Kompresor

Kompresor (také známý jak blower) je vzduchový kompresor zvyklý na obklad vzduch do válců spalovacího motoru. Další množství kyslíku-obsahovat vzduch, který je nucen k válcům zlepší volumetrickou výkonnost motoru, který dovolí motoru spálit více paliva a udělá to silnější. Kompresor může být poháněn mechanicky pásem -, výbava - nebo řetěz-jet z klikové hřídele motoru. To může také být poháněno plynovou turbínou. Když odstředivá typová kompresorová sekce je pářil se k projížďce plynové turbíny to je pak odkazoval se na jako turbo-kompresor, obyčejně volal turbocharger. Pozitivní vysídlení Superchargers může absorbovat jak hodně jako třetina klikové hřídele úhrnu síla motoru, a v mnohých žádostech být méně výkonný než turbochargers. V aplikacích kde odezva motoru a síla je důležitější než nějaká jiná úvaha, takový jako vrchol-podporovat dragsters a vozidla používaná v traktoru táhnout soutěže, pozitivní kompresory vysídlení jsou extrémně obyčejné. Kompresory jsou obecně důvod proč naladěné motory mají zřetelný pronikavý kňučet na zrychlení. Auto, které znamená, že toto dobře je Mercedes SLR.

Typy

To přídavková náplň znamená plnit se za jeho skutečnou tělesnou kapacitou. Nějaké zařízení to dělá toto k motoru je kompresor.

Tam jsou dva hlavní typy kompresoru definovaného podle metody komprimace. Pozitivní vysídlení a rychlostní kompresory.

Pozitivní vysídlení

Pozitivní objemová čerpadla doručí fixovaný objem vzduchu na revoluci u všech rychlostí. Zařízení rozdělí vzduch mechanicky do balíků pro dodávku motoru, mechanicky pohybovat vzduchem do motorového kousku po kousku.

Hlavní druhy pozitivních objemových čerpadel:

• Roots

• Lysholm šroub

• Pohyblivý větrník

• Píst

• Wankel

• G-lader

(Pozitivní objemová čerpadla jsou dále rozdělena do vnitřní komprimace a vnější komprimace píše.)

Dynamický

Rychlostní kompresory spoléhají se na zrychlovat vzduch k vysoké rychlosti a pak měnit tu rychlost za tlak tím, že se šíří nebo zpomaluje to.

Hlavní druhy rychlostních kompresorů:

• Odstředivý

• Multi představí axiální tok

(Poznámka: Comprex kompresory nehodí se úhledně do jedné kategorie, být ryba části a slepice části. Comprex design používá odpadní plyn k přímo slisovat přícházející poplatek.)

Kompresory jsou dále definovány podle jejich metody pohonu.

Mechanický řídit a vyčerpávat plyn řízený

Druhy mechanického pohonu:

• Belt (V pás, Toothed pás, plochý pás)

• Přímý pohon

• Ozubený pohon

• Řetězový pohon

Druhy pohonu odpadního plynu:

• Axiální turbína

• Paprskovitá turbína

Všichni druhy kompresorů mohou být pářil se k a vedený jednou plynovou turbínou nebo mechanickým spojováním. Rychlostní kompresory jsou nejvíce často vyrovnané s projížďkami plynové turbíny kvůli jejich podobným vysokorychlostním charakteristikám, zatímco pozitivní objemová čerpadla obvykle používají jeden z mechanických projížďek. Nicméně, všichni možné kombinace byly zkoušené s různými úrovněmi úspěchu.

Automobily

1929 “Blower” Bentley od Ralph Lauren sbírka. Velký “blower” (kompresor) je lokalizován na frontě, před radiátorem, a dal autu jeho jméno.

V autech, zařízení je používáno zvětšit “efektivní vysídlení” a volumetrickou výkonnost motoru, a je často odkazoval se na jak blower. Tím, že tlačí vzduch do válců, to je jak jestliže motor měl větší ventily a válce, končit “větším” motorem to váží méně.

V 1900 Gottlieb Daimler (Daimler-Benz / Daimler-sláva Chrysler) se stal první osobou k patentu vynucený-systém přerušení pro výbušné motory. Jeho první kompresory byly založené na dvojčeti-rotor design vývěvy nejprve patentoval Američanem Francis Roots v 1860. Tento design je východisko pro moderní Roots typový kompresor.

To wasn't dlouho před kompresorem byl aplikován na zakázkové závodní automobily, s prvními přeplňovanými výrobními vozidly být postaven Mercedes a Bentley v 1920 . Od té doby kompresory (stejně jako turbochargers) byly široce aplikovány na jak proběhnutí tak tovární automobily, ačkoli jejich složitost a cena velmi zařadili kompresor do drahých výkonných aut.

Podporovat, nebo přidávat kompresor k akcii přirozeně-aspirated motor, dělal něco návratu v uplynulých letech náležitý velmi ke zvýšené vlastnosti slitin a strojnímu zpracování používanému v moderních motorech. V minulosti, podporovat odkázaný dramaticky se zkrátit motor je život kvůli extrémní teplotě a tlaku vytvářenému kompresorem, ale moderní motory produkované s moderními materiály poskytují značný overdesign a podporování je už ne vážné spolehlivostní znepokojení. Z tomto důvodu podporování je běžně používané v menších autech, kde větší váha kompresoru je méně než váha většího motoru doručovat stejné množství síly. Toto také vyústí v lepší plynovou vzdálenost, zatímco vzdálenost je často funkce celkové váhy auta, značné procento kterého je váha motoru. Přesto, sčítat podpora autu často zruší drivetrain záruku. Také, nesprávně instaloval nebo přílišná podpora bude velmi redukovat délku života oba motor stejně jako přenos (který nemůže byli navrhnuti si poradit s dalším točivým momentem).

Letadlo

Přirozenější použití kompresoru je s leteckými motory. Jak letadlo stoupá k vyšším výškám tlak okolního ovzduší rychle odpadává — u 6000 m (18,000 ft) vzduch je u poloviny tlak hladiny moře. Protože poplatek ve válcích je vtlačen tímto tlakem vzduchu to znamená, že motor bude normálně produkovat napůl-síla u plného plynu v této výšce.

Efekty výšky

Kompresor napraví tento problém stlačením vzduchu zpátky do tlaků mořské hladiny, nebo dokonce hodně vyšší. Toto může vzít nějaké úsilí. Na jeden-stádium jeden-rychlost přeplňovaný Rolls motor Roycea Merlina například, kompresor spotřebovává asi 150 koňské síly (110 kW). Přesto výhody jsou obrovské, pro to 150   hp (110   kW) prohrál, motor doručuje 1000   hp (750   kW) když to by jinak doručovalo 750   hp (560   kW). A zatímco motor by mohl být oklamán do myšlení to je u hladiny moře, kostra letadla je docela vědomá půlené hustoty vzduchu a letadlo tak má polovinu táhnout se. Z tomto důvodu přeplňovaná letadla letí hodně rychleji u vyšších výšek.

Kompresor je jen schopný k nabídce tak hodně tlaku protože komprimace zvětší teplotu vzduchu a motor je omezený v maximálním poplatku-teplota vzduchu před pre-zapálení nastane. Podpora je typicky uměřená jako výška u kterého kompresor může ještě dodávat tlak hladiny moře (100 kPa nebo 1000 mbar) a je odkazoval se na jak kritická výška. Skrz WWII Brity kompresory obecně měly vyšší kritické výšky než jejich protějšky Němce a, když kombinoval s vyšším oktanem podporuje to Američané dodávali, to počítalo s vyšší zvýšit úrovně. Britské motory byly obecně schopné překonat německé.

Efektivita výšky

Pod kritickou výškou kompresor je schopný doručování přespříliš podporovat a muset proto být omezený lest motor být poškozen. Ledaže jiné míry jsou vzaty, toto znamená to přinejmenším někteří elektrického řízení kompresor je zbytečný. Také, kvůli hustějšímu vzduchu u nižších výšek, kompresor není provozní u jeho nejlepší efektivity a toto může způsobit doplňkové zatížení na motoru.

Pro dávné doby války toto bylo jednoduše jak to bylo a toto vedlo ke zdánlivě zvláštnímu faktu tolik brzy-motory války vlastně doručil méně síly u nižších výšek, protože kompresor ještě spotřebovával sílu stlačit vzduch to nedoručilo nějaká elektrická záda. Jak válka postupovala dva-kompresory rychlosti byly představeny používat lepší kontrolory a, pozoruhodně, hydraulická hnízda, to dovolilo podpoře být řízen přes široký rozsah výšek operováním u minima   rpm dole nízký a u vysoce   rpm u vyšších výšek. Toto obecně “se vyrovnalo” síla pod kritickou výškou.

Zlepšující se oktanové číslo

V 1940 skupina 100 oktanového paliva byla vyzvednuta z USA k Raf. Toto dovolilo podporu na motorech Merlina být zvětšen k 48 inHg (160 kPa) a síla zvednout se o více než 10 % (od 1030 k 1160   hp, nebo 770 k 870   kW). Střední-1940 další zvýšená podpora se vzdala 1310   hp (980   kW). Přeplňování sám nemohl dosáhli tyto zlepšení; nicméně, když se vzal s zlepšeními paliva, motor mohl reagovat na oba.

Rozmanitá stádia

Ve třicátých létech dva-projížďky rychlosti byly vyvinuty pro kompresory. Tito poskytovali více přizpůsobivosti operaci letadel, ačkoli oni také znamenali více složitosti vyrábění a údržby. Nakonec to bylo našel to pro většinu motorů (kromě těch v vysokovýkonových bojovnících) jeden-stádium dva-nastavení rychlosti bylo nejvhodnější.

Zlepšení finále bylo použití dvou kompresorů v sériích, který byl představen řešit pre-problém zapálení. Stlačení plynu vždy způsobí jeho teplotu ke svahu a palivo overcompressed-vzduchová směs může proto předčasně podnítit. Aby se vyhnul pre-zapálení “dva stádium” design byl používán. Poté, co byl zkrácen “napůl-cesta” v stádium nízkého tlaku vzduch protékal intercooler radiátorem kde to bylo částečně se ochladil předtím bytí slisovalo zbytek cesty v stádium vysokého tlaku a pak aftercooled v dalším vzduchu/vzduchu nebo chladící tekutina/radiátor vzduchu (výměník tepla). U malých nadmořských výšek jedno stádium mohlo být vypnuto úplně. Two-stage Merlin prohrál 400   hp (300   kW) otočit kompresor ale vyvíjení mezi 1500 a 1700   hp (1125 k 1275   kW) u hnací hřídele, se spoléhat na model.

To je zajímavé porovnat všechny této složitosti ke stejnému systému realizovanému s turbocharger. Protože turbo je odehnán výfukové plyny, jednoduše vyhazovat některé výfukového plynu tlak je dostatečný řídit kompresor u téměř některý toužil po rychlosti. Navíc síla ve výfukovém plynu by jinak byla zbytečná (kromě do rozsahu to výfuk sám poskytoval strčení) zatímco v kompresoru ta síla je vzata přímo z motoru. Tak u malých nadmořských výšek turbo oloupí nic a, jak výška se zvětší, to může používat právě jak hodně síla jako to potřebuje a už žádná. Lepší přesto množství síly v plynu je rozdíl mezi tlakem výfukového plynu a tlak vzduchu, která zvýšení s výškou tak turbochargers obecně mají mnohem lepší výškový výkon.

Přesto drtivá většina WWII motorů používala kompresory, protože oni udržovali tři významné výrobní výhody nad turbochargers, který byl větší, zahrnoval zvláštní lemování, a požadovaný exotický vysoce-materiály teploty v turbíně. Velikost lemování sám je vážná otázka; zvažovat to Vought F4U a republika P-47 používal stejný motor ale obrovský barel-jako trup latter byl, z části, potřeboval držet lemování k a od turbocharger v tyčit se letadla.

Přeplňování proti Turbocharging

Přeplňování je obyčejně odkázáno k nějaké pumpě, která nutí vzduch do motoru. Tam jsou dva hlavní styly kompresorů pro automobilovém použití. Jeden je odstředivý plnicí kompresor (turbochargers a pás řízené odstředivé plnicí kompresory), a jiný je pozitivní objemová čerpadla jako Roots a Lysholm (Whipple) blowers.

Následné Turbo plnění bylo používáno na Toyota Supra (1993.5-1998). MKIV Toyota Supra používal jeden malý turbo a jedno médium klížilo turbo. Menší turbo byl používán u nižšího motoru RPMs přinést úrovně podpory nahoru rychlejší než větší turbo mohl. Když plnicí tlak byl na přednastaveném místě, výfukový plyn byl nasměrovaný k většímu turbo a tak vytvářel dokonce více síly tím, že používá větší turbo během vyšší RPM a zvýšit úrovně.

Alternativní uspořádání využije dva turbochargers stejné velikosti, známý jak “dvojče Turbo”. Stejné Turbo nabíjení nemusí nutně používat stejné tříděné turbos. Stejné Turbo nakládání může dělat více síly než jediný turbo stejného výstupu pro dva důvody. Jeden je nižší točivé množství dvou menších turbos zlozvyk jeden velký turbo, který dovolí kompresoru se točit nahoru spěchat hodně více rychle. Sekunda je zvýšená výfuková východisková dostupná oblast pro odpadní plyn k toku ven dvojčete soubor turbo zvyšuje. Zvýšený výfukový tok zvýší moc ve většině situacích.

Další styl turbo plnění je nazýván “složeným Turbo nabíjením”. Toto je získání popularity mezi dieselové motory. Traktorové motory, které se účastní “tahů traktoru” používají složené turbo plnění v některých třídách. Složené Turbo nakládání může vytvořit úrovně podpory nad 200psig. Turbochargers směsi jsou připraveny v různých způsobech. Nejvíce populární soubor nahoru má používat jedno médium a jeden velký turbo. Velký turbo kompresor fouká do menšího turbo kompresoru. Výfukový plyn je připraven nejprve zadat turbínu menších turbo, a pak do turbíny větších turbo. Složené Turbo plnění má velmi málo “turbo interval” a moci vytvořit velmi vysoké elektrické úrovně.

Tepelná účinnost nebo zlomek paliva/energie vzduchu, která je konvertovali k výstupnímu výkonu, je méně se mechanicky řízeným kompresorem než s turbocharger, protože turbochargers jsou účinnější než. Z tohoto důvodu, jak ekonomika tak síla motoru turbocharged jsou obvykle lepší. Hlavní výhoda motoru se mechanicky řízeným kompresorem je lépe odezva plynového pedálu. S nejnovějším Turbo nabíjením technologie, odezva plynového pedálu na autech turbocharged je skoro stejně dobře jak s mechanickými hnanými kompresory.

Roots blowers inklinují být 40-50 % účinný. Odstředivé plnicí kompresory jsou 70-85 % účinný. Lysholm stylové blowers jsou téměř jak účinný jako jejich Centrifugal protipóly.

Odstředivé přeplňování a Lysholm kompresory odpovědí velmi dobře k po (pohřbít) chladící protože vzduch je stlačen v blower sám, tak když vzduch projíždí po chladničce, vzduch je jak horký jak to dostane. V Roots navrhne kompresory, vzduch není stlačený v blower sám, vzduch je stlačen bytím sbaleným do motoru rychleji než motor může používat to, tak vytvářet podporu. Protože vzduch od stylu Rootse blower je stlačen v motoru, oni nevyužijí intercoolers také.

Přeplňování v proudových motorech

Přeplňování není uvězněno ve spalovacích motorech — tryskové stroje se spoléhají na přeplňování jako jeden z hlavních cest k růstu strčení a zlepšená účinnost paliva.

Například, sčítat další (tj. nula) stádium ke kompresoru jen nezvětší celkový tlakový poměr cyklu, ale přimět více airflow do jednotky, přeplňováním letadlo vstupu kompresoru originálu. Ideálně, korigoval (tj. bezrozměrný) rychlost kompresoru originálu by měla být udržována, tím, že zvýší mechanickou šachtovou rychlost faktorem? (Tstage1new/Tstage1old). Jestliže uvažování stresu zabrání nějakého šachtového rychlostního vzestupu, tam je jen mírný růst v airflow.

Přeměňovat turbojet na turbofan, tím, že přidá cívku fanouška, také přídavkové náplně systém komprimace, proto zvyšovat jádrový tok.

Mnoho z velké turbofan motorové série (např. Pratt a Whitney PW4000) získali jádrový tok tím, že přidá jednoho nebo více stádií k předku generátoru plynu, obvykle v LP (nebo IP) kompresor. Jestliže tok fanouška není zvýšený, obejít poměr se sníží.

Přeplňování může také být dosáhl tím, že zlepší aerodynamics existujících blading. Core teče se zvětší jestliže originální kompresorový východ (korigoval) velikost toku je udržována

Jedna cesta, zvyšovat jádro tok zvýší jádrovou moc a, proto, síť strčila nebo shaftpower motoru. Poměr zvýšení celkového tlaku inklinuje zlepšit specifickou spotřebu paliva (tj. účinnost paliva).