Пластинчатые компрессоры

Принцип работы пластинчатого компрессора основан на вращении ротора, эксцентрично размещённого в цилиндрическом корпусе, и перемещении пластин (лопаток), подвижных в этом роторе. Центробежные силы обеспечивают прижатие пластин к корпусу компрессора. Всасывание в компрессор происходит в процессе изменения его рабочего объёма от минимального до максимального, а нагнетание – после заданного сжатия воздуха и до момента уменьшения рабочего объёма до минимума.

На рис. 3.9. показано, что компрессор содержит корпус 1 с впускным и выпускным окнами, ротор 2, и промежуточный поворотный корпус 3 с окнами для входа и нагнетания воздуха.

Рис. 3.9. Схема разреза компрессора Cozette. 1 – наружный корпус, 2 – ротор, 3 – цилиндр с окнами, 4 – лопатки, 5 – полости для лопаток в роторе.

Ротор размещён в корпусе с эксцентриситетом, содержит пластины 4, размещённые в пазах 5 ротора. При вращении ротора вместе с промежуточным корпусом 3 его рабочие полости, расположенные между пластинами, ротором и корпусом, изменяют свои объёмы. На рис. видно, что рабочий объём полости, расположенной в настоящий момент в верхней части, является наибольшим, а рабочий объём полости в нижней части – наименьшим. Справа на рисунке рабочие объёмы увеличиваются, а слева – уменьшаются. При этом происходит всасывание воздуха, как показано на рис., затем сжатие заряда в рабочей полости и нагнетание его во впускной коллектор двигателя. В простейшем варианте компрессор может не иметь корпуса 3. Пластины 4 могут двигаться относительно стенок самого корпуса 1. Однако при этом возникают проблемы с их износом, с уплотнением рабочих полостей, особенно при прохождении пластин у впускных и выпускных окон.

Известно, что машины такого типа применяются в качестве насосов для подачи жидкостей (масляные, топливные насосы и т. д.). В некоторых лёгких дизелях применяются топливные насосы такого типа для обеспечения достаточно высокого давления впрыскивания топлива. Особенность применения таких машин для подачи воздуха заключается в сложности организации смазки пластин (лопаток), т. к. подаваемый в дизель воздух должен быть чистым, без примесей масла, которое в цилиндре может создавать горючую смесь и самовоспламеняться в произвольный момент времени. Особую сложность составляет также проблема нагревания компрессора. Благодаря промежуточному корпусу 3 трение пластин о корпус отсутствует, что смягчает проблему перегрева.

Достоинством компрессора является возможность вращения его ротора синхронно с валом двигателя, благодаря соответствующей жёсткой их связи, что обеспечивает пропорциональное увеличение производительности компрессора с ростом потребности в наддувочном воздухе двигателя. Кроме того, компрессор начинает подавать воздух мгновенно при начале вращения вала двигателя и следовательно самого компрессора. Конструкция компрессора сравнительно проста и дешёва, а его габариты приемлемы для двигателей с наддувом. Пластинчатые компрессоры обеспечивают повышение давления наддува до 0,6 – 0,7 бар над уровнем атмосферного. В максимальных условиях можно достигнуть отношения рабочих объёмов 3:1 с уровнем адиабатического к. п. д. порядка 0,4 - 0,5. Такие компрессоры часто применяются для наддува бензиновых ДВС. Успехов в создании таких машин, конкурирующих с лопастными компрессорами, достигли фирмы Cozette, Zoller и Powerplus. Фирмы Centric и Bendix усовершенствовали такие компрессоры, существенно снизив проблемы их смазки и охлаждения. Однако, всё же проблемы вынужденного ограничения максимально достижимой частоты вращения, проблемы смазки и охлаждения ограничивают его применение для наддува дизелей.

Дата добавления: 2014-12-26