羅茨風機(增壓器)的工作原理與由來 | ||
羅茨鼓風機是一種容積式葉瓣泵,其工作原理是用一對嚙合的葉片來泵送流體,而不是一組拉伸齒輪。流體被困在周圍的裂片口袋,并進行了從進氣側排氣。羅茨鼓風機的最常見應用是作為二沖程柴油機的感應裝置,如底特律柴油機和電動柴油機。羅茨鼓風機也用于增壓奧托式發動機與風機,由發動機曲軸通過定時或三角帶、鏈條或齒輪火車。 羅茨鼓風機的名字命名的美國發明家和兄弟菲蘭德和Francis Marion Roots,對印第安娜美國康納斯維爾,羅茨鼓風機公司的創始人,誰的專利設計基本在1860作為一個用于高爐及其它工業應用的空氣泵。1900,戈特利布戴姆勒包括一個羅茨鼓風機在一個專利引擎設計,使羅茨鼓風機的最古老的各種設計現在可用。羅茨風機一般稱為風機或Pd(容積)鼓風機,[ 1 ],可以稱為“緩存”時,在熱棒的定制的汽車汽油發動機。[ 2 ]羅茨鼓風機簡單,使用廣泛。這可比在發展積極的進氣歧管壓力替代增壓器更有效(即大氣壓力以上)在發動機轉速較低時,使客運汽車應用的流行選擇。峰值扭矩可達到約2000轉。不像基本圖,最現代的羅茨增壓器將三葉或四葉轉子;這讓葉沿轉子軸輕微的螺旋,這反過來又降低了輸入和輸出的脈沖(這是不切實際的兩葉,甚至輕微的螺旋可以打開一個自由的路徑通過在一定角的增壓器)。 在(zai)內燃機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)縮(suo)機(ji)(ji)運行中(zhong),累積熱(re)是(shi)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)重要的(de)(de)(de)(de)考(kao)慮因素。在(zai)三種基本(ben)增(zeng)壓(ya)器(qi)(qi)(qi)類型(xing)中(zhong),羅(luo)茨設計(ji)歷(li)史(shi)上具(ju)有(you)最差的(de)(de)(de)(de)熱(re)效率(lv),特(te)別是(shi)在(zai)高(gao)壓(ya)比下。(3)根(gen)(gen)據(ju)理想氣體定律,壓(ya)縮(suo)操作(zuo)將提高(gao)壓(ya)縮(suo)輸出的(de)(de)(de)(de)溫度。此外,壓(ya)縮(suo)機(ji)(ji)本(ben)身(shen)的(de)(de)(de)(de)操作(zuo)需(xu)要能(neng)(neng)量(liang)(liang)輸入(ru),它被(bei)轉換成(cheng)熱(re)能(neng)(neng),并(bing)可(ke)(ke)以(yi)通(tong)過(guo)壓(ya)縮(suo)機(ji)(ji)外殼傳輸到氣體,加熱(re)它更多。雖然(ran)冷(leng)卻器(qi)(qi)(qi)通(tong)常被(bei)稱為他們的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)渦輪增(zeng)壓(ya)器(qi)(qi)(qi),增(zeng)壓(ya)器(qi)(qi)(qi)也可(ke)(ke)以(yi)從冷(leng)的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)效益。內部燃燒是(shi)根(gen)(gen)據(ju)熱(re)力(li)學循環,和(he)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)冷(leng)卻器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)進氣溫度的(de)(de)(de)(de)查詢結果在(zai)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)更大的(de)(de)(de)(de)熱(re)力(li)學膨脹,反之(zhi)(zhi)亦然(ran)。熱(re)進氣汽(qi)油引(yin)擎(qing)引(yin)發(fa)爆炸,可(ke)(ke)以(yi)融(rong)化在(zai)柴油機(ji)(ji)活(huo)塞,而中(zhong)間階段(duan)增(zeng)加了(le)(le)復雜性,但可(ke)(ke)以(yi)通(tong)過(guo)增(zeng)加輸入(ru)電荷(he)量(liang)(liang)提高(gao)功(gong)率(lv)輸出,就像發(fa)動(dong)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)高(gao)容量(liang)(liang)。冷(leng)了(le)(le)熱(re)了(le)(le)熱(re)效率(lv)(功(gong)率(lv))推出的(de)(de)(de)(de)壓(ya)縮(suo),但增(zeng)加了(le)(le)可(ke)(ke)用(yong)的(de)(de)(de)(de)電源因為增(zeng)加每個(ge)(ge)(ge)周期的(de)(de)(de)(de)工作(zuo)質量(liang)(liang)。以(yi)上約5 psi(0.3 bar)中(zhong)間的(de)(de)(de)(de)改進可(ke)(ke)以(yi)成(cheng)為戲(xi)劇,羅(luo)茨式增(zeng)壓(ya)器(qi)(qi)(qi)[引(yin)文需(xu)要],一(yi)(yi)種成(cheng)功(gong)的(de)(de)(de)(de)采用(yong)是(shi)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)薄的(de)(de)(de)(de)換熱(re)器(qi)(qi)(qi)放置吹(chui)風機(ji)(ji)和(he)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)之(zhi)(zhi)間的(de)(de)(de)(de)加法。水通(tong)過(guo)它循環到靠近車輛(liang)前部的(de)(de)(de)(de)第二個(ge)(ge)(ge)單(dan)元,在(zai)那里風扇和(he)環境氣流可(ke)(ke)以(yi)散發(fa)所收集的(de)(de)(de)(de)熱(re)量(liang)(liang)。 根的設(she)計通常用(yong)于二沖(chong)程(cheng)柴(chai)油(you)發動機(由底特律柴(chai)油(you)[卡車(che)和(he)公共(gong)汽(qi)車(che)]和(he)通用(yong)電氣(qi)(qi)汽(qi)車(che)的電動[鐵路(lu)]部(bu)門(men)]推廣,這需要某種形式(shi)的強制(zhi)感應,因為沒(mei)有(you)(you)單獨(du)的進氣(qi)(qi)沖(chong)程(cheng)。羅茨有(you)(you)限的二沖(chong)程(cheng)柴(chai)油(you)機,用(yong)于科梅市(shi)佳利汽(qi)車(che),有(you)(you)羅茨式(shi)鼓風機但兩名不(bu)連接。 增(zeng)壓器上使用燃料發(fa)動(dong)(dong)機(ji),有趣的(de)(de)汽(qi)車(che),和(he)(he)(he)其他的(de)(de)阻力(li),以及(ji)熱棒,在通用汽(qi)車(che)教(jiao)練師鼓風(feng)(feng)機(ji)事實衍生(sheng)物的(de)(de)工業柴(chai)油發(fa)動(dong)(dong)機(ji),這是適合(he)在飆車(che)運動(dong)(dong)早期的(de)(de)汽(qi)車(che)使用。這些單位型號名稱描(miao)述它(ta)們的(de)(de)大小;即一次常用的(de)(de)“4–71”和(he)(he)(he)“6–71“吹風(feng)(feng)機(ji)被設計為通用汽(qi)車(che)柴(chai)油機(ji)具有四或(huo)六缸71立(li)方(fang)英(ying)寸。目前的(de)(de)競爭dragsters用售后GMC變種設計類似的(de)(de)?71系列,但(dan)隨著轉子(zi)和(he)(he)(he)殼體長度增(zeng)加(jia)增(zeng)加(jia)抽(chou)水能(neng)力(li),確定(ding)為8–71、12–71、16–71,等。 羅茨鼓風機通常用于在大的空氣量必須跨越一個相對較小的壓力差的應用程序。這包括低真空應用,羅茨鼓風機單獨行動,或作為高真空系統的一部分,在與其他泵的組合使用。 一些(xie)民防警(jing)報器(qi)使用(yong)羅(luo)茨(ci)鼓風(feng)機將空氣(qi)泵(beng)到轉(zhuan)子(zi)(斬波器(qi))。最有(you)名的是聯邦信號雷電系列,和ACA(現在美國信號公司)颶風(feng)。這(zhe)些(xie)警(jing)報器(qi)被(bei)稱為“增壓警(jing)報器(qi)”。 羅茨鼓風機也用于反向測量氣體或液體的流動,例如,在燃氣表。 一個最簡單的羅茨鼓風機形式擺線轉子,采用交替切段內、外擺線曲線。對于一二瓣轉子,較小的生成圓是直徑較大的四分之一。真正的羅茨鼓風機可能有更復雜的配置,提高效率。在一個轉子的葉不會驅動其他轉子在所有位置的最小自由發揮,使一個單獨的齒輪對葉提供相位。 由于(yu)旋葉泵需要保持葉瓣之(zhi)間的(de)間隙,單級羅茨鼓風機只(zhi)能通(tong)過有限的(de)壓差(cha)泵氣。如(ru)(ru)果泵使用在其規(gui)格之(zhi)外,氣體的(de)壓縮產生如(ru)(ru)此(ci)多的(de)熱量,使裂片(pian)膨脹到它(ta)們堵(du)塞的(de)位置,損壞泵。 羅茨泵(beng)可抽(chou)水量(liang)大但他(ta)們只能達到(dao)適度(du)壓(ya)縮(suo),它并(bing)不少見(jian),多(duo)羅茨風機階(jie)段,經常與換熱(re)器(qi)(器(qi))之(zhi)間的(de)(de)冷卻氣體(ti)。泵(beng)表面的(de)(de)油缺乏使得泵(beng)能夠在污染控制很重要(yao)的(de)(de)環境中工作。碳(tan)氫(qing)化合物的(de)(de)高抽(chou)運(yun)速率也允許羅茨泵(beng)提供了一(yi)個有(you)效的(de)(de)隔離(li)之(zhi)間的(de)(de)潤(run)滑(hua)泵(beng),如旋轉壓(ya)縮(suo)泵(beng),和真空室(shi)。 一(yi)個變種(zhong)使(shi)用爪形轉子更高的(de)壓縮。 羅茨鼓風機可以達到70%左右的效率,同時實現兩個最大壓力比。由于羅茨鼓風機在離散脈沖中泵氣(與螺桿壓縮機不同),脈動噪聲和湍流可能會在下游傳播。如果沒有適當的管理(通過出口管道幾何形狀)或占(下游構件的結構加固),由此產生的脈動可能會導致流體氣蝕和/或損壞部件的鼓風機下游。 |
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