Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

Механический наддув – это процесс увеличения давление некой смеси на впуске двигателя для повышения массы горючей смеси в цилиндре для  увеличения мощности относительно единицы объема двигателя.

Supercharger (cуперчарджер) также известный как компрессор Рутса — это механический нагнетатель использующий для собственного привода энергию коленчатого вала. Он является основным элементом механического наддува.

Главным функциональным плюсом cуперчарджера является то что он может закачивать воздух на минимальных оборотах, абсолютно без задержки, при этом рост силы наддува строго пропорционален оборотам двигателя.

Главным же минусом cуперчарджера является то что он обирает часть мощности двигателя на собственный привод.

На данный момент  механические нагнетатели практически не используются. Их место заменили турбонагнетатели (турбокомпрессоры). За редким исключением их продалжают устанавливают на легковые автомобили, если необходимо сделать разбег по мощности, дабы не изменять конструкции двигателя.

В среднем применение механического нагнетателя обеспечивает увеличение мощности двигателя до 50%, а крутящего момента на 30%. При этом механический нагнетатель отличают существенные потери мощности двигателя из-за затрат энергии на его привод. В разных механических нагнетателях они могут составлять до 30%.

Виды конструкций механического нагнетателя делятся в зависимости от типа привода

  1. Прямое  крепление нагнетателя к фланцу коленчатого вала называют прямым приводом;
  2.  Ременной привод – характеризуется различными вида привода при помощи ремней.

    Делится на:

  3. Зубчатый   
  4. Зубчатая передача  через цилиндрический редуктор
  5. Цепной привод;
  6. Электрический привод подразумевает под собой использования для привода электродвигателя.

Данный вид привода естественно является наиболее энерго-затратным и требует большей мощности для аккумуляторов, но при этом он не снижает мощности двигателя.

Механический нагнетатель можно условно  поделить на такие виды как:

  1. Объемные
    • Кулачковый – Roots, Eaton (Рутс, Итон)
    • Винтовой — Lysholm
  2. Центробежные

Объемные нагнетатели

Объемные нагнетатели  получили свое название из-за того что принцип их работы заключается в простой перекачке определенного объема воздуха без сжатия.

Кулачковый нагнетатель

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен? Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

  1. Неравномерная пульсационная подача воздуха создающие периодический недостаток давления. Увеличение количества зубчатых-лопастей и  изменение формы впускного и выпускного окна компрессора на треугольное, позволяет свести этот недостаток к минимуму.  К тому же эти конструктивные решения помогают сделать работу компрессоров Рутса намного тише и равномернее.
  2.  Во время выдавливания несжатого воздуха в трубопровод где находиться сжатый воздух, создается турбулентность, которая способствует росту температуры заряда воздуха. Это отрицательно сказывается на производительности ухудшая показатели калорийности топливной смеси из-за менее  полного сгорания. Данная проблема коленчатых компрессоров решается установкой инкулера.

Развитие машиностроение позволило полностью оценить плюсы и минусы нагнетателей Рутса и  получить из них максимум производительности.

Плюсы компрессоров Рутс:

  1. Компактность
  2. Простота конструкции
  3. Долговечность
  4. Эффективность на малых оборотах
  5. Низкий уровень шума

Винтовой нагнетатель

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

Принцип работы компрессора Lysholm

  • Начиная встречное взаимное движение, пара роторов захватывает воздух.
  • Вдоль роторов воздух порциями проталкивается вперед попутно сжимаясь.

Следовательно, на выпуске окна компрессора не возникает турбулентности, как у компрессоров «Рутса». Это является главным отличием от роторно-шестеренчатых нагнетателей.

Подобная схема работы обеспечивает стабильно высокую эффективность на всех уровнях нагрузки.

Плюсы компрессоров «Лисхольм»:

  1. Высокий КПД (70%)
  2. Надежность
  3. Компактная конструкция
  4. Низкий уровень шума.

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

Центробежный нагнетатель

ентробежный нагнетатель получил на данный момент наиболее широкое применение среди всех механических нагнетателей. Главным образом его, используют в компоновке турбонаддува и реже как самостоятельное устройство наддува.

Центробежный нагнетатель аналогичен турбонаддуву в плане нагнетания воздуха. Его основной деталью, как и у турбокомпрессора  является крыльчатка.

У этой детали весьма сложная в исполнении конусообразная форма и от того насколько правильно она спроектирована и сделана зависит КПД всего нагнетателя.

Принцип действия центробежного нагнетателя:

  1. Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?воздух проходит по воздушному сужающемуся каналу  и раскручивает лопасти крыльчатки.
  2. Раскрученные лопасти, ведомые центробежной силой, отбрасывают воздух на периферию кожуха.
  3. Там установлен диффузор, снижающий потери давления. Порой он имеет лопатки с регулируемым углом атаки.
  4. Через диффузор воздух выталкивается в воздушный окружающий туннель (иначе воздухосборник) в форме улитки. Данная форма не случайна. Поток воздуха движется по каналу, который изначально был узким, а под конец стал широким, тем самым меняется скорость и давление воздушной массы на необходимые.

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

Огромная нагрузка накладывает высокие требования на качество материалов и точность обработки деталей нагнетателя.

К еще одному минусу данного механического нагнетателя можно отнести его инерционное действие, проявляющий себя в отставании срабатывании.

На малых оборотах его эффективность ничтожна, но при увеличении оборотов происходит быстрый скачек в мощности.

Из-за данной особенности центробежный нагнетатель устанавливают на машины, где требуется высокая мощность и скорость, взамен интенсивности разгона.

Плюсы центробежного нагнетателя:

Низкая цена и простота установки центробежного нагнетателя сделали его очень популярным среди автолюбителей.

Минусы центробежного нагнетателя:

Повышенный износ, шум и эффективность прибавки мощности исключительно на высоких оборотах.

Спиральные компрессоры (нагнетатели)

Леон Креукс в 1905 году подал заявку на патент для создания паровой машины, которая в процессе 10 лет доработки превратилась в компрессор с двумя спиральными витками, восьмью струями вместо четырех, внешней и внутренней камерой расположенными по бокам с разворотом в 180 градусов. Но на тот момент думать о массовом производстве компрессоров было очень рано.

Не было материалов способных выдержать рабочую температуру и оборудования для точной обработки деталей. Последнее является решающим фактором, поскольку любая погрешность в изготовлении деталей, качестве или структуре поверхности могла привести к значительной потери КПД, быстрой поломке всего двигателя и нагнетателя в частности.

Из-за этого его применение в машиностроении началось гораздо позднее.

Компания «Volkswagen» в середине 80-х годов начала активно экспериментировать с необычными спиральными компрессорами наиболее известными как G-lader устанавливая их на модели «Golf», «Passat», «Polo», «Carrado».

Хотя сейчас это направление ею уже свёрнуто, работа инженеров VW в нем никогда не будет забыта.

Их наработки продолжает использовать ряд (преимущественно немецких) производителей устанавливая спиральные компрессоры в свои авто.

Преимущества спирального компрессора:

  1. Высокий КПД -76%
  2. Хорошие уплотнения и как следствие хорошая отдача на малых оборотах.
  3. Низки уровень шума

Поршневые компрессоры

Одна из самых распространённых схем среди обычных воздушных компрессоров является поршневые компрессоры (нагнетатели).

На данный момент они совершенно не используются в автомобиле строении, в отличие от судоходства, где устанавливаются почти на все крупные судна.

Основным действующим элементом поршневого компрессора как это ни странно звучит, является поршень. При движении в нижнюю мертвую точку (НМТ) он выталкивает весь находящейся под ним сжатый воздух.

Шиберные (лопастные) компрессоры (нагнетатели также известные как ротационно пластинчатые компрессоры)

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

В корпусе компрессора находится ротор чей размер составляет ¾ от внутреннего размера корпуса. Он смещен в одну из сторон относительно середины пары отверстий растянутых по всей длине цилиндра. На роторе нанесены несколько продольных канавок, в которые помещены лопатки. При вращении ротора воздух сначала засасывается в одну из долей (промежуток между лопатками), в момент когда лопасти выдвигаются  повинуясь центробежной силе, а затем сжимаются по пути подхода к выпускному отвествию.

Плюсы лопастного компрессора (нагнетателя)

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

Минусы лопастного компрессора

Из-за свой конструкции лопастной компрессор имеет огромную фрикционную нагрузку между корпусом и шиберами (лопастями). Со временем  эксплуатации нагнетателя, увеличивался износ и потери воздуха, КПД существенно уменьшалось. Из-за этого лопастные компрессоры приходилось делали габаритными и низкооборотными. Что являлось недопустимо для развития машиностроения.

О них стали отказывается и по не многу забывать. По пришествию долгих лет металлообрабатывающая отрасль шагнула далеко вперед. Появились новые материалы и технологии высоко-точной обработки, конструкторы стали задумывается о применении старых технических решений, которые ранее не нашли применения в жизни.

Возможно, в скором будущем лопастные компрессоры вернутся в массовое производство.

СуперЧарджер. Устройство и разновидности (Часть 4) / личный блог PriMer / smotra.ru

личный блог PriMer → Здравствуйте смотровчане! этот пост как можно догадаться по названию будет о суперчарджерАХ. По просьбам трудящихся решил написать этот пост и осветить все их разновидности..
ссылки на первые три части:

Турбо и все что нужно знать про ЭТО! (Часть 1) — http://smotra.ru/users/primer/blog/114694/

Мифы и легенды о турбонаддуве (Часть 2) — http://smotra.ru/users/primer/blog/125525/
Разновидности турбонаддувов (Часть 3) — http://smotra.ru/users/primer/blog/125559/
____________________________________________________________________________________________________ Я не являюсь специалистом по установки турбо-комплектов или ремонту тех же двигателей. Являюсь стуентом Бауманки, но прост интересуюсь вопросом в этой сфере, К ЧЕУ я ЭТО все пишу (про последнее предложение), МОГУ ОШИбаться, когда расписываю ту или иную тему про «Турбо», не надо воспринимать этот материал как истину в первой инстанции. Буду рад критики и дополнениям к моим постам от профессионалов, которые занимаются проблемой непосредственно на практике, каждый день)
_______________________________________________________________________________________________________
Вернемся к нашим суперчарджерам.Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?
Суперчарджер: что это такое и зачем нужен? Суперчарджеры или механические нагнетатели являются сейчас одним из лучших средств для повышения мощности и тяги. В автомобилестроении эти устройства появились более 80 лет назад. Принцип работы суперчарджера достаточно прост. В двигателе внутреннего сгорания топливно-воздушная смесь засасывается в цилиндр, где сжимается поршнем и воспламеняется свечой зажигания. В результате взрыва поршень движется вниз, и процесс повторяется. Чем больше объем двигателя, тем больше топливно-воздушной смеси в него влезет, тем больше будут мощность и тяга. Суперчарджер нагнетает смесь в двигатель под давлением, увеличивая мощность и тягу, т.е. как бы увеличивая объем двигателя. Существует несколько типов суперчарджеров с разной степенью эффективности, но принцип их действия практически одинаков. Все они приводятся в движение от коленвала с ремнем и содержат одну или несколько крыльчаток, которые, вращаясь, загоняют воздух в двигатель. В настоящее время существует два вида суперчарджеров: с внутренней и с внешней компрессией. Суперчарджер с внутренней компрессией сжимает входящий воздух изнутри самого себя, работая как компрессор. Суперчарджер с внешней компрессией работает как обычный насос, просто закачивающий воздух в двигатель, нагнетатель Рутса. Раньше они были наиболее распространены, но сейчас стремительно набирают популярность суперчарджеры внутреннего типа. К этому типу относятся Paxton, Pro Chager. Винтовой нагнетатель Whipple также относится к этому типу.


1. Нагнетатель Рутса.

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен? В нем обычно 2 ротора. В полость между роторами и корпусом воздух по внешнему периметру корпуса попадает в нижнюю часть. Каждый ротор имеет 2 или 3 кулачка. Например, у B&M и Weiand их два, а у нагнетателей для автомобилей General Motors и у аналогичных Weiand, BPS, Hempton Kuhl, Littlefield, Dyer, Mooneyham-ux3; Если придать роторам спиральную форму, 2-х кулачков будет недостаточно для нагнетания – суперчарджер не будет работать. Необходимо установить 3-ий кулачок, что и сделали конструкторы GMC. Кстати, на замерах мощности прямых 2-х кулачковых нагнетателей, никаких заметных отличий мощности найдено не было.

2. Суперчарджеры с внутренней компрессией — центробежные.

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен? При ровном давлении центробежный нагнетатель дает больший прирост мощности, чем нагнетатель Рутса. Причина в том, что центробежный нагнетатель не так сильно нагревает воздух. С другой стороны, прирост мощности от центробежного суперчарджера пропорционален оборотам, а значит, он уступает нагнетанию Рутса на низких оборотах. Одним из самых важных достоинств чарджеров с внутренней компрессией является их хорошая совместимость с инжекторами. Эти нагнетатели устанавливаются сбоку двигателя как компрессор кондиционера. Как правило, клапан тяги системы впрыска крепится на входе чарджера, а выход чарджера – на вход инжектора; Что касается их установки на Хот Роды, Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?
то следует отметить любопытную ситуацию: нагнетатель Рутса не собирается сдавать свои позиции. Суперчарджеры этого типа, чье применение изначально и ограничивалось установкой на Street rod и ранние Street machine, и сейчас благополучно используются. Причина в том, что для установки centrifugal supercharger Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?
на Street rod придется прорезать боковую поверхность капота. К тому же на старых машинах контроль над выхлопом менее жесткий и для них чаще всего выбирают именно Roots, не столько из-за эффективности, сколько из-за внешнего вида; Centrofugal Superchargers выпускаются разными компаниями. Между тем, объединенные одной целью, они имеют различия. Paxton – центробежный суперчарджерСуперчарджер: что это такое и зачем нужен?
, приводится в движение от коленвала ремнем, но у него есть одна внутренняя шарикоподшипниковая передача, позволяющая разгонять крыльчатку до 30000 об/мин. Недостаток – ограниченный диапазон нагнетания, т.к. при слишком большом давлении шарики начинают проскальзывать, что приводит к повреждению суперчарджера. Сейчас выпускается модель NOVI2000Суперчарджер: что это такое и зачем нужен? со спиральной передачей. Спиральные шестерки работают тише. Paxton утверждает, что нагнетание на этой модели – до 17 psi; VortechСуперчарджер: что это такое и зачем нужен? появилась в начале 90-х и стала первым серьезным конкурентом Paxton. В суперчарджерах Vortech для внутренней передачи используются прямозубые шестерни. Их недостатком, особенно на холостых оборотах, является шум. Такие суперчарджеры увеличивают мощность в 1,5-2 раза, так как промежуточное охлаждение позволяет использовать больший напор. Цена увеличивается одновременно с эффективностью.
___________________________________________________________________________________________________ ОТ создателя))) ПРИМЕРНАЯ цена комплекта 2000$)

что касается мануала по установке, читайте http://zz-bros.do.am/news/ustanovka_superchardzhera_sc14_na_dvigatel_1zz/2010-06-24-12 …подробно расписано на примере.

MSI Super Charger — что это за программа и нужна ли она?

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?Речь пойдет о программе MSI Super Charger, которая призвана ускорить зарядку мобильного телефона или планшета. MSI это известная компания, многое что производит, но лучше всего у них получаются материнские платы. Но и ноуты они вроде тоже делают, в общем не в этом суть. На устройствах MSI уже может быть предустановлена программа MSI Super Charger, это типа фирменная программа, ее таким образом пытаются сделать популярной, ставя ее еще на этапе производства.

Искал я инфу в интернете и узнал что это софтина как для материнских плат так и для ноутбуков производства MSI.

Предназначена для перевода USB-порта в особый режим, который позволяет нормально заряжать мобильные устройства.

А все дело в том, что не все такие устройства нормально могут заряжаться от USB в связи стем, что там мало тока

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

Вот кстати ярлык на рабочем столе этой проги:

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

Что программа MSI Super Charger может делать:

  • сама определяет что за агрегат вы подрубили к USB-порту и на основании полученных данных определяет какой мощности пустить ток для зарядки;
  • ускорение зарядки устройства благодаря тому, что оно заряжается с нужной мощностью тока;
  • мощность тока может быть увеличена с 0.5A до 1.5A;

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

Порты, которые поддерживают MSI Super Charger обозначены каким-то таким знаком, типа как вилка с кривом шнурком:

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

  • Внутри на материнке MSI также может присутствовать USB порт, который поддерживает Super Charger:
  • Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?
  • Такой USB порт можно вынести отдельно на заднюю крышку системника и использовать только для зарядки. В этом может помочь например такая штука:

Вы не думайте типа, ну а это ведь неудобно, разьем то ведь сзади будет… Все верно! Вы просто один раз в него вставите кабелек и все. Потом только телефон будете подключать к нему. А если на плате есть 2 порта USB Super Charge, то вы сможете одновременно заряжать два телефона, если они у вас конечно есть

Правда, если Super Charge работает действительно стабильно, то на ноутбуках может такая функция и удобна.

Но остается вопрос, как правильно Super Charge будет определять устройство, и не подаст ли оно много тока например на флешку, на модем? А если какая-то ошибка в программе? В общем не знаю, что-то пока мне кажется эта софтина сыроватая.

Как удалить MSI Super Charger?

У меня лично программа хоть и установилась, но не запустилась, ну оно то и понятно, плата то у меня не от MSI Если данное ПО вам не нужно, то его можно удалить. Кстати, это можно сделать и при помощи продвинутого инструмента Revo Uninstaller, который не просто удаляет программу, но и чистит систему от ее остатков.

В Windows удалить ПО можно так, нажимаете на Пуск и выбираете там этот пункт:

  1. Если у вас Windows 10, то зажмите Win + X и появившемся меню выберите точно такой же пункт
  2. Потом найдите среди значков Программы и компоненты и запустите его:
  3. В списке установленных программ найдите Super Charger, нажмите правой кнопкой и выберите Удалить:
  • Нужно будет подтвердить:
  • И все будет удалено:

Надеюсь что теперь вы знаете что за программа MSI Super Charger и как ее удалить. Удачи вам

На главную! 01.06.2016

Что такое суперчарджер, для чего он установлен в машине

Наверное, большинство автовладельцев хотят добавить своему транспортному средству как можно больше мощности. Существует масса способов тюнинга автомобиля, но в последнее время особенно много обсуждают суперчарджеры. О том, что же это такое, мы и поговорим сейчас.

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

Суперчарджер: что это такое

Под данным понятием подразумевают нагнетатель механического типа, что выступает в роли ключевого элемента механизма наддува. С помощью такого элемента во впускном тракте можно добиться создания давления, которое будет выше, чем атмосферное. При этом устройство напрямую связано с коленвалом при помощи специального привода.

Чтобы лучше понять, что такое суперчарджер, необходимо разобраться с принципом функционирования данного устройства. Схема его работы выглядит так:

  • воздух втягивается;
  • происходит процесс сжатия;
  • воздух нагнетается непосредственно во впускную систему.

Для втягивания необходимого количества воздуха, внутри supercharger образуется разряжение. Давление создается в результате быстрого вращения устройства (оно тут на порядок выше, чем показатель оборотов мотора). Именно из-за этой разницы, и возможно нагнетание воздуха в силовой агрегат.

Конструктивные особенности устройства

С вопросом: «Суперчарджер: что это?» мы разобрались. В то же время, подобные устройства могут достаточно сильно отличаться по своим конструктивным параметрам.

В любом случае, в моделях должен присутствовать интеркулер. Фактически, он представляет собой особый радиатор, с помощью которого охлаждается сжатый воздух. Это необходимо потому, что нагретый воздух уменьшает параметры, связанные с давлением и плотностью. Интеркулеры бывают жидкостными и воздушными.

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

Приводы, что связывают коленвал с механическим нагнетателем, также делятся на несколько видов. Так, устройства могут быть:

  • электрическими (привод является электромотором);
  • прямыми. Нагнетатель крепят к фланцу коленчатого вала;
  • цепными (в качестве связи используется цепь из металла);
  • ременными (бывают плоские, зубчатые или клиновые модели);
  • зубчатыми (представляют собой цилиндрические редукторы).

Разновидности устройств

Существует достаточно большое количество разновидностей турбочарджеров.

В то же время, большинство конструкций спустя небольшой промежуток времени показывают свою неэффективность, так что их перестают устанавливать на транспортные средства.

К примеру, можно сказать о шиберных, спиральных и подпоршневых насосах, которые так и не запустили в серийное производство, либо очень скоро сняли с конвейера.

На данный момент наибольшей популярностью пользуются следующие модели:

  • кулачковые;
  • винтовые;
  • центробежные.

Кулачковые модели

Такое устройство изобрели еще в 1900 г. Модель показала себя как достаточно эффективный нагнетатель, так что ее усовершенствованные аналоги встречаются и в наше время. На данный момент механизмы оснащают роторами, которые состоят из трех-четырех кулачков, что вращаются друг другу на встречу.

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

Оптимальный угол наклона кулачков обеспечивает баланс между потерями и нагнетанием. Сам принцип работы устройства несколько напоминает масляный насос.

Среди преимуществ модели можно выделить достаточно быстрое нагнетание воздушной массы до нужных параметров. В то же время, без системы регулировки подобный суперчарджер не может нормально функционировать.

Регулировку осуществляют двумя методами:

  • перепускание воздуха (работа нагнетателя осуществляется постоянно, в случае необходимости, открывается впускной клапан);
  • периодически устройство отключается.

Чтобы система работала стабильно, ее комплектуют разными датчиками (температуры, давления и пр.), электронным блоком управления и рядом других механизмом.

Стоят кулачковые суперчарджеры очень дорого, так как их нормальное функционирование зависит от точности изготовления, зато и эффективность у них достаточно высока. Стоит отметить, что для корректной работы приборов очень важен окружающий воздух.

Если в нем будет много мусора и грязи, система может выйти из строя. Кроме того, устройство занимает достаточно много места, а также создает много шума, для компенсации которого монтируют дополнительные резонаторы, демпферы и пр.

Винтовые модели

По-другому такие устройства называют Lysholm. Во многом данные модели напоминают кулачковые нагнетатели. Они включают в себя два ротора-шнека особой конической формы. На одном из них присутствуют выступы, на втором – выемки.

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

При включении механизма воздух захватывается при помощи шнеков, а во время их вращения воздушная масса начинает сжиматься, после чего попадает в патрубки. Основное отличие от предыдущего варианта состоит в том, что нагнетание происходит внутри, в результате чего данный суперчарджер отличается повышенной эффективностью.

В то же время, подобные устройства не отличаются широким распространением в силу достаточно высокой цены. Как правило, винтовые модели устанавливаются на дорогих спорткарах и гоночных машинах.

Центробежные устройства

Фактически, они являются аналогами турбокомпрессоров. Крыльчатка начинает очень быстро вращаться (вплоть до 60 тыс. об./мин), в силу чего воздух и нагнетается. Возникло устройство также вначале 20 века. Модель отличается:

  • небольшим весом;
  • компактными размерами;
  • высокой эффективностью;
  • несколькими вариантами крепления;
  • доступной ценой.

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

С другой стороны, во многом эффективность работы суперчарджера такого типа зависит от частоты вращения коленчатого вала. Как результат, необходимо устанавливать привод с передаточным отношением переменного типа.

Для чего можно использовать механические нагнетатели

Основная функция тройного суперчарджера, как и любого другого устройства такого типа, состоит в увеличении мощности транспортного средства. Как правило, приборы используют для:

  • производства серийных автомобилей;
  • тюнинга своих машин;
  • выпуска спорткаров и гоночных авто.

На серийных моделях суперчарджеры встречаются крайне редко, а вот гоночные авто практически не обходятся без данного устройства.

Основное отличие турбонагнетателей от суперчарджеров

Турбонагнетатели являются еще одним распространенным способом увеличить мощность мотора. Основное принципиальное различие состоит в том, что турбины для своей работы используют отработанные газы, тогда как суперчарджеры питаются от мощности силового агрегата транспортного средства.

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

В результате, механические нагнетатели черпают часть мощности машины, которая могла быть использована для роста скорости авто. Возможно, небольшая потеря может показаться несущественной, но на больших скоростях эффект будет заметным. Таким образом, суперчарджеры на данный момент не являются наиболее оптимальным способом тюнинга авто.

Также будет интересно:  Буксировка автомобиля: как делается правильно

Заключение

В общем, для увеличения мощности двигателя используют суперчарджеры – специальные механические нагнетатели, привод которых напрямую связан с коленвалом.

Существует несколько разновидностей таких устройств, которые получили широкое распространение по всему миру. В то же время, подобные приборы питаются напрямую от мотора, в то время как турбины используют энергию выхлопных газов.

Как результат, именно турбонагнетатели и являются наиболее эффективным вариантом.

А далее Волга с супечарджером:

Механический нагнетатель — чарджер

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?Для увеличения мощности двигателя используют не только турбины, но и механически нагнетатели воздуха — чарджеры. Назначение и особенности использования подобны турбинам. Основное отличие составляет  способ привода крыльчатки компрессора. В отличии от турбонаддува, в котором для вращения крыльчатки используется «бесплатная» энергия движения выхлопных газов, в чарджере (charger) используется ременный привод от коленвала, реже шестереночный. В этом кроются все плюсы и минусы использования механического нагнетателя.

Основной плюс установки чарджера на автомобиль — постоянная прибавка в мощности во всем диапазоне оборотов работы двигателя, без турбоям и лагов, которые присущи системам с турбонаддувом.

Но для привода нагнетателя требуется приводящее устройство, которое посредством ременной или шестереночной передачи передает энергию на шкив чарджера вращая его. Т.к.

чаще всего вращение передается от коленвала, значит часть энергии двигателя тратится на создание давления и эффективность системы и прирост мощности уменьшается.

Видимо, по этой причине  все большее число автопроизводителей устанавливают на серийные автомобили двигатели с турбонаддувом.

Есть несколько разновидностей чарджеров: центробежные, нагнетатели Рутса (roots), нагнетатели типа Лисхольм, каждые из которых обладает определённой степенью эффективности, однако принцип действия у них схожий. В движение их приводит коленчатый вал, в их структуре присутствует одна или несколько крыльчаток, вращающихся и создающих давление.

Центробежный нагнетатель — по большому счету это турбина, в которой вместо горячей части шкив, а холодная часть идентичная. Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?Ввиду схожести конструкции крыльчатка должна вращаться с очень высокой скоростью, подобно скоростям в турбине, 100-200 тыс. об./мин. это накладывает очень высокие требования к точности изготовления всех деталей и к качеству смазки вращающихся деталей. Зато отсутствует проблема сильного нагрева элементов за счет прохождения горячих выхлопных газов. Данный вид нагнетателей имеет небольшой «лаг», он значительно меньше чем у турбины, но присутствует из-за того, что чтобы создать ощутимое давление необходимо раскрутить крыльчатку, а т.к. она приводится в движение ременной передачей от коленвала, то на малых оборотах эффективность небольшая.

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?Нагнетатели Рутса — чаще всего овальный корпус с парой роторов, которые  имеют специальную форму и вращаются в разные стороны. Роторы и корпус имеют небольшой зазор, чтобы не было механических повреждений. При вращении роторов воздух порциями поступает в нагнетательный трубопровод, который имеет конический вид. Воздух, проходя по трубопроводу такой формы сжимается, увеличивается скорость и давление и далее он под давление поступает во впускной коллектор и камеры сгорания.  Такой тип нагнетателя имеет существенный недостаток из-за  своего строения и принципа работы. Т.к. между стенками корпуса и роторами, а так же между самими роторами, имеется расстояние, то при увеличении давления в нагнетательном трубопроводе воздух начинает просачиваться обратно и настигает предел наддува, чем выше создаваемое давление в трубопроводе тем меньше становится КПД самого нагнетателя. Это технологическая особенность и никакими подгонками и повышением точности изготовления отдельных частей это не исправить.  Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?В истории есть примеры, когда количество роторов было более двух и это снижало потерю КПД при увеличении давления, но заканчивалось все тем, что сил затраченных на работу такого нагнетателя тратилось больше чем он создавал прибавку к мощности. Еще одной особенностью работы такой системы служит нагрев воздуха в следствии турбулентности на границе несжатого и сжатого воздуха в нагнетательном трубопроводе. Поэтому нагнетатели Рутса обязательно устанавливают с промежуточным охладителем воздуха.

При всех особенностях нагнетатели данного типа получили наибольшее распространение за счет высокой эффективности на малых и средних оборотах работы двигателя. Именно нагнетатели Рутса можно встретить на серийных автомобилях марки Ford, GM, DaimlerChrysler.

Винтовой нагнетатель — или нагнетатель Лисхольма. По своему строению напоминает компрессор Рутса, но вместо роторов особой формы имеет два шнека, подобно мясорубочному шнека, который входят в зацепление. Встречное вращение приводит к тому, что порция воздуха зажимается шнеками и проталкивается вперед.

За счет очень маленьких зазором между роторами и стенками корпуса достигается высокая эффективность и уменьшенные потери давления. В отличии от предыдущего типа компрессоров, Лисхольмы не греют так сильно воздух и очень тихо работают.

Но достаточно сложная конструкция и очень высоки требования к минимизации зазоров между шнеками и между корпусом делают такие компрессоры достаточно не бюджетным решением на пути увеличения мощности.

Системы принудительной подачи воздуха: Механические нагнетатели (Суперчарджеры) — Американские мускул кары

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

В случае использования компрессора с механическим приводом (так называемые «объемные» компрессоры) необходимое давление воздуха получают благодаря механической связи между коленвалом двигателя и компрессором. Яркими примерами такого типа нагнетания воздуха является компрессор Рутса (Roots-type supercharger) и компрессор Лисхольма (Lysholm Screw Compressor). Вот их и рассмотрим подробнее.

Компрессор Рутса

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

Братья Филандер и Фрэнсис (Philander Roots) Марион Рутс (Francis Marion Roots) создали воздушный насос роторно-шестерного типа еще в 1859 году.
Нагнетатели Рутса снискали большую популярность благодаря простой и надежной конструкции. Фундаментальным элементом выступает пара роторов особой формы, объединенных механическими приводами с вращением в противоположные стороны. Между роторами и стенками корпуса присутствует небольшой зазор.

Основа этого метода состоит в том, что сжатие воздуха происходит на выходе из нагнетателя, а не внутри его, как в случае с турбонагнетателем на энергии отработанных газов. Воздух, попадая с воздушного фильтра, закручивается лопастями роторов, сжимается и вытесняется из камеры сжатия. А попадая в цилиндры увеличенная в объемах воздушно-топливная смесь, повышает тем самым производительность.

Достоинства

Неоспоримым достоинством компрессоров объемного типа это его тип привода.

Вращаясь от коленвала, данный вид нагнетания воздуха вызывает практически мгновенный отклик педали акселератора, что благотворно сказывается на всем диапазоне оборотов двигателя.

Поэтому можно сделать вывод, что характеристика всех механических нагнетателей линейная и напрямую зависит от количества оборотов двигателя.

Недостатки

Основным недостатком всех механических нагнетателей является температура, возникающая от вращения роторов и от турбулентности, которую вызывает воздух в процессе сжатия уже в нагнетательном трубопроводе. Именно по этой причине все без исключения нагнетатели объемного типа оснащаются интеркулерами.

 Интеркулер — это система радиаторного типа для охлаждения воздуха, сжатого турбокомпрессором.

Компрессор Лисхольма

Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

Альф Джеймс Рудольф Лисхольм (Alf James Rudolf Lysholm) — шведский инженер, изобрел в 1935 году первый механический нагнетатель с внутренним сжатием.
Конструкция компрессора Лисхольма в каком-то смысле повторяет идею братьев Рутс. Однако, в отличие от последних, роторы, между собой имеют минимальный зазор. Форма роторов радиально симметрична, боковая асимметрия имеет взаимодополняемый профиль. Ведущий ротор обычно имеет выпуклую резьбу, соединен через зубчатую или ременную передачу с коленвалом двигателя. Ведомый ротор по структуре более разнородный (сложная нарезка с впадинами).

Благодаря асимметричности профиля роторов и малым зазорам при вращении образуется давление, которое увеличивается по мере прохождения к выходному коллектору. Внутреннее сжатие обеспечивает компрессору Лисхольма высокий КПД, и как следствие более компактные размеры и вес. Кроме того, этот вид объемных нагнетателей считается одним из самых тихих.

В России первый серийный винтовой компрессор сошел с конвейера в 1953 году.

Выпущенный Конструкторским Бюро Ленинградского компрессорного завода (ныне ОАО «Компрессор») — «ЛКИ» (так назвали компрессор) имел производительность в 60 м3/мин при 10000 об/мин, создавая давление в 4 атмосферы!
Механические (или объемные) компрессоры широко распространены в среде легковых малолитражных автомобилей работающих на бензине, маслкарах, спорткарах, шоу-карах и хот родах.

Источники:

  • С.Б. Асташенко — «Турбокомпрессоры». Изд-во Автостиль, 2002г.

    Enciclopedia Universal Micronet. Цифровой формат (DVD), 2007.

    И.А. Сакун — «Винтовые компрессоры». Изд-во «Машиностроение», 1970г.

MSI Super Charger: программа для увеличения скорости зарядки гаджетов через USB

Владельцы материнских плат или ноутбуков MSI уже наверняка сталкивались с предустановленными утилитами, которые идут в комплекте. Среди данного ПО, была замечена Super Charger. Что это за программа и какой функционал выполняет читайте в рамках данной статьи.

О программе

MSI Super Charger — утилита для Windows, которая может превратить стандартные USB в мощные порты для зарядки гаджетов. Подключая смартфон или планшет к USB порту, программа обнаруживает устройство и подключает дополнительные цепи питания.

Сила тока увеличивается со стандартных 0,5 А до 1,5 А, что существенно ускоряет заряд аккумулятора гаджета.Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

Такое значение тока допустимо для USB портов, материнские платы с ним справляются. Скажу больше, 1,5 А для материнской платы не предел, можно выжимать с USB порта более 2 А, пока не сработает предохранитель и выдаваемый ток заряда опустится до стандартного значения.

Детальнее об эксперименте с USB портами можно посмотреть на видео, начиная с 17 минуты.

Функции

Основной функционал программы понятен:

  1. Определение устройства, подключенного к USB порту.
  2. Увеличение тока питания для ускорения заряда гаджета. Основываясь на данных о возможностях гаджета, полученных программой, определяется и сила тока, которая будет подаваться на порт (до 1,5 А).
  3. Уменьшение времени зарядки устройства.

Совет! Утилита MSI Afterburner работает со всеми устройствами под управлением Windows 7 и выше. Благодаря ее функциям, вы можете разгонять видеокарту, записывать видео, выводить FPS на экран и многое другое.

Подключение

Программу можно загрузить на сайте MSI, указав вашу модель материнской платы или устройства. Используйте порты, которые маркированы так, как показано на рисунке. Суперчарджер: что это такое и зачем нужен?

Настроек, как таковых, проводить не нужно. Запустите программу, подключите устройство и зарядка начнется.

Как удалить?

Удалить приложение можно с помощью «Удаление или изменение программы»:

  • нажмите Win+R и выполните командуappwiz.cpl
  • найдите Super Charger и нажмите «Удалить».

Механический нагнетатель или Supercharger

Механический наддув – это процесс увеличения давление некой смеси на впуске двигателя для повышения массы горючей смеси в цилиндре для  увеличения мощности относительно единицы объема двигателя.

Supercharger (cуперчарджер) также известный как компрессор Рутса — это механический нагнетатель использующий для собственного привода энергию коленчатого вала. Он является основным элементом механического наддува.

Главным функциональным плюсом cуперчарджера является то что он может закачивать воздух на минимальных оборотах, абсолютно без задержки, при этом рост силы наддува строго пропорционален оборотам двигателя.

Главным же минусом cуперчарджера является то что он отбирает часть мощности двигателя на собственный привод.

На данный момент  механические нагнетатели практически не используются. Их место заменили турбонагнетатели (турбокомпрессоры). За редким исключением их продолжают устанавливать на легковые автомобили, если необходимо сделать разбег по мощности, дабы не изменять конструкции двигателя.

В среднем применение механического нагнетателя обеспечивает увеличение мощности двигателя до 50%, а крутящего момента на 30%. При этом механический нагнетатель отличают существенные потери мощности двигателя из-за затрат энергии на его привод. В разных механических нагнетателях они могут составлять до 30%.

Виды конструкций механического нагнетателя делятся в зависимости от типа привода.

1.       Прямое  крепление нагнетателя к фланцу коленчатого вала называют прямым приводом;

2.       Ременной привод – характеризуется различными вида привода при помощи ремней. Делится на:

  • ·        Зубчатый
  • ·        Клиновой
  • ·        Плоский
  • 3.       Зубчатая передача  через цилиндрический редуктор
  • 4.       Цепной привод;

5.       Электрический привод подразумевает под собой использования для привода электродвигателя. Данный вид привода естественно является наиболее энерго-затратным и требует большей мощности для аккумуляторов, но при этом он не снижает мощности двигателя.

Механический нагнетатель можно условно поделить на такие виды как:

  1. 1.    Объемные
  2. ·        Кулачковый – Roots, (Рутс, Итон)
  3. ·        Винтовой — 
  4. 2.    Центробежные

Объемные нагнетатели

Объемные нагнетатели  получили свое название из-за того что принцип их работы заключается в простой перекачке определенного объема воздуха без сжатия.

Кулачковый нагнетатель

Кулачковый нагнетатель является самым первым и от того самым старым и проверенным типом наддува. Его история развития стартовала 1859 году с работы двух талантливых братьев под фамилией Рутс (Roots). Изначально его использовали как промышленный вентилятор для продувки помещений. Чуть позже он получил широкое применение из-за своей простоты. Две помещенные в общий кожух прямозубые шестерни вращаются в разных направлениях, при этом перекачивая определенный объем воздуха от впускного до выпускного коллектора.

Спустя 90 лет другому американскому ученому Итону пришло в голову, как  можно усовершенствовать конструкцию. Прямозубые шестерни заменили на косозубые роторы, и воздух стал перемещаться вдоль, а не поперек как это было раньше.

С того времени усовершенствование нагнетателей этого типа идет по пути увеличения количества зубчатых лопаток (косозубых роторов). В первоначальной модели Итона «Eaton» их было две, а теперь сложно встретить меньше четырех.

Основными функциональными недостатками нагнетателей типа Рутс является:

2.    Во время выдавливания несжатого воздуха в трубопровод где находиться сжатый воздух, создается турбулентность, которая способствует росту температуры заряда воздуха. Это отрицательно сказывается на производительности ухудшая показатели калорийности топливной смеси из-за менее  полного сгорания. Данная проблема коленчатых компрессоров решается установкой интеркулера.

Развитие машиностроения позволило полностью оценить плюсы и минусы нагнетателей Рутса и  получить из них максимум производительности.

Плюсы компрессоров Рутс:

  • 1.    Компактность
  • 2.    Простота конструкции
  • 3.    Долговечность
  • 4.    Эффективность на малых оборотах
  • 5.    Низкий уровень шума

Винтовой нагнетатель

Винтовой нагнетатель (Lysholm) также как и компрессор «Рутса» относится к объемно-роторным нагнетателям и в своей работе использует те же принципы, но в отличии от своего более раннего коллеги рабочую нагрузку в нем исполняют пара роторов с взаимодополняющими профилями. На английском винтовой нагнетатель называютLysholm  в честь его изобретателя Альфреда Лисхольма, который в 1936 году изготовил и запатентовал на него права.

Принцип работы компрессора Lysholm

·        Начиная встречное взаимное движение, пара роторов захватывает воздух.

·        Вдоль роторов воздух порциями проталкивается вперед попутно сжимаясь.

Следовательно, на выпуске окна компрессора не возникает турбулентности, как у компрессоров «Рутса». Это является главным отличием от роторно-шестеренчатых нагнетателей. Подобная схема работы обеспечивает стабильно высокую эффективность на всех уровнях нагрузки.

Плюсы компрессоров «Лисхольм»:

  1. 1.    Высокий КПД (70%)
  2. 2.    Надежность
  3. 3.    Компактная конструкция

4.    Низкий уровень шума.

Главным и единственным минусом компрессоров «Лисхольм» является очень сложная форма роторов, из-за чего их производство является очень затратным и как следствие сам компрессор очень дорогой. Поэтому он не встречается в серийных авто и его производят очень мало компаний.

Центробежный нагнетатель

Центробежный нагнетатель получил на данный момент наиболее широкое применение среди всех механических нагнетателей. Главным образом, его используют в компоновке турбонаддува и реже как самостоятельное устройство наддува. Центробежный нагнетатель аналогичен турбонаддуву в плане нагнетания воздуха. Его основной деталью, как и у турбокомпрессора  является крыльчатка. У этой детали весьма сложная в исполнении конусообразная форма и от того насколько правильно она спроектирована и сделана зависит КПД всего нагнетателя.

Принцип действия центробежного нагнетателя:

1.  Воздух проходит по воздушному сужающемуся каналу  и раскручивает лопасти крыльчатки.

2.  Раскрученные лопасти, ведомые центробежной силой, отбрасывают воздух на периферию кожуха.

3.  Там установлен диффузор, снижающий потери давления. Порой он имеет лопатки с регулируемым углом атаки.

Главный недостаток  центробежного компрессора связан с базовым принципом, который приводит его в действие. Для работы ему необходимо огромная скорость вращения крыльчатки. Давление производимое компрессором равно квадрату скорости крыльчатки.

Поэтому базовая скорость компрессора начинается от 40 тысяч оборотов за минуту и может достигать 200 тысяч. Понятно что для разгона на такую скорость ремень привода должен работать крайне быстро. Из-за чего от работы этого наддува появляется очень сильный шум и детали подвергаются быстрому износу.

Частично проблема шума решается установкой дополнительного мультипликатора, при этом теряя часть КПД механического нагнетателя.

Огромная нагрузка накладывает высокие требования на качество материалов и точность обработки деталей нагнетателя.

К еще одному минусу данного механического нагнетателя можно отнести его инерционное действие, проявляющий себя в отставании срабатывании.

На малых оборотах его эффективность ничтожна, но при увеличении оборотов происходит быстрый скачек в мощности.

Из-за данной особенности центробежный нагнетатель устанавливают на машины, где требуется высокая мощность и скорость, взамен интенсивности разгона.

 Плюсы центробежного нагнетателя:

Низкая цена и простота установки центробежного нагнетателя сделали его очень популярным среди автолюбителей.

Минусы центробежного нагнетателя:

Повышенный износ, шум и эффективность прибавки мощности исключительно на высоких оборотах.

По материалам Turbokom.ru

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *