Зачем нужен компрессор

Почему в каждом частном гараже должен быть компрессор

Набор отверток и ключей есть у каждого водителя в России. В гараже — точно найдется. Пассатижи, разводной ключ и молоток — в каждом доме. Но этого скромного набора недостаточно, чтобы качественно и быстро починить автомобиль. Иногда просто не хватит сил и ловкости, а иногда — знаний и опыта. Нивелировать этот пробел сможет один единственный прибор — мощный стационарный компрессор.

Как ни странно, многие водители воспринимают компрессор исключительно как устройство, позволяющее накачать спущенное колесо. Однако в современном мире у этого «гаджета» назначений куда больше, ведь именно поданный под давлением воздух «дает энергию» многим инструментам. Обставляя свой гараж — в городе или на даче — нужно обязательно запланировать место для добротного компрессора, ведь именно он позволит сделать многие операции по уходу за авто легче и проще. Благо, агрегат необходимой для гаражного ремонта мощности сегодня стоит значительно дешевле, чем вчера.

Примеров применения «супернасоса» великое множество, но нам интересен только автомобильный аспект. Забегая вперед скажем, что многие автомобильные «левши» уже не представляют своей мастерской без этого приспособления. Итак, начнем с малого.

Мойка

Самым простым и популярным, но оттого и самым важным элементом обслуживания автомобиля является регулярная мойка. Во время н’едокарантина’ многие водители столкнулись с тем, что просто помыть своего «железного коня» очень сложно. И решили сделать это на даче. Ведерко воды и тряпка, говорите? А царапины от песка и грязи кто потом убирать будет? Чтобы с этой бедой не столкнуться, надо оборудовать бесконтактную мойку.

Однако обеспечить нужное давление в дачных шлангах порой бывает непросто. Тут и поможет компрессор. С его же помощью можно покрыть авто плотным слоем пены, а потом ее качественно смыть. Эффект при должном старании превзойдет и стационарные сервисы. Помощь в принятии решения о покупке предоставит арифметика: двенадцатая мойка отобьет все затраты, а в случае с внедорожником или микроавтобусом — десятая.

Гайковерт

За пару лет в соляном растворе столичных дорог болты и гайки прикипают так, что открутить их можно только с помощью «болгарки». Или мощного гайковерта. Им же можно значительно облегчить самостоятельную сезонную смену шин, кстати. Существуют различные электрические варианты такого инструмента, но самый мощный — тот самый, что используют на шиномонтажных и прочих СТО — работает «от воздуха».

Если есть желание и потребность в таком инструменте, то нужно выбирать компрессор, исходя из потребностей гайковерта. «Мастерок» потребляет достаточно много, так что выбирая «супернасос», нужно внимательно изучить характеристики.

Как покрасить машину своими руками при минимуме затрат

Какие проблемы могут возникнуть после установки новых тормозных дисков своими силами

Добраться до самых скрытых закоулков автомобиля и разобраться со сложными повреждениями, не повредив соседние детали, поможет бормашина: миниатюрные насадки и точечное применение этого инструмента позволяет выполнять самую сложную работу. Есть, конечно, электрические «приспособы» (тот же суперпопулярный Dremmel), но самый надежный и производительный инструмент, позволяющий работать долго — без опасности перегрева мотора — работает «на воздухе». Кстати, в отличии от «мастерка», бормашине хватит самого простого и бюджетного компрессора.

Покраска

Самое популярное применение компрессора — покрасочные работы. Нанести краску тонким и аккуратным слоем с помощью валика, кисти или пылесоса практически невозможно. А вот краскопульт позволяет производить малярные работы фактически любому автовладельцу. Ключевым агрегатом данного устройства является компрессор — краска должна подаваться под стабильным давлением, которое обеспечивает струя сжатого воздуха. Впрочем, даже среднестатистический водитель видел этот процесс своими глазами: так красят все — от гаражных мастерских до дилерских центров.

Пескоструйная обработка

Убрать ржавчину и старую краску, плесень и многое другое поможет пескоструйный аппарат. Он, в отличии от шкурки, напильника и химии, позволяет снять наслоения очень аккуратно, не повредив металл. Ранее для организации «пескоструя» требовалось множество дорогого оборудования, а сегодня только среднестатистический компрессор и пистолет, стоимость которого зависит только от жадности продавца и качество прибора, но не превышает 5000 рублей. С его помощью можно не только очистить днище и подвеску, защиту картера и многое другое, но также идеально подготовить деталь к покраске и даже содрать старую краску с дерева. Расходные материалы? Мешок песка — 25 килограмм — обойдется в 190 рублей, однако можно ведь съездить на ближайший карьер, а после просушить и просеять смесь.

В этом перечне нет ни слова про колеса, как, впрочем, и про многие другие возможности компрессора. Сегодня этот доступный и распространенный прибор по карману каждому, а выбор должен быть основан исключительно на целях его применения. К тому же, покупку подержанного компрессора в хорошем состоянии никто не отменял.

Компрессор в доме и гараже

Начнем с принципа действия компрессора: задача этого шумного аппарата — накачать воздух (или любой другой газ) до определенного давления и предоставить эту силу в распоряжение владельца. Осуществляется этот процесс насосом, баком для сбора сжатого воздуха (такой бак называется «ресивер») и системой обеспечения передачи сжатого воздуха потребителю (шланги, клапаны, переходники). Как правило, бытовые компрессоры имеют вид мотора, насаженного на цилиндрический бак на колесиках, от которого тянутся скрученные спиралью шланги. К окончанию шланга через переходник можно подсоединять разнообразные устройства, работающие от сжатого воздуха.

Стандартный набор насадок к бытовому компрессору

Перечислим наиболее распространенные варианты использования компрессора в быту.

Подкачка автомобильных и велосипедных шин, мячей, камер, матрацев, горок, других надувных изделий осуществляется с помощью специальных насадок-насосов с манометром (для контроля максимального давления при накачивании).
Покраска разнообразных поверхностей может быть произведена через насадку-пульверизатор (краскопульт). Такая насадка состоит из специальной емкости для краски или лака, сопла для разбрызгивания и ручки.
С помощью продувочного пистолета можно выдувать грязь и воду из скрытых полостей и труб, сушить труднодоступные места после мойки (например, без компрессора личинки замков на дверях автомобиля гарантированно замерзнут после зимней мойки).
К компрессору подключается также разнообразный пневмоинструмент: гайко- и шуруповерты, отбойные молотки и дрели, отрезная и шлифмашинка — практически весь арсенал домашнего мастера доступен в пневмоисполнении. Кроме аналогов электроинструмента, к компрессору можно подключить насадку для забивания скоб (степлер) и гвоздей или дюбелей.
Пневматический домкрат стоит гораздо дешевле гидравлического, а поднимает машину в разы быстрее.
Моющий пистолет позволяет путем подачи воды вместе со струей сжатого воздуха превратить компрессор в мини-мойку.

Виды компрессоров

По конструкции все компрессоры можно поделить на поршневые, центробежные, винтовые и роторные. По виду двигателя компрессоры могут быть с такими «приводами»: внутреннего сгорания, газовый или электродвигатель. По габаритам и условиям эксплуатации компрессоры могут быть переносными, передвижными или стационарными.

Компрессоры различных типов

В свою очередь, поршневые компрессоры разделяются по количеству цилиндров (одно-, двух- и многоцилиндровые), по количеству ступеней сжатия (одно- и двухступенчатые), по расположению цилиндров (рядные, V- и W-образные).

Бытовыми компрессорами принято считать передвижные поршневые устройства с электродвигателями (реже — с ДВС) мощностью 1,5-3 кВт, обеспечивающие давление сжатого воздуха не выше 10-20 атмосфер и производительностью до 50 кубических метров в час. Принцип работы таких механизмов заключается в работе поршня, который нагнетает воздух в результате циклического возвратно-поступательного движения, при этом двигатель с муфтой расположен обычно на одной оси. Альтернативой такой конструкции является расположение двигателя, соединенного с валом поршневой группы ременной передачей.

Еще одной особенностью бытовых компрессоров является наличие или отсутствие смазочного масла в конструкции. Безмасляные компрессоры подходят для аэрографии и прочих «чистых» работ, так как гарантируют отсутствие даже мелких капель масла в струе воздуха, но ресурс работы таких аппаратов в целом ниже, чем у их масляных собратьев (обычное моторное масло служит для смазки цилиндро-поршневой группы).

Объем ресивера (накопительного бака) компрессора обеспечивает не постоянное, а периодическое включение мотора — чем больший объем бака, тем реже будет включаться двигатель и тем дольше он будет работать для нагнетания нужного давления в баке. Объем бытовых ресиверов колеблется от 5 до 100 литров, оптимальным считается объем 20-50 литров.

Ресиверы различной емкости

Штатное оснащение бытового компрессора включает также ручки и колеса для удобства транспортировки, а группа защиты состоит из реле и защитного клапана. По достижении максимально разрешенного рабочего давления в ресивере реле (прессостат) размыкает электрическую цепь и останавливает электродвигатель компрессора, что приводит к прекращению нагнетания воздуха. При падении рабочего давления до нижнего порога реле повторно включает двигатель до тех пор, пока не будет достигнуто верхнее рабочее давление. Защитный клапан необходим для предотвращения взрыва устройства, он не дает давлению воздуха превысить опасный предел.

Бытовые модели компрессоров не оснащаются практически никакими системами шумозащиты и шумоподавления, поэтому они довольно громко работают («тарахтение» работающего компрессора достигает уровня в 60-70 дБ).

Советы по работе с компрессором

Работа с перерывами. Бытовые модели не рассчитаны на длительное, а тем более непрерывное использование, поэтому у них есть максимально допустимая продолжительность непрерывной работы. Для большинства недорогих моделей она составляет 15-20 минут, после чего аппарату необходимо дать «остыть» и «отдохнуть». Использование ресивера большей емкости частично может решить проблему увеличения непрерывной работы (чем больше ресивер, тем реже будут включаться мотор и насос), однако для рационального и бережного использования компрессора стоит прислушиваться к рекомендациям производителей и не работать с компрессором непрерывно свыше указанных в паспортной документации периодов.

Техническое обслуживание компрессора. Как и любой другой механизм с подвижными частями, компрессор требует периодического обслуживания и ремонта. Прежде всего это касается масляных моделей — периодичность замены масла и фильтров в них необходима так же, как и, например, для автомобильных двигателей (через определенный промежуток работы). Кроме масляного фильтра, нередко требуется замена или чистка фильтра воздушного — при условии, что данная модель компрессора им оборудована. Следующий блок, который требует внимания, — поршневая группа. Со временем поршень и кольца в цилиндре могут потребовать ремонта или даже замены. Важным элементом технического обслуживания компрессора являются также периодическая проверка и регулировка узлов, подвергающихся воздействию высокого давления, — бака ресивера, пневмошлангов, манометра и клапанов. Ну и также не следует пренебрегать правилами обслуживания электродвигателя: осмотр состояния изоляции на контактах, целостность кожуха и проверка общей работоспособности сердца компрессора должны проводиться согласно регламенту сервисных работ.

Спецодежда и средства индивидуальной защиты. При покраске с помощью компрессора взвесь воздуха и краски (лака) легко может попасть в лицо, глаза и легкие человека, поэтому использование очков для глаз и маски или респиратора для дыхательных путей в данном случае является необходимостью. Другие насадки и инструменты также требуют наличия защитной одежды и перчаток, а в некоторых случаях — спецобуви и других средств индивидуальной защиты.

Техника безопасности. Конечно же, нельзя не вспомнить о правилах безопасного использования бытовых инструментов. Из основных правил для компрессора можно выделить такие:

не оставляйте без присмотра работающий компрессор;
не допускается эксплуатация компрессора с поврежденными агрегатами, с нарушением требований по безопасной эксплуатации электрооборудования (оголенные контакты, работа аппарата в воде, другая опасность поражения электрическим током);
категорически запрещено использовать компрессор с неработающим или неисправным манометром либо с показателями давления, превышающими максимальное паспортное значение;
работа с компрессором должна проводиться с соблюдением общих норм пожарной безопасности, особенно при работе краскопультом (не допускается окраска вблизи открытых источников огня, рядом с легковоспламеняемыми предметами и жидкостями), при появлении дыма или огня из компрессора необходимо отключить и обесточить прибор и принять меры к тушению очага пожара подручными средствами.

Пневмо или электро?

Как правило, при приобретении компрессора одним из основных его преимуществ является возможность покупки насадок-пневмоинструментов, которые могут заменить практически любой бытовой электроинструмент — от шуруповерта до болгарки. Так все же, что выгоднее?

Набор инструментальных пневмонасадок для компрессора

Основная выгода — экономическая: приобретение компрессора и набора пневмоинструментов на круг обойдется дешевле, чем покупка всего ассортимента электроинструмента, ведь в пневматике не будет электродвигателей, да и сам принцип действия «воздушных» насадок проще.

Выгода вторая: надежность. Простота конструкции и отсутствие электродвигателя значительно повышают надежность «пневмиков». Так, перфоратор или отбойный молоток с воздушным приводом имеют в разы больший ресурс, чем аналогичные электрические инструменты.

Выгода третья: безопасность. Отсутствие электродвигателя приводит к минимизации искрообразования. При работе с пневмоинструментом и использовании достаточно длинных шлангов подачи воздуха можно не опасаться случайного возгорания от искры или поражения электротоком.

Выгода четвертая: уникальность некоторых насадок. Как мы уже говорили, окраску, забивание скоб и дюбелей, накачку шин и некоторые другие работы просто невозможно осуществлять электричеством при отсутствии сжатого воздуха.

Ценовой диапазон и советы по выбору

Бытовые компрессоры для домашнего использования представлены на рынке в достаточно широком ассортименте, при этом цены на них колеблются от 3-4 тыс. руб. за бюджетные модели (марки «Калибр», FUBAG, Etalon) до полупрофессиональных компрессоров известных фирм за 30-50 тыс. руб. (Metabo, F.I.A.C., Newco).

Конечно же, для шиномонтажа в гараже два раза в году, подкачки колес раз в месяц и покраски деталей и стен в период ремонта покупка дорогой модели нецелесообразна. Оптимальным выбором для таких целей может быть одноцилиндровый поршневой компрессор с электроприводом мощностью 2-2,5 кВт и ресивером объемом 50-100 л, оборудованный колесами и ручками, весом 40-80 кг. Этим характеристикам вполне соответствуют модели компрессоров в ценовом диапазоне от 11 до 20 тыс. руб., к примеру: FUBAG Auto Master Kit, Abac D 4 50 NEW, Metabo MEGA 490/50W, Fiac AB-100/360.

Для чистки, диагностики и даже смены масла: зачем нужен гаражный компрессор

Компрессор, он же – универсальный 220-вольтовый генератор сжатого воздуха с ресивером-накопителем, многие ошибочно считают инструментом зарабатывающих на жизнь ремонтом автомобилей профи и полупрофи. Однако и в любительском арсенале самого обычного автовладельца такому аппарату найдется масса применений – и чем дальше, тем больше!

Одно из моих хобби, как и у многих, – ремонт и тюнинг личных авто, а также самая разная прикладная «слесарка». Компрессор в моем арсенале имеется уже не первый десяток лет – недорогая модель какой-то безымянной марки, одноцилиндровая, коаксиальной системы (с прямым приводом насоса от двигателя через соединительную муфту, без ременной передачи) и с ресивером объемом 50 литров. Изначально этот аппарат приобретался больше интереса ради и со скидкой, и уверенности в его востребованности у меня не было. Однако в итоге источник сжатого воздуха оказался настолько универсальным помощником, что редкий визит в гараж теперь обходится без его применения! К слову, из бесед с гаражными друзьями я с удивлением узнал, что и они приобретали и осваивали компрессоры примерно по той же схеме – то есть брали на пробу без каких-то конкретных целей. А потом обнаруживали, что аппарату находятся десятки применений, в том числе и неочевидных поначалу. И через какое-то время без него уже – как без рук!

Если вы еще не пришли к осознанию необходимости такого агрегата, попробуем «виртуально освоить» его на примере сверхкомпактной модели BERKUT SMART POWER SAC-300. Посмотрим, в каких работах по обслуживанию личного авто его можно применить.

Характеристики BERKUT SAC-300:

Питание: 220 В

Потребляемая мощность: 1300 Вт

Максимальное давление: 10 бар (кг/см2)

Максимальная производительность: 180 л/мин

Время непрерывной работы: 30-40 мин

Объём ресивера: 5 л.

Длина воздушного шланга: 3,5 м

Длина провода питания: 1,4 м

Габариты: 410x165x370 мм, 8,56 кг

BERKUT SMART POWER SAC-300 – поршневой одноцилиндровый компрессор с прямой передачей. Это означает, что валы двигателя и насоса соединены напрямую. Такая схема называется коаксиальной и весьма распространена – на ней делаются компрессоры с ресиверами до 50-80 литров включительно, и лишь более габаритные и мощные модели уже оснащаются ременным приводом, выполняющим роль редуктора. В отличие опять же от многих одноклассников, BERKUT SAC-300 имеет безмасляный насос – то есть, периодически менять в его картере специальное компрессорное масло не требуется, что делает аппарат более удобным в эксплуатации.

Формат корпуса – «чемоданчик», что опять же очень удобно как в плане хранения, так и в плане перевозки аппарата. Его можно положить в багажник или спокойно поставить в салон на пол, чтобы взять, к примеру, на дачу для продувки системы мини-водопровода перед зимовкой.

Компрессор имеет резиновые ножки на двух плоскостях, поэтому его можно ставить вертикально или класть набок. С помощью наплечного ремня можно проводить различные мобильные работы с использованием сетевого удлинителя – к примеру, нанесение антикоррозийных покрытий на автомобиль.

Выходной штуцер – быстросъемный, типового для любого пневмоинструмента стандарта, известного в народе как «четвертьдюймовый рапид». На компрессоре смонтирован «рапид-мама», на воздушном шланге с одной стороны – «мама», с другой – «папа», а на инструментах, соответственно, «папа».

На панели управления установлены два манометра, клапан экстренного принудительного опустошения ресивера и рукоятка регулятора давления – прессостата. Первый манометр показывает давление в ресивере до регулятора, а второй – в рабочем тракте шланга, после регулятора. Регулятором можно уравнять рабочее давление с ресиверным, то есть довести до максимума, развиваемого насосом компрессора. А можно и убавить до любой нужной вам величины – например, до полутора-двух бар, необходимых для аэрографа.

Пятилитровый ресивер BERKUT SAC-300 невелик, но его вполне достаточно для многих гаражных работ. Впрочем, продвинутые владельцы компактных компрессоров с небольшими ресиверами зачастую наращивают их объем даже без вмешательства в конструкцию компрессора – просто подключая дополнительный выносной воздушный накопитель к выходу шланга на штуцерах-быстросъемах и задействуя его по необходимости. Подобный накопитель можно без труда сделать, к примеру, из старого газового баллона, огнетушителя или из вакуумного баллона от грузовиков ГАЗ (3308, «Валдай», «Шишига» и т.п.). Такой баллон с резьбовыми входами стоит в магазине около полутора тысяч рублей и имеет объем 12 литров.

Как и у компрессоров «взрослого размера», у SAC-300 имеется донная сливная пробка в ресивере для удаления конденсата:

В комплекте SAC-300 поставляется витой пневмошланг и два пистолета – накачной с манометром и продувочный. Также в коробке пользователь найдет целый набор различных пластиковых и латунных переходников, у которых имеются ниппельные штуцеры с одной стороны и конусы разных диаметров – с противоположной. С их помощью удобно продувать любые трубопроводы, накачивать всяческую мелочь в быту, подавать сжатый воздух в различные полости.

Что можно сделать с помощью компрессора применительно к ремонту личного автомобиля своими руками, кроме очевидной работы с колесами? Массу полезных вещей, которые без него осуществить либо затруднительно, либо даже невозможно!

Классика жанра – чистка под давлением. Большинство загрязненных внутри узлов двигателя мы обычно моем аэрозольным баллоном а-ля «очиститель карбюратора», содержащего в себе смесь сольвентов под давлением. Растворяют нагар и жирные субстанции они хорошо, но объем баллона мал, а давление струи слабое. В итоге чистка редко обходится одним баллоном, что делает его применение не слишком экономичным при стоимости 150-400 рублей за флакон емкостью 350 миллилитров. При этом обычный бензин по цене 45 рублей за литр в большинстве случаев обладает ничуть не худшими чистящими свойствами, если распылять его из любого дешевого компрессорного пистолета-нагнетателя с бачком!

Дроссельная заслонка. Было:

С помощью компрессора очень легко искать утечки воздуха или жидкости в узлах, которые подозреваются в потере герметичности. Затыкаем все отверстия, оставив открытым одно, в которое нагнетаем давление. Деталь или узел погружаем в воду и мониторим пузырьки!

Отдельная история – проверка на паразитный подсос воздуха впускного тракта двигателя. Отключаем воздушный фильтр, подаем компрессором давление и брызгаем мыльным раствором из бутылочки-пульверизатора, отыскивая «пузырение» на стыках патрубков, в месте установки регулятора холостого хода, оси дроссельной заслонки и т. п. Есть и другой вариант – для него потребуется простейший дымогенератор, изготовленный за пять минут из пластиковой бутылки, ниппельного «соска» и сигареты (подробности при желании легко нагуглить, конструкция известная). Утечка обнаруживается там, где дым сочится через неплотности.

Как ни странно, но компрессор изрядно выручает и при уходе за салоном.

Вот, например, узкие места между креслами и порогами – даже самая тонкая насадка пылесоса туда толком не пролезает, а пыли и сора там скапливается предостаточно. Способ удаления их, по сути, лишь один: выдуть наружу и собрать пылесосом.

Еще один забавный лайфхак – использование компрессора при смене моторного и трансмиссионного масла. На фото – количество масла, которое остается в двигателе небольшого объема (1,6 литра) после прекращения падения капель из отверстия в поддоне картера. Объем грязного масла, которое обычно не удаляется, – граммов 70-80. Выгнать эту грязь из мотора можно, если подать воздух компрессором в маслозаливную горловину.

Скажем честно: процедура эта совершенно необязательная, ибо вред от остатка старого масла несущественен. Смысл сего мероприятия – перфекционизм в чистом виде и возможность показать безграничную сферу применений сжатого воздуха в повседневной практике любителей гаражного времяпрепровождения.

Компрессор привносит элемент технической культуры в любой гаражный процесс. Практически в каждой авторемонтной операции необходима очистка зоны работы. Сжатый воздух или подаваемый с его помощью бензин/солярка эффективнейшим образом заменяют отскребание грязи отвертками, ножами и шпателями, а также последующее ее отмывание начисто с помощью баночки бензина и кисточки. В повседневном обслуживании личного автомобиля своими силами с помощью компрессора можно продувать от грязи тормозные суппорты и барабаны при замене колодок, свечные колодцы перед заменой свечей, промывать бензином детали двигателя и трансмиссии с помощью пистолета-распылителя с бачком, наносить антикоррозийные покрытия и мастики и многое другое. Кроме того, можно очищать инструменты и детали как в процессе работы, так и по окончании, продувать от пыли, опилок и стружки одежду. Как показывает практика, по мере освоения компрессора ему постепенно находится применение практически в любом процессе, который прежде обходился без него.

компрессор что это такое и как его едят? ))))

С момента изобретения двигателя внутреннего сгорания автомобильные инженеры, любители скорости и проектировщики гоночных автомобилей все время находились в поисках путей увеличения мощности моторов. Один из способов увеличения мощности – построение двигателя большого внутреннего объема. Но большие двигатели, которые больше весят и обходятся существенно дороже в производстве и обслуживании, не всегда однозначно лучше.

Другой путь добавления мощности – это создание двигателя нормального размера, но более эффективного. Вы можете достичь этого, нагнетая больше воздуха в камеру сгорания. Большее количество воздуха дает возможность подать в цилиндр дополнительное количество топлива, что обозначает, что будет произведен более сильный взрыв и будет достигнута большая мощность. Добавление компрессора к впускной системе является отличным способом достижения усиленной подачи воздуха. В этой статье мы объясним, что такое компрессоры (их также еще называют нагнетателями), как они работают и чем отличаются от турбокомпрессоров (турбонаддува).

Компрессором является любое устройство, которое создает давление на выходе выше атмосферного. И компрессоры, и турбокомпрессоры способны это делать. На самом деле, турбокомпрессор является сокращенным названием от «турбонагнетателя» — его официального названия.

Различие между данными агрегатами заключается в способе получения энергии. Турбокомпрессоры приводятся в действие за счет плотного потока выхлопных газов, вращающих турбину. Компрессоры работают за счет энергии, передаваемой механическим путем через ременный или цепной привод от коленчатого вала двигателя.
В следующем разделе мы подробно рассмотрим, как компрессор выполняет свою работу.

Обычный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания использует один из тактов для впуска воздуха. Этот такт можно разделить на три шага:
Поршень перемещается вниз
Это создает разрежение
Воздух под атмосферным давлением засасывается в камеру сгорания
Как только воздух поступит в двигатель, он должен быть объединен с топливом для формирования заряда – пакета потенциальной энергии, которую можно превратить в полезную кинетическую энергию в результате химической реакции, известной как горение. Свеча зажигания инициирует эту реакцию путем воспламенения заряда. Как только топливо подвергается реакции окисления, сразу же высвобождается большое количество энергии. Сила этого взрыва, сконцентрированная над днищем поршня, толкает поршень вниз и создает возвратно-поступательное движение, которое в конечном итоге передается на колеса.
Подача большего количества топливно-воздушной смеси в заряд будет порождать более сильные взрывы. Но вы не можете просто так подать больше топлива в двигатель, так как требуется строго определенное количество кислорода для сжигания определенного количества топлива. Химически-верная смесь – 14 частей воздуха к одной части топлива – имеет очень большое значение для эффективной работы двигателя. Итог – чтобы сжечь больше топлива, придется подать больше воздуха.
Это работа компрессора. Компрессоры увеличивают давление на входе в двигатель путем сжатия воздуха выше атмосферного давления без образования вакуума. Это заставляет большему количеству воздуха попадать в двигатель, обеспечивая повышение давления. С дополнительным количеством воздуха больше топлива может быть добавлено, что вызывает увеличение мощности двигателя. Компрессор добавляет в среднем 46 процентов мощности и 31 процент крутящего момента. В условиях высокогорья, где мощность двигателя снижается за счет того, что воздух имеет меньшую плотность и давление, компрессор обеспечивает более высокое давление воздуха в двигателе, что позволяет ему работать в оптимальном режиме.

Рис.1 ProCharger D1SC – центробежный компрессор

В отличие от турбокомпрессоров, которые используют отработанные газы для вращения турбины, механические компрессоры приводятся в действие непосредственно от коленчатого вала двигателя. Большинство из них приводятся в движение с помощью приводного ремня, который обернут вокруг шкива, который подключен к ведущей шестерне. Ведущая шестерня, в свою очередь, вращает шестерню компрессора. Ротор компрессора может быть по-разному спроектирован, но, не смотря на это, в любом случае его работа сводится к захвату воздуха, сжатию воздуха в меньшем пространстве и сбросу его во впускной коллектор. Для того чтобы создавать давление воздуха, компрессор должен вращаться быстрее, чем сам двигатель. Создание ведущей шестерни большей, чем шестерни компрессора, заставляет компрессор вращаться быстрее. Компрессоры способны вращаться со скоростью, превышающей 50,000-60,000 оборотов в минуту. Компрессор, вращающийся со скоростью 50,000 оборотов в минуту, способен повысить давление с шести до девяти дюймов на квадратный дюйм (PSI). Это дополнительная прибавка с шести до девяти фунтов на квадратный дюйм. Атмосферное давление на уровне моря составляет 14,7 фунтов на квадратный дюйм, так что типичный эффект от применения компрессора – это увеличение подачи воздуха в двигатель примерно на 50 процентов.
Постольку поскольку воздух сжимается, он становится более горячим, а это значит, что он теряет свою плотность и не может столь сильно расширяться во время взрыва. Это обозначает, что он не может высвободить столько же энергии, сколько высвобождается при воспламенении свечой зажигания более холодной топливно-воздушной смеси. Для того чтобы компрессор работал на пике своей эффективности, сжатый воздух на выходе из компрессора должен быть охлажден перед подачей во впускной коллектор. Интеркулер несет ответственность за данный процесс охлаждения. Интеркуллеры бывают двух констуркций: «воздух-воздух» и «воздух-жидкость». Оба работают по принципу радиатора, с более холодным воздухом или жидкостью, циркулирующей по системе трубок или каналов. Горячий воздух, выходя из компрессора, попадает в трубки интеркулера и охлаждается там. Снижение температуры воздуха увеличивает его плотность, что делает плотнее заряд, поступающий в камеру сгорания.
Далее мы рассмотрим различные типы компрессоров.

Рис.2 Роторный компрессор

Существует три вида компрессоров: роторный, двухвинтовой и центробежный. Главное отличие между ними заключается в способе подачи воздуха во впускной коллектор двигателя. Роторный и двухвинтовой компрессоры используют различные типы кулачковых валов, а центробежный компрессор – крыльчатку, которая увлекает воздух внутрь. Хотя все эти конструкции обеспечивают прибавку мощности, они значительно отличаются по своей эффективности. Каждый из этих типов компрессоров может быть доступен в различных размерах, в зависимости от того, какого результата хотите вы достичь – просто повысить мощность автомобиля или подготовить его к участию в гонках.
Конструкция роторного компрессора является самой древней. Братья Филандер и Фрэнсис Рутс в 1860 году запатентовали конструкцию своего компрессора в качестве машины, способной обеспечивать вентиляцию в шахтах. В 1900 году Готтлиб Вильгельм Даймлер включил роторный компрессор в конструкцию автомобильного двигателя.

Так как кулачковые валы вращаются, воздух, находящийся в пространстве между кулачками, оказывается между стороной наполнения и напорной стороной. Большое количество воздуха перемещается во впускной коллектор и создает условия для образования положительного давления. По этой причине рассматриваемая конструкция является не чем иным, как объемным нагнетателем, а не компрессором, при этом термин «нагнетатель» по-прежнему часто используется для описания всех компрессоров.
Роторные компрессоры, как правило, имеют довольно большие размеры и располагаются в верхней части двигателя. Они популярны в автомобилях дрэгстеров и роддеров, поскольку зачастую выступают за габариты капотов. Тем не менее, они являются наименее эффективными компрессорами по двум причинам:
Они существенно увеличивают вес транспортного средства.
Они создают дискретный прерывистый воздушный поток, а не сглаженный и непрерывный.

Рис.3 Двухвинтовой компрессор

Двухвинтовой компрессор работает, проталкивая воздух через два ротора, напоминающих набор червячных передач. Как и в роторном компрессоре, воздух внутри двухвинтового компрессора оказывается в полостях между лопастями роторов. Но двухвинтовой компрессор сжимает воздух внутри корпуса роторов. Это происходит за счет того, что роторы имеют коническую форму, при этом воздушные карманы уменьшаются в размерах по мере продвижения воздуха из стороны наполнения в напорную сторону. Воздушные полости сжимаются, и воздух выдавливается в меньшее пространство.

Это делает двухвинтовой компрессор более эффективным, но они стоят дороже, потому что винтовые роторы требуют дополнительной точности в ходе процесса производства. Некоторые типы двухвинтовых компрессоров располагаются над двигателем, подобно роторному компрессору типа Roots. Они также порождают много шума. Сжатый воздух на выходе из компрессора издает сильный свист, который следует приглушить с помощью специальных методов поглощения шума.

Рис.4 Центробежный компрессор

Центробежный компрессор – это крыльчатка, напоминающая собой ротор, которая вращается с очень высокой скоростью и нагнетает воздух в небольшой корпус компрессора. Скорость вращения крыльчатки может достигать 50,000-60,000 оборотов в минуту. Воздух, попадающий в центральную часть крыльчатки, под действием центробежной силы увлекается к ее краю. Воздух покидает крыльчатку с высокой скоростью, но под низким давлением. Диффузор – множество стационарно расположенных вокруг крыльчатки лопаток, которое преобразует высокоскоростной поток воздуха с низким давлением в поток воздуха с малой скоростью, но высоким давлением. Скорость молекул воздуха, встретивших на своем пути лопатки диффузора, уменьшается, что влечет за собой увеличение давления воздуха.

Центробежные компрессоры являются наиболее эффективными и самым распространенными устройствами из всех систем принудительного повышения давления. Они компактные, легкие и устанавливаются на передней части двигателя, а не сверху. Они также издают характерный свист по мере роста количества оборотов двигателя, способный заставить случайных прохожих на улице поворачивать головы в сторону вашего автомобиля.
Monte Carlo и Mini-Cooper S – два автомобиля, которые доступны в версиях с компрессором. Любой из рассмотренных выше типов компрессоров может быть добавлен к транспортному средству как дополнительная опция. Несколько компаний предлагают комплекты,
состоящие из всех необходимых частей для собственноручного дооснащения автомобилей компрессорами. Такие доработки также являются неотъемлемой частью культуры «машин для фана» (смешных машинок) и автомобилей из мира спорта «Fuel Racing». Некоторые производители даже включают компрессоры в оснащение своих серийных моделей автомобилей.
Далее мы узнаем обо всех преимуществах компрессора, установленного в ваш автомобиль.

Преимущества компрессора
Самое главное преимущество компрессора – это увеличение мощности двигателя, измеряемой в лошадиных силах. Добавьте компрессор к любому обычному автомобилю или грузовику, и он станет вести себя как автомобиль с двигателем большего внутреннего объема или просто как с более мощным двигателем. Но как узнать, какой из нагнетателей выбрать – механический компрессор или турбокомпрессор? Этот вопрос горячо обсуждался авто инженерами и энтузиастами, но, в целом, механические компрессоры имеют несколько преимуществ над турбокомпрессорами. Механические компрессоры лишены такого недостатка как лага (отставания) двигателя – термина, используемого для описания времени, прошедшего с момента нажатия водителем педали газа до момента ответа двигателя на это внешнее воздействие. Турбокомпрессоры, к сожалению, подвержены явлению отставания, постольку поскольку требуется некоторое время, прежде чем выхлопные газы достигнут скорости, достаточной для полноценного раскручивания крыльчатки турбины. Механические компрессоры не имеют такого лага, так как они приводятся в действие непосредственно от коленчатого вала двигателя. Одни компрессоры наиболее эффективны при работе в диапазоне низких скоростей вращения коленчатого вала, в то время как другие раскрывают весь свой потенциал лишь на высоких оборотах. Например, роторный и двухвинтовой компрессоры обеспечивают большую мощность на низких оборотах. Центробежные компрессоры, которые становятся все более эффективными по мере роста скорости вращения крыльчатки, обеспечивают большую мощность в диапазоне высоких оборотов.
Установка турбокомпрессора требует обширной переделки выпускной системы двигателя, в том время как механические компрессоры могут быть легко привинчены к передней части двигателя или сверху. Это делает их дешевле в установке и проще в эксплуатации и обслуживании.
Наконец, при использовании компрессора не требуется никакой специальной процедуры остановки двигателя. Это обусловлено тем, что они не смазываются моторным маслом и могут быть остановлены привычным образом. Турбокомпрессоры должны отработать на холостом ходу 30 секунд и более для того, чтобы дать возможность моторному маслу остыть. С учетом сказанного, для компрессоров имеет важное значение предварительный прогрев, так как они работают наиболее эффективно при нормальной рабочей температуре двигателя.
Компрессоры являются характерной составляющей частью двигателей внутреннего сгорания самолетов. Это имеет смысл, если учесть, что самолеты проводят большую часть своего времени на больших высотах, где значительно меньше кислорода доступно для сгорания. Внедрение компрессоров позволило самолетам летать на большей высоте без снижения производительности двигателя.
Компрессоры, установленные на авиационные двигатели, работают на основе тех же самых принципов, которые заложены в конструкцию автомобильных компрессоров. Компрессоры получают энергию непосредственно от вала двигателя и способствуют подаче в камеру сгорания смеси, находящейся под давлением.
Далее рассмотрим некоторые недостатки компрессоров.

Самый большой недостаток компрессоров является также и их определяющей характеристикой: постольку поскольку компрессор приводится в движение коленчатым валом двигателя, он отнимает несколько лошадиных сил у двигателя. Компрессор может потреблять до 20 процентов общей выходной мощностью двигателя. Но так как компрессор способен прибавить до 46 процентов мощности, большинство автолюбителей склоняется к тому, что игра стоит свеч. Компрессор дает дополнительную нагрузку на двигатель, который должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать дополнительный импульс и более сильные взрывы в камере сгорания. Большинство производителей учитывают это и создают усиленные узлы для двигателей, предназначенных для работы в паре с компрессором. Это в свою очередь удорожает автомобиль. Компрессоры также дороже в обслуживании, а большинство производителей предлагают использовать высокооктановое горючее премиум класса.
Несмотря на свои недостатки, нагнетатели по-прежнему являются наиболее экономически эффективным способом увеличения количества лошадиных сил. Компрессор может дать от 50 до 100 процентов увеличения мощности, что делает его находкой для гоночных автомобилей, автомобилей, перевозящих тяжелые грузы, а также для водителей, желающих получить от вождения своего автомобиля новую порцию острых ощущений.