Ремонт механических нагнетателей авто
Ремонт механического нагнетателя часть 2
Доброго времени суток!
Прошу меня простить, долго не мог добраться до инета и отписаться!
Поиски подшипников длились несколько недель, нашел частника в Питере. Обговорили все вопросы, технические, транспортные, был готов отправить их мне транспортной сразу же после оплаты, оплата на карту. Попутно пытался найти контору в Москве, нашел, занимаются мерсами. Правда на телефонные звонки отвечают с неохотой и на работу выходят по настроению.
Большое спасибо за помощь Илье, как всегда выручает, купил подшипники и отправил транспортной!
В ожидании подшипников занимаемся попутными работами )))
Решил отдать форсунки на стенд для промывки, для этого необходимо снять 2 впускных ресивера с системой охлаждения (антифризом)
потом снимаем правый рессивер.
Перед нами открывается вид на топливную рампу и форсунки.
для безопасного демонтажа форсунок, снял их вместе с топливной рампой и впускными переходниками. После чего снимаем 8 защелок на форсунках и вытаскиваем их.
Созвонился с сервисом, отвез, в этот же день забрал. Не сказать что быстро, но я никуда не торопился.
Цена вопроса 3200 вечно твердой валюты!
В предыдущем бортовике я упоминал что мне везет 50/50
Вот тому подтверждение )))
И вот я получил драгоценную посылку из Москвы!
Начал сборку компрессора с носовой части
в дальнейшем процессе фоток почти не делал.
Далее устанавливаем передний подшипник в корпус носовой части компрессора, на вал одеваем пружинку и вставляем его в корпус, впрессовываем в подшипник. Устанавливаем передний сальник и шайбу фиксатор.
Шкив компрессора необходимо сажать на горячую
Далее приступаем к сборке основного корпуса компрессора
Посадочные места для сальников имеют размеры 35мм и 33мм, зачем так сделали на заводе, честно, не понятно! Сальники, которые я получил 2шт, размера 35мм. Один установил без проблем, со вторым пришлось повозиться. Пришлось на станке снять слой резины, до армировки, обмазываем герметиком и устанавливаем
приступаем к установке винтовых валов, чтобы выдержать зазор между корпусом (крышкой) и валами, вставляем мет пластину толщиной 0,3-0,4мм., пока ее не вытаскиваем.
Что бы выдержать зазор между винтовыми валами используем газету в 4-6 слоев, вставляем ее между ними и прокручиваем, газету должно зажевать в мясорубке. Далее необходимо одновременно установить шестерни.
После того как шестерни установлены, можно вытащить газету и мет пластину.
В основной корпус впрессовываем игольчатые подшипники, там все просто.
Собираем все три части воедино. Крутиться по началу будет трудновато, в нем пока нет масла и подшипники не приработанные. Установку на двигатель производим в обратной последовательности.
устанавливаем впускные переходники, форсунки, топливную рампу, впускные ресиверы.
Устанавливаем компрессор на место
Заливаем масло, необходимо 100-120г, заливная пробка так же является уровнем.
На сегодня все
Стоимость запчастей — 10 080р
Стоимость работы — бесценна.
Ремонт механического нагнетателя часть1
Всем доброго времени суток!
Новости печальные, приказал долго жить механический нагнетатель, а это считается очень надежная деталь!
Конечно можно было ездить дальше, но я думаю ремонт потом был бы гораздо дороже и дольше.
В компрессоре появился посторонний звук, разбило задние игольчатые подшипники.
Рем комплектов в России почти нет, в основном все заказывают с ebay, долго ждать, не факт, что приедут те что надо! Поиски уже длятся вторую неделю, не теряю надежды найти рем комплект. Новый компрессор стоит 83р, б/у покупать 50/50, а я не везучий )
Попутные работы
Замена приводных ремней, роликов, натяжителей.
Чистка форсунок на стенде.
Замена масла в двигателе.
разбираем воздушную систему, до самой дроссельной заслонки, она у меня оказалась почти чистой
Далее снимаем так называемый крокодиловый хвост, 4 длинных болта на 8, под ней армированная прокладка, ее можно использовать еще пару раз, если не больше. Перед нами открывается вид винтовых валов (кофемолка).
снимаем компрессор, впередней части 2 болта на 10, с тыльной частью все гораздо сложнее.
Необходимо открутить 4 болта под звездочку, чтоб отсоединить дроссельную часть, иначе не подобраться к болту крепления.
разбираем компрессор, только не молотком. Выпресовал все подшипники с сальниками.
Ремонт компрессора Лисхольма
Компрессор Лисхольма представляет собой наиболее эффективный (в эксплуатационном плане и совершенный в технологическом), тип винтовых нагнетателей. Компрессоры этого типа имеют максимально высокий КПД и наивысший коэффициент повышений давления газа или воздуха среди аналогичных нагнетателей, что делает их высоковостребованными в промышленном оборудовании, в конструкции автомобилей и бытовой технике (кондиционеры, холодильники).
Высокая степень эффективности компрессоров Лисхольма и их рабочая надежность не могли не сказаться на стоимости этого оборудования, которая достаточно высока. Поэтому при поломке нагнетателя, проще всего обратиться в специализированные ремонтные сервесы, чем покупать новый.
Наша компания оказывает широкий спектр ремонтных работ, направленных на профессиональное восстановление рабочей эффективности компрессоров Лисхольма. К профессиональным достоинствам нашей деятельности, многочисленные заказчики относят следующие:
В своей профессиональной деятельности наша компания осуществляет ремонт винтовых нагнетателей любой сложности, что является гарантом качественно выполненных работ и полное соответствие заявленным нами срокам. Обращение к профильным специалистам нашей компании — это выбор по-настоящему практичных и умных людей.
Этапы профессиональной деятельности компании
Ремонт компрессоров, относящихся к этой классификации, достаточно сложный и трудоемкий процесс, требующий от специалиста специальных знаний и навыков. Первым этапом ремонтных работ с нагнетателем является полная диагностика и выявление поломок, после чего, с использованием профильного оборудования, сотрудником компании производится устранение неполадок, и замена вышедших из строя деталей на новые.
Замена и ремонт элементов компрессора Лисхольма, производятся специалистами компании в максимально короткие сроки. Наличие на складах необходимых запчастей, делает нашу работу максимально оперативной и высококачественной. Установленная компанией невысокая стоимость на ремонтные услуги, позволяет клиенту получить экономическую выгоду от сотрудничества с нами.
Механический нагнетатель. Устройство и принцип действия.
Лет семь назад я написал на ресурсе mcautotuner ряд статей для любителей «дунуть») Отзывы очень приятные, думаю что весьма актуально будет выложить статьи на нашем любимом Драйв2.
Механический нагнетатель. Устройство и принцип действия.
Перед тем как приступить к чтению этой статьи, советую вам ознакомиться с материалом Турбина. Устройство и принцип действия.
Механизм, о котором пойдет речь в этой статье, известен нам как Механический нагнетатель, Supercharger, Kompressor. За этими названиями скрывается устройство, повышающее мощность двигателя за счет нагнетания в цилиндры воздуха под давлением, превышающем атмосферное.
Основным отличием данной системы от турбонаддува является то, что для привода компрессора используется не бесплатная энергия выхлопных газов, а часть энергии, производимой двигателем.
Отсюда все плюсы и минусы механических нагнетателей, к которым с одной стороны можно отнести мгновенный отклик на нажатие педали газа (компрессор всегда готов к своей работе, нет необходимости ждать пока он раскрутится и выйдет на свои рабочие обороты), отличную тягу на низах, а с другой стороны — повышенный расход топлива и меньшая итоговая мощность при том-же давлении наддува, нежели у систем с турбонаддувом.
Виды механических нагнетателей
В отличие от турбокомпрессора, в простонародье прозванного «улиткой» и имеющего лишь такой форм-фактор, механические нагнетатели бывают нескольких типов.
Роторный нагнетатель Roots
Этот самый древний и самый простой тип нагнетателей, обязан своим появлением американцам — братьям Филандер и Фрэнсис Рутс, еще в 1860 (!) году запатентовавшим этот роторный вид нагнетателя. Примечательно, что первоначально этот механизм использовался исключительно для вентиляции промышленных помещений и шахт, и лишь в 1885 году всем известный Готтлиб Даймлер получил свой патент на нагнетатель, работающий по принципу нагнетателя братьев Рутс. В 1900 году увидел свет первый серийный автомобиль марки Daimler-Benz, оснащенный первым механическим нагнетателем типа Рутс.
В 1949 году другой американский изобретатель, Итон, улучшил конструкцию нагнетателя — прямозубые шестерни уступили место косозубым роторам и воздух начал перемещаться не поперек их осей вращения а вдоль. Но как и до модернизации, основным принципом работы нагнетателей типа Roots стала простая перекачка воздуха в другой объем, без сжатия воздуха внутри механизма, так что роторный нагнетатель Roots это объемный нагнетатель. а не компрессор.
У этого вида нагнетателей есть ощутимые недостатки. С ростом оборотов двигателя и соответственно, скорости вращения роторов, нагнетатель начинает накачивать воздух слишком интенсивно и воздух начинает проникать обратно в нагнетатель. Таким образом, с определенного уровня оборотов, нагнетатель Рутс начинает потреблять мощности двигателя больше чем способен дать в ответ. В добавок, из-за несовершенной формы роторов, воздух подается неравномерно, прерывистыми качками, тем самым понижая КПД нагнетателя.
Однако есть и неоспоримые достоинства. Нагнетатели данного типа, в отличие от центробежных, начинают свою работу уже при низких оборотах и продолжают, без потери эффективности, нагнетать воздух в цилиндры. Этим качеством обусловлена любовь спортсменов — дрэгстеров и роддеров по всему миру к этим, самым простым нагнетателям.
Винтовой (спиральный) компрессор Lysholm
Автором идеи винтового компрессора является немецкий конструктор Кригар, еще в конце XIX века предложивший использовать подобные устройства в промышленных целях. Первый в мире винтовой нагнетатель был изготовлен и запатентован шведским инженером Альфом Лисхольмом в 1936 году и на данный момент компрессоры Лисхольм — наиболее совершенный и эффективный тип нагнетателей.
Внешне компрессор типа Lysholm очень похож на нагнетатель Roots, однако существенно отличается от него конструктивно. Внутри те же два ротора, однако их формы заострены елочкой, а сами они похожи на сверла. Поэтому компрессор и называется винтовой (спиральный). При вращении роторов воздух проникающий в нагнетатель не просто перекачивается в другой объем, а сжимается, следовательно, в отличие от нагнетателей Roots, воздух с ростом оборотов вытесняться обратно в нагнетатель не будет. Отсюда — отличный стабильный КПД в широчайшем диапазоне оборотов.
Однако и у этого совершенного агрегата есть минусы. Самый главный из них — очень высокая себестоимость и цена, делающая этот агрегат труднодоступным. Ну и конечно чуда не произошло — компрессор типа Lysholm все так-же потребляет мощность двигателя, ведь он приводится так-же — ремнем от шкива коленвала.
Для более наглядного представления о компрессоре Лисхольм, давайте разберем один =)
компрессор Lysholm в сравнении с нагнетателем Eaton типа Roots
Внешний вид. На фото — один из самых больших производимых сейчас Лисхольмов
А вот что находится внутри — те самые «сверла» спиральных роторов
Нагнетатель как радикальное средство дать пинок под зад своему автомобилю
Увеличить мощность двигателя можно единственным способом — сжигая больше горючей смеси. Этого можно добиться разными способами, но наиболее распространенные — увеличение рабочего объема двигателя или увеличение подачи горючей смеси в цилиндры посредством наддува. Первая схема хорошо известна по американским многолитровым машинам. Очевидный плюс — простота конструкции такого двигателя и, следовательно, более высокий ресурс. Минус — большая масса, что ведет за собой увеличение габаритов и веса автомобиля и, как следствие, ухудшение управляемости.
Наддув обязательно ведет к усложнению конструкции двигателя, что не может не сказываться на надежности, но позволяет достичь большей мощности при меньших размерах и габаритах. Если на Porsche поставить 12-цилиндровый двигатель, мы получим классический американский автомобиль, пускай и с прекрасной разгонной динамикой. Удивительно маневренными немецкие машины делают компактные 6-цилиндровые двигатели, в которых они умудряются снимать с 3,5 л объема мощность в 456 л.с.
Наддувательство
Самым элементарным является инерционный наддув. Принцип его действия действительно прост: на капоте, если двигатель находится впереди, или по бокам или на крыше, если мотор сзади, ставятся дополнительные воздухозаборники, от которых по воздуховоду подводится дополнительный воздух к впускному коллектору. Заметим сразу, что воздухозаборники «ушастого» «Запорожца» никакого отношения к наддуву не имели — они служили для охлаждения двигателя. Точно так же заблуждались владельцы «тюнинговых» «Жигулей», которым умельцы устанавливали такие воздухозаборники на капоте. Дело в том, что инерционный наддув начинает работать только на скорости выше 180 км/ч, которую продукт отечественного автопрома развить не мог ни при каких обстоятельствах. А увидеть действующую систему в Москве можно на нескольких Pontiac Firebird Trans Am, на которые инерционный наддув ставился на заводе.
Реальную же прибавку в мощности можно получить, только установив компрессор. Если он приводится механической передачей от коленвала, то такое устройство чаще всего называют механическим нагнетателем в России, compressor — в Германии, supercharger — в Америке и blower — в Англии. Если же компрессор вращается турбиной, размещенной в выпускном тракте двигателя, то его чаще всего называют турбонагнетателем (turbocharger).
С немецким акцентом
Впервые наддув применил в своих автомобилях легендарный француз Луис Рено. По иронии судьбы сегодня Renault — одна из немногих компаний, не применяющая наддув в своих двигателях для легковых автомобилей. Мировую же известность механическим нагнетателям принесла компания Mercedes-Benz, устанавливающая наддувочные компрессоры в конце 20-х сначала на гоночные, а начиная с 30-х — и на серийные машины. После того, как компрессорные «Мерседесы» полюбили Адольф Гитлер и немецкие кинодивы, мода на наддувные машины перекинулась на Голливуд и оттуда — на весь мир. Золотой век немецких «компрессоров» закончился одновременно с началом Второй мировой войны. Основное применение компрессоров в военное время пришлось на авиацию: наддув использовался для компенсации недостатка кислорода на больших высотах. Особенно в этом преуспели американцы. Поэтому неслучайно в послевоенное время центр производства механических нагнетателей переместился за океан. Даже вновь появившиеся на «Мерседесах» после полувекового перерыва механические нагнетатели для немецкого гиганта поставляет американская компания Eaton, что, впрочем, не очень афишируется.
Но это не значит, что европейцы распрощались с идеей наддува. Ни для кого не секрет, что к мерседесовским нагнетателям в 30-е годы приложил руку небезызвестный конструктор Фердинанд Порше. Но на собственных двигателях он решил ставить турбонагнетатели. Проблема заключалась в том, что они приводятся в действие отработанными газами и должны выдерживать довольно высокие температуры. Долгое время не существовало жаропрочных и прочных материалов и турбокомпрессоры оставались капризными и ненадежными агрегатами. И только сильный прогресс немецкой оборонной промышленности 40-х годов в области авиационных турбореактивных двигателей наконец-то дал технологии и материалы для производства надежных автомобильных турбин. С тех пор лучшие турбомоторы в Европе — у Porsche.
Борьба с ямами
Современный турбокомпрессор конструктивно проще механического нагнетателя, но имеет собственные проблемы — высокую требовательность к качеству масла и, самое главное, медленный отклик на нажатие педали газа, что обусловливается инерцией турбины. С недостатком борются, устанавливая вместо одной большой две маленькие турбины (меньше масса — меньше инерция), по одной на свою сторону двигателя. Такая схема часто называется «битурбо».
Другая проблема, связанная с аэродинамикой турбины, так называемая «турбояма», — практически полное отсутствие наддува до 2500−2800 об./мин. Проблему решают разными способами, включая такую экзотику, как подкрутка турбины высокоскоростным электродвигателем.
Механический нагнетатель, который жестко связан с валом двигателя, имеет линейную зависимость наддува от оборотов: автомобиль практически мгновенно реагирует на нажатие педали акселератора, что особенно ценно при разгоне. Недостаток же данной схемы состоит в меньшем КПД по сравнению с турбонагнетателями: механический нагнетатель отбирает мощность с вала двигателя, а турбина приводится в движение практически дармовыми выхлопными газами.
Недокрутить — пропасть, перекрутить — пропасть
Независимо от схемы привода, собственно воздух нагнетает компрессор. Наибольшее распространение получили две схемы — роторнозубчатая схема Roots, запатентованная в 1866 году братьями Филандером и Фрэнсисом Рутсами, и центробежные нагнетатели.
Достоинство нагнетателей Roots в их простоте. Первоначально рассчитанные для двухтактных двигателей, подобные нагнетатели по сути являются импульсными, что не лучшим образом сказывается на характеристиках двигателей. При такой схеме частота вращения компрессора обычно составляет 0,5−2 частоты оборотов коленвала двигателя. На больших оборотах компрессор может выйти из строя, поэтому на современных нагнетателях применяются специальные центробежные муфты, ограничивающие обороты.
Рабочая частота вращения центробежных нагнетателей составляет 40−90 тыс. об./мин (на некоторых моделях — 90−130). Если перекрутить такой компрессор, поток нагнетаемого воздуха перестает быть ламинарным и возникающая турбулентность начинает тормозить поток — давление падает. Если же недокрутить, то центробежная сила становится недостаточной для создания давления и наддув практически сходит на нет. В итоге получается, что частоту вращения центробежного нагнетателя надо поддерживать в пределах +/- 50%, тогда как во время движения частота работы двигателя меняется в среднем в 7 раз. Все это приводит к установке разнообразных вариаторов и усложнению конструкции.
Другая проблема — в предельном максимальном давлении, которое могут выдержать автомобильные двигатели. Хорошие моторы позволяют поднимать давление во впускном коллекторе в 1,6−1,7 раза, а компрессоры запросто усиливают давление в 2,7 раза. Чтобы избежать повышенного давления, приходится ставить перепускные клапана для ограничения максимального давления.
Само собой разумеется, повышение давления на входе ведет к повышению давления в цилиндрах. Но современные автомобильные двигатели уже подошли к пределу. Степень сжатия в последних моторах Mercedes достигла 10−10,5 раз, а в Porsche — 11−11,5 раз. При большем сжатии даже высокооктановый бензин перестает гореть и начинает детонировать — взрываться. Выход — либо применять специальные гипероктановые топлива, имеющие степень сжатия 17−18, на основе метанола или нитрометана, либо ставить моторы, изначально имеющие низкую степень сжатия — 8−8,5. Это, кстати, объясняет, почему ставить нагнетатели на ультрасовременные двигатели бессмысленно.
Механика ручной сборки
В заводских условиях проще всего ставить именно турбонаддув — больше выигрыш в мощности, менее сложная конструкция, более простая регулировка. В механических нагнетателях добавляются проблемы с размыкателями на холостых оборотах, системами управления компрессора, вариатором и т. д. Хотя некоторых это не пугает — за возможность иметь ровную тягу во всех диапазонах некоторые компании идут на усложнение конструкции и ставят механические нагнетатели — например, Mercedes, Jaguar, Land Rover. Но это, скорее, исключение. Гораздо чаще на мощных машинах можно увидеть слово «Turbo».
Другое дело — тюнинг. Здесь побоку повышенный расход топлива, повышенная токсичность и холостой ход, главное — дополнительная мощность. Тюнинговый наддув двигателей — это царство механических нагнетателей и устаревших многолитровых моторов. И то и другое, само собой разумеется, американское.
С лучших современных двигателей, например с 2,2-литрового турбодвигателя Porsche, конструкторы умудряются снимать по 160 л.с. с литра. Классический 5,4-литровый двигатель GM выдает 70 л.с. с литра. Добавление дополнительных 50−100 л.с. на литр не приведет к летальным последствиям для такого мотора, в отличие от «европейца». Осталась сущая безделица — найти свободное место под капотом и купить за
$35 тыс. готовый набор для установки нагнетателя.
Вопросы и ответы по механическим нагнетателям
1. Зачем покупать нагнетатель?
Принудительный наддув воздуха способен прибавить двигателю до 46% мощности и до 31% момента, в зависимости от технических параметров двигателя и настройки системы.
2. Каковы различия между обычным и гоночным нагнетателем?
При установке стандартного механического нагнетателя не требуется переделки топливной системы и настройки двигателя. Более мощный нагнетатель потребует настройки системы управления двигателем, переделки самого двигателя, установки мощного топливного насоса. Как правило, установки обычного комплекта вполне достаточно для оптимального увеличения мощности штатного двигателя.
3. Какое обслуживание требуется для нагнетателей?
Обслуживание механических нагнетателей в основном сводится к регулярной замене масла. Так как масло используется для охлаждения нагнетателя, обратите на это особое внимание.
4. Уменьшает ли ресурс двигателя применение нагнетателя?
Совершенно необязательно, что применение нагнетателя негативно влияет на ресурс мотора. Обороты — вот то, что влияет на ресурс двигателя. Обычно двигатель для достижения максимальной мощности должен «раскрутиться» до 7−8 тыс. об./мин. При применении нагнетателя максимальные показатели мощности и момента достигаются при меньших оборотах двигателя. Меньше обороты — больше ресурс двигателя и выше экономичность автомобиля.
5. Можно ли установить систему самостоятельно?
Для человека, имеющего слесарные навыки, установка механического нагнетателя не должна вызвать существенных трудностей. Примерное время установки — 8−10 часов. Все комплекты нагнетателей включают инструкцию по установке и настройке системы и полностью совместимы с оригинальным оборудованием автомобиля.
Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№4, февраль 2003).