3. Н агнетатели

Нагнетатели — нагнетательные машины для перемещения капельных жидкостей называются насосами, а газов — вентиляторами и компрессорами. По развиваемому давлению область применения насосов и компрессоров практически не ограничена, а вентиляторов в соответствии с рекомендациями СЭВ ограничивается 30 кПа, а в соответствии с нашими ГОСТами - 15 кПа. Компрессоры для небольших давлений, когда не требуется охлаждать сжимаемый газ, часто называют воздуходувками.

Рассмотрим следующую классификацию нагнетателей [3]:

.Схема 1. Классификация нагнетателей по способу действия и конструктивным признакам.

4.1. Нагнетатели объемные В объемных нагнетателях повышается давление воздуха путем уменьшения его объема при вращении ротора нагнетателя. Существует два типа объемных нагнетателей: с одним и с двумя роторами. Нагнетатели с одним ротором обычно называются коловратными. Схема такого нагнетателя показана на рис.27.[16]

Рис.27. Схема объемного нагнетателя с одним ротором (коловратного)

В корпусе 1 вращается эксцентрично расположенный ротор 2; лопатки 6 ротора установлены в радиальных прорезах 8 и при вращении ротора под действием центробежной силы прижимаются к барабану 4. В некоторых конструкциях барабан вращается в корпусе. При этом барабан получает вращение от вала через лопатки и движется вместе с ними, что уменьшает износ лопаток. Уменьшение объема отсеков между лопатками увеличивает давление воздуха, который через окна 5 в барабане поступает в выходной патрубок.

Схема объемного нагнетателя с двумя роторами представлена на рис.28 . Два ротора циклоидальной формы вращаются в противоположные стороны в общем корпусе; воздух, поступающий из входного нижнего патрубка, попадает в пространство между стенками корпуса и лопастями роторов и подается последними в направлении, указанном стрелками. Когда лопасти обоих роторов сходятся, объем между ними уменьшается и сжатая горючая смесь поступает в выходной верхний патрубок. Между лопастями роторов, а также между лопастями и стенками корпуса имеется небольшой зазор (0,10—0,15 мм). Роторы имеют одинаковое число оборотов и приводятся в действие зубчатой передачей.

Рис.28 . Схема объемного нагнетателя с двумя роторами

О бъемные нагнетатели с двумя роторами дают относительно небольшое давление наддува (1,5—1,7ата), но позволяют получить достаточное давление наддува при малых и средних оборотах коленчатого вала двигателя (т. е, сохраняют большую стабильность давления), что обеспечивает автомобилю хорошую приемистость. Недостатков их является резкое возрастание затрат мощности при большом числе оборотов на привод самого нагнетателя.

4.2.Динамические нагнетатели работают по принципу силового воздействия на перемещаемую среду. К ним относятся лопастные (радиальные, центробежные, осевые) нагнетатели и нагнетатели трения (вихревые, дисковые, струйные и т. п.).[6]

Лопастные нагнетатели (рис 29). Конструкция их весьма незатейлива: внутри цилиндра с небольшим эксцентриситетом располагается ротор. В канавках ротора установлены плавающие лопатки (шиберы). Под действием центробежных сил во время вращения ротора шиберы плотно прилегают к внутренней поверхности цилиндра. Порции воздуха сжимаются благодаря заложенному в конструкцию эксцентриситету.[17]

Рис.29. Схема работы лопастного нагнетателя.

Нагнетатели трения (струйные) (рис.30).В них смешение двух жидких или газообразных сред происходит под воздействием давления, создаваемого другими нагнетателями (например, насосами или вентиляторами). Движение перемещаемой жидкости обеспечивается струей рабочей жидкости. Любой струйный аппарат состоит из сопла, куда по­дается рабочая жидкость (вода, газ, пар), камеры смешения, где смешиваются рабочая и подсасываемая жид­кости, и диффузора, в котором осуществляется преобразование кинетической энергии в потенциальную, т. е. создается давление.[6]

рис.30. Схема водоструйного нагнетателя:1  сопло; 2  камера смеше­ния; 3  диффузор

Работает струйный аппарат следующим образом. Рабочая жидкость выходит из сопла с большой скоростью в виде струи, несущей большой запас кинетической энергии. Активная рабочая струя захватывает окружающую жидкость и передает ей часть своей энергии. Образовавшийся смешанный поток движется в проточной части аппарата. В камере смешения в результате обмена им­пульсами происходит выравнивание поля скоростей по­тока и за счет высвобождающейся кинетической энергии растет его статическое давление. Затем поток поступает в диффузор, где вследствие уменьшения скорости и, следовательно, динамического давления потока про­исходит увеличение статического давления.

К достоинствам струйных аппаратов следует отнести простоту конструкции и отсутствие подвижных элемен­тов; к недостаткам  очень низкий КПД.