Замена антифриза. Когда нужно менять антифриз?

Как и когда менять антифриз в машине: срок или пробег

Начинающие автолюбители нередко сталкиваются с ситуацией, когда один мастер советует одно, а другой — что-то совершенно противоположное, в то время как личного опыта не хватает для того, чтобы понять, какой из предложенных вариантов является единственно верным. В качестве наглядного примера можно привести довольно актуальный вопрос о том, как часто менять антифриз в машине, чтобы ее системы и механизмы оставались исправными.

Сроки замены охлаждающей жидкости

Как и любая другая техническая жидкость в автомобиле, тосол имеет свой срок годности, и после переработки это вещество в обязательном порядке подлежит замене. Однако далеко не все начинающие автомобилисты правильно ориентируются в этих сроках, поэтому абсолютное большинство из них привыкло обращаться за помощью в автосервис, переплачивая лишние деньги за порой совершенно некачественные услуги.

Общие правила и понятия

Между тем, достаточно просто ознакомиться с общими теоретическими понятиями для того, чтобы самостоятельно понимать, как часто менять тосол в машине, чтобы в системах транспортного средства не успели развиться негативные процессы. И прежде всего следует уяснить, что тосол (он же антифриз, он же охлаждающая жидкость) предназначен не только для охлаждения блока двигателя, радиатора и всех примыкающих к ним элементов и систем, но и для их смазки, которая защищает механизмы от коррозийных изменений, а следовательно, и от износа.

Примечательно, что замена антифриза определяется не его объемом (он может оставаться прежним), а потерей своих полезных качеств и свойств присадками, содержащимися в этой технической жидкости, которая, увы, неминуема. Если же продолжать эксплуатировать транспортное средство, не понимая зачем и как часто надо менять антифриз в автомобиле, то последствия могут оказаться плачевными, так как постоянный перегрев двигателя и других агрегатов чреват их деформацией и полным выходом из строя.

Именно поэтому тосол должен меняться, когда:

1. Он в значительной мере меняет свой цвет или в нем наблюдается нехарактерное помутнение.
2. В хладагенте после отстаивания остается осадок, состоящий из мелких механических частиц и хлопьев.
3. Техническая жидкость заметно пенится при малейших колебаниях.
4. Антифриз меняет свою плотность, постепенно принимая желеобразную консистенцию.
5. Заметно падает уровень тосола в расширительном бачке.

Некоторые «умельцы» в целях экономии привыкли восполнять недостаток технической жидкости водой, руководствуясь тем понятием, что состав тосоть включает H2O и спирт. На самом же деле такие действия являются противопоказанными, ведь тогда про полноценное охлаждение системы придется забыть, и все может закончиться коррозией, выходом из строя помпы, нарушением целостности подводящих ремней и поршневой системы в целом.

Раздумывая над тем, как часто менять антифриз в автомобиле, мастера-самоучки нередко решаются и на такой шаг, как долив тосола без слива из системы уже переработанной жидкости. Однако к таким действиям можно прибегать только в крайних случаях, да и то если речь идет об антифризе одного класса. Межклассовое смешение охлаждающих жидкостей провоцирует выделение осадочных хлопьев, в результате чего меняется и консистенция вещества, которое становится более густым и вязким.

Периодичность замены

Отвечая на вопрос о том, через сколько менять антифриз в машине, высококвалифицированные специалисты рекомендуют обращать внимание на определенные критерии. И речь идет не только об изменении цвета и консистенции тосола, но и о таких важнейших показателях, как пробег автомобиля, длительность его эксплуатации, а также новизна транспортного средства. Так, менять тосол рекомендуется со следующей периодичностью:

• На новых авто: один раз в три года или через каждые 60 тысяч километров пробега при более интенсивной эксплуатации.
• На старых авто или на авто с большим пробегом: через каждые 40−50 тысяч пройденных километров или по мере загрязнения, помутнения или изменения консистенции антифриза.

Последняя рекомендация связана с тем, что со временем в любом моторе и прилегающих к нему системах неизбежно образуются коррозийные очаги, частицы которых попадают в тосол, в результате чего он теряет свои полезные качества и свойства. Результат один — система перегревается и постепенно приходит в негодность.

Помимо прочего, настоятельно рекомендуется обращать внимание и на инструкцию, прилагающуюся к антифризу. Так, время замены охлаждающей жидкости напрямую зависит и от класса тосола, поэтому этот нюанс обязательно следует учитывать при выборе определенного производителя хладагента.

Примечательно, что некоторые бренды дают пожизненную гарантию на антифриз собственного изготовления. В качестве примера можно привести всемирно известный концерн Volkswagen.

Рекомендации по замене тосола

Разобравшись с тем, через сколько надо менять антифриз в машине, у начинающих автолюбителей, как правило, возникает вопрос о том, как справиться с поставленной задачей самостоятельно без привлечения сторонних сервисов и мастеров, услуги которых обходятся недешево. На самом же деле справиться с поставленной задачей совсем несложно, если знать порядок действий для ее выполнения:

1. Автомобиль выставляют на горизонтальную площадку и дают ему как следует остыть после работы, иначе можно легко обжечься, так как температура технической жидкости в радиаторе, расширительном бачке, блоке мотора и других элементах может достигать 90−96 градусов Цельсия.
2. Открывают сливное отверстие или же отсоединяют самый нижний патрубок от радиатора, если в конструкции автомобиля не предусмотрена отдельная точка слива антифриза (чаще всего актуально для машин отечественного производства).
3. Настоятельно рекомендуется сливать тосол полностью, особенно если хозяин собирается заливать другой класс хладагента. Для этого необходимо закрыть бачок расширителя, оставив слив или патрубок открытым, включить на всю мощь печку и завести мотор.
4. После нескольких минут работы двигатель глушат, так как более длительная его эксплуатация без технической жидкости в системе чревата перегревом и деформацией отдельных элементов.
5. Если тосол продолжает капать из сливного отверстия, процедуру необходимо повторить спустя некоторое время, дабы создать дополнительное давление для его выгона из системы.
6. Всю систему промывают дистиллированной водой, которая поможет устранить остатки старого хладагента (актуально при переходе на новый класс ОЖ).
7. Слив или патрубок закрывают. Открывают крышку расширительного бачка и заполняют его новым антифризом до максимальной отметки.
8. Включают печь, заводят двигатель и дают машине некоторое время для того, чтобы все ее системы заполнил антифриз, после чего проверяют его уровень в бачке, который необходимо восполнить до максимума.
9. Процедуру повторяют столько раз, сколько необходимо для того, чтобы из бачка перестал уходить антифриз.
10. Через несколько дней интенсивной эксплуатации осуществляют контрольную проверку тосола в бачке и при необходимости вновь доливают нужный его объем.

И если действовать приведенным выше инструкциям, то автомобиль будет служить своему хозяину верой и правдой в течение долгих лет.

Как часто нужно менять антифриз

История появления и свойства антифриза

Это было ещё на заре возникновения двигателей внутреннего сгорания. При их работе выделяется много тепла – в полезное движение преобразуется лишь пятая часть энергии, выделяющейся при сгорании топлива. Часть этого тепла уходит вместе с выхлопными газами, а оставшееся нагревает детали мотора, в основном блок цилиндров. Поначалу оно отводилось воздушным охлаждением, как в мотоциклах, а не хладагентом.

Но оказалось, что забрать большую тепловую мощность таким путем невозможно, и инженеры придумали водяное охлаждение – двигатель отдаёт тепло воде, а она затем охлаждается воздухом в специальном теплообменнике – радиаторе и возвращается в мотор. Способ оказался настолько эффективным, что до сих пор используется во всех автомобилях.

Следующий шаг вода — циркулирующая в системе охлаждения, имеет некоторые неприятные для двигателя свойства. Она способствует появлению коррозии и замерзает при температуре ниже нуля (в многих странах бывает холодная зима, сливать и заливать воду каждый раз накладно). В воду стали добавлять разные химические соединения, чтобы улучшить её качества, и со временем появился близкий к современному антифриз.

В нём осталось примерно половина воды – ведь именно высокая теплоёмкость воды обеспечивает эффективное охлаждение мотора. Остальное – этиленгликоль, двухатомный спирт (реже – более дорогой пропиленгликоль) и различные присадки.

Этиленгликоль — обеспечивает низкую температуру замерзания охлаждающих жидкостей, вплоть до -75°С, когда его 75%. Также он повышает температуру кипения смеси и обладает смазывающими свойствами. Минус – он сильно ядовит для человека, в отличие от пропиленгликоля.

Присадки — защищают двигатель автомобиля от коррозии, вызываемой водой и химически активными продуктами распада этиленгликоля, нейтрализуя их и образуя на поверхности деталей системы охлаждения защитную плёнку. Также они придают охлаждающей жидкости (ОЖ) противопенные, моющие и другие полезные свойства. Антикавитационные присадки борются с кавитацией, схлопывающимися пузырьками в антифризе на лопастях насоса.

Нестандартные стандарты

В отличие от многих других автомобильных технических жидкостей, практически нет общемировых стандартов на ОЖ. Есть отечественный устаревший ГОСТ, национальные стандарты США, Японии, Франции и других стран.

Причём они не определяют состав жидкости (это – коммерческий секрет!), а перечисляют лишь требуемые характеристики – плотность, температуру появления кристаллов, взаимодействие с металлами, резиной и т.д. Собственные спецификации есть и у крупных автопроизводителей. Так, стандарты Фольксваген стали почти общепринятыми (G11, G12, G13).

Список стандартов антифриза:

• G11 — охлаждающие жидкости, созданные по традиционной (силикатной) технологии, в качестве присадок используют неорганические вещества силикаты совместно с различными комбинациями солей неорганических кислот;
• G12 — в них отсутствуют неорганические соединения, характерные для силикатных антифризов;
• G12+ — гибридная технология производства, сочетающая в себе силикаты и органические кислоты;
• G12++ — эти антифризы занимают промежуточное положение между гибридными и карбоксилатными;
• G13 — ядовитая этиленгликолевая основа, заменена на безвредную и «экологически чистую» глицериновую или пропиленгликолевую;
• G48 — силикатный тип, аналог антифриза G11;
• G30, G33 и G34 — карбоксилатный тип, полный аналог G12;
• G05 — аналог европейского G12+;
• G40 — аналог европейского G12++.

Рекомендуем почитать статью про 8 лучших антифризов класса G12.

Признаки того, что антифриз в автомобиле нужно менять

ОЖ — это охлаждающая жидкость, иными словами антифриз или тосол.

Изменение рабочих свойств охлаждающей жидкости со временем связанно именно с добавленными в него присадками. Антикоррозионные свойства присадок, нейтрализующих продукты окисления этиленгликоля (в основном органические кислоты) в процессе работы, истощаются, жидкость становится более агрессивной к материалам двигателя, особенно к алюминию. Защитный слой истончается и исчезает, начинается коррозия.

• изменившийся цвет жидкости из-за происходящей коррозии и других химических реакций;
• рыже-бурый цвет антифриза говорит о процессе коррозии в рубашке охлаждения;
• образование пены;
• появление хлопьев, мутности, осадка;
• появление сгустков, похожих на желе.

На охлаждающую жидкость может отрицательно подействовать попытка долить антифриз другой марки – она может вспениться, изменить цвет, дать осадок. Поэтому не рекомендуется проводить такие эксперименты, если вы не хотите выкинуть двигатель. В крайнем случае, смешайте небольшое количество старой и новой жидкости в прозрачной ёмкости, нагрейте до рабочей температуры, посмотрите, есть ли реакция. Народное правило – нельзя доливать ОЖ другого цвета.

Периодичность замены антифриза

Главный вопрос, встающий перед автолюбителем – как часто нужно менять антифриз?

Интервал замены ОЖ зависит от региона и условий эксплуатации автомобиля, бывают ли перегревы при работе, и, конечно, от химического состава жидкости. Если машина простояла несколько лет без движения, специалисты рекомендуют слить старую жидкость и промыть систему охлаждения.

Производители охлаждающей жидкости обычно указывают на упаковке рекомендуемый интервал от замены до замены и прочие рекомендации:

1. Для традиционных ОЖ (G11) с неорганическими присадками — силикатами, образующими защитный слой на деталях двигателя, этот срок замены самый маленький, каждые 2-3 года. Если антикоррозионные присадки выработались, этот слой распадается, образуется осадок, который может накапливаться в системе охлаждения.

2. В жидкости класса G12 (G12+, G12 ++) присадки — органические карбоновые кислоты. Они не образуют сплошного защитного слоя, а воздействуют на уже возникший очаг коррозии, подавляя его развитие. Срок замены каждые 5 лет.

3. Последнее поколение ОЖ, лобридные, G13 — содержат не этиленгликоль, а более устойчивый пропиленгликоль с пакетом органических присадок (карбоксилаты) и минеральными добавками, которые защищают систему от коррозии и смазывают. Для этих ОЖ срок эксплуатации от 5 до 10 лет. Но есть производители, дающие на свою продукцию пожизненную гарантию и рекомендующие не менять антифриз на протяжении всего срока интенсивной эксплуатации машины, если он был залит в новый автомобиль.

Производители транспортных средств несколько перестраховываются и часто указывают периодичность замены – каждые 2 года или 60 тысяч км пробега авто. Если вы точно знаете, ОЖ какого типа залита в систему охлаждения и когда это произошло, можете ориентировочно прикинуть, сколько она должен проработать. Для традиционных это может быть 60-120 тысяч км, для карбоксилатных – до 250 тысяч км, а для лобридных – и выше 250 тысяч км.

Проблемой может стать некачественный антифриз, не имеющий заявленных свойств.

Когда превышен срок эксплуатации ОЖ, главный критерий – визуальный контроль качества охлаждающей жидкости. Если она изменила цвет (иногда о таком свойстве ОЖ прямо пишут производители), надо готовиться к замене, но срочности нет. Смена цвета – результат изменившегося состава жидкости, обычно, когда пакет присадок вырабатывается.

Если проявились и другие приметы – пена, помутнение, осадок – охлаждающую жидкость надо менять срочно. Особенно если был долив другой жидкости или обыкновенной воды, не дистиллированной.

Существуют специальные диагностические полоски, которые покажут состояние системы охлаждения в машине. Полоску надо обмакнуть в расширительный бачок, и затем сравнить её цвет с таблицей.

Процедура замены охлаждающей жидкости довольно проста, хотя каждая модель может иметь свою специфику. Отработанный антифриз необходимо полностью слить. Залить свежую жидкость, например антифриз нового поколения «Ниагара». Отработанную жидкость утилизируют.

Что будет, если антифриз долго не менять

Как мы уж писали, свойства обыкновенного антифриза по предотвращению коррозии постепенно будут уменьшаться. Начнётся процесс коррозии стенок цилиндров и других деталей, в системе охлаждения могут появиться механические примеси – продукты коррозии. Они будут оседать в разных местах, забивая узлы системы, снижая теплопередачу и ухудшая охлаждение двигателя, что может привести к перегреву.

Без соответствующих присадок в системе охлаждения неизбежно возникает кавитация, разрушающая лопатки насоса.

Такой антифриз станет более агрессивен к резиновым деталям – это соединительные трубопроводы и сальники насоса, сокращая срок их службы.

Вывод простой. ОЖ надо менять, а когда это надо делать, подскажет сам автомобиль – уделяйте ему внимание, следите за уровнем и цветом охлаждающей жидкости.

Видео про антифриз

Как часто менять антифриз в машине?

Летом в городах и за их пределами часто можно увидеть «закипевшие» автомобили. Нередко оказывается, что двигатель начал стучать из-за забитого радиатора или вышедшей из строя помпы. В этом случае можно только посочувствовать человеку, которому предстоит выложить приличную сумму за ремонт мотора только потому, что он забыл, что необходимо вовремя менять антифриз в машине. В этой статье мы расскажем о том, когда стоит это делать и какие «тревожные звоночки» могут предупредить вас о риске.

Зачем нужен антифриз?

Его основная цель — это охлаждение двигателя. Не секрет, что при сжигании топлива он сильно нагревается, особенно при длительной работе на максимальных оборотах. Без должного охлаждения некоторые детали могут достигать температуры каления, а в этом случае они неизбежно выходят из строя.

Раньше для этих целей использовались воздушные системы, однако автовладельцы быстро поняли их несостоятельность. Их место заняли жидкостные системы, в которых для охлаждения применялась вода, однако от нее тоже отказались, ведь при 100 ℃ она превращается в пар, а при температуре меньше нуля застывает и начинает расширяться, что также приводит к повреждениям элементов двигателя.

В результате были разработаны специальные составы, которые назвали антифризами. Их основным преимуществом является большой температурный диапазон — они не замерзают даже при сильном холоде, поэтому одинаково полезны даже зимой. Со временем в антифризы стали добавлять присадки, которые обеспечили им дополнительные качества: они защищают систему охлаждения от пены и коррозии.

Охлаждающая жидкость (далее — ОЖ) омывает двигатель в процессе его работы, понижая его температуру и забирая тепло. В результате мотор не нагревается. Нагретая жидкость поступает в радиатор охлаждения. Здесь она отдает тепло, а затем возвращается. Пластины радиатора быстро остывают естественным образом, поэтому тепло выводится из двигателя. Это позволяет продлить срок службы всех его составляющих и избежать поломок.

Почему нужно менять антифриз?

Многие ошибочно считают, что, так как система охлаждения является закрытой, то есть не контактирует с внешней средой, ОЖ не может портиться сама по себе, ведь в нее не попадают грязь и мусор. Это не так.

Основными причинами ухудшения качеств антифриза являются старение и разрушение присадок, которые обеспечивают антикоррозийную защиту. В результате в систему охлаждения попадают частички металла и другие вещества, ее узлы забиваются, и она начинает хуже справляться со своей задачей.

Именно поэтому антифриз нужно регулярно менять. Другой вопрос — насколько часто следует это делать? Логичным решением может показаться замена жидкости при первых признаках неисправности, однако мы рекомендуем делать это раньше.

Как часто стоит менять антифриз в машине?

Принимать меры необходимо в одном из двух случаев: когда подошел срок, указанный производителем средства (об этом позже), или когда есть явные причины полагать, что система охлаждения стала работать хуже. В первом случае у вас есть возможность не торопиться (на свой страх и риск), так как обычно антифриз может обеспечивать эффект еще некоторое время. Во втором случае следует действовать незамедлительно.

К признакам, по которым можно определить ухудшение качества хладагента, относятся следующие:

1. ОЖ меняет свой цвет, становится мутной.
2. Появляется большое количество пены.
3. Жидкость становится густой, желеобразной.
4. Количество антифриза резко снижается.
5. В жидкости появляется осадок, металлические частицы, хлопья.

Если вы заметили один или несколько признаков в системе охлаждения своего автомобиля, незамедлительно поменяйте антифриз. Это поможет вам избежать серьезной поломки.

Еще один важный момент, который стоит учитывать:

Доливать и смешивать можно только антифриз одного класса.

Если по какой-то причине вы залили в систему ОЖ другого стандарта, мы рекомендуем полностью слить жидкость и залить только одну. Насколько это критично? Антифризы делятся на несколько классов (силикатные, карбоксилатные и другие), которые несовместимы между собой. Это значит, что при смешивании большинство их полезных свойств пропадает из-за разницы в составах, а в некоторых случаях жидкость может загустеть или дать осадок, который отрицательно скажется на работе системы охлаждения.

Если в системе охлаждения есть жидкость, доливайте только антифриз такого же класса. Если по какой-то причине вы не можете этого сделать, слейте его полностью, но не смешивайте.

Стоит отметить и еще один момент: по мере того как охлаждающая жидкость борется со ржавчиной, ее защитные свойства слабеют. Это значит, что в старых авто, которые подвержены воздействию коррозии в большей степени, антифриз будет стареть быстрее, соответственно, и менять его придется чаще. Внимательно следите за оттенком жидкости: если он становится «ржавым», пора залить новый.

Как часто производители рекомендуют менять антифриз в машине?

Срок эффективной работы хладагента указывается на упаковке. Разумеется, эти данные не являются гарантией, что в указанный момент жидкость перестанет действовать, но проверить признаки из прошлого пункта определенно стоит.

Срок замены ОЖ зависит от стандарта жидкости, то есть состава и способа ее производства. Проблема в том, что далеко не все производители используют единую классификацию. В рамках данной статьи мы будем придерживаться стандартов концерна «Фольксваген», которые сегодня распространены более других.

Стоит ли придерживаться значений, указанных производителем? Принимать их за непреложную истину не стоит, но внимания они определенно заслуживают. Дело в том, что за основу для их вычисления взяты средние значения, то есть на одних автомобилях антифриз старел раньше, а на других — позже. Стоит учитывать и то, что некоторые машины используются регулярно, а другие работают со сравнительно небольшими нагрузками. Соответственно, во втором случае ОЖ прослужит значительно дольше.

По достижении срока, указанного производителем, мы рекомендуем проверить состояние хладагента. Если есть возможность, его стоить заменить для профилактики проблем.

Большинство производителей наряду со временем также указывают примерное значение пробега автомобиля, после которого рекомендуется слить старый антифриз. Если транспортное средство активно используется, то на этот показатель стоит обращать особое внимание.

Для хладагентов G11 показатель составляет от 60 до 120 тысяч километров, для G12 — до 250 тысяч, для G13 — от 250 тысяч.

Менять антифриз в машине нужно, когда одно из значений (время или пробег) достигнет максимума.

Рекомендации производителей автомобилей

Заводы поставляют машины с уже залитым антифризом. Многие из них дают гарантию на жидкости, которые они используют. Например, на антифриз, используемый концернами Volkswagen и General Motors, действует пожизненная гарантия, то есть менять его не потребуется.

Предложения других производителей скромнее. Менять ОЖ в автомобилях Ford придется каждые 240 000 км, в продуктах отечественного АвтоВАЗа — каждые 75 000 км, в машинах BMW, Mercedes и Mitsubishi — каждые 4–5 лет.

Если вы купили новый автомобиль с завода, ориентируйтесь на те данные, которые указывает производитель.

При этом мы рекомендуем регулярно проверять состояние хладагента в машине на предмет признаков старения. Это поможет вам избежать неприятных ситуаций на дороге. Для точности вы можете использовать специальные тестовые полоски, которые можно найти везде, где продаются жидкости. Стоят они дешево, для определения состояния хладагента достаточно опустить их в жидкость, а затем сравнить цвет по прилагающейся шкале.

Нужно ли менять антифриз и зачем? Последствия. Обслуживание СО

Основной функцией охлаждающей жидкости является отвод тепла от стенок цилиндров двигателя и поддержание рабочей температуры ДВС. Если не менять антифриз вовремя может привести не только к перегреву, но и выходу из строя дорогостоящих деталей двигателя. Избежать всего этого поможет качественная ОЖ и своевременная её замена.

Какие бывают охлаждающие жидкости

Охлаждающие жидкости могут быть представлены в виде тосола или антифриза. На современных иномарках чаще всего встречается второй, к тому-же он более популярен. Можно сказать что тосол это тот же самый антифриз просто отечественного производства.

Какие бывают охлаждающие жидкости

Антифризы бывают четырёх классов:

• G11 (зелёный и синий) основа такого антифриза – этиленгликоль, присутствуют различные присадки;
• G12 (красный) такой антифриз гораздо эффективнее пресекает возникновение коррозии и такой антифриз тяжелее перегреть;
• G12+ антифриз карбоксилатного типа, его особенность в том, что его можно смешивать с G11 и G12;
• G13 (оранжевый) состоит из пропиленгликоля, такой антифриз отличается высокими экологическими показателями.

Обычно маркировка антифриза написана на канистре с содержимым. Учитывая важность охлаждающей системы в работе автомобиля, необходимо своевременно диагностировать и обслуживать совокупность поддержания температурного режима. В связи с этим, необходимо регулярно проверять состояние охлаждающей жидкости и своевременно производить замену при её отработке.

Смешивать жидкости разных цветов и производителей крайне не рекомендуется, хотя на упаковке изготовителе часто написана информация о допуске смешивания его с другими антифризами.

Разные цвета антифриза

Основные функции антифриза в автомобиле

— Охлаждение двигателя и поддержание его оптимальной температуры;
— Защита системы охлаждения от замерзания, коррозии, накипи и кавитации (гидравлический удар, при котором происходит разрушение металла);
— Является смазкой для помпы;
— Антифриз позволяет повысить продуктивность работы охлаждающей системы мотора;
— Также данный состав позволяет обеспечить надёжную защиту алюминиевых компонентов системы при перепадах температурного режима.

Зачем нужно менять охлаждающую жидкость?

Не секрет, что 40% стоимости антифриза это стоимость присадок в нём, так вот со временем они теряют свои свойства, и этиленгликоль с водой, из которых в основном состоит антифриз, начинают коррозийную активность. Отработанный антифриз без проблем сможет нанести непоправимый вред головке блока цилиндров. Чаще всего она выполнена из алюминия и больше подвержена коррозии. Достаточно покататься на плохом антифризе и результат не заставит себя долго ждать.

Зачем менять антифриз? Поврежденная ГБЦ

Присадки потерявшие свои свойства перестают смазывать помпу, а продукты коррозии (частицы ржавчины) могут способствовать заклиниванию термостата, что неизбежно приведёт к перегреву двигателя и к ещё более серьезным последствиям.

Подобных неисправностей можно назвать множество, а точнее всё они являются следствием отработанной охлаждающей жидкости. Всех этих последствий можно несомненно избежать благодаря своевременной замене ОЖ.

Зачем менять антифриз? Отработанный антифриз разьедает алюминий

Причиной, почему антифриз теряет свои свойства является не только время, но и его рабочая температура. У современных двигателей рабочая температура превышает 105°C, при том, что температура срабатывания вентилятора около 115°C, а у стенок цилиндров ОЖ циркулирует с температурой более 125°C. Представьте в каком состоянии находиться ОЖ которая прошла в автомобиле более 100 тыс. км. Конечно есть антифризы которые производитель заливает на весь срок службы автомобиля, но мы сейчас с Вами говорим о среднестатистических автомобилях, которые чаще всего требуют замену ОЖ.

Периодичность замены охлаждающей жидкости

Если производитель Вашего автомобиля не регламентирует замену ОЖ, тогда следует обратится к производителю ОЖ. Чаще всего они рекомендуют заливать свежий антифриз после прохождения пробега в 60.000 км. При эксплуатации транспорта в городских условиях, частота замены смеси сохраняется.

В некоторых случаях охлаждающая жидкость требует замены раньше предписанного. Антифриз необходимо так же сменить, если он загустел, его цвет изменился, помутнел или стал “грязным”, в том числе если есть осадок и частицы коррозии. Хороший антифриз всегда яркого цвета и прозрачный.

Зачем менять антифриз? Отработанный антифриз ржавого цвета

Проверять уровень антифриза надо не реже одного раза в 1000 км. Антифриз имеет свойство выкипать, допускается в незначительных объемах. А если есть течь антифриза, то лучше её обнаружить возле дома, чем в дороге. Если все же в дороге у Вас потёк антифриз, тогда Вам поможет эта статья.

Уровень охлаждающей жидкости

Промывать систему при замене охлаждающей жидкости не обязательно, но желательно. Не поскупитесь купить десяток литров дешевого антифриза того же цвета для промывки системы. От такой процедуры автомобилю будет только лучше. Можно конечно промыть систему водой, но в таком случае не надо прогревать автомобиль до рабочей температуры.

Вывод

Регулярное обслуживание системы охлаждения, позволит предотвратить всевозможные неисправности и увеличить срок эксплуатации двигателя автомобиля. Использование мало качественной или отработанной рабочей жидкости приведёт к преждевременному износу компонентов двигательной системы.

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

Центробежный нагнетатель

Один из старейших видов нагнетателей. Был запатентован в 1902 году Луи Рено.

По своей конструкции очень близки к турбокомпрессорам, основное отличие от которых — отсутствие т.н. “горячей части” (турбины). Вместо нее расположен приводной шкив с редуктором. Достоинства те-же что и у турбокомпрессора, плюс малый вес. Недостатки также аналогичны турбокомпрессорам. Центробежный нагнетатель вступает в работу не сразу, а лишь по достижении рабочих оборотов. В плюс к недостаткам турбины у этого вида нагнетателей — отбирание мощности у двигателя.

Виды и принцип работы механического нагнетателя

Механический наддув является одним из способов повысить мощность двигателя. Главным элементом такой системы является механический нагнетатель (Supercharger или compressor). Он представляет собой компрессор, приводимый в действие за счет вращения коленчатого вала. Установка механического нагнетателя обеспечивает увеличение мощности двигателя до 50%. Supercharger осуществляет забор воздуха через воздушный фильтр, сжимает и далее отправляет его во впускной коллектор ДВС, что и способствует повышению мощности последнего.

1. Конструкция и принцип работы механического наддува
2. Устройство механического наддува
3. Типы привода механического наддува
4. Виды механических компрессоров
5. Преимущества и недостатки схемы с механическим нагнетателем

Конструкция и принцип работы механического наддува

В современном автомобилестроении применяется несколько видов систем механического наддува, каждая из которых имеет свои конструктивные особенности и принцип нагнетания воздуха.

Устройство механического наддува

Система механического наддува состоит из следующих элементов:

• механический нагнетатель (компрессор);
• интеркулер;
• дроссельная заслонка;
• заслонка перепускного трубопровода;
• воздушный фильтр;
• датчики давления наддува;
• датчики температуры воздуха во впускном коллекторе.

Схема работа механического наддува

Управление механическим нагнетателем осуществляется при помощи дроссельной заслонки, которая при высоких оборотах открыта. При этом заслонка трубопровода закрыта, и весь воздух поступает во впускной коллектор двигателя. Когда двигатель работает на низких оборотах, дроссельная заслонка открыта под небольшим углом, а заслонка трубопровода открыта полностью, что обеспечивает возврат части воздуха на вход компрессора.

Поступающий из нагнетателя воздух проходит через интеркулер, что снижает температуру нагнетаемого воздуха примерно на 10°C, способствуя более высокой степени его сжатия.

Типы привода механического наддува

Передача крутящего момента от коленчатого вала к механическому компрессору может осуществляться различными способами:

• Система прямого привода – предполагает монтаж компрессора непосредственно на фланец коленчатого вала двигателя.
• Ременный привод. Передача усилий реализуется при помощи ремня. Различные производители используют свои виды ремней (плоские, клиновидные или зубчатые). Системы с использованием ремня характеризуются коротким сроком службы и вероятностью возникновения проскальзывания.
• Цепной привод. Имеет аналогичный ременному приводу принцип.
• Шестеренчатый привод. Недостатком такой системы является повышенный шум и большие габариты.

Виды механических компрессоров

Каждый тип привода наддува имеет свои эксплуатационные особенности. Всего различают три вида механических нагнетателей:

• Центробежный нагнетатель. Самый распространенный вид механических нагнетателей. Основной рабочий элемент системы – колесо (крыльчатка), которое имеет сходную конструкцию с компрессорным колесом турбины. Оно вращается со скоростью порядка 60 000 оборотов в минуту. При этом воздух всасывается в центральную часть компрессорного колеса в режиме высокой скорости и малого давления. Пройдя через лопасти нагнетателя, воздух подается во впускной коллектор, но уже в режиме низкой скорости и высокого давления. Этот вид нагнетателя используется в комплексе с турбокомпрессорами для устранения турбоямы.
• Винтовой нагнетатель. Представляет собой систему из двух вращающихся шнеков (винтов) конической формы. Воздух, попадая в более широкую часть, проходит по камерам компрессора и, благодаря вращению, сжимается и нагнетается в патрубок впускного коллектора. Такие системы применяются в основном на спортивных и дорогостоящих автомобилях, поскольку достаточно сложны в изготовлении. Их преимущество – высокая эффективность работы.
• Кулачковый нагнетатель (roots). Один из первых видов механических нагнетателей. Конструктивно он представляет собой два ротора со сложным профилем сечения. Оси вращения роторов соединяются двумя одинаковыми шестернями. При вращении системы воздух перемещается между стенками корпуса и кулачками, в результате чего происходит его нагнетание во впускной трубопровод. Недостатком этой системы является образование избыточного давления, что провоцирует сбои в работе наддува. Для устранения этого явления в конструкции кулачкового нагнетателя предусматриваются либо муфта с электрическим приводом (управление с отключением нагнетателя), либо перепускной клапан (без отключения нагнетателя).

Винтовой нагнетатель

Механические нагнетатели довольно часто применяются на автомобилях марок Cadillac, Audi, Mercedes-Benz а также Toyota. При этом кулачковые и винтовые компрессоры устанавливаются преимущественно на мощных спортивных автомобилях с бензиновыми двигателями, а центробежные входят в систему двойного турбонаддува для дизельных моторов.

Преимущества и недостатки схемы с механическим нагнетателем

В сравнении с турбонагнетателем механическая система наддува приводится в движение не отработавшими газами двигателя, а за счет вращения коленчатого вала. Это означает, что, с одной стороны, мощность мотора увеличивается, а с другой – возникает дополнительная нагрузка, отбирающая, в зависимости от вида компрессора, до 30% производительности двигателя. Также минусом системы является высокий уровень шума, который создает привод системы.

Использование механического наддува на повышенных оборотах провоцирует более быстрый износ деталей двигателя, а потому они должны быть изготовлены из материалов повышенной прочности.
Основным достоинством механического привода является низкая стоимость изготовления (в сравнении с турбонаддувом), простота монтажа, а также мгновенный отклик системы на повышение оборотов двигателя. Так системы с винтовыми и кулачковыми компрессорами обеспечивают высокую динамику разгона, а центробежные нагнетатели стабильную работу двигателя на высоких скоростях.

Помимо привода от коленчатого вала двигателя, механический наддув может работать за счет отдельного электродвигателя. В этом случае потери мощности мотора удается избежать.

Как устроен механический нагнетатель

Многие автолюбители уверены в том, что наддув двигателя может быть реализован исключительно посредством турбины. В действительности существует несколько видов агрегатов, которые обеспечивают нагнетание воздуха для улучшения мощностных показателей силового агрегата. Одним из таких агрегатов является механический нагнетатель. Мы вскользь затрагивали его устройство в материале, посвященном устройству систем наддува двигателя. Здесь же мы подробнее разберемся с принципом работы, устройством и основными неисправностями таких нагнетателей, а также попытаемся ответить на вопросы, касающиеся целесообразности их установки.

КОРОТКО О ГЛАВНОМ

Во вступлении мы могли заметить ссылку на другой материал, где следующая информация уже приводилась, однако Avto.pro считает нужным напомнить, как работает наддув двигателя. Существует 2 основных метода увеличения мощностных показателей автомобиля: установка более мощного двигателя и улучшение показателей уже имеющихся агрегатов. Наддув – это одно из решений в рамках второго метода. Вот основные моменты, касающиеся работы двигателя и методик увеличения его показателей:

1. На 1 объемную часть топлива должно приходиться порядка 14 о.ч. воздуха. Чем больше топлива потребляет двигатель, тем больше воздуха ему потребуется;
2. Чем больше цилиндров в двигателе, тем больше габариты и масса, а чем они больше, тем больше мощности потребуется для быстрого разгона грузного автомобиля. Рано или поздно этот круг замкнется и автомобиль превратится в болид, потребляющий огромные объемы топлива и воздуха.

Благодаря применение систем наддува двигателя инженерам удается создать небольшие, достаточно мощные и экономичные двигатели внутреннего сгорания. Вопрос в том, как в таких агрегатах решена проблема всасывания больших объемов воздуха. Одним из вариантов является механический нагнетатель. Забегая наперед скажем, что нагнетатели находят широчайшее применение в тюнинге благодаря высокому КПД, хороший прибавке мощности на низких оборотах и относительной простоте конструкции, тем временем как турбины стали основным решением для серийных автомобилей.

ЧТО ТАКОЕ МЕХАНИЧЕСКИЙ НАГНЕТАТЕЛЬ

Механический нагнетатель – это основное устройство системы наддува двигателя, использующее не давление выхлопных газов для приведения в движение крыльчатку, как это реализовано в турбонагнетателе, а мощность двигателя, которая отбирается агрегатом от коленчатого вала. Подобные устройства часто называют суперчарджерами (от англ. Supercharger) или компрессорами. Они делятся на 2 основных типа:

— Центробежные;
— Механические объемного типа.

Принцип работы компрессоров примерно одинаков, однако конструкцию объемных компрессоров сегодня принято считать стандартом. Как показывает статистика, использование подобных устройств в качестве элемента тюнинга приводит к незначительному уменьшению ресурса двигателя. Проблема кроется в сильном повышении оборотов. Отдельные модели компрессоров, повышающие низкие и средние обороты, напротив, сказываются на ресурсе двигателя положительно. Вместе с новыми элементами системы наддува зачастую приходится ставить и кованные поршни с аналогичными шатунами – они имеют большую устойчивость к механическим нагрузкам, а также перепадам температур и давлений.

КАК УСТРОЕН МЕХАНИЧЕСКИЙ НАДДУВ

В систему механического наддува входят следующие элементы: компрессор (нагнетатель), интеркулер, воздушный фильтр, дроссельная заслонка, датчика температуры воздуха, проходящего через впускной коллектор, заслонка перепускного трубопровода, датчик давления. Максимально упрощенную схему устройства компрессора вы можете видеть на изображении ниже:

Управляется компрессор при помощи дроссельной заслонки. Она полностью открывается на высоких оборотах, однако заслонка трубопровода закрывается – так весь объем воздуха подводится ко впускному коллектору. Если обороты невелики, дроссельная заслонка открывается на небольшой угол, а заслонка трубопровода, напротив, открывается полностью, возвращая часть воздуха к компрессору. Воздух от компрессора проходит через интеркулер (хоть он требуется не всем компрессором) и охлаждается примерно на 10°C, что способствует увеличению степени сжатия. Как уже было указано ранее, механический нагнетатель приводится в действие от коленчатого вала. Крутящий момент может передавать посредством:

— Прямого привода. Компрессор при этом монтируется прямо на фланцах коленвала;
— Шестеренчатого привода. Систем приводится в действие через несколько шестерней;
— Ременного привода. Крутящий момент передается от коленвала к шкиву компрессора при помощи плоского, зубчатого или клиновидного ремня;
— Цепного привода. Система привода устроена так же, как и ременная, но использует цепь.

Специалисты Avto.pro обращают внимание, что от типа привода будет зависеть не только качество передачи крутящего момента, но и шумность агрегата, а также его габариты. Надежный шестеренчатый привод отличается громоздкостью и шумностью. Почти настолько же надежный цепной привод сложен в обслуживании и отличается несколько меньшей шумностью. Наиболее распространенный ременной привод нуждается в частом обслуживании, но работает тихо. Для него также характерна проблема проскальзывания.

ПОДРОБНЕЕ О ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАГНЕТАТЕЛЯХ

Центробежные нагнетатели пользуются наибольшей популярностью среди остальных типов механических компрессоров наддува. Иногда их называют нагнетателями типа Vortech, хотя такое название не вполне корректно, так как происходит от имена названия компании-производителя. К слову, данную конструкцию можно считать прообразом турбонагнетателей. Скорость вращения ключевого элемента компрессора – крыльчатки – может достигать 60 тысяч об/мин. Устройство отлично показывает себя на высоких оборотах и хуже на низких и средних. К основным элементам систем наддува с центробежным нагнетателем принято относить:

— Воздушный канал к нагнетателю;
— Крыльчатку нагнетателя;
— Кожух с диффузором;
— Окружной воздушный туннель, иначе называемый воздухосборником или улиткой.

Давление воздуха на выходе из улитки не достигает впечатляющих значений. Дело в том, что давление и скорость воздуха максимальны на входе и в средней части улитки, а уже в конце воздух проходит по расширяющему каналу – его скорость остается большой, но давление резко падает. Впрочем, давление наддува оказывается достаточно высоким для существенного наращивания мощности двигателя. Отметим, что прямой привод неприменим для центробежных нагнетателей. Их приходится устанавливать вместе с редуктором.

Устройство и некоторые особенности центробежного нагнетателя описываются самим названием этого агрегата. Для интенсификации наддува крыльчатка компрессора должна вращаться с как можно более высокой скоростью. Говоря простым языком, нагнетаемое давление будет пропорционально квадрату скорости самой крыльчатки. Как читатель наверняка догадался, для центробежных нагнетателей характерен турболаг, хотя он и не столь заметен, как у более распространенных турбин. Работающий на пике своих возможностей компрессор производит много шума. Несмотря на недостатки, устройство может похвастать существенными плюсами: доступная цена, простота в установке и относительная простота в обслуживании.

ПОДРОБНЕЕ О НАГНЕТАТЕЛЯХ ОБЪЕМНОГО ТИПА

Главной особенностью нагнетателей объемного типа является постоянство объемного КПД. Эффективность данных устройств зависит от оборотом нагнетателя и оборотов двигателя соответственно. Объемные нагнетатели гарантируют увеличение мощности двигателя как на низких, так и на средних оборотах. В зависимости от конструктивных особенностей и типа привода они подразделяются на:

— Поршневые компрессоры;
— Поршневые с переменным рабочим объемом;
— Роторно-пластинчатые компрессоры;
— Спиральные компрессоры;
— Винтовые компрессоры;
— Нагнетатели объемные типа.

Эталоном объемных нагнетателей являются агрегаты типа Roots. Они достаточно просты и надежны. Их основными элементами является пара роторов со специфическим профилем, расположенных на паре осей и связанных шестернями. Особенность таких компрессоров в том, что они сжимают воздух в нагнетательном трубопроводе, а не в основном тракте. По этой причине их еще называют нагнетателями с внешним сжатием. Выделяют такие циклы работы агрегата:

1. Фаза впуска (расширение);
2. Перемещение;
3. Сжатие (выдавливание).

Как только начинается фаза сжатия, между парой роторов создается область пониженного давления, которая расширяется по ходу вращения роторов. Вследствие разрежения компрессор всасывает большие объемы воздуха, которые, ударяясь о лопасти, сжимаются и сталкиваются с новыми порциями воздуха. Вследствие этого в компрессоре наблюдается турбулентность и просачивание воздуха при высоких оборотах. Это отрицательно сказывается на КПД агрегата, хотя агрегат продолжает неплохо показывать себя на низких и средних оборотах. К слову, именно турбулентность является причиной нагрева компрессоров типа Roots, которые в обязательном порядке оснащаются интеркулером.

Концептуальные похожие на компрессоры типа Roots, винтовые компрессоры Линсхольма создают множество камер, на выходе из которых воздух проталкивается к двигателю. Именно за счет использования громоздких винтов вместо компактных роторов такие нагнетатели обеспечивают равномерный подвод больших объемов воздуха и не страдают от сильного перегрева. Также у них нет внешнего сжатия и они не страдают от эффектна турбулентности, что положительно сказывается на эффективности работы агрегата по всему диапазону оборотов двигателя. Обратная сторона медали: наличие небольших зазоров между лопастями. На современном оборудовании можно изготовить идеально прилегающие друг к другу винты, однако конечный продукт оказывается слишком дорогим для рядовых автолюбителей.

ЧТО ЖЕ ВЫБРАТЬ

Выбирая в каталоге запчастей между механическим нагнетателем и обычной турбиной, многие автолюбители отдают предпочтение второй. Это объясняется большим сроком службы, относительно простым обслуживанием и неплохим приростом мощности на широком диапазоне оборотов (особенно на высоких оборотах). Однако здесь стоит отметить следующее:

— Компрессор увеличивает объем топливовоздушной смеси, тем самым позволяя реализовывать полную мощность двигателя заданного объема. Нагнетатель не нуждается в установке дорогостоящего коллектора и массе сложных доработок – только в минимальных;
— Большинство компрессоров просты в установке – с этой работой могут справиться практически все СТО.

При этом полезный КПД подавляющего большинства механических нагнетателей падает по мере увеличения отнимаемой от двигателя мощности. В случае турбин ситуация обратная. Также нагнетатель не понижает расход топлива. Многие автолюбители сходятся на том, что турбина является более универсальным агрегатом. Если же автолюбитель решился на установку механического нагнетателя, ему стоит учитывать следующее:

— Центробежные компрессоры дают стабильную прибавку мощности (особенно на высоких оборотах), но из-за своей геометрии их не всегда получается уместить под капотом авто. Проблема отчасти компенсируется тем, что агрегат можно установить на некотором отдалении от впускного коллектора;
— Выбирая объемным нагнетатель, стоит отдавать предпочтение агрегатам с переменным рабочим объемом – они наиболее универсальны и имеют приемлемую геометрию. Также хороши винтовые компрессоры, но они несколько крупнее. Прибавка мощности может оказаться не слишком впечатляющей.

Сразу отметим, что в выборе подходящего компрессора много нюансов. Вот например: эффективность центробежного компрессора зависит от оборотов двигателя, но вследствие высокого КПД он дает ощутимую прибавку мощности даже на малых оборотах, однако полностью раскрывает свой потенциал на высоких. Нагнетатели объемного типа дают хорошую прибавку мощности прямо с холостых, что делает их отличным вариантом как для тяжелых автомобилей (универсалы, кроссоверы), так и коммерческого транспорта. Итого: центробежные – скорее для высоких оборотов, в меньшей степени для низких; объемные – скорее для низких, в меньшей для всех остальных.

ВЫВОД
По ходу поиска механического нагнетателя автолюбителям обычно приходится выбирать между центробежными и объемными компрессорами. Их применяемость указывается в характеристиках агрегата. Однако на всякий случай автолюбителю стоит обратить внимание на характеристику давления наддува и соотнести ее с показателями из таблицы степеней сжатия (эту информацию можно найти в сети). Правильно подобранный нагнетатель практически не влияет на эксплуатационный ресурс двигателя, однако мы все же советуем проверить систему охлаждения силового агрегата, сцепление. После установки нагнетателя рекомендована более частая проверка состояния масла и четкое соблюдение регламентов замены топливного и воздушного фильтров. Если вы планируете установку более мощного агрегата, то вам может потребоваться замена распредвала, водяной помпы, коллектора, клапанной крышки, свечей зажигания, рокеров, поршней, впускных и выпускных клапанов.

Механический нагнетатель воздуха: назначение, устройство и принцип работы турбонаддува

С появлением двигателей внутреннего сгорания (ДВС) возникла проблема увеличения уровня их мощности.

Решить данную проблему можно двумя путями:

1. Увеличение численности цилиндров. Данный вариант приводит к возникновению проблем с увеличением массы мотора и его габаритов.
2. Оборудование мотора наддувом (нагнетателем), позволяющим подавать дополнительный воздух.

Со временем появились разные варианты данного оборудования, в частности:

• Комбинированный, который совмещает элементы турбо и механического режимов;
• Comprex, который функционирует от выхлопных газов;
• Электронагнетатель;
• Турбонаддув, функционирующий от выхлопных газов;
• Механический наддув, который работает от коленвала.

Компрессор либо механический нагнетатель воздуха способен увеличивать уровень мощности на 50%. Воздух он берёт с воздушного патрубка. После сжатия воздух поступает в коллектор.

Как устроен нагнетатель?

Для обеспечения нормального функционирования мотора требуется топливно-воздушная смесь (ТВС), соотношение составляющих обуславливается режимом работы и уровнем нагрузки. Без использования вспомогательного оборудования подача ТВС происходит посредством разряжения при впуске и зависит от объёма цилиндров. Путём создания дополнительного давления можно увеличить объём. Это приведёт к сгоранию большего количества ТВС и как следствие повышению уровня мощности. Данный подход позволяет экономно расходовать топливо, поскольку необходимую мощность можно получить даже при наличии цилиндров незначительного объёма.

Конструкция механического наддува включает в себя:

• Два датчика (давления и уровня температуры);
• Две заслонки (трубопроводную и дроссельную);
• Охладитель (интеркулер);
• Воздушный фильтр;
• Компрессор.

Запуск работы механического нагнетателя происходит одновременно с активацией мотора. Главное достоинство данного оборудования заключается в том, что объём подаваемого на двигатель воздуха пропорционален оборотам.

Принцип работы

Механический нагнетатель автомобиля управляется размещённой на дросселе заслонкой. Она работает на высоких оборотах и открывается тогда, когда на трубопроводе закрыта заслонка. Воздух поступает в коллектор свободно. При небольших оборотах заслонка дросселя открыта под небольшим углом. При этом заслонка трубопровода открывается в полной мере, возвращая в компрессор часть воздуха. Главная функция интеркулера заключается в снижении уровня температуры воздуха до 10° для повышения степени сжатия.

Передача крутящего момента осуществляется посредством:

1. Шестеренчатой передачи;
2. Цепи;
3. Ремня (с клиньями, зубьями либо плоский);
4. Прямого привода (при установке нагнетателя на фланец вала).

Основной минус ремней заключается в коротком эксплуатационном сроке и риске проскальзывания. В случае применения шестерни создаётся дополнительный шум, и увеличиваются габариты оборудования.

Классификация

Существует несколько систем, применяемых для обеспечения механического наддува. Каждый из них обладает своей оригинальной конструкцией, способами нагнетания и особенностями использования.

Roots (кулачковый, роторный нагнетатель)

Данное оборудование не является в полной мере компрессором. Это больше объёмный нагнетатель, чем компрессор. Поначалу это были 2 шестерёнки, которые соединяют друг с другом пару роторов, которые вмонтированы в корпус. Поток воздушных масс создавался посредством вращения роторов, оборудованных лопатками сложной конструкции. В трубопровод воздух нагнетается при его перемещении между корпусом и кулачками.

Американские мускул кары

Достоинства роторных конструкций:

1. Длительность эксплуатационного срока;
2. Бесшумность;
3. Компактные габариты;
4. Простота и высокий уровень надёжности;
5. Отсутствие потери уровня эффективности при функционировании.

К минусам данного оборудования следует отнести:

1. При высоких оборотах создаётся значительный поток, излишки которого, возвращаются в нагнетатель. Благодаря этому Рутс создаёт меньший объём энергии, чем потребляет, а КПД системы снижается.
2. Пульсирующая, неравномерная подача воздуха. Поток воздуха пульсирует и при средних оборотах, что приводит к перегреву. Более современные системы оборудованы перепускным клапаном либо муфтой с электроприводом для отключения оборудования.

Центробежные нагнетатели

Это наиболее распространённая разновидность механического наддува. Данное оборудование может устанавливаться вместе с турбонагнетателем либо отдельно (в качестве компрессора).

Основной деталью данной конструкции является крыльчатка, внешне напоминающая колесо турбины, которое вращается со скоростью в 60 000 оборотов в минуту. В крыльчатку на значительной скорости, но под незначительным давлением поступает воздух. Требуемое давление приобретается во время перемещения по корпусу улитке. В коллектор воздух поступает на значительной скорости, однако, под высоким давлением.

Достоинствами являются:

1. Демократичная стоимость;
2. Незначительная масса;
3. Простота.

Благодаря данным особенностям центробежные нагнетатели зачастую применяются для тюнинга.

Недостатками являются:

1. Повысить уровень эффективности можно только с помощью высокой скорости вращения колеса;
2. Оборудование начинает работать лишь достигнув определённого количества оборотов.

Винтовые нагнетатели (спиральные компрессоры Lysholm)

По своему внешнему виду данное оборудование напоминает Roots, но обладает другой конструкцией. В корпусе располагается пара роторов, напоминающих свёрла, имеющие форму заострённой ёлочки. Именно ввиду таких особенностей конструкции данная система и называется спиральной (винтовой). После поступления внутрь корпуса воздух сжимается, а не просто перекачивается.

Таким образом, при значительных оборотах он не вернётся в компрессор обратно и мощность не будет потеряна. Результатом станет стабильно высокий КПД, который и является основным плюсом. Такой наддув устанавливается на спорткарах и автомобилях элит класса.

К минусам спиральных конструкций следует отнести:

1. Высокое потребление мощности мотора;
2. Значительная цена проектирования и производства;
3. Высокая сложность конструкции.

Конструкция двухступенчатой (комбинированной) системы наддува включает в себя два компрессора – механического, предназначенного для обеспечения функционирования двигателя при малых оборотах и турбо (в основном), который утилизирует выхлопные газы. После достижения определённого уровня оборотов механический нагнетатель активируется и начинает работать турбина, функционирующая от выхлопных газов.

Плюсы и минусы механических нагнетателей

Теперь обобщим все достоинства и недостатки.

Главные преимущества:

1. Почти полное отсутствие потери мощности, при условии подключения системы к отдельному электроприводу;
2. Лучше всего центробежные нагнетатели работают на высокой скорости, а винтовые на разгоне;
3. Не высокая стоимость системы и простота её монтажа, обеспечивает отличное функционирование на незначительных оборотах и быстрое реагирование на любую манипуляцию с педалью газа.

Основные минусы:

1. В случае установки на инжекторный либо Карбюраторный двигатель необходима дополнительная подготовка. Следует учитывать изменения уровня давления, проще говоря «железа», прошивку ЭБУ. Для предотвращения падения уровня мощности двигателя все мероприятия следует осуществлять одновременно.
2. Некоторый уровень шума, создаваемый приводом. Износ деталей происходит крайне быстро, если система функционирует на высокой скорости.
3. Механический наддув создаётся посредством вращательного момента коленвала. Уровень мощности на порядок меньше, чем у турбонаддува, расход топлива больше, отбирается до 30% производительности мотора.

Следует грамотно подбирать нагнетатель, учитывая при этом принцип, устройство и соответствие по:

• Особенностям смазки;
• Типу используемого привода;
• Рабочим режимам;
• Массе и габаритам;
• Уровню производительности.

В реальности зачастую покупают б/у либо новые механические нагнетатели, которые рассчитаны на определённую модель автомобиля. Они реализуются в комплекте с крепежом, ремнями, трубопроводом, приводом и инструкцией.

Выбирая модель самостоятельно, следует знать особенности использования и классификацию. Надо учитывать, что во время сжигания значительного объёма топлива выделяется дополнительное тепло. Перед проведением монтажа дорабатываются цилиндры с учётом повышения КПД, система охлаждения и топливоподача. Как правило, производится замена форсунок и бензонасоса.

По материалам сайта vaznetaz.RU.

Принцип действия механического нагнетателя воздуха в машине

Можно ли маломощный двигатель превратить в резвый? Любой представитель тюнинговой мастерской ответит на этот вопрос утвердительно. Вам придётся лишь сделать выбор в пользу одной из двух распространённых технологий: механического или турбированного наддува.

Сегодня речь пойдёт о механических нагнетателях, именуемых в среде специалистов суперчарджерами. Благодаря их использованию удаётся повысить мощность силовой установки на 50%, то есть из 100-сильного мотора получить 150-сильный двигатель с соответствующими динамическими характеристиками.

Механическим такой компрессор называется потому, что приводится в движение посредством отбора мощности у коленвала, то есть механическим способом (в отличие от турбин, где движущей силой является энергия выхлопных газов).

Если бы не потери мощности за счёт использования механического привода, прирост лошадиных сил мог бы составить 75-80%. Но, увы, часть энергии силового агрегата расходуется на работу нагнетателя.

Принцип функционирования механического компрессора

Схематически работу суперчарджера представить довольно просто: благодаря использованию нагнетательного механизма он всасывает наружный воздух, подавая его под давлением во впускной коллектор. Втягивание воздушных потоков осуществляется с использованием создаваемого в коллекторе разрежения. Чтобы нагнетать воздух под давлением, вал компрессора должен вращаться быстрее коленвала, что достигается посредством применения ременной передачи (в старых моделях – цепной).

Обычно нагнетание воздушного потока осуществляется за счёт использования разницы парциальных давлений в связке двигатель – компрессор. Поскольку при сжатии температура воздуха растёт, его плотность уменьшается, что приводит к ухудшению характеристик процесса горения ТВС. Для решения температурной проблемы в конструкцию нагнетателя встраивают интеркулер, представляющий собой радиатор охлаждения воздушного иди жидкостного типа.

Разновидности приводных механизмов

Механический нагнетатель воздуха, устанавливаемый в автомобиль, отличается от турбины реализацией системы привода – здесь она механическая, а в качестве источника момента движения используется коленвал.

Существует несколько конструктивных решений для реализации такого способа приводного механизма:

• прямой привод, когда вал нагнетателя устанавливается непосредственно на фланец коленвала (достаточно экзотическое решение, требующее немалой изобретательности в плане реализации такого способа);
• ременной привод, в настоящее время самый распространённый, передающий движение от главного вала силовой установки на компрессор через ременную передачу с зубчатым, поликлиновым или плоским профилем ремня;
• цепной привод;
• редукторная разновидность зубчатой передачи (конусная/цилиндрическая шестерня);
• электропривод, предполагающий применение отдельного электродвигателя.

Разновидности компрессоров

Различаются механические нагнетатели двигателей и способом создания давления воздуха с целью нагнетания потока во впускной коллектор СА. На сегодня наиболее распространёнными считаются следующие системы компрессоров:

• с кулачковым механизмом (нагнетатели типа Roots);
• винтовые устройства типа Lysholm;
• компрессоры, оснащаемые центробежным механизмом.

Рассмотрим все эти типы более детально.

Нагнетатель кулачкового типа

Данная разновидность относится к исторически самым первым компрессорным установкам, которые применялись на заре автомобилестроения с начала прошлого столетия.

Эта разновидность нагнетателя механического типа считается самым «древним» представителем класса. Кулачковый нагнетатель присутствовал на автомобилях с начала прошлого столетия. Компрессоры этого типа названы именем изобретателей данной системы, братьев Рутс.

С тех пор механизм нагнетателей неоднократно совершенствовался, и в современной интерпретации его характерной особенностью считается применение двух роторов, состоящих из вала с расположенным на нём кулачками в количестве 3-4 штук. Валы вращаются в противоположном направлении, а сами кулачки имеют спиралевидную (червячную) форму. Угол наклона кулачков подобран таким образом, чтобы обеспечить максимальную степень сжатия воздуха с учётом неизбежных потерь из-за завихрений и других аэродинамических процессов.

Можно сказать, что кулачковый МК по принципу функционирования схож с шестерёнчатой передачей маслонасоса силового агрегата.

Поступающий снаружи воздух захватывается вращающимися кулачками, расположенными равномерно по всей длине вала, и благодаря такой конструкции сжимается, проходя между стенками компрессора и кулачками, поступая во впускной коллектор в сжатом состоянии. Этот принцип создания давления именуется внешним нагнетанием.

Отличительной особенностью такого вида компрессоров является достаточно быстрый выход на рабочие показатели. Строго говоря, уровень компрессии увеличивается прямо пропорционально скорости вращения головного вала. Недостатком внешнего нагнетания считается возможность формирования давления воздуха, превышающего требуемое, что может привести к образованию в канале подачи воздушных пробок. Следствием этого будет кратковременное снижение уровня давления, которое будет проявляться падением мощности мотора на определённых режимах его работы.

Безусловно, производители стараются избавиться от подобных нежелательных явлений, характерных именно для механических компрессоров. Реализуется данная функция без изменения конструкции агрегата, посредством ужесточения контроля над процессом наддува. Достигается это автоматической регулировкой уровня давления, причём существует два альтернативных способа:

• контроль за процессом с временным отключением нагнетателя посредством установки датчика давления и электромагнитной муфты;
• второй метод не предполагает остановки компрессора – здесь излишнее давление просто сбрасывается, для чего в паре с датчиком работает перепускной клапан.

Отметим, что современные нагнетатели оснащаются высокоточными электронными компонентами, осуществляющими тонкую регулировку наддува и обеспечивающие практически идеальную, стабильную работу блока независимо от режима работы силового агрегата. В состав таких систем контроля обычно включают два датчика давления, один из которых устанавливается в самом нагнетателе, другой – в системе впуска двигателя. За приведение в действие системы отвечают исполнительные механизмы: для нагнетателей первого типа это магнит, входящий в конструкцию муфты, во втором – электромеханический привод, осуществляющий открытие/закрытие перепускного клапана.

Усовершенствованные механические компрессоры кулачкового типа достаточно дорогие, что обусловлено сложностью технологи их изготовления (минимальные допуски, рекордные для отрасли). Из этого следует и их повышенная чувствительность к качеству основного активного вещества – воздуха, поскольку любой загрязнитель, попавший в нагнетатель, способен вывести из строя это прецизионное устройство. Решается проблема установкой соответствующих фильтрующих элементов, которые необходимо регулярно заменять.

Среди других недостатков механических нагнетателей можно отметить солидную массу конструкции в сборе, а также повышенную шумность в работе. Если в первой особенностью пришлось смириться, то с шумом борются самыми разными способами, начиная с установки различных шумопоглощающих элементов (демпферов, резонаторов) и заканчивая внесением изменений в геометрию корпуса нагнетателя.

На сегодня время несомненным лидером по проектированию и изготовлению компрессоров типа Рутс является фирма Eaton, специализирующаяся на производстве четырёхкулачковых нагнетателей серии TwinVortices («двойной вихрь») повышенной эффективности. Их продукцию можно встретить на многих серийных автомобилях, достаточно упомянуть модели Audi, Cadillac, Toyota. Впрочем, существуют и комплексные решения, характерной чертой которых является использование нагнетателя в паре с турбокомпрессором. Такие моторы семейства TSI выпускает автоконцерн VAG.

Винтовые компрессоры

Устройства для повышения мощности СА данного типа конструктивно сильно напоминает компрессоры типа Roots. По аналогии их тоже назвали именем изобретателя (Lysholm).

Основой конструкции винтового нагнетателя являются два шнека роторного типа, один из которых оснащён выступами оригинальной формы, а другой – такими же по геометрии выемками несколько большего размера. Сами шнеки имеют конусообразную форму с уменьшением объёма каверн ближе к выходу компрессора. Именно сужение ротора и способствует созданию на выходе определенного давления.

В данном случае мы имеем дело с внутренним нагнетанием, обладающим большей эффективностью, нежели при использовании кулачковых роторов. Однако стоимость таких компрессоров ещё выше, и именно этот фактор считается основной силой, сдерживающей распространение данной технологии. Точность работы у них выше, чем у кулачкового аналога, поэтому их устанавливают в основном на элитные спортивные модификации, а также на модели, выпускаемые лимитированными партиями.

Центробежные нагнетатели

По схематике функционирования механические нагнетатели центробежного типа ближе всего к классическим турбинам. Их основной элемент – крыльчатка, вращающаяся с огромной скоростью (порядка 50-60 тысяч оборотов/минуту).

Принцип работы механического нагнетателя центробежного типа заключается в следующем: поступающий снаружи воздух захватывается крыльчаткой и засасывается внутрь её, Возникающая центробежная сила заставляет потоки воздуха ускоряться, проходя дальше через направляющие лопасти. Из крыльчатки воздушная струя выходит на большой скорости, однако такой разгон не сопровождается существенным повышением давления. За это ответственен другой элемент конструкции – диффузор, снабжённый лопатками специальной формы, которые и создают необходимое давление с одновременным снижением скорости движения потока.

На данный момент именно центробежные компрессоры являются наиболее востребованными в автомобилестроении, чему способствует их относительная простота конструкции, малый вес, небольшие размеры, самую демократичную стоимость и высокую эффективность в работе. К тому же центробежные нагнетатели – наименее проблемные в части установки в моторном отсеке.

Однако схожесть с турбокомпрессором обусловила и основной недостаток центробежного аналога: зависимость производительности устройства от режима работы силового агрегата. Как правила, в качестве привода используются передачи с изменяемым передаточным числом, что позволяет частично решить вышеуказанную проблему, заставляя компрессор работать с максимальной нагрузкой при минимальных оборотах коленвала и наоборот.

Особенности конструкции нагнетателей разного типа обусловили их преимущественную сферу использования: компрессоры первых двух типов, как правило, устанавливают на автомобили, для которых важна высокая разгонная динамика, центробежные нагнетатели нашли применение на автотранспортных средствах, двигатель которых должен работать с максимальной эффективностью на самых высоких оборотах.

Плюсы и минусы нагнетателей

Несмотря на конструктивные различия, все механические нагнетатели обладают примерно одинаковым набором положительных и отрицательных качеств, если сравнивать их с конкурентом – турбированными компрессорами.

Обычно главный довод в пользу использования устройств обеих типов – существенно увеличение мощности мотора. И это действительно так: установив компрессор на автомобиль любой марки и модели, вы сразу почувствуете, насколько возросла его мощь. Другими словами, такой агрегат позволяет превратить маломощный силовой агрегат в его аналог с более высокими показателями литража, и это в любом случае обойдётся дешевле, чем установка более мощного двигателя.

Другое дело – что здесь нужно решить дилемму, какому типу нагнетателя отдать предпочтение, механическому или турбированному. Сразу отметим, что обе конструкции обладают набором преимуществ и недостатков, так что выбор в любом случае будет трудным. В оправдание можно сказать, что и в среде специалистов единодушного мнения на этот счёт нет.

Если судить по количественным характеристикам, то недостатков у турбокомпрессора больше. В частности, они характеризуются наличием лага – так называется временной сдвиг между началом работы мотора и компрессора. Это связано с особенностью циклов работы двигателя: выхлопным газам требуется некоторое время, чтобы достигнуть скорости, достаточной для раскрутки ротора компрессора.

Механические нагнетатели такого недостатка лишены. Их производительность напрямую зависит от скорости вращения коленвала, и даже на холостом ходу они позволяют увеличить КПД силового агрегата. Правда, здесь тоже имеются свои нюансы, связанные с особенностями реализации конструкции нагнетателя. Мы уже рассматривали эти особенности: если кулачковые и винтовые компрессоры более производительны на повышенных оборотах, то центробежные демонстрируют высокую стабильность независимо от режима работы силового агрегата.

Так что если вас интересует исключительно прирост мощности, причём на высоких оборотах, придётся выбирать между кулачковым и двухвинтовым нагнетателем. Если же вас интересует более стабильная работа мотора на всех режимах – лучшим выбором будет механический компрессор центробежного типа.

Ещё одним несомненным достоинством нагнетателей является простота их установки. Относительная, конечно, применительно к турбонагнетателям. Это легко объяснить – механический компрессор не требует существенной переделки двигателя и многих обслуживающих систем. С другой стороны, ему всё равно требуется место в моторном отсеке, причём такое, чтобы обеспечить отбор мощности силового агрегата. Обычно компрессоры крепят либо на передней части двигателя, либо где-нибудь перед ним или сбоку. Простота конструкции положительным образом сказывается и на стоимости обслуживания таких устройств.

Конструкция компрессоров не требует использования машинного масла, поэтому здесь не нужно волноваться о необходимости использования спецрежима при остановке мотора. У турбированных версий необходимо перед тем, как заглушить двигатель, подождать секунд 30, дав остыть маслу на холостом ходу.

Отметим, что всё же оптимальная прибавка мощности для механических нагнетателей достигается на хорошо прогретом двигателе.

Мало кто знает, но компрессоры являются неотъемлемой компонентой современных авиационных силовых установок – без них обеспечить двигатель необходимым количеством кислорода на больших высотах, где воздух сильно разрежен, не получится.

Что характерно, принцип функционирования механических нагнетателей, обеспечивающих нормальную работу авиационных моторов, идентичен автомобильным аналогам, поскольку отбор мощности тоже носит механический характер и осуществляется с головного вала авиадвигателя.

А теперь поговорим о недостатках механических компрессоров на двигатель.

Главным из них специалисты считают высокую энергозатратность: в зависимости от разновидности, они отбирают у автомобильного силового агрегата от 20 до 30% мощности. Это, в принципе, много, что объясняется не столько потерями при передаче крутящего момента от коленвала, сколько необходимостью обеспечить сжатие воздуха с необходимой силой. Но результирующее увеличение мощности двигателя на 50% (это среднее значение для всех типов компрессоров) в значительной мере компенсирует указанный недостаток. Добиться такого увеличения – мечта многих автовладельцев.

Вторым минусом при установке нагнетателя можно назвать существенный рост нагрузки на мотор и все его компоненты, поскольку изначально он не рассчитан на работу в условиях более жёстких условиях. Как правило, автопроизводители, оснащающие свои модели нагнетателями, учитывают эту особенность, усиливая конструкцию силового агрегата и обеспечивая продление его ресурса до номинального с учётом существенного роста нагрузок. Но при самостоятельном монтаже вряд ли удастся обеспечить необходимые мероприятия, так что приготовьтесь к тому, что расплатой за существенную прибавку мощности будет более быстрый износ компонентов силового агрегата.

В любом случае механические нагнетатели по соотношению стоимость/эффективность являются наилучшим решением для обеспечения значительного прироста мощности мотора. Самые совершенные модели способны удваивать количество лошадиных сил, и это действительно фантастический показатель. Неудивительно, что абсолютное большинство гоночных автомобилей оснащаются подобными устройствами – без них рассчитывать на хорошие результаты невозможно. Но и рядовые автолюбители в целом не прочь выжать из своего четырёхколёсного друга максимум возможного, и у них есть такая возможность, были бы финансы.

Применение нагнетателей на автомобилях

К сожалению, даже механические компрессоры стоят достаточно дорого, поэтому они внедряются в серию преимущественно на авто элитного класса. Большинство спортивных моделей также работают в связке с нагнетателями. А вот гоночные болиды комплектуются комплексным вариантом, предусматривающим одновременную работу и турбокомпрессора, и механического нагнетателя. Хотя в последнее время такой подход начал реализовывать и немецкий автоконцерн VAG, у которого уже есть полноценная линейка таких силовых агрегатов.

Остальным автовладельцам остаётся уповать на тюнинговые мастерские, предоставляющие услуги установки готовых компрессорных комплектов на классические атмосферные двигатели. В состав подобных комплектов входит всё необходимое для установки механического нагнетателя с учётом модели авто и мотора. Кастомная установка турбокомпрессора – задача гораздо более сложная и дорогостоящая, сравнимая с покупкой нового силового агрегата, поэтому такой способ увеличения мощности мотора пока не пользуется большой популярностью.

Хотя многие опции, которые в недалёком прошлом были характерны только для дорогих моделей, в настоящее время плавно перекочёвывают в средний класс, о нагнетателях этого не скажешь. Мы ещё нескоро увидим их в серийных авто среднего ценового сегмента.

Все про механический нагнетатель воздуха

С разработкой ДВС (двигателя внутреннего сгорания) возникла проблема повышения его мощности. Первый вариант — увеличение количества цилиндров. Но этот подход рождает проблемы, связанные с увеличением размеров и веса мотора. Второй вариант более перспективный. Это установка нагнетателя (наддува), позволяющего подать дополнительный объем воздуха.

Со временем были созданы различные варианты такого оборудования:

1. механический наддув, работающий от коленвала;
2. турбонаддув, работающий за счет выхлопных газов;
3. электрический нагнетатель;
4. Сomprex, работающий от выхлопных газов;
5. комбинированный, совмещающий элементы механического и турбо.

Механический нагнетатель воздуха (он же компрессор, compressor, Supercharger) увеличивает мощность на 50%. Он берет воздух с воздушного патрубка, после сжатия переправляет в коллектор.

1. Устройство нагнетателя
2. Принцип действия
3. Классификация
4. Преимущества и недостатки механических нагнетателей

Устройство нагнетателя

Для работы мотора в машине нужна ТВС (топливо-воздушная смесь), соотношение элементов зависит от нагрузки, режима работы. Без дополнительного оборудования ТВС подается за счет разряжения при впуске и полностью зависит от объема цилиндров. Объем можно увеличить, если создать дополнительное давление. В результате сгорит больше ТВС, мощность увеличится. Подобный подход экономит топливо, так как требуемую мощность можно получить при небольшом объеме цилиндров.

Механический наддув состоит из:

1. компрессора;
2. воздушного фильтра;
3. интеркулера (охладителя);
4. двух заслонок (дроссельной, трубопроводной);
5. двух датчиков (температуры, давления).

Механический нагнетатель связан с коленвалом, поэтому работа начинается одновременно с запуском мотора, объем подаваемого на двигатель воздуха пропорционален оборотам, что является основным преимуществом этого оборудования. Минусом считается потеря мощности двигателя.

Принцип действия

Механическим нагнетателем для автомобиля управляет заслонка на дросселе. Если обороты высокие, она открывается при закрытой заслонке на трубопроводе. Воздух свободно перемещается в коллектор. При низких оборотах заслонка дросселя тоже открыта, но под углом. Заслонка трубопровода при этом открывается полностью, возвращая часть воздуха обратно в компрессор. Функция интеркулера — снизить температуру воздуха на 10 градусов с целью повысить степень сжатия.

Крутящий момент от коленвала на компрессор передается через:

• прямой привод (если нагнетатель установлен на фланец вала);
• ремень (плоский, с зубьями или клиньями);
• цепь;
• шестеренчатую передачу.

Недостаток ремней — вероятность проскальзывания, короткий срок службы. При использовании шестерни увеличиваются размеры оборудования, создается дополнительный шум.

Классификация

Разработано несколько систем, обеспечивающих механический наддув. Они отличаются по конструкции, методу нагнетания, эксплуатационным особенностям.

Roots (роторный, кулачковый нагнетатель)
Это оборудование не совсем является компрессором, а скорее объемным нагнетателем. Сначала это были две шестерни, соединяющие оси двух роторов, вмонтированные в корпус. Поток воздуха создавался благодаря вращению роторов, оснащенных лопатками со сложной конструкцией. Нагнетание воз

духа в трубопровод создавалось во время его перемещения между кулачками и корпусом.

Плюсы роторной конструкции:

• начало активной работы на низких оборотах;
• отсутствие потери эффективности во время работы;
• надежность, простота, компактные размеры конструкции;
• бесшумность;
• длительный срок эксплуатации.

Машины с роторным наддувом в почете у гонщиков-спортсменов.

Основные недостатки этого типа оборудования:

• подача воздуха неравномерная, пульсирующая;
• на высоких оборотах (большой скорости вращения роторов) создается большой поток, излишки которого, возвращаются в нагнетатель. В результате Рутс выдает меньше энергии чем потребляет, снижается КПД системы.

На средних оборотах поток воздуха тоже пульсирует, что вызывает чрезмерный перегрев. В более современные системы монтируется перепускной клапан или муфта с электроприводом для отключения агрегата.

Центробежный нагнетатель

Этот самый распространенный вид механического наддува. Такое оборудование устанавливается отдельно (как компрессор) или вместе с турбонагнетателем.

Главная деталь такой конструкции крыльчатка, похожая на колесо турбины, вращающаяся со скоростью до 60 000 об/мин. Воздух под небольшим давлением но на большой скорости поступает на крыльчатку. Лопатки колеса бросают захваченный поток на корпус. При перемещении по корпусу-улитке приобретается нужный уровень давления. В коллектор, поток перемещается уже на небольшой скорости, но под высоким давлением.

К плюсам можно отнести:

• простоту;
• небольшой вес;
• сравнительно низкую стоимость.

Благодаря этим свойствам центробежные нагнетатели часто используют для тюнинга.

Важно знать и недостатки:

• начало работы только после достижения определенного количества оборотов;
• для повышения эффективности требуется высокая скорость вращения колеса.

Недостатками предопределена необходимость в создании требуемых условий, проблемами при смазке подшипников.

Винтовой нагнетатель (спиральный компрессор Lysholm)

Внешний вид напоминает Roots, но конструкция другая. Внутри корпуса два ротора, похожие на сверла, с формой заостренной елочки. Именно из-за особенностей конструкции система называется винтовой (спиральной). Воздух после поступления в корпус не просто перекачивается, а сжимается. А это значит, что при больших оборотах он не будет возвращаться обратно в компресор и не будет потери мощности. Результат — сравнительно высокий, стабильный КПД, который считается главным преимуществом. Благодаря этому, таким наддувом комплектуются машины класса элит, спорткары.

Недостатки спиральной конструкции:

• сложность, высокая стоимость проектирования, производства;
• все тоже потребление мощности мотора.

Короткий видео-урок по принципу работы винтового компрессора

Комбинированная (двухступенчатая) система наддува состоит из двух компрессоров. Один из них приводной, механический, его предназначение — обеспечить работу двигателя на малых оборотах. Второй элемент чаще всего турбо, утилизирующий выхлопные газы. При достижении определенного уровня оборотов механический нагнетатель выключается и в работу вступает турбина, работающая от выхлопных газов.

Преимущества и недостатки механических нагнетателей

Пришло время обобщить все преимущества и недостатки.

Основные плюсы:

1. Система этого типа не дорогая, легко устанавливается, обеспечивает хорошую работу на небольших оборотах, мгновенно реагирует на манипуляции с педалью газа.
2. Винтовые нагнетатели лучше всего функционируют на разгоне, центробежные на высоких скоростях.
3. Потери мощности практически нет, если система подключается к отдельному электроприводу.

Основные минусы:

1. Механический наддув осуществляется за счет вращательного момента коленвала. Если сравнивать с турбонаддувом, то мощность меньше, расход топлива больше, отбирается примерно 30% производительности мотора.
2. Привод создает определенный уровень шума. Если механическая система используется на высоких скоростях, детали изнашиваются очень быстро.
3. При установке на карбюраторный или инжекторный двигатель требуется дополнительная подготовка. Необходимо учесть изменения давления, то есть, заменить часть «железа», прошивку ЭБУ. Все работы нужно выполнить одновременно, чтобы предотвратить снижение мощности двигателя.

Важно правильно подобрать нагнетатель, учитывая устройство, принцип работы, соответствие:

• • по производительности;
  • размерам, весу;
  • режимам функционирования;
  • типу привода;
  • особенностям смазки.

На практике чаще всего приобретаются новые или б/у комплекты механических нагнетателей воздуха, рассчитанные на конкретную модель авто. Они продаются вместе с инструкцией, приводом, трубопроводом для воздуха, ремнями, крепежом.

При самостоятельном подборе важно знать классификацию, особенности эксплуатации. Необходимо учесть, что при сжигании большего объема топлива будет выделяться дополнительное количество тепла. Перед установкой дорабатывается топливоподача, система охлаждения, конструкция цилиндров с учетом увеличения КПД. Чаще всего меняется бензонасос, форсунки.

По этим причинам лучше всего доверить эту работу специалистам. Важно понимать, что с целью избежания детонации в будущем придется использовать высокооктановое топливо.