Для чего нужен автомобильный компрессор?
Давление в колесах определяет многие характеристики автомобиля - проходимость, уровень шума, комфорт при движении по различным типам дорожных покрытий и, наконец, интенсивность износа шин. Со временем давление в колесах падает вследствие недостаточной герметичности, либо его приходится изменять вручную, а чтобы вернуть его в норму следует использовать насос.
Сегодня широко используются механические насосы с ручным или ножным приводом, однако все более широкое применение находят и насосы с электрическим приводом - компрессоры.
Автомобильный компрессор - это электромеханическое устройство, предназначенное для повышения давления воздуха в покрышках (или камерах) колес автомобильного транспорта. Этот прибор значительно облегчает и ускоряет процесс накачки шин любого объема, и освобождает автовладельца от необходимости выполнять физическую работу.
Чтобы верно выбрать компрессор для своей машины, сначала следует разобраться в типах и особенностях приборов, которые предлагает рынок.
Типы, конструкция и характеристики компрессоров
В настоящее время существует два принципиально разных конструктивных типа компрессоров:
- Поршневые (одно- и двухцилиндровые);
- Мембранные.
Поршневой компрессор - это классическое и наиболее распространенное решение. В данном типе компрессоров сжатие и нагнетание воздуха осуществляется поршнем, совершающим возвратно-поступательные движения в цилиндре.
Основу компрессора составляет цилиндро-поршневая группа (ЦПГ) небольшого объема (десятки кубических сантиметров), поршень приводится в движение через кривошипно-шатунный механизм от электрического двигателя.
ЦПГ может быть выполнена цельной или составной - иметь раздельный блок (с картером или без) и головку. В головке устанавливается клапанный механизм (впускной и выпускной клапаны), а также штуцеры для подключения воздушного шланга и манометра.
В большинстве своем поршневые компрессоры не имеют ресивера, так как для накачки колес в нем нет необходимости. Однако на рынке можно встретить и модели с ресиверами - такие компрессоры можно использовать не только в качестве насоса, но и для решения других задач.
Мембранный компрессор имеет более простую конструкцию - его основу составляет емкость, закрытую гибкой мембраной, которая может совершать возвратно-поступательные движения. Привод мембраны - через кривошипно-шатунный механизм от электрического двигателя. В емкости предусмотрен клапанный механизм и штуцеры для подключения воздушного шланга и манометра.
Оба типа компрессора, несмотря на разницу в конструкции, имеют одинаковый принцип действия. Работа любого компрессора происходит в два такта:
- Первый такт - впуск. Впускной клапан в открытом состоянии, выпускной - в закрытом. При движении поршня или мембраны от верхней мертвой точки к нижней мертвой точки в цилиндр за счет падения давления поступает порция воздуха из атмосферы;
- Второй такт - выпуск. Впускной клапан закрыт, впускной клапан открыт. При движении поршня или мембраны от нижней мертвой точки к верхней мертвой точки воздух частично сжимается и под давлением поступает в колесо.
Тип компрессора легко определить по его внешнему виду. В поршневом компрессоре можно выделить две отдельных детали - цилиндр (или головку) и корпус электрического двигателя. Цилиндр обычно имеет оребрение, которое обеспечивает охлаждение (нагрев происходит за счет сжатия воздуха и вследствие трения поршня о стенки цилиндра).
Мембранные компрессоры обычно имеют круглый корпус (в виде цилиндра небольшой высоты), а по размерам они могут быть значительно меньше поршневых.
Сегодня наибольшее распространение получили поршневые компрессоры, мембранные же встречаются довольно редко. Причина тому проста: поршневые устройства могут нагнетать воздух под давлением 7-10 атмосфер (серьезные аппараты развивают и более значительное давление), а мембранные едва обеспечивает давление 3-4 атмосферы.
Также мембранные компрессоры имеют меньшую производительность - не более 15-18 л/мин, в то же время самые простые поршневые компрессоры имеют производительность 20-40 л/мин, а более серьезные устройства могут нагнетать до 70-100 и более литров воздуха в минуту. Поэтому мембранные компрессоры выигрывают у поршневых лишь в габаритах, но с поршневым накачать колесо можно в два-три раза быстрее.
Независимо от типа, все компрессоры оснащаются манометром для контроля давления в колесе. Также обязательно предусмотрен воздушный шланг (обычный или удлиненный и свернутый в пружину). Питание компрессоров может быть двух типов:
- От прикуривателя;
- Непосредственно от клемм аккумулятора.
Также возможны различные дополнительные функции и возможности: наличие плавкого предохранителя, встроенный фонарь, различные переходники, наличие на штуцере клапана дефлятора (он предлагает возможность быстрого выпуска воздуха из колеса), электронная или механическая защита от перегрева и другие. В большинстве своем компрессоры имеют сумки или кейсы для переноски и хранения.
Эксплуатация и обслуживание компрессоров
Прежде всего следует сделать верную покупку компрессора. Здесь необходимо учитывать тип автомобиля, размер колес и частоту накачки/дефляции колес. Так, для большинства компактных легковых автомобилей достаточно простого компрессора с максимально развиваемым давлением 7 атмосфер и производительностью до 20 л/мин.
Для внедорожников нужен более мощный аппарат с производительностью до 35-40 и более л/мин. А для автомобилей, активно эксплуатируемых по внедорожью, требуются серьезные компрессоры с производительностью до 100 и более л/мин и с максимальным давлением до 10 атмосфер. Что касается дополнительных функций, то здесь все зависит лишь от ваших личных предпочтений.
Эксплуатировать компрессор необходимо по приложенной инструкции, при этом следует соблюдать несколько простых рекомендаций:
- Во время работы выполнять контроль показаний манометра, так как закачка воздуха происходит постоянно, и легко упустить момент достижения оптимального давления в колесе;
- Не превышать рекомендуемое производителем время непрерывной работы компрессора (обычно 10-30 минут) - поршень и цилиндр нагреваются, и при слишком долгой работе компрессор может выйти из строя;
- Следить, чтобы компрессор работал в том положении, которое рекомендовано производителем (при наклонах или в перевернутом положении его работа может быть нарушена);
- Не подвергать компрессор ударам и другим механическим воздействиям.
Среднестатистический компрессор доводит давление в колесе до 2-х атмосфер за одну-три минуты, что экономит время и силы автовладельца. А уровень шума современных компрессоров лежит в разумных пределах и не доставляет неудобств окружающим (обычно не более 75 дБ).
Поэтому сделав верный выбор и соблюдая инструкцию по эксплуатации, автовладелец на многие годы получит надежного и верного помощника.
Что такое компрессор мы узнали благодаря изобретению насоса с поршнем ставшего прототипом современного устройства. Изобрел компрессор немецкий физик Отто фон Герике проживавший еще в 17 веке. В 18 и 19 веках прототип современной энергетической машины для повышения давления способствовал развитию металлургии и горнорудной промышленности.
Основная задача тогда еще называемых воздуходувных машин в металлургии состояла в подаче воздуха в доменные печи, позже мартены или же конвертеры чтобы обеспечить полноценный процесс горения.
Сейчас, что такое компрессор – устройство создающее давление на выходе выше атмосферного.
Виды компрессоров по принципу действия
По принципу действия или особенностью процесса повышения давления виды компрессоров зависят от конструкции устройства и делятся на две большие группы: объёмные и динамические.
- Объёмного принципа действия рабочий процесс осуществляется в результате изменения объёма камеры и подразделяются на поршневые, винтовые, роторно-шестерёнчатые, мембранные, катящимся ротором, жидкостно-кольцевые, спиральные и т.п.
- Принцип динамического действия заключается во взаимодействии вращающихся лопаток с подводимым газом, и делятся на центробежные и осевые.
Интересно применение вида компрессоров в двигателях внутреннего сгорания, где они уже стали составляющей самолетов. Известно, что самолеты летают на больших высотах, где значительно меньше кислорода доступно для сгорания. Внедрение энергетических машин для повышения давления в качестве нагнетателей воздуха позволило самолетам летать на большой высоте без снижения мощности двигателей.
По такому же принципу работают и аналогичные устройства на некоторых современных автомобилях. Они получают энергию непосредственно от вала двигателя и способствуют подаче в камеру сгорания топлива для увеличения мощности.
Понятно, чтобы увеличить мощность мотора автомобиля необходимо либо увеличить объем камеры сгорания, либо количества сгораемого топлива. Увеличение объема камеры сгорания и в целом двигателя не всегда целесообразно. Легче увеличить количество топлива, однако для сгорания топлива необходимо определенное количество кислорода, которого недостаточно при обычном давлении. И вот здесь на помощь приходит вид компрессора, который сжимая, вводит под давлением большее количество воздуха с кислородом и, таким образом, мощность двигателя резко увеличивается.
Применятся различные виды компрессоров в разнотипных установках: химических, холодильных, энергетических, автомастерских, для пневмоинструмента, установки для стоматологических кабинетов, общего и домашнего назначения, например, при заваривании кофе даже в кофемашине.
В такого типа устройствах нуждается и оборудование для производства пищевых продуктов и упаковок.
Применяются такие энергетические машины для повышения давления на промышленных предприятиях начиная от мощных автоматов дожимных типов компрессоров, станций, состоящих из многих блоков низкого и высокого давления, систем для осушения, очищения и охлаждения воздуха, имеющих единое управление и контроль до автоматических установок выдува с устройствами низкого давления.
Статья рассказывает о том, что такое компрессор , для чего и где их используют и какова их роль в промышленном мире в целом.
Итак, приступим!
Сразу стоит написать что, компрессор - это такое устройство, предназначенное главным образом для сжатия и передачи сжатого газа под давлением, и для лучшего осознания функции компрессоров, могу сказать, что ближайший "брат" компрессора - насос. Датой изобретения первого компрессора считают конец 19 века. Некоторые патриотические нотки начинают играют, когда узнаешь, что основные теории подобных машин были сформулированы российскими учеными - Эйлером, Чаплыгином, Жуковским.
За тот век, что они существуют, появилось большое количество разновидностей компрессоров, и для их классифицикации уже приходится использовать несколько категорий. Например, классификация по конструктивным особенностям и по принципу действия: поршневые компрессоры, ротационные, струйные, осевые, центробежные. Также компрессоры классифицирует и по уровню создаваемого давления: низкого(0.3 - 1 Мн/м2), среднего(1 - 10 Мн/м2), высокого(свыше 10 Мн/м2); по роду сжимаемого газа (воздушные компрессоры, кислородные, азотные и др.) и по некоторым другим параметрам.
Нет особого смысла описывать принцип действия каждого типа компрессора - это долго и, возможно, окажется не всем интересным - гораздо интереснее посмотреть, где сами компрессоры могут использоваться.
Первое что приходит на ум - использование компрессоров в различных сферах промышленности. Действительно, такая функция компрессоров, как возможность подачи воздуха или другого газа на привод пневматического оборудования, очень востребована на любом предприятии! А ведь они также используются ещё и для других нужд, например, в холодильных установках (их особенность в том, что они работают с парами холодильных агентов и в основном это винтовые компрессоры); для дутья в некоторых металлургических печах (для этого используют так называемый ротационный тип компрессора); в доменных и сталелитейных заводах; и даже в авиационных реактивных двигателях (в них используются многоступенчатые осевые компрессоры, увеличивающие эффективность процесса сжатия воздуха).
Что уж говорить об их применении в нефтяном секторе промышленности, где на компрессоры ложатся обязанности по транспортировке природного газа, его закачки в резервуары и хранилища, перегонке нефти и так далее.
Чтобы оценить всю необходимость компрессоров в современной промышленности, на мой взгляд, достаточно привести всего лишь одну цифру из статистики - современные предприятия, занимающиеся машиностроением тратят до 30%(!!) расходуемой мощности на выработку сжатого воздуха, т.Е. Около 30% всей потребляемой энергии идет на компрессоры!
Стоить заметить, справедливости ради, что кроме промышленного применения, они также используются и в быту - как правило это недорогие и небольшие компрессоры, которые неплохо было бы иметь в гараже и использовать для покраски, поддувке, подкачке шин и так далее. Иметь его в хозяйстве - очень практично и совсем недорого, да и к тому же хорошая продукция практически не требует ремонт компрессоров.
Компания «Cистемотехника» занимается производством и продажей энергетического оборудования.
Оказываем комплексные услуги по поставке, монтажу и обслуживанию систем бесперебойного электроснабжения по оптимальным ценам в Москве.
Зачем нужен воздушный компрессор
Современная промышленность практически не имеет таких отраслей, где не используются компрессоры. Причем потребность в них абсолютно не зависит от объемов производства: применяются лишь разные по производительности и мощности агрегаты. Главной задачей воздушного компрессорного оборудования является производство сжатого газа или воздуха, который применяется в качестве движущей силы или для иных производственных процессов.
Однако сегодня существует огромная разновидность типов данной техники, разработка которых была обусловлена требованиями разных отраслей. И лидерами по популярности являются винтовые и поршневые воздушные компрессоры . Альтернативой им обоим считаются устройства центробежного типа, однако они обладают некоторыми особенностями в обслуживании и эксплуатации, что пока негативно отражается на их востребованности.
Сфера применения поршневых компрессоров
Это наиболее распространенная группа компрессоров, которые используются в деревообработке, металлургической, косметической, медицинской, нефтеперерабатывающих отраслях и на иных производствах. Их популярность обусловлена невысокой стоимостью и сравнительной простотой ремонта и обслуживания. В зависимости от требований производственного процесса эксплуатируются две основные группы компрессоров поршневого типа. Если необходимо высокое качество сжатого воздуха, в котором исключено содержание иных примесей, то используются безмасляные агрегаты. Их используют чаще всего в мебельной промышленности, в автомобиле и машиностроении на участках покраски готовой продукции. К тому же подобная техника применяется только тогда, когда требуется небольшой объем сжатого газа или воздуха, т.к. она характеризуется невысокой мощностью (не более 1,5 кВт).
В остальных случаях экономически оправданным считается использование масляных устройств, которые отличаются максимально низкой стоимостью и в сравнении с безмасляными аналогами способны служит намного дольше. В силу этого в течении последних ста лет воздушные компрессоры поршневого типа были чуть ли не единственными агрегатами, производящими сжатый воздух. Однако их основным недостатком является масляный фильтр, которому требуется регулярная очистка.
Сфера применения винтовых компрессоров
Винтовой компрессор в рабочем модуле имеет два ротора с разнонаправленным движением. Такие агрегаты отличаются повышенной шумностью, поэтому для их эксплуатации лучше всего оборудовать на производственном участке отдельное помещение. Это обусловлено еще и тем, что подобное оборудование характеризуется высокой производительностью внушительными рабочими характеристиками, вследствие чего одна установка способна обеспечивать достаточно крупный производственный процесс.
Очевидно, что подобные агрегаты более эффективно применять в тех случаях, когда требуется сжатый газ или воздух в больших объемах, а не для обеспечения работоспособности нескольких шуруповертов или иных пневматических инструментов. К примеру, компрессор Kraftmann способен поддерживать производственный процесс, в котором есть потребность в большом расходе сжатого воздуха.
Для удобства эксплуатации можно подобрать компрессор с прямой передачей или ременным приводом, а также с уже встроенными системами воздухоподготовки и очистки. Также применение такого класса устройств обусловлено и их энергоемкостью, что немаловажно в выпуске рентабельной продукции. Как показывает практика, винтовые компрессоры способны снизить энергопотребление на треть.
Зачем нужны поршневые компрессоры?
Воздушные поршневые компрессоры - механические устройства, используемые для сжатия воздуха из атмосферы за счет уменьшения его объема. Сжатый воздух сохраняется в емкости для хранения или выпускается в систему давления - в работу.
Процесс сжатия воздуха заставляет воздушные молекулы двигаться быстрее в меньшем объеме, и дальнейшее снижение внешнего давления заставит воздух быстро выходить наружу.
Вот почему сжатый воздух - источник энергии. Самый распространенный тип компрессоров - , который использует или очень маленькую или очень высокую мощность.
Компрессоры имеют два компонента: механизм сжатия и источник энергии для механизма сжатия.
Энергия для сжатия может быть взята от газа, от электрического двигателя или от коробки отбора мощностей.
Различные механизмы сжатия, которые делают фактическую работу сжатия это поршни, лопасти и рабочие колеса. Храня и сжимая воздух, воздушные компрессоры преобразовывают механическую энергию в пневматическую энергию. даже делают некоторые продукты, управляемые природным газом, который здорово уменьшает стоимость и потребление энергии.
Производители воздушных и в том числе поршневых компрессоров обеспечивают эффективный тип генератора энергии для различных производственных процессов и пневматических энерго систем. Например, в индустриальных установках компрессоры обеспечивают необходимым воздухом воздушные системы очистки, системы воздушных пробок, воздуходувки и системы контроля темперетуры.
Воздушные компрессоры делают процессы уборки легче с воздушными брандспойтами или другими системами очистки. Воздушные брандспойты от компрессоров - также быстрый и эффективный способ накачать шины велосипеда, автомобиля как дома дома, так и на газовых станциях.
Газовые станции используют компрессоры для газовых насосов (бензонасосов).
В аэрографии (распылителях краски) также используют воздушные компрессоры - в автосалонах, коммерческой и частной аэрографи.
Пескоструйные машины работают на сжатом воздухе. Другие инструменты, которые используют сжатый воздух, включают гвоздевые пистолеты, ленточно-шлифовальные станки, дрели, степлеры и пистолеты-распылители.
Эти мощные приборы не имеют больших двигателей, и благодаря компрессорам, они легки и с ними легко работать.