Как работает компрессор на автомобиле?

Механический компрессор на двигатель автомобиля: плюсы и минусы

После появления первых ДВС главной задачей конструкторов и инженеров с самого начала стало повышение производительности силовой установки. Другими словами, основной целью является увеличение мощности двигателя. Как известно, самым простым способом становится решение физически увеличить рабочий объем двигателя и количество цилиндров. Двигатель «засасывает» из атмосферы больше воздуха, в результате можно сжигать больше горючего.

Решить задачу позволяет принудительное нагнетание воздуха в цилиндры под давлением. Для нагнетания воздуха на многих ДВС используется турбонаддув, еще одним решением является компрессор (нагнетатель механический). В этой статье мы рассмотрим, как устроен и работает автомобильный компрессор на двигатель, а также какие плюсы и минусы имеет компрессорный двигатель.

Компрессор на атмосферный двигатель

Начнем с того, что установка компрессора (нагнетателя) во впускной системе двигателя позволяет добиться подачи нужного количества воздуха для сжигания большего количества топлива. Если просто, компрессор-устройство, которое способно создать на выходе давление, которое будет больше атмосферного.

С этой задачей справляются как обычные механические нагнетатели, так и турбокомпрессор. При этом главным отличием турбонагнетателя от компрессора является то, что турбокомпрессор раскручивается за счет выхлопных газов, в то время как механический компрессор приводится от коленвала двигателя.

Как за счет компрессора происходит увеличение мощности двигателя

Атмосферный двигатель внутреннего сгорания осуществляет забор воздуха снаружи в тот момент, когда поршень в цилиндре движется вниз и создается разрежение, в результате чего воздух засасывается в камеру сгорания. Количество поступающего воздуха физически ограничено рабочим объемом, который имеет цилиндр и камера сгорания. После этого воздух смешивается с топливом в определенных пропорциях, после чего заряд (топливно-воздушная смесь) сгорает в цилиндрах.

Если учесть, что объем двигателя не меняется, тогда воздух нужно подавать принудительно под давлением. Это и есть главная задача компрессора. Компрессоры создают давление во впуске, нагнетая воздух в цилиндры. В этом случае остается только впрыснуть больше топлива, после чего такая смесь эффективно горит и отдает энергию поршню. На практике, нагнетатель способен поднять мощность мотора на 35-45%, отмечается около 30% процентов прироста крутящего момента по сравнению с точно таким же атмосферным аналогом.

Механический нагнетатель: устройство компрессора на двигатель автомобиля и принцип работы

Как уже было сказано выше, механические компрессоры приводятся в действие от коленчатого вала. Чаще всего для этого используется приводной ремень. Что касается компрессора, в его основе лежит ротор, который создает давление воздуха.

При этом компрессор должен вращаться быстрее коленвала ДВС. Для этого ведущая шестерня изготавливается большей по размеру, чем шестерни компрессора. Компрессор вращается с частотой около 50 тыс. об/мин., поднимая давление PSI с 6 до 9 до дюймов на квадратный дюйм. С учетом того, что атмосферное давление составляет около 14.7 фунтов на квадратный дюйм, компрессор увеличивает подачу воздуха фактически в половину.

За охлаждение отвечает интеркулер, который бывает воздушным и жидкостным. Интеркулеры представляют собой радиатор, куда попадает горячий сжатый воздух после выхода из компрессора для охлаждения.

Виды механических компрессоров

Механические компрессоры, которые устанавливаются на двигатель внутреннего сгорания:

  • роторный компрессор,
  • двухвинтовой нагнетатель;
  • центробежный компрессор;

Основные отличия заключаются в том, как реализована подача воздуха. Компрессор роторный и двухвинтовой имеют в своем устройстве разные типы кулачковых валов. Центробежный нагнетатель оборудован крыльчаткой, которая затягивает воздух вовнутрь. Также отметим, что в зависимости от размеров и типа нагнетателя напрямую зависит его эффективность.

  • Например, роторные компрессоры обычно имеют большие размеры и ставятся сверху на двигатель. В основе лежит большой ротор. При этом данное решение отличается меньшей эффективностью, чем аналоги, так как вес автомобиля сильно увеличивается и создается прерывистый поток воздуха со «всплесками», а не постоянный и стабильный.
  • Двухвинтовой компрессор работает по принципу проталкивания воздуха через пару меньших по размеру роторов, похожих на червячную передачу. В результате работы воздух попадает в полости между лопастями роторов. Затем воздух сжимается внутри корпуса роторов.

Эффективность такого решения выше, однако стоимость нагнетателя боле высокая, конструкция сложнее и менее ремонтопригодна. Также двухвинтовой компрессор шумный, необходимо глушить характерный свист выходящего под давлением воздуха при помощи дополнительных решений.

  • Если рассматривать центробежный компрессор, это решение отличается от аналогов наличием крыльчатки, которая похожа на ротор. Крыльчатка сильно раскручивается, подавая воздух в корпус компрессора. При этом за крыльчаткой воздух движется с высокой скоростью, но еще находится под низким давлением.

Чтобы поднять давление, воздух проходит через диффузор. Указанный диффузор представляет собой лопатки, расположенные вокруг крыльчатки. В результате поток воздуха после прохождения через диффузор начинает двигаться с малой скоростью, но уже под высоким давлением. Такой компрессор самый эффективный, легкий и небольшой по размерам. Их можно установить перед мотором, а не на двигателе сверху.

Преимущества и недостатки компрессора на двигатель

Итак, начнем с очевидных плюсов. Прежде всего, это увеличение мощности двигателя. Также следует выделить относительную простоту и дешевизну монтажа с минимальными переделками впускной системы по сравнению с установкой турбонаддува. Еще следует выделить отсутствие турбоямы благодаря прямой связи механического нагнетателя с коленвалом.

При этом компрессоры в зависимости от типа могут демонстрировать разную эффективность. Одни дают ощутимый прирост мощности на «низах» (коленвал вращается с небольшой частотой), тогда как другие увеличивают мощность на средних и высоких оборотах. Как правило, роторный компрессор и двухвинтовой рассчитан на низкие обороты, центробежные компрессоры хорошо работают на высоких.

  • Теперь перейдем к недостаткам компрессоров. Главным минусом принято считать отбор мощности у двигателя, так как компрессор приводится от коленвала. На практике компрессор забирает до 20% мощности мотора. Получается, общая прибавка до 50% в реальности является фактическим увеличением мощности на 25-30%.

Также установка компрессора означает, что двигатель начинает испытывать более высокие нагрузки. Такой мотор должен быть изготовлен с использованием рассчитанных на такие увеличенные нагрузки частей, что позволяет реализовать необходимый запас прочности.

В результате изготовление такого ДВС получается более затратным, автомобиль с компрессором стоит изначально дороже атмосферных версий. Еще нужно учитывать, что компрессор также нуждается в обслуживании, что увеличивает общие расходы на содержание ТС.

Подведем итоги

Как видно, механические нагнетатели являются одним из доступных и экономически обоснованных способов увеличения мощности атмосферного мотора. Как правило, данное решение остается востребованным в различных видах автоспорта, при создании уникальных проектов, во время постройки эксклюзивных спортивных авто и т.д.

Производители компрессоров часто предлагают готовые «киты» под ключ, что позволяет быстро установить компрессор на конкретную модель автомобиля с минимальными доработками. Для любителей тюнинга и форсирования двигателя такое решение во многих случаях более оправдано по сравнению с установкой турбонаддува на атмосферный мотор.

Например, успешно реализованная связка компрессор + турбина вполне способна заставить двигатель работать таким образом, когда компрессор обеспечивает нужную тягу «на низах», убирая турболаг (турбояму), затем после раскручивания двигателя подключается турбина. Практической реализацией такой схемы является двигатель Volkswagen 1.4 TSI.

Выбор механического нагнетателя или турбокомпрессора. Конструкция, основные преимущества и недостатки решений, установка на атмосферный тюнинговый мотор.

Какие основные преимущества и недостатки имеет турбированный бензиновый двигатель. Плюсы и минусы бензинового турбомотора, эксплуатация, рекомендации.

Устройство турбокомпрессора, главные элементы конструкции, выбор турбины. Преимущества и недостатки бензиновых и дизельных двигателей с турбонаддувом.

От чего зависит срок службы турбонагнетателя дизельного ДВС. Особенности и рекомендации касательно эксплуатации и ремонта турбин с изменяемой геометрией.

Самостоятельная проверка турбокомпрессора дизельного двигателя. Проверка нагнетателя без снятия. Наличие масла в корпусе турбины, люфт вала, крыльчатка.

Назначение и конструкция турбокомпрессора дизельного мотора. Принцип работы турбонагнетателя, особенности использования турбины на дизельном ДВС.

Компрессор в автомобиле что это такое

Повышение мощности двигателя автомобиля достигается различными способами. Один из самых оптимальных подходов – повышение эффективности работы силовой установки путем наращивания объема бензино-воздушной смеси, подаваемой в цилиндры. Для этого в конструкцию двигателя добавляются компрессоры – механические нагнетатели, обеспечивающие принудительную подачу в камеры сгорания воздуха под большим давлением.

Что такое компрессор в машине?

Компрессором называется любой механизм, создающий на выходе высокое давление воздуха или другого газа. Используемые в автомобильных двигателях механические компрессоры работают от коленвала, крутящий момент которого передается посредством ременной либо цепной передачи. Кулачковые механизмы либо крыльчатка компрессора создают направленный воздушный поток, который подается в двигатель. Благодаря принудительному нагнетанию воздуха в цилиндры может закачиваться большее количество топлива, энергия сгорания увеличивается, вследствие чего возрастает и мощность мотора.

Следует отметить, что просто использовать больше бензина для увеличения мощности невозможно – для эффективного сгорания топлива требуется определенное количество кислорода. Таким образом, компрессор, по сути, является практически единственным возможным способом нарастить мощность двигателя, практически не изменяя его габариты и массу. Благодаря этому установка ДВС с механическим нагнетателем возможна даже на достаточно компактные и легкие автомобили.

Как работают компрессоры

В атмосферных автомобилях забор воздуха осуществляется по следующей схеме:

  • Опускаясь по цилиндру вниз, поршень создает разреженную среду.
  • В результате уменьшения давления воздух засасывается в камеру сгорания, где он впоследствии смешивается с топливом, сжимается поднимающимся поршнем и воспламеняется.

Здесь объем поступающего воздуха ограничивается рабочим объемом цилиндра, соответственно для моторов атмосферного типа единственным способом повышения мощности является увеличение внутреннего объема.

Двигатель с установленным компрессором

Установленный же компрессор позволяет использовать возможность воздуха сжиматься под внешним воздействием. Создаваемое его рабочими элементами давление заставляет цилиндры наполняться большим объемом воздуха, а горючая смесь, соответственно, получает больше кислорода. Добавляя к нему увеличенный объем топлива, удается получить больше энергии, которая при сгорании смеси толкает поршень и создает момент движения.

Для эффективного нагнетания воздуха рабочие элементы компрессора (роторы или крыльчатка) должны вращаться быстрее коленчатого вала. Достичь этого позволяет установка шестерней разных размеров: ведущая звездочка больше, чем приводные шестерни нагнетателя. Благодаря этому удается достичь частоты вращения в 50 000 об/мин. и более.

Дополнительно увеличить объем подаваемого в цилиндры воздуха позволяет установка интеркулера. Этот агрегат охлаждает воздух, выходящий из компрессора, в результате чего газ дополнительно сжимается.

Средний прирост мощности на автомобилях, оборудованных компрессорами, в сравнении с атмосферными аналогами составляет 35-45%, кроме того, примерно на 30% возрастает крутящий момент.

Читайте также: Что такое атмосферный двигатель и как он работает.

Читайте также  Автомобильный насос от прикуривателя как выбрать?

Виды компрессоров

Механические нагнетатели, устанавливаемые на двигатели современных машин, изготавливаются в разных видах:

  • роторные;
  • 2-винтовые;
  • центробежные.

Они различаются, прежде всего, способом подачи воздуха в мотор. В основе роторного и 2-винтового механизма лежат кулачковые валы, а центробежные модели имеют в своей конструкции крыльчатки с тем или иным числом лопастей. У каждого из указанных типов есть свои индивидуальные преимущества и недостатки.

Самой старой является роторная конструкция нагнетателя. Она была запатентована еще в 1860 г., а в 1900 впервые использована в автомобилестроении. Вращающиеся кулачковые валы направляют попадающий в полость агрегата воздух в двигатель, где тот создает повышенное давление. Данный вид компрессоров является наименее эффективным по ряду причин:

  • такие устройства имеют большие габариты и массу;
  • при их работе создается прерывистый поток воздуха, в результате чего эффективность наполнения двигателя постоянно изменяется.

2-х винтовой компрессор.

2-винтовые модели имеют в своей конструкции 2 ротора, напоминающие червячную передачу. Они и обеспечивают движение воздуха в камеры сгорания. Общий принцип работы таких компрессоров в целом такой же, как и у роторных образцов. Однако здесь воздух сжимается уже внутри компрессора благодаря конической форме роторов и сужению воздушных карманов. Поэтому они более эффективны – провалов воздушного потока практически не возникает из-за повышенного давления в самом нагнетателе.

Наиболее эффективны на сегодняшний день центробежные компрессоры. Именно они используются для решения большинства задач, связанных с повышением воздушного давления в той или иной системе. Размещенная в корпусе такого нагнетателя крыльчатка вращается с частотой до 60 000 об./мин, благодаря чему возникает большая центробежная сила. Воздух выходит из такого компрессора на высокой скорости, но под низким давлением и подается на диффузор. Здесь скорость потока снижается, а давление повышается. Еще одно немаловажное преимущество устройств данного вида – компактные размеры: именно центробежные компрессоры устанавливаются на «заряженные» версии малолитражных автомобилей. Впрочем, на более крупных моделях их преимущества также становятся очевидны.

Читайте также: Как увеличить мощность двигателя: популярные способы.

Чем отличается компрессор от турбины

Мнение, что компрессор и турбина – это одно и то же, в корне ошибочно. Да, оба устройства выполняют общую задачу: нагнетают воздух в двигатель, однако они используют разный принцип исполнения этой задачи.

Компрессор приводится в действие энергией коленвала, а крыльчатку турбины заставляет вращаться поток выхлопных газов. Это отличие обусловливает следующий момент: работа турбины не приводит к потерям мощности, потому что она не использует энергию двигателя, в то время как для работы компрессора может потребоваться до 30% исходной мощности.

С другой стороны, эффективность турбины изменяется в зависимости от интенсивности работы двигателя, она дает ощутимый прирост мощности только на средних и высоких оборотах. Компрессор же работает в постоянном режиме, на который он выходит практически сразу после старта двигателя.

При этом, турбина – более сложный и поэтому дорогостоящий агрегат, чем компрессор. Она более чувствительна к качеству масла, а ее обслуживание и ремонт требует специфических навыков и зачастую стоит дороже ремонта компрессора.

Как можно увидеть, компрессор – это эффективный, надежный и относительно недорогой способ увеличить мощность автомобиля, сохраняя размеры и массу его двигателя. Такие устройства используются на автомобилях самого разного типа и назначения – от трековых и гоночных болидов до повседневных автомобилей с «горячим» характером.

Автомобильные компрессоры – какие бывают и как работают?

Поездка на автомобиле всегда таит в себе риски. И речь идет не только о серьезной опасности попадания в ДТП, но и о мелких неприятностях, таких как пробитое колесо. Многие водители не выезжают в дальнюю дорогу, если в автомобиле нет специального устройство для подкачки колес – компрессора. Нужно разобраться, какие бывают автомобильные компрессоры, как они работают, а также зачем нужно в багажнике держать такое устройство. Сегодня мы постараемся осветить все особенности эксплуатации, подбора автокомпрессора, а также расскажем о том, почему стоит уже сегодня отправиться в автомобильный магазин, если у вас такого устройства в автомобиле нет.

Начнем с того, что насосы бывают нескольких типов. Старые ручные модели вообще не подходят для автомобилей. Они создают слишком малое давление и не позволяют достаточно качественно наполнить покрышку воздухом. Они подходят разве что для велосипедов. Ножные варианты более подходящие, но все же неточные и заставляют автомобилиста достаточно долго работать ногой, прежде чем отправиться в безопасную поездку. И третий тип – это устройства, которые обладают автономным насосом-компрессором и выполняют работу без вашего личного участия. Достаточно подключить устройство к аккумулятору или в прикуриватель, чтобы техника начала качать колесо.

Содержание

  • Почему в машине должен быть компрессор?
  • Принцип работы автомобильного компрессора
  • Какие типы автомобильных компрессоров существуют?
  • Достоинства и недостатки мембранных компрессоров
  • Плюсы и минусы поршневых компрессоров
  • Подводим итоги

Почему в вашей машине нужен автокомпрессор?

Автомобильный компрессор – неотъемлемая часть оборудования профессиональных водителей. Если на грузовых авто можно накачать колеса от гидравлических систем, которые создают достаточное давление, то на обычном коммерческом транспорте приходится подкачивать шины вручную. Поэтому манометр и компрессор стали важнейшими элементами снаряжения машины, которая ездит на дальние расстояния. Да и в городе такой комплект может сократить время простоя и ускорить ремонт прокола.

Вот несколько поводов, чтобы обзавестись таким устройством:

  • можно подкачать колеса и доехать до ближайшего шиномонтажа, если случился небольшой прокол шины, и воздух понемногу стравливает;
  • есть возможность выполнить ремонт покрышки после пореза с помощью простого и недорогого комплекта латок, а затем добраться до места ремонта;
  • можно подкачать колеса, повысив в них давление в процессе поездки, сделать это может понадобиться при перевозке тяжелого груза или просто при плохой управляемости;
  • есть возможность спустить колеса на 50% для повышения проходимости и сцепления автомобиля при поездке по бездорожью, а затем снова накачать шины с помощью компрессора;
  • всегда можно помочь владельцам автомобилей, которые попали в неприятную ситуацию и стоят на дороге в ожидании помощи.

Как видите, ситуаций, когда подобный насос может пригодиться, достаточно много. Обратите внимание, мы привели лишь наиболее очевидные варианты, которые могут произойти в жизни каждого водителя. Не забывайте о том, что подготовленность ко всем вызовам дороги – это важнейший залог вашей безопасности. Если вы не готовы к неприятностям, рано или поздно придется об этом пожалеть. Тем более, стоимость простенького компрессора вовсе не высока, поэтому каждый владелец автомобиля может себе позволить такое приобретение.

Принцип работы автомобильного компрессора

Особенности работы устройства зависят от его конструкции, типа, а также от производителя. Есть довольно дорогие комплексы, которые за считанные секунды полностью накачают колесо грузового авто без необходимости разгружать его или поднимать на домкрат. Но такие устройства очень дорогостоящие. Они также обладают другим недостатком – огромными размерами. Так что подобные устройства мы рассматривать не будем. Поговорим о более практичным и наиболее используемых вариантах техники для автомобилистов.

Итак, принцип работы большинства компрессоров такой:

  • устройство берет питание из бортовой сети автомобиля через прикуриватель или посредством прямого подключения к аккумулятору;
  • когда питание поступает на устройство, начинается работа поршня, который создает давление и работает как компактная помпа, делая множество возвратно-поступательных движений;
  • с помощью таких движений нагнетается определенное давление, которое из камеры компрессора переходит непосредственно в шланг;
  • шланг подключается к золотнику колеса через специальный штекер, соединение должно быть максимально герметичным, чтобы избежать потерь;
  • также устройство обладает встроенным манометром (в большинстве случаев) и показывает, какое давление удалось накачать в данный момент времени;
  • после набора достаточного давления останется отключить питание и закрутить крышечку золотника, а насос сложить в коробку и убрать в багажник.

Как видите, принцип работы устройства очень просто. Это обеспечивает простую конструкцию и довольно низкий ценник на большинство моделей в продаже. Также простая конструкция обеспечивает длительный срок службы и возможность ремонта устройства в случае поломки. Если у вас есть инженерное мышление, разобрать и отремонтировать такое устройство можно своими руками в домашней обстановке. Впрочем, они редко ломаются, поэтому целесообразно покупать новые устройство после выхода из строя старого насоса.

Какие типы компрессоров можно купить в авто?

Производители из Китая сегодня предлагают десятки типов автомобильных насосов, в конструкции которых сложно будет разобраться даже создателю. Но основную долю рынка занимают все-таки простые и классические варианты насосов, которые служат долго и без проблем. Нужно обратить внимание на два основных типа насосов, конструкция которых не вызывает никаких вопросов. Это мембранные устройства, а также упомянутые выше компрессорные варианты техники.

Вот основные различия данных типов:

  1. Мембранный тип. Этот насос работает на основе особой резиновой мембраны, которая под действием эксцентрика достаточно быстро двигается вперед-назад и забирает воздух снаружи, отправляя его в покрышку. Единственная уязвимая часть устройства – это сама мембрана, которая очень легко меняется. Но такие насосы имеют ограниченный функционал и довольно долго качают колесо.
  2. Поршневой тип. Это наиболее распространенные устройства, основу которых составляет поршень в специальном цилиндре. Устройство может быть изготовлено как из металла, так и из пластика, это никак не повлияет на его долговечность и функциональность. Под действием поршня воздух довольно быстро заполняет шину, а нагнетает такое устройство довольно высокое давление.

Такие конструкции очень простые, практичные и качественные. Впрочем, качество и долговечность сильно зависят от использованных при производстве материалов. А с этим делом в китайской промышленности все не так просто. Обратите внимание на производителя. Очень многое зависит от того, насколько качественно была собрана конструкция. Сборка зависит не только от используемых материалов, но и от оборудования. Поэтому лучше покупать изделия проверенных брендов, названия которых на слуху. Так у вас будет больше шансов купить действительно качественный товар.

Основные достоинства и недостатки мембранных компрессоров

Из недостатков можно выделить довольно быстрый выход из строя резиновых мембран, которые разрываются и теряют герметичность. В таком случае качать насос не будет. Остальные элементы конструкции не вызывают проблем в эксплуатации, оказываются довольно долговечными.

Из преимуществ стоит отметить такие особенности:

  • тихая работа – можно качать колесо утром во дворе многоквартирного дома, никого не разбудите;
  • ремонтопригодность – производители знают о проблеме выхода из строя мембраны, поэтому предусматривают простую разборку;
  • малый расход электричества – такие устройства не нагружают бортовую сеть автомобиля, не садят аккумулятор;
  • легкость и компактность – малый размер и довольно легкий корпус также станут своеобразной выгодой для покупателя.
Читайте также  Как управлять АКПП на автомобиле?

Впрочем, такие компрессоры постепенно уступают свою долю рынка поршневым изделиям. Некоторые производители все еще предлагают небольшой модельный ряд мембранных вариантов, но их ассортимент снижается. Стоимость мембранного устройства обычно ниже, это еще одно важное преимущество для покупателя.

Плюсы и минусы поршневых компрессоров

Из недостатков поршневого устройства можно выделить сравнительно высокую цену, а также довольно большой размер. Даже самые компактные поршневые конструкции ощутимо больше мембранных насосов. Не стоит забывать и о том, что поршень имеет больше шансов выйти из строя, так как присутствует постоянное трение и разогрев материала при работе.

Из плюсов стоит отметить такие особенности:

  • более быстрое выполнение поставленных задач, нет проблем с подкачкой колеса в ситуации, когда времени у вас нет;
  • возможность нагнетания довольно высокого давления, что отлично подойдет владельцам коммерческих авто;
  • возможность ремонтировать конструкцию и заказывать оригинальные детали для восстановления;
  • практичность и безотказность, даже с небольшими повреждениями устройство будет работать и накачивать колесо.

Если в мембранном устройстве разрывается мембрана, качать компрессор больше не будет. В поршневой системе все не так плохо. Возможна подкачка колес даже в том случае, если устройство старое и изношенное. Все равно определенное давление поршнем будет создаваться. А это сохраняет работоспособность компрессора практически в любой ситуации.

Предлагаем посмотреть видео о конструкции компрессора для авто:

Подводим итоги

Как видите, среди представленных на рынке типов компрессоров есть два основных конкурента – мембранные и поршневые. При подборе нужно учитывать, что у всех типов есть свои плюсы и недостатки. Важно подобрать такое устройство, которое полностью удовлетворит вас. Обратите внимание также на то, что не каждый производитель предлагает достаточно интересные решения с точки зрения практичности и технологий. Но выбор бренда – очень важный момент. Именно бренд определяет качество и долговечность изделия.

Не забывайте о том, что самые дешевые варианты редко принесут вам удовольствие в процессе эксплуатации. Скорее всего, экономия денег на данном устройстве станет причиной серьезных неприятностей в виде быстрого выхода из строя оборудования. Помните также о ремонтопригодности устройств. Если вы купили мембранный насос, следует заранее подготовить запасную мембрану, так как она может выйти из строя в любой момент.

Автомобильный компрессор для кондиционера: схема и устройство, принцип работы, диагностика, неисправности и замена, ТОП-3 модели

Автокомпрессоры с электромагнитной муфтой очень надежны. Но непрекращающееся вращение сильно изнашивает трущиеся детали, что отличает автомобильное оборудование от бытовых агрегатов. Модели, устанавливаемые в машинах, чувствительны к разгерметизации, вместе с фреоном из системы выходит масло.

Попытки охлаждать салон автомобиля начались еще в 1903 году. Сегодня без климатической техники с конвейера не сходит ни одна легковая машина. Главный элемент системы – компрессор автомобильного кондиционера. Элементарное представление о работе узла, характеристиках, поломках и способах устранения неисправностей полезно иметь каждому автовладельцу.

Устройство и схема компрессора кондиционера

«Сердце» автокондиционера – сложная конструкция, в которой хладагент (фреон) сжимается, превращается в газ с высокой температурой. Компрессор нагнетает хладагент, гонит его по замкнутому кругу.

Автокомпрессор разделяет систему охлаждения на два контура: высокого и низкого давления. В первый входят все элементы до испарителя, во второй – магистраль, которая соединяет испаритель с компрессором.

Главные узлы компрессора автомобильного кондиционера на схеме:

Принцип работы

Электромагнитная муфта снабжена металлическим шкивом. Принцип работы компрессора кондиционера автомобиля следующий. Когда двигатель авто включен, шкив не производит никакой работы: вращается вхолостую, хладагент не затрагивается. Автовладелец кнопкой с панели приборов включает кондиционер, муфта намагничивается, передает вращающий момент на помпу. Этим запускается движение рабочего вещества (фреона) по замкнутому кругу из контура высокого давления в контур с низким давлением.

Основные характеристики компрессора

Рабочие характеристики интересуют водителей, когда нужно поменять вышедший из строя компрессор на новую деталь. Рассмотрите устройство автомобильного компрессора кондиционера со своего авто, подберите аналог по внешним геометрическим параметрам, конструкции, используемому хладагенту.

Взвесьте старую деталь. Не доверяйте мнению «чем тяжелее, тем лучше». Автомобильный компрессор для кондиционера может иметь массу 5-7 кг и выше. Чет тяжелее агрегат, тем больше холода произведет кондиционер, но и лошадиных сил у двигателя тоже заберет больше: ваш автомобиль, возможно, на это не рассчитан. Подбирайте деталь на авторынке не по весу, а по VIN-коду или номеру кузова своего авто.

Мощность

Этот показатель указывают не все производители: к тому же, данные могут быть неточными. Произвольно выбирать мощность устройства не стоит, поскольку на автозаводе параметр рассчитан точно под силовой агрегат и класс вашего авто:

  • машины класса В и С теряют при включении кондиционера 4 л. с., то есть компрессоры обладают мощностью 2,9 кВт;
  • авто класса D и E тратят 5-6 л. с., что соответствует мощности узла 4-4,5 кВт.

Максимальное давление

Единица измерения этого параметра – кг/см 2 . Проверить давление компрессора кондиционера автомобиля можно самостоятельно с помощью манометров с подходящими разъемами, либо (что точнее) специальным манометрическим блоком.

Показатель зависит от маркировки хладагента и температуры окружающей среды. Так, для хладагента R134a при +18-22 °С на термометре в контуре низкого давления будет 1,8-2,8 кг/см 2 , высокого – 9,5-11 кг/см 2 .

Контрольную проверку компрессора кондиционера автомобиля на рабочее давление лучше сделать в сервисе.

Виды компрессоров

Хотя устройство компрессора кондиционера автомобиля по принципу действия схоже в разных моделях, но конструктивные особенности есть. Различают следующие типы нагнетателей давления:

  • Поршневой. Конструкция может содержать один или от 2 до 10 штук разнорасположенных поршней, приводимых в движение наклонным диском.
  • Роторно-лопастной. Лопасти (2-3 шт.) ротора вращаются, изменяют объем контуров с поступающим рабочим веществом.
  • Спиральный. В механизме одна в другую вставлены две спирали. Одна вращается внутри второй, неподвижной, спирали, сжимая фреон. Потом последний разряжается, поступает дальше в контур.

Внешний вид компрессора для кондиционера

Поршневая установка — самая простая и распространенная. Роторные виды устанавливаются в основном на японских машинах. Спиральные компрессоры получили распространение с 2012 года, идут с электрическим приводом.

Как проверить работоспособность

Когда автомобиль куплен на вторичном рынке, нужно проверить компрессор кондиционера автомобиля на работоспособность.

  • Запустите агрегат в штатном режиме: переключайте настройки, наблюдайте, как меняется температура в салоне.
  • Осмотрите узел. Утечка масла, нарушение герметичности можно заметить визуально.
  • Прислушайтесь к работе системы: она не должна греметь, гудеть, создавать посторонние шумы.
  • Самостоятельно или в сервисе измерьте давление внутри системы.

Неисправности компрессора кондиционера

Регулярный техосмотр, правильно подобранное масло предотвращают поломки климатической техники. Однако неисправности компрессора кондиционера автомобиля все же случаются часто.

  • От узла постоянно слышен шум, даже если кондиционер не включен, а работает только двигатель авто. Проверьте подшипник шкива.
  • Не включается электромагнитная муфта. Причин много, нужно искать.
  • Агрегат плохо охлаждает воздух в салоне. Возможна утечка фреона.
  • В компрессоре что-то трещит, урчит. Проверьте давление в горячем и холодном состоянии оборудования.

Появились один или несколько признаков – нужна профессиональная диагностика компрессора кондиционера автомобиля.

Причины

Автокомпрессоры – надежные узлы с большим рабочим ресурсом. Но сбои случаются, причин много:

  • Износились подшипники. Опасность в том, что повышается нагрузка на катушку, приводной шкив перекашивает, фреон может выйти полностью.
  • Перегрелась система, из-за чего вышла из строя муфта.
  • Деформировался корпус или патрубки в следствии некоего механического воздействия, нарушилась герметизация.
  • Вышли из строя клапаны, отвечающие за подачу рабочего вещества.
  • Засорился радиатор.

Устройство компрессора для автомобильного кондиционера

Дефицит либо избыток фреона также плохо сказываются на работоспособности системы.

Способы устранения

Холодильное оборудование – сложная установка, которую в гаражных условиях трудно восстановить.

Своими руками сделать можно следующее:

  • Заварите трещины на корпусе и патрубках автокомпрессора.
  • Замените уплотнители, предварительно удалив хладагент и демонтировав агрегат.
  • Поменяйте вышедший из строя подшипник приводного шкива, но только после снятия механизма, и, если вы знаете, как впрессовывать элементы.
  • Отремонтируйте электромуфту, в которой часто нужно поменять запчасти: пластину, катушку, шкив.

Поршневую группу трогать рискованно, так как нужно полностью снимать узел, разбирать, промывать детали. Перед процедурой удаляют фреон, сливают масло, поэтому лучше доверить обслуживание сервисменам.

Как разобрать компрессор кондиционера

Демонтаж компрессора на разных марках машин проходит в ином порядке. Но когда деталь уже на верстаке, переборку делайте по такой схеме:

  1. Очистите узел от грязи.
  2. Отсоедините провода электромуфты.
  3. Открутив центральную гайку, снимите приводной шкив (нужен удерживающий спецключ).
  4. Снимите диск сцепления (примените универсальный съемник).
  5. Удалите стопорное кольцо, удерживающее подшипник шкива.
  6. Трехпалым съемником стяните шкив с подшипником с компрессора.
  7. Удалите стопорное кольцо, которым удерживается электромагнит муфты.
  8. Снимите электромагнит.
  9. Перед вами сам компрессор. Открутите болты передней крышки – она отойдет от корпуса.
  10. Извлеките крышку с валом, выньте опорный подшипник и его нижнюю обойму.
  11. Извлеките поршневую группу, опорный подшипник и седло.
  12. Снимите пружину и шпонку.
  13. Переверните деталь, открутите крепежи задней крышки компрессора.
  14. Обнаруженную прокладку выкиньте: ее нужно будет заменить.
  15. Снимите клапанный диск и уплотнитель под ним.

Как разобрать компрессор кондиционера

Теперь вам осталось разобрать крышку с валом. Вытаскивайте по порядку: пылезащитное и стопорное кольца, шпонку, вал с подшипником. Теперь важно не потерять детали.

Как заменить

Разборка узла показывает, сколько специальных дорогостоящих инструментов нужно приобрести. Если вы не профессиональный автослесарь, то задумайтесь, стоил ли для разового ремонта покупать специнструменты. Замену компрессора кондиционера автомобиля доверьте специалистам.

Восстановление компрессора

Автокомпрессоры с электромагнитной муфтой очень надежны. Но непрекращающееся вращение сильно изнашивает трущиеся детали, что отличает автомобильное оборудование от бытовых агрегатов. Модели, устанавливаемые в машинах, чувствительны к разгерметизации, вместе с фреоном из системы выходит масло.

Промывка и чистка компрессора кондиционера автомобиля

В замкнутую систему не проникают пыль и влага. Но такое случается:

  • кондиционер может разгерметизироваться, тогда внутрь попадает грязь;
  • поршни изнашиваются, стружка начинает циркулировать по контуру;
  • владелец дозаправил неправильное масло, оно вступило в реакцию с рабочей жидкостью, образовались хлопья.

В перечисленных случаях нужно промыть и почистить климатическую технику.

Простому автолюбителю делать это не стоит по нескольким причинам:

  • нет необходимого оборудования;
  • не каждый знает сложнейшую технологию чистки узла;
  • можно отравиться токсичными веществами разложения фреона.
Читайте также  Двухпоршневой компрессор автомобильный какой лучше?

Оцените свои возможности, отгоните машину в автомастерскую.

Лучшие автомобильные компрессоры

Эксперты, оценив рабочие характеристики разных марок компрессоров автомобильных кондиционеров, составили рейтинг лучших агрегатов.

3 позиция – Компрессор Sanden 5H14 A2 12V

Пятипоршневой аппарат весит 7,2 кг, габариты – 285х210х205 мм. Производительность 138 см³/об. Кольца поршневой группы выполнены из высококачественной стали, что обеспечивает большой рабочий ресурс оборудования.

Компрессор Sanden 5H14 A2 12V

Мощный компрессор, предназначенный для рефрижераторов и кондиционеров, работает с жидкостями R134a, R404a, R50. Sanden 5H14 A2 12V поставляется с транспортировочным маслом, которое перед монтажом установки нужно заменить на PAG SP-20, либо аналог. Количество смазки – 180 г.

Цена Sanden 5H14 A2 12V – от 8800 руб.

2 позиция – SAILING Компрессор Кондиционера 2.5 Altima 07

Назначение компрессора – кондиционеры легковых автомобилей отечественных и зарубежных производителей. Поршневое устройство мощностью 2 кВт работает с хладагентом HFC-134a, тип применяемого масла – PAG46. На одну заправку требуется 135 г смазывающего вещества.

SAILING Компрессор Кондиционера 2.5 Altima 07

Тип приводного шкива – 6PK, диаметр – 125 мм.

Цена изделия – от 12800 руб.

1 позиция — Компрессор кондиционера Luzar LCAC

Это популярное и востребованное оборудование нелегко найти в продаже. Компактная установка в крепком корпусе весит 5,365 г, габариты – 205х190х280 мм, что позволяет установить автокомпрессор под капотом любой легковой машины. Применяемые хладагенты – R134a, R404a, автомасло – PAG46 и аналоги. Объем смазки – 150±10 мл.

Компрессор кондиционера Luzar LCAC

Мощность аппарата – 2 кВт, диаметр шкива типа 6PK – 113 мм.

Как отремонтировать автомобильный насос своими руками

Автомобильный компрессор является устройством, заметно упростившим процесс накачки шин, который традиционно производился с помощью ручного или ножного насоса. Данный агрегат может работать в автоматическом режиме, имеет компактные размеры, и накачка шин с его помощью не требует применения физических усилий. Хотя автокомпрессор не отличается сложной конструкцией, некоторые его узлы со временем могут выходить из строя. Чтобы самостоятельно произвести ремонт аппарата, необходимо иметь представление о том, как он устроен и по какому принципу работает.

Устройство и принцип работы компрессоров

Компрессоры для накачки колес бывают мембранного типа и поршневого. Оба вида аппаратов предназначены для сжатия воздуха и отличаются между собой не только конструктивно, но и принципом работы.

Мембранные аппараты

Если посмотреть на устройство автомобильного компрессора мембранного типа, то можно понять, что основным элементом агрегата, с помощью которого сжимается воздух, является мембрана. Изготавливается она либо из резины, либо из металла.

Состоит мембранный автокомпрессор из следующих элементов:

  • электрического двигателя, который приводит в движение привод компрессорного блока;

  • камеры сжатия, на которой установлено 2 клапана;
  • резиновой, полимерной или металлической мембраны, находящейся в камере сжатия;
  • штока, соединяющего поршень с мембраной;
  • поршня, соединенного со штоком и шатуном;
  • шатуна и кривошипа;
  • картера, в котором размещается кривошипно-шатунный механизм (КШМ).

Автокомпрессор работает по следующему принципу. Кривошип преобразует вращение приводного вала в возвратно-поступательные движения шатуна. Тот, соединенный с поршнем, приводит его в движение. Поршень, двигаясь вверх-вниз, приводит в движение мембрану с помощью штока. Двигаясь вниз, мембрана создает разрежение в камере сжатия, благодаря чему открывается впускной клапан. При открытии последнего камера наполняется воздухом. Двигаясь вверх, мембрана провоцирует закрытие впускного клапана, и начинается процесс сжатия воздуха. При достижении определенной степени сжатия открывается выпускной клапан, после чего воздух под давлением поступает в шланг, соединенный с шиной. При движении мембраны вниз снова создается разрежение в камере, от которого выпускной клапан закрывается, а впускной – открывается. Далее, весь вышеописанный процесс повторяется.

Важно! Благодаря тому, что камера сжатия герметично отделена от картера, воздух на выходе из аппарата не имеет никаких посторонних примесей. Кроме всего, в мембранных агрегатах исключается утечка воздуха через сальники или поршневые кольца, что положительным образом сказывается на производительности автокомпрессора.

Поршневые агрегаты

В аппаратах для накачки шин поршневого типа основной деталью является поршень.

Состоит данный вид автомобильного насоса из следующих узлов и деталей:

  • электродвигателя, приводящего в движение привод аппарата;
  • камеры сжатия (цилиндра) с впускным и выпускным клапанами;
  • воздушного фильтра;
  • поршня, имеющего уплотнительное кольцо;
  • КШМ, состоящего из шатуна и кривошипа;
  • картера, в котором размещается КШМ;
  • манометра, которыйпредназначен для контроля уровня давления в шинах и может устанавливаться на цилиндре или шланге.

Работает аппарат следующим образом. КШМ приводится в движение либо с помощью шестеренчатой передачи, либо прямым приводом. Он преобразует вращательные движения вала привода в возвратно-поступательные, что заставляет поршень двигаться вверх-вниз. Поршень, двигаясь вниз, создает в цилиндре разрежение, вследствие чего открывается впускной клапан. Воздух, проходя через фильтр и открывшийся клапан, попадает в цилиндр. Вследствие движения поршня вверх, воздух в цилиндре подвергается сжатию. При достижении определенного уровня давления в камере сжатия происходит открытие выпускного клапана, через который воздух и выходит из аппарата. Далее, при движении поршня вниз выпускной клапан закрывается, а впускной – открывается, и цикл повторяется.

Распространенные проблемы поршневых компрессоров

Поскольку конструкция мембранных автокомпрессоров значительно отличается от устройства поршневых, то и некоторые поломки данных аппаратов будут характерны только для определенного вида агрегатов.

К самым часто встречающимся неисправностям поршневых автокомпрессоров, которые можно устранить своими руками, относятся следующие:

  • аппарат не включается;
  • двигатель агрегата работает, но воздух не качает;
  • аппарат не создает необходимое давление;
  • компрессор самопроизвольно выключается.

Аппарат не включается

Компрессоры для подкачки шин имеют силовой кабель (кабели) для подключения к источнику электропитания на 12 В. Некоторые модели аппаратов подключаются к прикуривателю автомобиля, а некоторые – к АКБ.

Если электронасос не включается, то в первую очередь следует проверить силовые кабели на наличие повреждений. Их можно “прозвонить” тестером. Также, если подключение компрессора происходит к прикуривателю, то нужно проверить целостность предохранителя, установленного в штекере. В случае перегорания предохранителя, его следует заменить.

В крайнем случае, аппарат может не включаться по причине выхода из строя электродвигателя. Чаще всего, обмотки двигателя перегорают из-за перегрева. Проще купить новый автокомпрессор, поскольку ремонт двигателя компрессора автомобиля будет стоить 80% от стоимости нового аппарата.

Двигатель агрегата работает, но воздух не качает

Если при включении аппарата слышен звук работающего двигателя, но из шланга не выходит воздух, то, чтобы провести диагностику агрегата, придется его разобрать:

  • открутите 4 винта, удерживающих крышку картера;

  • также следует открутить 4 винта, установленных на поршневой головке;

  • снимите головку цилиндра.

В головке цилиндра установлен клапан, который и является частой причиной того, что аппарат не качает. Для устранения неисправности необходимо извлечь уплотнитель и диск с клапаном из поршневой головки.

Под клапаном находится небольшое уплотнительное кольцо, которое может со временем изнашиваться. При его износе клапан прилегает неплотно и пропускает воздух. В результате, сжатия последнего не происходит. Также иногда это кольцо может смещаться со своего посадочного места. Если это произойдет, клапан также не сможет закрываться. Нередко клапанная пластина просто ломается. В таком случае, ее необходимо заменить. Данную деталь, как и другие запчасти, можно приобрести в интернет-магазинах.

Еще одной причиной того, что аппарат не качает, может быть ослабленный винт, с помощью которого кривошип закрепляется на валу двигателя.

Если винт открутился, то вал двигателя будет вращаться, а КШМ останется неподвижным.

Аппарат не создает необходимое давление

Если при попытке накачать шины не получается добиться необходимого давления, то причиной проблемы могут быть, как и в предыдущем случае, клапаны. Под ними могут скапливаться различные загрязнения, мешающие хорошему прилеганию. Чтобы произвести ремонт компрессора для подкачки шин, потребуется разобрать поршневую головку и хорошо прочистить все детали от накопившейся грязи.

Иногда недостаточное давление воздуха на входе из агрегата может быть по причине деформации уплотнительного кольца, одетого на поршень.

Чтобы извлечь поршень, нужно снять рубашку гильзы и саму гильзу.

Уплотнительное кольцо поршня может деформироваться по причине перегрева агрегата. Чтобы выровнять кольцо, его необходимо сначала размягчить. Для этой цели можно использовать либо растворитель 646, либо жидкость WD-40. После того, как кольцо станет мягким и податливым, его следует выровнять, установить гильзу и рубашку на место. Проверить, правильно ли двигается поршень в гильзе, можно, если прокрутить вал двигателя.

Компрессор самопроизвольно выключается

Некоторые модели автокомпрессоров имеют защиту от перегрева. По этой причине аппарат и может отключаться самопроизвольно, например, при длительной работе. Но перегрев агрегата может вызываться и по причине заводского брака, особенно, в недорогих моделях. Заключается недоработка в плохом прилегании гильзы аппарата к рубашке. В таком случае уменьшается отвод тепла от поршневого блока и, в результате, перегревается поршневая головка и двигатель.

В данном случае ремонт автомобильного насоса будет заключаться в устранении зазора между гильзой и рубашкой (можно использовать тонкий листовой алюминий или термопасту). Тонкий листовой алюминий можно “добыть”, разрезав обыкновенную пивную банку. Алюминием нужно обмотать гильзу, и плотно вставить ее в рубашку. После этих действий теплоотдача улучшится, и компрессор перестанет самопроизвольно отключаться.

Неисправности мембранных автокомпрессоров

Мембранные автокомпрессоры ломаются крайне редко. Хотя им свойственны некоторые поломки, присущие поршневым аппаратам: повреждение силового кабеля или перегорание предохранителя в штекере, служащего для подключения к прикуривателю.

Но все же, основной элемент аппарата для накачки шин, который может выходить из строя – это мембрана. Чаще всего, ее изготавливают из резины или другого пластичного материала, который при низких температурах грубеет и становится неэластичным. Если такой автокомпрессор включить при низкой температуре окружающего воздуха, то мембрана просто порвется. В таком случае ремонт автомобильного компрессора данного типа будет заключаться в замене мембраны.

Как поменять манометр в компрессоре

Замена манометра на автомобильном компрессоре потребуется в случае выхода его из строя. Данный измерительный прибор может быть установлен отдельно от агрегата, на шланге, или на головке цилиндра.

Если манометр показывает неправильные значения или вообще не работает, его следует открутить, и купить аналогичный, с соответствующей резьбой и шкалой.

В некоторых случаях подобрать подходящий прибор бывает затруднительно. Выйти из данной ситуации просто: приобретите манометр для автомобильного компрессора и тройник с подходящей к нему резьбой. Закрепите манометр с тройником на конце шланга, как показано на следующих фото.