Воздушные нагнетатели
Компрессор
Двигатель внутреннего сгорания — это очень старое изобретение. Однако практически сразу инженеры стали придумывать как бы увеличить коэффициент полезного действия двигателя не слишком вмешиваясь в его устройство. На этом моменте и был изобретен нагнетатель воздуха. Принцип работы двигателя основан на том, что при впуске в цилиндры двигателя поступает смесь топлива и кислорода, которая сгорает, образуя расширяющиеся газы. Однако для качественного и эффективного сгорания топлива необходимо определенное количество кислорода. Со временем было рассчитано, что оптимальным соотношением кислорода и топлива является соотношение 1:14,7. Нагнетатель воздуха позволяет увеличить мощность двигателя в два раза.
Автомобильные нагнетатели
То есть, говоря простым русским языком, если к давлению в одну атмосферу добавить еще одну атмосферу, то выйдет в два раз больше поступающего в цилиндры кислорода. К примеру, обычный двигатель 1.5 литра при давлении компрессора равному немного более атмосферы повысит мощность до уровня 3-х литрового двигателя без компрессора. И это ни разу не конечная остановка: можно расточить картер и головку блока цилиндров до большего объема, что означает больше поступающего кислорода и еще больше мощности. Однако обычно нагнетателя ставят на малообъемные двигатели, чтобы увеличить мощность на маленьком двигателе. Основными типами нагнетателей являются:
- Центробежные
- Roots
- Винтовые
Далее предложен разбор каждого конкретного типа.
Немного исторических сведений
Использовать нагнетатель воздуха в своих разработках первыминачали;Alfa Romeo Mercedes и Fiat.Вообще же идея применять механический компрессор была придумана и разработана практически сразу же после изобретения самого ДВС уже в 1885 г ученый Готтлиб Даймлер оформил патент на свой нагнетатель воздуха. Внешне его идея немного отличалась от нашего понимая сути нагнетателей: он предлагал, что некий насос или специальный вентилятор будет нагнетать в двигатель большую нежели, обычно порцию кислорода. Вскоре, всего через 7 лет, в 1902 году Луис Рено получил свой патент на конструкцию центробежного нагнетателя. Рено даже сделали выпуск малой серией автомобиля с нагнетателем, однако в дальнейшем проект забросили. Альфред Бюхи так же в 1905 году придумал свой турбонагнетатель, который работал с использованием выхлопных газов. Известные roots носят фамилию своих изобретателей изобрели их еще аж 1859 году братья Рутс. Из себя рутс представляют роторно-шестерёнчатые компрессоры. Винтовой компрессор был изобретен значительно позже, в 1936 году, патент принадлежит Альфу Лисхольму, главному инженеру SRM. У всех этих устройств есть один общий момент, в свое время, а это почти 100 лет назад, они не получили должного распространения ввиду заторможенности общего технического процесса. Зато ныне компрессор — это важная составляющая современного автомобиля.
Центробежный нагнетатель
Центробежный механический компрессор сейчас имеет широчайшее распространение среди любителей тюнинговать свои авто. Конструкционно центробежный нагнетатель воздуха наиболее близок к турбо наддуву, так как принципы их конструкции очень близки. Основной принцип работы заключается в следующем. Внутри корпуса установлена крыльчатка самая главная деталь компрессора. Говоря в общем крыльчатка представляет собой колесо с лопастями, отдаленно напоминающее корабельный винт. Оттого насколько хорошо и правильно выполнено это колесо зависит то, насколько нагнетатель воздуха будет результативен. В общем, воздух попадает внутрь «улитки» и его захватывают лопасти крыльчатки. Захваченный воздух лопасти закручивают и с помощью центробежной силы отбрасывают его на отдаленные участки корпуса, где есть диффузор, который ловит этот воздух. Диффузор предназначен для восприятия подаваемого крыльчаткой воздух так, чтобы созданное давление не терялось. Далее воздух подается в кольцевидный тоннель, который идет вокруг всего корпуса. Именно из-за этого тоннеля центробежный нагнетатель воздуха и называют улиткой. Подобная конструкция создает условия для увеличения давления воздуха. Суть в том, что воздух, который движется по каналу движется быстро и имеет маленькое давление, а потом конец канала резко расширяется. Благодаря этому скорость воздуха несколько падает, а вот давление значительно увеличивается.
По факту давление, что создает этот компрессор равно скорости крыльчатки, умноженной на саму себя. Скорости могут быть разными, преимущественно от 40 000 об/мин. Сам механизм довольно шумный, так как в действие он приводится ремнем от шкива коленчатого вала автомобиля. Некоторые производители устанавливают в корпусе еще и повышающую передачу, что позволяет сохранить ресурс турбины до 80 000 км и существенно уменьшить шум, что создает компрессор при работе.
Компрессор типа Roots
Нагнетатель воздуха типа рутс — это представитель класса объемных нагнетателей. В плане своего устройства такой механический компрессор очень прост и больше всего напоминает обычный масляный шестеренчатый насос. Корпус имеет овальную форму. Внутри него установлены оси, на которых вращаются в противоположные стороны два ротора. Между роторами и корпусом поддерживается специальный зазор. Этот нагнетатель воздуха отличается от всех остальных тем, что сжатие воздуха происходит не в корпусе, а во внешнем трубопроводе. Из-за этого рутсы часто называют «механический компрессор с внешним сжатием». За счет вращения роторов воздух захватывается и сквозь маленькие зазоры между корпусом и ротором выдавливается в трубопровод под давлением. Однако хоть такая система и имеет поклонников она же и главный минус. Так как нагнетатель воздуха осуществляет сжатие вне своего корпуса он может это осуществлять только до определённых значений, после которых воздух начинает просачиваться в обратную сторону. Исправить этот момент можно увеличением скорости ротора, но это тоже возможно только в определенных пределах. Механический компрессор типа рутс имеет еще один минус: при просачивании воздуха в трубопровод не под давлением создается турбулентность, благодаря которой воздух нагревается еще больше. Так как температура воздуха и так растет из-за того, что он сжимается, а тут температура еще выше поднимается. Положительными моментами можно назвать заметно меньший шум от работы по сравнению с «улиткой»; и отсутствие характерного им свиста: рутс имеют свою особую тональность. Однако из-за роторного принципа работы наддув сопровождается пульсацией давления. С пульсацией инженерам удалось справиться достаточно быстро — роторам придали спиралевидную форму, а форму входного и выходного отверстия изменили на треугольную. С помощью таких ухищрений удалось добиться равномерной и тихой работы. Еще одним большим плюсом является то, что такой нагнетатель воздуха проявляет свою эффективность уже на малых оборотах коленчатого вала, в отличие от центробежного, что очень положительно влияет на динамику разгона автомобиля.
Винтовой нагнетатель воздуха
Механический компрессор для автомобиля такого типа имеет удивительную схожесть ни с чем иным как с мясорубкой, разница только лишь в том, что шнеков два. По форме и основному принципу винтовые напоминают «рутс», но имеют основное различие — сжатие воздуха происходит внутри корпуса. Два ротора имеют взаимодополняющие выступы и отверстия, они вращаются всегда в зацеплении, но с небольшим зазором между друг другом. Винты загребают воздух, который сжимается между роторами и подаётся дальше под действием вращательного движения винтов. Потери при таком сжатии чрезвычайно малы, а степень сжатия очень велика. Однако при достижении слишком больших оборотов роторов может возникнуть необходимость внешнего охлаждение корпуса. Зато при стандартных показателях скорости вращения эффект от прироста мощности появляется при любых оборотах коленчатого вала автомобиля. Также плюсами можно назвать компактность конструкции при высокой мощности, долговечность и отсутствие шума при работе. Этот механический компрессор имеет достаточно плюсов, должен иметь и минус винтовые нагнетатели мало распространены из-за своей дороговизны. Производить их очень сложно, поэтому и цена является высокой. Однако некоторые тюнинг ателье устанавливают на автомобили именно винтовой компрессор.
Итоги о нагнетателях
Когда речь зайдёт об установке нагнетателя для автомобиля от очень многих можно услышать, что компрессор существенно уменьшит ресурс двигателя. Это не совсем правда.
Требуется соблюдать меру и понимать, когда компрессор благоприятно влияет на двигатель автомобиля, а когда нет. Слишком высокие обороты могут действительно привести к поломке двигателя, а вот на применение нагнетателя на низких оборотах для повышения крутящего момента наоборот только положительно повлияет на ресурс.
Однако если нагнетатель будет использоваться для получения большой мощности заранее необходимо заменить многие детали на более прочные, чтобы не винить компрессор в поломке двигателя.
нагнетать воздух
НАГНЕТАТЬ — НАГНЕТАТЬ, нагнетаю, нагнетаешь, несовер. (к нагнести), что (спец.). Давлением перемещать и сосредоточивать в ограниченном пространстве (жидкость, газ, сыпучие тела). Нагнетать воздух. Нагнетать жидкость. ❖ Нагнетать давление (тех.) увеличивать… … Толковый словарь Ушакова
нагнетать — НАГНЕСТИ, нету, нетёшь; нётший; нетённый ( ён, ена); нетя; сов., что. Давлением сосредоточить в каком н. замкнутом пространстве. Н. воздух. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
Электрическая вентиляция* — представляет применение Э. вентиляторов для различных целей искусственного механического обмена воздуха помещений жилых зданий, заводов, фабрик, мастерских, кают, пароходов, кочегарок или котельных отделений судов и проч. Э. вентиляция… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Электрическая вентиляция — представляет применение Э. вентиляторов для различных целей искусственного механического обмена воздуха помещений жилых зданий, заводов, фабрик, мастерских, кают, пароходов, кочегарок или котельных отделений судов и проч. Э. вентиляция… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Нагнетатель (автомобилестроение) — Нагнетатель на гоночном двигателе AMC V8 … Википедия
Нагнетатель — на гоночном двигателе AMC V8 … Википедия
ОРГАН — Самый большой из всех музыкальных инструментов ор ган. Играют на нем, как на фортепиано, нажимая на клавиши. Но в отличие от фортепиано орган не струнный, а духовой инструмент и родственником он оказывается не клавишным инструментам а маленькой… … Музыкальный словарь
компре́ссор — а, м. Машина для сжатия и подачи газов или воздуха под давлением. Пустили в ход компрессор и он стал по трубке нагнетать воздух вовнутрь трубопровода. Ажаев, Далеко от Москвы. [От лат. compressus сжимание] … Малый академический словарь
НАГНЕТАТЬСЯ — НАГНЕТАТЬСЯ, нагнетаюсь, нагнетаешься, несовер. (спец.). страд. к нагнетать. Воздух нагнетается насосом. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
Заднепетельная дверь — См. также: Типы автомобильных дверей Delahaye Type 135 Самоубийственная дверь … Википедия
Значение слова «нагнетать»
Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
НАГНЕТА’ТЬ, а́ю, а́ешь, несов. (к нагнести), что (спец.). Давлением перемещать и сосредоточивать в ограниченном пространстве (жидкость, газ, сыпучие тела). Н. воздух. Н. жидкость. ◊
Источник: «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова (1935-1940); (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
нагнета́ть
1. давлением перемещать и сосредоточивать в ограниченном пространстве (жидкость, газ и т. п.) ◆ Вентиляторы нагнетают воздух под ограждённое мягкой юбкой днище, заставляя аппарат висеть, едва касаясь поверхности. Юрий Нечетов, «Опираясь на воздух», 2004 г. // «За рулём» (цитата из НКРЯ)
2. перен. вызывать усиление, нарастание, обострение (эмоций, часто отрицательных) ◆ Я не собираюсь нагнетать и без того накалённую атмосферу. Юрий Азаров, «Подозреваемый», 2002 г. (цитата из НКРЯ) ◆ Он умело нагнетает напряжение, зрители невольно проникаются атмосферой ожидания трагедии, сковавшей многомиллионный город. Ольга Тумасова, «Домашний экран», 2000 г. // «Санкт-Петербургские ведомости» (цитата из НКРЯ)
Фразеологизмы и устойчивые сочетания
- (во что-то)
Делаем Карту слов лучше вместе
/>Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.
Вопрос: накачанный — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?
Словари
Давлением перемещать и сосредоточивать в ограниченном пространстве (жидкость, газ, сыпучие тела).
НАГНЕТА́ТЬ, нагнетаю, нагнетаешь, несовер. (к нагнести), что (спец.). Давлением перемещать и сосредоточивать в ограниченном пространстве (жидкость, газ, сыпучие тела). Нагнетать воздух. Нагнетать жидкость.
• Нагнетать давление (тех.) — увеличивать давление.
НАГНЕСТИ́, -нету́, -нетёшь; -нётший; -нетённый (-ён, -ена́); -нетя́; сов., что. Давлением сосредоточить в каком-н. замкнутом пространстве. Н. воздух.
НАГНЕТАТЬ, нагнести или нагнесть что, тискать, надавливать, нажимать; налагать гнет или тяжесть; давить жомом, гнетом, рычагом, винтом и пр. Нагнести ногу обувью, натереть, намять. -ся, быть нагнетаему. Капуста, для кваски, нагнетается в кадке камнем. Нагнетанье ср., ·длит. нагнетенье ·окончат. нагнет муж. нагнетка жен., ·об. действие по гл. От нагнету и столбы трещат. Дурак в нагнет, круглый, полный.
| Нагнетка, накладка, тяжесть для прижима бумаг, пресс-папье. Нагнетный, для нагнета служащий, к нему относящийся. Нагнетчивый, склонный ко гнету, сильно налегающий, тяжкий. нагнетчивость жен. свойство это. Нагнетчик муж. нагнетчица жен. кто гнетет, нагнетает.
НАГНЕТА́ТЬ, НАГНЕТА́ТЬСЯ; НАГНЕТЕ́НИЕ см. Нагнести́.