Обемни компресори
В миналия брой проучихме анатомията и физиологията на "охлювите", работещи в полза на принудителното пълнене на цилиндрите. Сега да видим как са подредени "месомелачките".
000_moto_1210_050
Основната разлика между обемните нагнетатели и центрофугите, които разгледахме миналия път, е, че те изолират всмукването от външната среда и компресират въздуха не вътре в себе си в „охлюва“, а просто го избутват в цилиндрите на части. Най-често срещаният дизайн е този, който братята Руутс измислят през 1859 г.: вътре в овалния корпус се въртят два ротора, наподобяващи осмици по форма, които изпомпват въздух (вижте снимката). Основната характеристика на такъв компресор е производителността, тоест обемът въздух, доставен от компресора на оборот. Синхронно и равномерно въртене на роторите осигурява двойка зъбни колела. Роторите не се допират нито до стените, нито един до друг, съответно няма износване. Оттук и основният недостатък на нагнетателя на Roots Brothers: с увеличаване на разликата в налягането на входа и изхода на компресора, все повече и повече въздух изтича през пролуките между роторите и корпуса и ефективността пада. Следователно "корените" рядко се използват при налягания над 0,5 бара - "суперзаредената" мощност с ниска ефективност се изразходва главно за задвижване на компресора.
Нека да преминем от недостатъците към предимствата: първо, производителността на обемния резервоар, за разлика от центробежния, не зависи от скоростта на двигателя, което означава, че налягането на пълнене е постоянно и осигурява равномерно „пристигане“ в целия диапазон на скоростта, няма нужда да чакате двигателят да се завърти и компресорът да достигне режим, и второ, липсата на части, въртящи се с космическа скорост, предполага по-малко технологичен дизайн, по-малко натоварване на частите, и в резултат на това по-дълъг ресурс. По-нататъкРазвитието на такива компресори доведе до факта, че лопатките на роторите станаха по-големи и пролуките между тях станаха по-малки, което увеличи ефективността. Въпреки това, недостатъци като голям размер и пулсации на потока (роторите изпомпват въздух на порции и това води до факта, че входящото налягане „скача“ малко) не им позволиха да изместят центрофугите; такива компресори са се вкоренили най-вече в света на драг състезанията (спомнете си американски мускулни автомобили с компресори, стърчащи от капаците и погледнете „драг“ GSX-R 750 на снимката). В днешно време най-широко се използват компресорите на Eaton, чиято „по-млада“ линия (M45 и други) е доста подходяща за големи мотоциклетни двигатели по отношение на производителността.
Алф Лизхолм се ангажира да доразвие идеите на братята Рутс. През 1936 г. той патентова винтов компресор: той постави два „огледални“ винта в корпуса на нагнетателя на Roots, почти като в месомелачка, и премести входа от страната на корпуса към края. Оказва се, че жлебовете на шнековете сякаш се „отварят“, засмуквайки въздух, а след това, когато шнекът се завърти, те започват да се „затварят“, изтласквайки въздух в изхода. Тъй като на винта има много жлебове и пролуките, когато са правилно произведени, са по-малки и по-„трудни“ от тези на „корените“, ефективността на такова устройство е по-висока и работи гладко, осигурявайки равномерен тласък без скокове и пулсации. И защо тогава "корени", когато "lisholm" го превъзхожда във всички отношения? За всички, но не за всички: поради изключително сложната форма на "месомелачките", винтовият компресор в производството струва поне един и половина пъти повече от конвенционалния с прави ротори. Ето защо такива компресори твърдо са заложили на премиум сегмента на пазара на компресори, а Машината на ледоразбивача, построена от Юри Шиф („Мото“ № 11–2010) е ярък пример за това:свободното дишане на четирите му цилиндъра се осигурява от винтов компресор.