчатки. Каждая из этих двух крыльчаток вращается в своем отдельном корпусе. Одна из них вращается за счет потока выхлопных газов. Вторая, связанная с первой, вращается и сдавливает воздух во впускной тракт. Чем выше обороты коленчатого вала, тем выше мощность компрессора.
Особенность в том, что здесь имеется зависимость оборотов турбины не от частоты вращения коленчатого вала, а от силы потока выхлопных газов. Здесь есть связь с так называемой турбоямой – это задержка реакции срабатывания турбины при нажатии на педаль газа. Внешне – это секундная задумчивость двигателя, которая затем сразу же сменяется резким подхватом. Инженеры всеми силами борются с этой проблемой самым разными методами – так, например, устанавливают электрический двигатель для воздушного компрессора, баллон со сжатым воздухом.
Процесс установки связан с определенными трудностями. Так как нагрузка достаточно высокая, а количество оборотов турбины может достигать 300 тысяч оборотов, то турбине нужна постоянная смазка. Ее подсоединяют к масляной магистрали и подводят под давлением смазку. Поэтому поставить компрессор на двигатель такого плана можно только при помощи специалистов. Проведенный самостоятельный монтаж ни к чему хорошему не приведет.
Двойной наддув
Это не что иное, как две турбины, соединенные параллельно, последовательно или ступенчато.
Вначале решение предназначалось для того, чтобы устранить турбояму, но также мощность двигателя компрессора здесь выше, а значит, выше и мощность двигателя. Кроме того, удалось оптимизировать режимы работы мотора и снизить расход горючего.
Наддув с параллельными турбинами
Система состоит из двух турбин, имеющих одинаковые характеристики. Они подключены друг к другу параллельно. Таким наддувом можно комплектовать мощные V-образные силовые агрегаты. Каждый турбокомпрессор соединяется с отдельным ответвлением выпускного коллектора. Плюсы здесь в том, что можно ставить небольшие турбины. Они легче раскручиваются, за счет чего и уменьшается турбояма.
Последовательное соединение
Здесь также работает две турбины. Одна из них задействована постоянно. Вторая запускается по мере необходимости. Воздух из двух турбин подается к одному впускному коллектору.
Двухступенчатый наддув
Это сложное, однако интересное и эффективное решение. Здесь работают две турбины, соединенных последовательно. Они имеют разные размеры, соединены между собой патрубками, а также перепускными клапанами. На небольших оборотах задействована меньшая турбина. Она легче, и инерция ее меньше. На средних оборотах двигателя срабатывает большая турбина. Обе всегда работают последовательно. Но это еще не все нюансы. На максимальных оборотах коленчатого вала ДВС большая турбина отключается.
Регулировка системы осуществляется посредством датчиков и электромагнитных клапанов, которые открывают или закрывают определенные участки выпускного тракта.
Установка
Зачастую приобретают уже готовые установочные комплекты, которые включают в себя все необходимое, но их стоимость достаточно высокая. Также можно купить комплект от иномарок, адаптированный под разные модели двигателей. Еще один вариант – китайские комплекты. Здесь при монтаже нужны лишь минимальные доработки. Работа потребует знаний и навыков. Нужно, как минимум, уметь отличать турбину от двигателя компрессора кондиционера.
fb.ru
компрессор - это... Что такое Мотор-компрессор?
Мотор-компрессор (на схемах часто обозначается МК) — агрегат, совмещающий в себе приводной электрический двигатель и компрессор (в основном поршневой, редко винтовой). Активно применяется на электротранспорте (электровозы, электропоезда, трамвай, вагоны метрополитена, троллейбус), где служит для выработки сжатого воздуха.
Также мотор-компрессоры используются и в быту, в частности они являются «сердцем» холодильников (см.: Холодильный компрессор) и кондиционеров, в которых перекачивают хладагент.
Мотор-компрессоры на ЭПС
Мотор-компрессор ЭК-4Б (вид сверху) вагонов метрополитена 81-717/714Мотор-компрессор является одной из основных вспомогательных машин на электрическом подвижном составе (ЭПС), так как создаваемый им сжатый воздух используется прежде всего в тормозной системе и для привода электропневматических контакторов, а на пассажирском моторвагонном подвижном составе пневматическим приводом оборудованы и двери для выхода из вагонов.
Характеризуют мотор-компрессоры по номинальной подаче воздуха, давлением нагнетания, потребляемой мощностью, напряжению и роду (постоянный или переменный) тока питания, КПД, мощности а также типом двигателя.
Электродвигатели мотор-компрессоров как правило двух типов:- постоянного тока с последовательным возбуждением — применяется на ЭПС постоянного тока либо двойного питания;
- асинхронный переменного тока — применяется на ЭПС переменного тока, редко на электропоездах постоянного тока (ЭР22, ЭТ2)
Значительное отличие у мотор-компрессоров применяемых на локомотивах и МВПС, что связано со спецификой их работы. Так на электровозе один-два компрессора должны снабжать воздухом систему со значительным объёмом (ввиду высокой длины поезда), поэтому данные мотор-компрессора характеризует высокая производительность и мощность. Например, на электровозе ЧС8 применены компрессоры K3-Lok2 производительностью 2,9 м³/мин и мощностью 25 кВт. В отличие от электровозов, на электропоездах имеются несколько компрессоров (на вагонах метрополитена — на каждом вагоне, либо 2 компрессора на 3 вагона; на пригородных поездах — 1 компрессор на 2 вагона), которые распределены по длине относительно короткого состава, поэтому здесь мотор-компрессора имеют меньшую мощность и производительность. Например, на электропоездах ЭР1 и ЭР2 применяются мотор-компрессоры ЭК-7 производительностью 0,63 м³/мин и мощностью 5 кВт. Помимо этого, если на локомотивах основное оборудование находится в кузове, то на пассажирском моторвагонном подвижном составе его уже приходится размещать под кузовом вагона, так как это необходимо для освобождения внутрикузовного пространства с целью увеличения площади пассажирского салона, хотя и накладывает серъёзные ограничения на размеры подвагонного электрооборудования. Особенно важно решить проблему с подвагонным размещением вспомогательных машин на пригородных электропоездах постоянного тока на напряжение 3000 В, так как двигатели на такое напряжение имеют значительные габариты (в основном обусловлено высокой толщиной межвитковой изоляции и ограничениями по межламельному напряжению на коллекторе). Применение такого электродвигателя в качестве привода компрессора нерационально, ввиду его громоздкости, поэтому конструкторы в мотор-компрессорах стали применять электродвигатели на меньшее напряжение. Собственно, именно из-за необходимости питания мотор-компрессоров меньшим напряжением и были созданы делители напряжения, которые преобразуют поступающие 3000 В от контактной сети в 1500 В, которые уже питают двигатель компрессора. Впоследствии на электропоездах постоянного тока конструкторы отказались от применения мотор-компрессоров с двигателями постоянного тока и заменили их привод на трёхфазные двигатели переменного тока, питание которым поступает от преобразователя (на советских/российских электропоездах — типа 1ПВ, постоянный 3000 В → 3-фазный переменный 380 В).
На вагонах метрополитена и трамвая для привода мотор-компрессора нередко применяется двигатель, выполненный на меньшее напряжение, чем напряжение питания. В этом случае двигатели компрессоров подключаются к сети через резистор.
См. также
Литература
- Мотор-компрессор // Железнодорожный транспорт: Энциклопедия / Гл. ред. Н. С. Конарев. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. — С. 250. — ISBN 5-85270-115-7
biograf.academic.ru
Мотор – компрессор. Назначение. Расположение. Основные технические характеристики.
МК ЭК - 4В производит сжатый воздух для пневматической системы вагона.
Крепится тремя болтами к раме кузова.
На ЛМ 68 М расположен под вагоном справа перед второй дверью, на ЛВСах – под вагоном справа перед сочленением.
масса 272 кг.
Приводным двигателем компрессора служит электродвигатель постоянного тока последовательного возбуждения ДК – 410В (воздух).
Рабочее напряжение 550 В.
Мощность 3,5 кВт
Скорость вращения коленвала 1100 об/мин
Производительность 300 – 350 л/мин
Режим работы повторно – кратковременный (10 мин)
Нормально работающий компрессор должен за 3-5 мин поднять давление сжатого воздуха в пневматической системе вагона с 0 до 6 атм.
Вращающий момент от приводного двигателя на коленвал компрессора передаётся через двухступенчатый редуктор.
Сам компрессор горизонтального подвешивания с одной ступенью сжатия состоит из:
Коленвала, вращающегося в подшипниках № 410. Через шатуны, закреплённые на шейках коленвала, движение передаётся на поршни, которые перемещаются в цилиндрах. На каждом поршне имеется 4 чугунных кольца (3 верхних – компрессионные, 1 нижнее - маслосъёмноё, оно препятствует попаданию масла в цилиндры). На коленвале крепятся две крыльчатки для распыления компрессионного масла. На клапанной коробке установлены два нагнетательных и два всасывающих (нижние по плакату) клапана. Между клапанной коробкой и компрессором находится паранитовая прокладка.
Есть также заливное отверстие со щупом (на щупе набиты риски min и max, по которым определяется уровень масла) и сливное отверстие с намагниченной пробкой.
На крышке редуктора расположен сапун для выравнивания давления в редукторе.
Корпус редуктора имеет ребристую поверхность для увеличения площади охлаждения.
Неисправности и признаки неисправной работы:
a)Малая производительность:
1. Износ паранитовой прокладки
2. Подгар, износ клапанов
3. Износ, излом компрессионных колец
4. Залегание колец
b) Посторонний шум или стук:
1. Выработка шейки коленвала;
2. Излом подшипников;
3. Излом зубьев шестерён
4. Недостаток или отсутствие смазки
c)Запах горелого масла:
Масло попадает в цилиндры
d) Обрыв нагнетательного рукава.
Типы компрессоров.
Компрессоры производят сжатый воздух для напорной системы вагона.
На вагонах применяются следующие типы компрессоров:
1. ЭК- 4В с приводным двигателем ДК 408В (воздух)
2. ЭК – 4ВМ с приводным двигателем 410В – помощнее
3. Компрессорная установка 2ВУ0,5-0,35/9ТР:
2 – две ступени сжатия (первая от 0 до 3 атмосфер, вторая от 3 до 9 атмосфер)
В – сжимает воздух
У – У- образная база (блок цилиндров под углом в 45º)
0,5т – максимальное давление на поршне
0,35м³/мин= 350 л/мин – максимальная производительность
9 атм. – максимальное давление, которое способна создавать установка
ТР – сделано для электротранспорта
МК ЭК- 4ВМ. Описание по плакату (вид сверху):
Отличие от МК - ЭК4В в том, что клапанная коробка составляет единое целое с корпусом – это увеличивает производительность машины.
Состоит из:
1. Электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения
2. Редуктора и
3. Компрессора
На ЛМ расположен справа под вагонном перед второй площадкой, на ЛВСах справа перед сочленением под вагоном
Приводом компрессора служит приводной двигатель ДК410В мощностью 3,5 кВт, номинальным напряжением - 550В, скоростью вращения вала якоря – 1100 об/мин и производительностью 300 – 350 л/мин. Передача вращающего момента от валя якоря двигателя на коленвал компрессора происходит через двухступенчатый редуктор.
Режим работы повторно- кратковременный, рабочий цикл около 10 минут.
Допустимая утечка воздуха на заторможенном вагоне при закрытых дверях 0.5 атм./5мин
Компрессор горизонтального подвешивания с одной ступенью сжатия имеет ребристый корпус для увеличения площади охлаждения состоит из:
1. чугунного картера
2. коленчатого вала, вращающегося в подшипниках № 410
3. шатунно-поршневой группы (два шатуна и два поршня, на каждом поршне расположены три чугунных компрессионных кольца – верхние и одно маслосъёмное – нижнее)
4. блока цилиндров
5. клапанной коробки с четырьмя пластинчатыми клапанами (два нижних – всасывающие, два верхних - нагнетательные)
6. под коробкой – поранитовая прокладка
7. заливного отверстия со щупом
8. сливного отверстия с пробкой (смазкой служит компрессорное масло – летнее и зимнее) и
9. сопуна на крышке редуктора – служит для понижения давления в редукторе
10. крыльчатки на коленвале для распрыскивания масла
Неисправности и признаки неисправной работы:
1. Малая производительность:
- износ паранитовой прокладки – запах горелого масла, малая производительность
- подгар или износ клапанов
- износ или излом компрессионных колец
- залегание колец
- разрыв нагнетательного рукава
2. Посторонний стук или шум:
- выработка шейки коленвала
- износ или излом подшипников
- излом зубьев шестерён
- недостаток или отсутствие смазки
Возможные неисправности трамвайного вагона ЛВС-86К:
| вид неисправности | контрольные признаки | возможные причины | методы диагностики | методы устранения |
| вагон не идёт с места | А. Показание вольтметра = 0 Б. Показание амперметра аккумуляторов = 0 В. При контроле сигнальных ламп на пульте управления выявлено: - не горит ни одна сигнальная лампа | В следствии отключения аккумуляторной батареи
 обесточен общий низковольтный 35 провод
1. Плохой контакт тумблера «БАТАРЕЯ»
2. Плохой контакт пакетного выключателя «ВНЦ»
3. Перегорел  13 Пр. * (цепь катушки КЦУ)
4.Неисправность катушки КЦУ
5.Нарушены контакты КЦУ
6.Неисправность аккумуляторной батареи
| Кратковременно включите рукоятку «РЕЛЬСОВЫЙ ТОРМОЗ» на пульте управления и визуально проконтролируйте по амперметру аккумуляторов наличие или отсутствие контрольного признака работы башмаков рельсового тормоза. | 1. Произвести повторное включение
тумблера «БАТАРЕЯ» на дополнительном пульте.
2. Произвести повторное включение ВНЦ
3. Произвести замену
(ток уставки 6А) **
4. Подготовить вагон к буксировке
5.Подготовить вагон к буксировке
6. Подготовить вагон к буксировке
|
| вагон не идёт с места | А. При контроле показаний вольтметра выявлен контрольный признак падения напряжения низковольтных источников тока (по вольтметру = менее 22 В)
Б. Показание амперметра аккумуляторов = разряд от 0 до 15А
В. При контроле сигнальных ламп на пульте управления выявлено:
на пульте горит лампа  «МОТОР-ГЕНЕРАТОР», что является сигналом о прекращении подзаряда аккумуляторной батареи от БПН /ТЗУ/.
| 1.Плохой контакт тумблера
«МОТОР-ГЕНЕРАТОР»
2. Перегорел 12 Пр. *
(цепь мотора генератора)
3. Неисправность катушки КМГ
| Проверить включение АВ-2 (автоматического выключателя вспомогательного высоковольтных оборудования). | 1. Произвести повторное включение
тумблера «МОТОР-ГЕНЕРАТОР»
на дополнительном пульте.
2. Произвести замену
(ток уставки 6А) **
3. Принудительно заклинить КМГ
Если напряжение самой аккумуляторной
батареи не достаточно для питания
аппаратов схемы цепей управления, то следует подготовить вагон к буксировке.
|
| вагон не идёт с места | А. При контроле показаний вольтметра выявлен контрольный признак падения напряжения низковольтных источников тока (по вольтметру = менее 28 В) Б. При контроле показаний амперметра аккумуляторов выявлен контрольный признак падения башмаков рельсового тормоза (по амперметру = ток разряда более 40А). | 1. Перегорел 30 Пр. * (педаль безопасности)
2. Нарушен контакт ВУ-3
3. Неисправна педаль
безопасности
4. Включена рукоятка на
пульте «РЕЛЬСОВЫЙ
ТОРМОЗ»
5. Включен выключатель в салоне «АВАРИЙНЫЙ ТОРМОЗ»
6. Пробит диод Д5 в эл. цепи ламп стоп-сигналов
7. Залипание контактов
КРТ
| Установить реверсивный вал контроллера водителя при помощи съемной рукоятки в положение «СТОП» и визуально проконтролировать по амперметру аккумуляторов наличие или отсутствие контрольного признака работы рельсового тормоза. | 1.Произвести замену (ток уставки 20А) **
2. Произвести повторное включение ВУ-3
3. Подготовить вагон к буксировке
4. Выключить рукоятку на пульте «РЕЛЬСОВЫЙ ТОРМОЗ»
5. Выключить выключатель в салоне
«АВАРИЙНЫЙ ТОРМОЗ»
6. Произвести удаление 18Пр.ламп стоп-сигналов. Произвести замену вагона.
7. Произвести удаление
7Пр., 11Пр.
Подготовить вагон к буксировке.
|
| вагон не идёт с места | А. Показание вольтметра = 28В
Б. Показание амперметра аккумуляторов = подзаряд от 0 до 25А
В. При контроле сигнальных ламп на пульте управления выявлено:
Горит лампа «СЛУЖЕБНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ»
| Реостатный контроллер не вернулся на первую позицию | Возврат реостатного контроллера на первую позицию осуществляется вначале последовательной постановкой главной рукоятки контролера водителя на позицию «Т4», а затем на позицию «0». | Если применение данного метода не привело к положительному результату, то следует использовать схему аварийного пуска серводвигателя при помощи включения тумблера  «АВАРИЙНЫЙ ПУСК СД» на дополнительном пульте.
Внимание ! При использовании схемы аварийного пуска СД силовая схема вагона должна быть обесточена с помощью
силового автомата (АВ-1), при этом главная рукоятка контроллера водителя должна находится на позиции «0». В случае постоянного заедания ГРК, пользуйтесь только позицией «М», не допуская установки контроллера водителя на позиции «Х-1», «Х-2», «Х-3», «Т-4»,«ТР» и уберите неисправный вагон с линии.
При этом не допускайте длительной езды на маневровой позиции, так как это может привести к перегреву пусковых сопротивлений.
Пользуйтесь при движении выбегом!
|
| вагон не идёт с места | А. Показание вольтметра = 28В
Б. Показание амперметра аккумуляторов = подзаряд от 0 до 25А
В. При контроле сигнальных ламп на пульте управления выявлено:
Горит лампа «ВОЗВРАТ РП»
| Сработало Реле Перегрузки | Для возврата РП в исходное положение после его срабатывания необходимо установить главную рукоятку контроллера водителя на позицию «0» и нажать кнопку ¥ «ВОЗВРАТ РП» на пульте управления. При этом на пульте должна погаснуть сигнальная лампа «ВОЗВРАТ РП». При повторном срабатывании РП следует: - Проконтролировать по амперметрам групп тяговых двигателей: ü величину тока потребления первой и второй групп ТЭД Ток уставки Реле Перегрузки – 400 А - Уточнить при каких условиях срабатывает РП: ü в тяговом или тормозном режимах ü на каких позициях контроллера водителя - В случае выявления неисправной группы тяговых двигателей следует переключить «ОМ» (отключателя моторов) на исправную пару тяговых двигателей и произвести замену неисправного вагона. Внимание ! Помните, что при следовании на одной из пар тяговых двигателей аварийный тормоз отсутствует! | |
| вагон не идёт с места | А. Показание вольтметра = 28В
Б. Показание амперметра аккумуляторов = подзаряд от 0 до 25А
В.При контроле сигнальных ламп на пульте управления выявлено:
Горит лампа «НАПРЯЖЕНИЕ СЕТИ»
| Отключилось Реле Напряжении
1. Выключен автомат силовых цепей АВ-1
2. Перегорел 1Пр.
(шунтовые обмотки и РН)
| Нажав на кнопку ¥ «СЕКВЕНЦИЯ», произведите контрольный пуск на маневровую позицию, и при этом визуально проконтролируйте показания амперметров групп ТЭД на пульте управления. | 1. Произведите включение силового автомата
2. Произвести замену (ток уставки 15А)
В случае повторного перегорания предохранителя, с целью выявления возможных неисправностей в цепях шунтовых обмоток, произведите переключение «ОМ» по группам ТЭД.
|
| вагон не идёт с места | А. Показание вольтметра = 24В
Б. Показание амперметра аккумуляторов = разряд от 0 до 15А
В. При контроле сигнальных ламп на пульте управления выявлено:
горят лампы «МОТОР-ГЕНЕРАТОР» и «НАПРЯЖЕНИЕ СЕТИ»
Г. Показания манометра высокого давления = менее 4АТМ.
Д. Все вспомогательные высоковольтные цепи не работают: мотор-генератор, мотор-компрессор, освещение салона и т.д.
| Отсутствует U =500В в цепях ТЭД и вспомогательного высоковольтного оборудования. 1.Токоприёмник не касается контактного провода 2. Обрыв шунтов колесных пар | С целью выявления возможных причин данной неисправности следует: ü Проверить включение автомата силовой и автомата цепей вспомогательного высоковольтного оборудования (АВ-1 и АВ-2) ü Убедиться в наличии напряжения на данном участке контактной сети ( по движению вагонов встречного и попутного направления ) ü Убедиться, что контактная вставка токоприёмника исправна и касается рабочего провода Внимание ! Перед выходом из вагона, для выявления причин отсутствия высокого напряжения, следует опустить токоприемник, т.к. возможно поражение током ввиду отсутствия силового или защитного заземления (обрыв шунтов колес, зависание щёток ЗУМ и т.д.) | 1. Произвести работу по устранению заедания веревки токоприёмника или вызвать аварийную бригаду 2. Опустить токоприёмник, высадить пассажиров и подготовить вагон к буксировке. |
| вагон не идёт с места | А. Показание вольтметра = 28В
Б. Показание амперметра аккумуляторов = подзаряд от 0 до 25А
В. При контроле сигнальных ламп на пульте управления выявлено:
горит лампа «ДВЕРИ ОТКРЫТЫ»
Г. Показание манометра высокого давления = от 4 до 6 АТМ.
| Сработало РС (реле сигнализации дверей)
1.Неплотно закрыты створки дверей
2. В салоне включен выключатель «АВАРИЙНОЕ ОТКРЫВАНИЕ ДВЕРЕЙ»
3. Неисправность концевых выключателей створок дверей
4. Вышел из стоя тумблер управления
«ДВЕРИ» на пульте в положении
«ВКЛ» | 1. Предупредить пассажиров о предстоящем закрытии дверей и произвести повторное их закрытие.
2. Выключить выключатель в салоне
«АВАРИЙНОЕ ОТКРЫВАНИЕ ДВЕРЕЙ»
ü Возможен вариант
одновременного включения 2-3х выключателей, по этому необходимо проверить вероятность и этого варианта
3. Произвести удаление 23Пр.
«Сигнализация дверей» и заменить вагон.
4. Произвести удаление 16Пр.
«Управление дверьми» и заменить вагон.
| |
| вагон не идёт с места | А. Показание вольтметра = 28В
Б. Показание амперметра аккумуляторов = подзаряд от 0 до 25А
В. При контроле сигнальных ламп на пульте управления выявлено: не горит лампы «СТОП-СИГНАЛ» и «ДВЕРИ ОТКРЫТЫ»
Г. Показания манометра высокого давления = 0
| Отсутствие сжатого воздуха в напорной магистрале
1.Плохой контакт в тумблере «МОТОР-КОМПРЕССОР»
2. Нарушен контакт в РД
3. Перегорел 6Пр. * «МОТОР-КОМПРЕССОР»
4. Открыт концевой кран
5. Лопнул нагнетательный рукав
6. Неисправна клапанная коробка
| На слух проконтролировать наличие шума от работы мотора компрессора | 1. Произвести повторное включение тумблера «МОТОР-КОМПРЕССОР»
2. ü Устранить механическое заедание подвижного контакта регулятора давления
ü Принудительно заклиньте контакты РД.
периодически отключайте компрессор
при помощи тумблера
«МОТОР-КОМПРЕССОР»
Произведите замену неисправного вагона.
3. Произвести замену
(ток уставки 15А) **
4. Закрыть концевой кран
5. Отключить мотор-компрессор и заменить вагон.
6. Произвести удаление 23Пр.
«Сигнализация дверей» и заменить вагон.
|
манометр низкого давления = 0
высокое давление в норме
| 1. Перекрыт кран редукционного клапана в кабине водителя (под дополнительным пультом справа) | проверить, есть ли на вагоне утечка воздуха | 1. Вернуть перекрывной кран редукционного клапана в правильное положение |
lektsia.com
Поршневой компрессор – принцип работы одно- и многоцилиндровых + Видео
Предисловие
Устройство поршневого компрессора в зависимости от назначения и исполнения может быть разным. Отличия между типами и моделями этого вида нагнетательного оборудования порой просто колоссальны. Однако принцип работы всех поршневых компрессоров одинаков и похож на схему функционирования двигателя внутреннего сгорания.
Как работает основной узел компрессора?
Основной узел поршневого нагнетательного оборудования – это непосредственно сам компрессор. В нем, собственно, и происходит сжатие среды, на работу с которой рассчитан агрегат. В компрессорах холодильников, например, это хладагент, а в различных нагнетателях воздуха – какой-либо газ (чаще всего воздух). Ниже и далее пойдет речь именно о последнем типе поршневого оборудования – о воздушных компрессорах.
Основной узел поршневого нагнетательного оборудования
Самый простой по конструкции компрессор – одноцилиндровый. В нем те же основные узлы, что и в двигателе внутреннего сгорания (ДВС). Это рабочий цилиндр, находящийся в нем поршень, закрепленный на шатуне, и клапаны, которые называются всасывающим и нагнетательным, в отличие от впускного и выпускного ДВС. Также есть коленчатый вал, к которому подсоединен шатун. В некоторых компрессорах, например, маломощных автомобильных для подкачки шин вместо кривошипно-коленчатого привода поршня стоит эксцентриковый.
Однако в ДВС поршень приводит через шатун во вращение коленвал. В компрессоре все наоборот. Вращающийся коленвал через шатун приводит в движение поршень. Последний, двигаясь возвратно-поступательно, сначала втягивает воздух в цилиндр, а затем сжимает и выталкивает из него.
Устройство поршневого компрессора
Первый цикл работы компрессора происходит при движении поршня в направлении от крышки цилиндра, в которой расположены клапаны. При этом внутренний объем цилиндра в этой его части (между стенками, крышкой с клапанами и поршнем) увеличивается. За счет этого происходит разряжение, преодолевающее жесткость пружины всасывающего клапана и открывающее его. Через него в цилиндр втягивается воздух. Нагнетательный клапан все это время плотно закрыт.
Когда поршень начинает двигаться в направлении крышки с клапанами, воздух начинает сжиматься, так как объем цилиндра в этой его части уменьшается. Под действием создаваемого при этом давления, превышающего атмосферное, и собственной пружины всасывающий клапан закрывается. Когда давление превысит значение, на которое рассчитана жесткость пружины нагнетательного клапана, тот открывается и выпускает из цилиндра воздух. Последний выходит под давлением, которое называется рабочим. Оно, как видно из описания работы компрессора, задается жесткостью пружины нагнетательного клапана.
Рекомендуем ознакомиться
Коаксиальные и аксиальные устройства
Кривошипно-коленчатому валу или эксцентриковому приводу компрессора сообщает вращение двигатель агрегата – электрический или внутреннего сгорания (дизельный либо бензиновый). По взаимному расположению мотора и компрессорной головки агрегаты делятся на 2 типа:
- коаксиальные – двигатель и головка расположены на одной оси, а их валы соединены напрямую;
- аксиальные – двигатель и головка установлены параллельно друг другу, и вал последней приводится во вращение через ременную передачу.
Коаксиальное устройство
Компрессорные агрегаты, от которых требуется поддержание на их выходе постоянного давления и равномерного расхода воздуха, оснащаются накопителем сжатого газа – ресивером. Он представляет собой прочную толстостенную стальную емкость. В таких агрегатах воздух с компрессорной головки сначала подается в ресивер, где накапливается, а уже из него расходуется по назначению.
О различных типах поршневых компрессоров
Поршневые агрегаты выпускают одно-, два- и многоцилиндровыми. Последние 2 типа по расположению цилиндров делят на V-, W-образные и рядные. Исполнение двух- и многоцилиндровых по осуществлению процесса сжатия бывает одноступенчатое и многоступенчатое (чаще всего 2-ступенчатое). Выбор нужного компрессора делают, исходя из предполагаемых работ с ним.
Как работает 1-цилиндровый, описано выше. Чтобы понять принцип функционирование остальных типов, достаточно рассмотреть 2-цилиндровый агрегат. В одноступенчатом компрессоре цилиндры (поршни) одинакового размера. Работают они в противофазе, поочередно всасывая, сжимая, а затем вытесняя воздух в линию нагнетания.
Двухцилиндровый агрегат
В 2-ступенчатом агрегате цилиндры разного размера. Наружный воздух всасывается имеющим больший диаметр. Он называется цилиндром 1-ой ступени или, по-другому, низкого давления. В нем воздух сжимается до какого-то промежуточного значения. Затем газ подается в межступенчатый охладитель (обычно медная трубка в специальном исполнении), где охлаждается, а потом в цилиндр высокого давления или, по-другому, 2-ой ступени (с поршнем меньшего диаметра). В нем воздух сжимается до максимального рабочего значения давления компрессора.
Размеры обоих цилиндров так подобраны, чтобы в каждом производилась примерно равнозначная работа по сжатию.
Промежуточное охлаждение воздуха необходимо, чтобы обеспечить максимальные КПД работы поршневой группы и давление компрессора. Ведь при сжатии газ нагревается. Вследствие этого он расширяется и начинает занимать больший объем в цилиндре 2-ой ступени. Охладившись в ресивере, воздух уменьшается в объеме, и при этом его давление падает.
Прессостат и манометр как дополнительное оснащение
Чтобы электрические агрегаты могли работать в автоматическом режиме – сами включаться и выключаться по мере необходимости, на них устанавливают прессостат (реле давления). Он размыкает электрическую цепь питания двигателя при достижении давления в ресивере максимального рабочего компрессора, и последний прекращает нагнетать воздух.
Как только давление в резервуаре снизится до предусмотренной производителем агрегата минимальной величины, прессостат обратно замыкает цепь, запуская электродвигатель. Все компрессоры оснащаются манометрами – для контроля давления на выходе агрегата и/или в ресивере. Последний обязательно оснащается предохранительным клапаном – для сброса избыточного воздуха.
Большинство профессиональных и промышленных агрегатов оборудованы:
- фильтрами для очистки воздуха от масла, если компрессор масляный (со смазочной системой поршневой группы), и влаги;
- клапаном для слива конденсата из ресивера.
На некоторых могут быть осушители воздуха, вентилятор для охлаждения компрессорной головки и другое дополнительное оснащение. Чем сложнее устройство, тем более трудным может оказаться ремонт компрессора.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!nasotke.ru
Мотор-компрессор — WiKi
Мотор-компрессор является одной из основных вспомогательных машин на электрическом подвижном составе (ЭПС), так как создаваемый им сжатый воздух используется прежде всего в тормозной системе и для привода электропневматических контакторов, а на пассажирском моторвагонном подвижном составе пневматическим приводом оборудованы и двери для выхода из вагонов.
Характеризуют мотор-компрессоры по номинальной подаче воздуха, давлением нагнетания, потребляемой мощностью, напряжению и роду (постоянный или переменный) тока питания, КПД, мощности, а также типом двигателя. Электродвигатели мотор-компрессоров как правило двух типов:
- постоянного тока с последовательным возбуждением — применяется на ЭПС постоянного тока либо двойного питания;
- асинхронный переменного тока — применяется на ЭПС переменного тока, редко на электропоездах постоянного тока (ЭР22, ЭТ2)
Значительное отличие у мотор-компрессоров применяемых на локомотивах и МВПС, что связано со спецификой их работы. Так на электровозе один-два компрессора должны снабжать воздухом систему со значительным объёмом (ввиду высокой длины поезда), поэтому данные мотор-компрессора характеризует высокая производительность и мощность. Например, на электровозе ЧС8 применены компрессоры K3-Lok2 производительностью 2,9 м³/мин и мощностью 25 кВт. В отличие от электровозов, на электропоездах имеются несколько компрессоров (на вагонах метрополитена — на каждом вагоне, либо 2 компрессора на 3 вагона; на пригородных поездах — 1 компрессор на 2 вагона), которые распределены по длине относительно короткого состава, поэтому здесь мотор-компрессора имеют меньшую мощность и производительность. Например, на электропоездах ЭР1 и ЭР2 применяются мотор-компрессоры ЭК-7 производительностью 0,63 м³/мин и мощностью 5 кВт. Помимо этого, если на локомотивах основное оборудование находится в кузове, то на пассажирском моторвагонном подвижном составе его уже приходится размещать под кузовом вагона, так как это необходимо для освобождения внутрикузовного пространства с целью увеличения площади пассажирского салона, хотя и накладывает серъёзные ограничения на размеры подвагонного электрооборудования. Особенно важно решить проблему с подвагонным размещением вспомогательных машин на пригородных электропоездах постоянного тока на напряжение 3000 В, так как двигатели на такое напряжение имеют значительные габариты (в основном обусловлено высокой толщиной межвитковой изоляции и ограничениями по межламельному напряжению на коллекторе). Применение такого электродвигателя в качестве привода компрессора нерационально, ввиду его громоздкости, поэтому конструкторы в мотор-компрессорах стали применять электродвигатели на меньшее напряжение. Собственно, именно из-за необходимости питания мотор-компрессоров меньшим напряжением и были созданы делители напряжения, которые преобразуют поступающие 3000 В от контактной сети в 1500 В, которые уже питают двигатель компрессора. Впоследствии на электропоездах постоянного тока конструкторы отказались от применения мотор-компрессоров с двигателями постоянного тока и заменили их привод на трёхфазные двигатели переменного тока, питание которым поступает от преобразователя (на советских/российских электропоездах — типа 1ПВ, постоянный 3000 В → 3-фазный переменный 380 В).
На вагонах метрополитена и трамвая для привода мотор-компрессора нередко применяется двигатель, выполненный на меньшее напряжение, чем напряжение питания. В этом случае двигатели компрессоров подключаются к сети через резистор.
ru-wiki.org
