Випробування відцентрового компресора наддуву фірми Rotrex

Abstract

У статті наведено описання особливостей конструкції приводних відцентрових компресорів фірми Rotrex та результати випробувань компресора серії С15 на створеному безмоторному стенді. На автомобілях і мотоциклетній техніці приводні компресори, найчастіше, застосовують на поршневих двигунах з іскровим запалюванням. Сьогодні на автотракторних дизелях приводні компресори знаходять застосування в двоступеневих системах наддуву. Особливістю конструкції відцентрових компресорів серії С15 є компактність і швидкохідність – частота обертання колеса компресора досягає 200000 хв-1 . Фірма Rotrex застосувала в планетарній передачі замість шестернних сателітів циліндричні ролики на кулькових підшипниках. Конструкція нової серії С15 вийшла компактна, швидкохідна, з високим ККД та малошумна. Передавальне число на створеному стенді від вала електродвигуна до вала колеса компресора було 43. Частота обертання вала електродвигуна регулювалася за допомогою програмованого мікроконтролера, який регулював частоту струму. В процесі випробувань відцентрового компресора модифікації С15-20 в статичних режимах визначено робочу зону споживача стисненого повітря для цього компресора. Характеристики споживача стисненого повітря моделювалися спеціальними шайбами з мінімальними діаметрами від 10,1 до 14,0 мм. У робочому діапазоні споживача стисненого повітря (автомобільного двигуна внутрішнього згоряння) досягнуто максимальний надлишковий тиск наддуву 1,1 ... 1,3 МПа при витратах повітря 460 ... 250 кг/год відповідно. Випробування підтвердили працездатність стенду для газодинамічних досліджень відцентрових компресорів. Стійко і надійно працювала електронна система управління частотою струму електродвигуна. Характеристики відцентрового компресора С15-20, результати випробувань засвідчують про його призначення у якості агрегату наддуву для двигунів легкових автомобілів з іскровим запалюванням та можливість застосування в системах комбінованого наддуву.The article describes the design features of Rotrex centrifugal supercharger and the results of tests of the new C15 series compressor on the newly designed motorless stand. On automobiles and motorcycle technology, superchargers are most often used on spark ignition engines. On automobile diesel engines, superchargers are used in two-stage turbocharging systems. The feature of centrifugal superchargers of the C15 series is compactness and high speed - the rotational speed of the compressor wheel reaches 200000 rpm. The company Rotrex used in planetary gear instead of gear satellites cylindrical rollers on ball bearings. The design of the C15 series turned out to be compact, high-speed, with high efficiency and low noise. The gear ratio on the created stand from the motor shaft to the shaft of the compressor wheel is 43. The frequency of rotation of the motor shaft was regulated using a programmable microcontroller, which regulated the frequency of the current. During testing of the centrifugal supercharger of modification C15-20 in static modes, the working area of the compressed air consumer for this supercharger was determined. The characteristics of the compressed air consumer were modeled with special washers with minimum diameters from 10.1 to 14.0 mm. The maximum overpressure after the compressor over a long period of time, which was obtained with a flow washer with a diameter of 10.1 mm, was 1.3 MPa. The air temperature after the compressor was 120 ... 1300С. In the working range of the consumer of compressed air (automobile internal combustion engine), the maximum overpressure of 1.1 ... 1.3 MPa is achieved at flow rates of 460 ... 250 kg/h, respectively. Tests have confirmed the performance of the stand for gas-dynamic tests of centrifugal superchargers. The electronic control system of the frequency of the electric motor current worked steadily and reliably. The characteristics of the C15-20 centrifugal supercharger, the test results indicate its purpose as a supercharger for engines of passenger cars with spark ignition and the possibility of using it in combined supercharging systems.