Части системы

Компрессор является первым и наиболее нагруженным элементом системы, поскольку именно он сообщает рабочему телу необходимую энергию. Чаще всего агрегат приводится в действие непосредственно шестернями распределительного механизма двигателя и смазывается маслом, поступающим из картера под давлением. Блок и цилиндры охлаждаются воздухом, а головка компрессора – охлаждающей жидкостью. Интенсивного охлаждения требует именно головка, поскольку температура воздуха на выходе из компрессора составляет более 200°С. В зависимости от оснащения разным моделям требуется разное количество сжатого воздуха. Выбор схемы подготовки сжатого воздуха, ее конфигурации и состава, включая входящие в нее аппараты, зависит от требований к степени очистки, области применения пневмосистемы, а также от класса чистоты сжатого воздуха по международному стандарту DIn ISO 8573-1 и российскому ГОСТ 17433-80. Изготовитель оборудования выбирает производительность компрессора согласно правилу № 13 еЭК ООН, в котором определено максимально допустимое время заполнения пневматической системы при работе двигателя на мак- симальных оборотах. В реальной эксплуатации работа компрессора должна быть разделена на фазу нагнетания и фазу разгрузки, смена которых происходит по команде регулятора давления.

На долговечность деталей цилиндро-поршневой группы компрессора большое влияние оказывает соотношение времени нагруженного в процессе нагнетания в систему состояния к общему времени работы компрессора. По результатам исследований, время нагруженного состояния компрессора не должно превышать 30–40%. Работа под нагрузкой более 50% времени приводит к перегреву масла и цилиндропоршневой группы, что влечет за собой повышенный износ рабочей кромки поршневых колец и стенки цилиндров. Следовательно, для нормального функционирования наиболее нагруженного агрегата требуется исправность всей системы и ее правильная регулировка.

Последнее время активно внедряются новые технические решения, позволяющие, к примеру, автоматически изменять уровень рабочего давления в системе, а следовательно, и нагрузку на компрессор, в зависимости от условий работы транспортного средства. Современный модельный ряд компрессоров мировых производителей включает в себя одно- и двухцилиндровые агрегаты, имеющие прямой привод от силового агрегата. Диапазон рабочего объема составляет от 20 до 720 м³, производительность – от 20 до 1000 л/мин, а энергопотребление – от 50 Вт до 10 кВт. Специалисты обращают особое внимание на двухцилиндровый вариант с фрикционной муфтой, позволяющей отключать привод компрессора при наличии в системе рабочего давления и отсутствии расхода. Помимо этого многие компрессоры оснащены уже зарекомендовавшей себя встроенной системой энергосбережения, позволяющей сэкономить значительную часть потребляемой мощности в фазе разгрузки. В этом случае нагрузка с компрессора снимается при активации особого механизма, расположенного в головке и управляемого пневматическим сигналом от регулятора давления.

Конкурентными преимуществами нового поколения компрессоров являются оптимальный размер установки в сочетании с небольшим весом, низкая температура воздуха на выходе из компрессора благодаря оптимизации конструкции системы жидкостного охлаждения головки под названием «суперохлаждение», а также высокая производительность, меньший расход масла и длительный период межсервисной работы. Два последних пункта отчасти достигаются благодаря моноблочной конструкции блока цилиндров. Эта конструкция по сравнению со съемным цилиндром характеризуется жесткостью и более равномерным температурным расширением, а значит, и более равномерным износом трущейся пары гильза – поршень.

Относительно недавно начали появляться еще более интересные инженерные решения, например, двухступенчатый компрессор. Ключевой смысл инновации – разделение процесса сжатия на две части с промежуточной фазой охлаждения. Такой принцип работы обычно применяется в стационарных поршневых компрессорах.