Механичке дуваљке. Шта су

У процесу производње аутомобила, инжењери не размишљају само о увођењу најсавременије технологије, модерног изгледа и првокласне безбедности. Данас, аутомобилски мотори са унутрашњим сагоревањем покушавају да учине мање и добију већу ефикасност. Увођење механичког компресора је један од тих начина - да се „исцеди“ максимум, чак и из малог 3-цилиндричног мотора.

Шта је механички компресор, како је уређен и ради, које су његове предности и мане - хајде да разговарамо о томе касније.

Шта је механички пуњач

Механичка дуваљка је уређај који присилно испоручује ваздух под високим притиском да би повећао масу смеше гориво-ваздух. Компресор се покреће ротацијом ременице радилице, по правилу се уређај преноси преко каиша. Присилна компресија ваздуха са механичким турбопуњачем пружа додатних 30-50% називне снаге (без компресора).

Принцип рада механичког притиска

Без обзира на врсту дизајна, сви дуваљке су дизајниране за компримовање ваздуха. Погонски компресор почиње да ради чим се мотор покрене. Радилица, кроз ременицу, преноси обртни моменат на компресор, а он, заузврат, окретањем лопатица или ротора, компримује усисни ваздух, присилно га доводи у цилиндре мотора. Иначе, радна брзина компресора је вишеструко већа од брзине радилице мотора са унутрашњим сагоревањем. Притисак који ствара компресор може бити унутрашњи (ствара се у самој јединици) и спољни (притисак се ствара у испусном воду).

Уређај за механичко притискање

Стандардни систем погона дуваљке састоји се од следећих елемената:

• директно компресор;
• гаса вентил;
• обилазни вентил са заклопком;
• ваздушни филтер;
• мерач притиска;
• сензор температуре ваздуха усисног разводника и сензор апсолутног притиска.

Иначе, за компресоре чији радни притисак не прелази 0,5 бара, уградња интеркулера није потребна - довољно је побољшати стандардни систем хлађења и обезбедити хладан улаз у дизајну.

Вентилатор се контролише положајем лептира за гас. Када мотор ради у празном ходу, постоји могућност прекомерног притиска у усисном систему, што ће ускоро довести до квара компресора, па је овде обезбеђен обилазни пригушивач. Део овог ваздуха се враћа назад у компресор.

Ако је систем опремљен интеркулером, онда ће степен компресије ваздуха бити већи због смањења његове температуре за 10-15 степени. Што је температура усисног ваздуха нижа, процес сагоревања се боље одвија, појава детонације је искључена, мотор ће радити стабилније. 

Типови погона са механичким притиском

Током деценија употребе механичког компресора, произвођачи аутомобила користили су различите типове погона, и то:

• директан погон - директно из крутог захвата са прирубницом радилице;
• каиш. Најчешћи тип. Могу се користити зупчасти каишеви, глатки и ребрасти ремени. Погон се примећује брзим хабањем каиша, као и вероватноћом проклизавања, посебно на хладном мотору;
• ланац - сличан каишу, али има недостатак повећане буке;
• зупчаник - постоји и прекомерна бука и велике димензије структуре.

Центрифугални компресор

Врсте механичких компресора

Свака од врста дуваљки има своје особине перформанси, а постоје три врсте:

• центрифугални компресор. Најчешћи тип, који изгледа веома сличан турбопуњачу издувних гасова (пуж). Користи радно коло, чија брзина ротације достиже 60 о/мин. Ваздух улази у централни део компресора великом брзином и ниским притиском, а на излазу је слика обрнута – ваздух се доводи у цилиндре под високим притиском, али малом брзином. У модерним аутомобилима, овај тип компресора се користи заједно са турбо пуњачем како би се избегло заостајање турбо. При малим брзинама и пролазним условима, погонски „пуж“ ће стабилно снабдевати компримовани ваздух;
• шраф. Главни конструктивни елементи су два конусна вијка (шрафа) постављена паралелно. Ваздух, улазећи у компресор, прво пролази кроз широки део, а затим се сабија услед ротације два завртња која се окрећу ка унутра. Углавном се инсталирају на скупе аутомобиле, а цена самог таквог компресора је значајна - утиче на сложеност дизајна и ефикасност;
• цам (Роотс). То је један од првих механичких компресора који је инсталиран на аутомобилске моторе. Корени су пар ротора са сложеним профилним пресеком. Током рада, ваздух се креће између гребена и зида кућишта, при чему се компресује. Главни недостатак је стварање прекомерног притиска, стога дизајн предвиђа електромагнетно квачило за управљање компресором или обилазни вентил.

Вијчани компресор

Механички компресори могу се наћи на машинама познатих произвођача: Ауди, Мерцедес-Бенз, Цадиллац и други. Инсталирају се на моторе велике запремине или у мали аутомобил у тандему са турбином коју покреће енергија гаса.

Корени компресора

Предности и недостаци механичког кола за пуњење

Што се тиче недостатака:

• погон компресора помоћу погона из радилице, чиме компресор одузима део снаге, иако је успешно надокнађује;
• висок ниво буке, посебно при средњим и великим брзинама;
• при номиналном притиску преко 5 бара, потребно је променити дизајн мотора (уградити јаке клипове са клипњачама, смањити степен компресије постављањем дебеле заптивке главе цилиндра, монтирати међухладњак);
• лош квалитет нестандардних центрифугалних компресора.

О меритуму:

• стабилан обртни моменат већ у празном ходу;
• способност управљања аутомобилом без потребе за постизањем брзине мотора изнад просека;
• стабилан рад при великој брзини;
• у односу на турбопуњач, дуваљке су јефтиније и лакше се одржавају и није потребно редизајнирати систем уља како би напајао уље компресору.

Питања и одговори:

Како ради механички вентилатор? Кућиште вентилатора има дифузор. Како се радно коло ротира, ваздух се усисава и усмерава ка дифузору. Одатле улази у шупљину која троши овај ваздух.

Чему је намењен механички вентилатор и како функционише? Ова механичка јединица компримира гас без хлађења. У зависности од типа дуваљке (дизајн механизма за сакупљање гаса), у стању је да створи притисак гаса изнад 15 кПа.

Какве врсте дуваљки постоје? Најчешћи дувачи су центрифугални. Ту су и вијак, гребена и ротациони клип. Сваки од њих има своје специфичности рада и генерисани притисак.