Безмоторные испытания центробежного компрессора фирмы Rotrex

Abstract

В статье приведены описание особенностей конструкции приводных центробежных компрессоров фирмы Rotrex и результаты испытаний компрессора серии С 15 на созданном безмоторном стенде. На автомобилях и мотоциклетной технике приводные компрессоры, чаще всего, применяют на двигателях с искровым зажиганием. На автотракторных дизелях приводные компрессоры находят применения в двухступенчатых системах наддува. Особенностью центробежных компрессоров серии С 15 является компактность и быстроходность – частота вращения колеса компрессора достигает 200000 мин -1. Фирма Rotrex применила в планетарной передаче вместо шестерёнчатых сателлитов цилиндрические ролики на шариковых подшипниках. Конструкция серии С 15 получилась компактная, быстроходная, с высоким КПД и малошумная. Передаточное число на созданном стенде от вала электродвигателя к валу колеса компрессора равно 43. Частота вращения вала электродвигателя регулировалась с помощью программируемого микроконтроллера, который регулировал частоту тока. В процессе испытаний центробежного компрессора модификации С 15-20 в статических режимах определена рабочая зона потребителя сжатого воздуха для этого компрессора. Характеристики потребителя сжатого воздуха моделировались специальными шайбами с минимальными диаметрами от 10,1 до 14,0 мм. В рабочем диапазоне потребителя сжатого воздуха (автомобильного двигателя внутреннего сгорания) достигнуто максимальное избыточное давление наддува 1,1…1,3 МПа при расходах 460… 250 кг/ч., соответственно. Испытания подтвердили работоспособность стенда для газодинамических исследований центробежных компрессоров. Устойчиво и надёжно работала электронная си-стема управления частотой тока электродвигателя. Характеристики центробежного компрессора С 15-20, результаты испытаний свидетельствуют о его назначении в качестве агрегата наддува для двигателей легковых автомобилей с искровым зажиганием и возможности применения в системах комбинированного наддува.

The article describes the design features of Rotrex centrifugal supercharger and the results of tests of the new C 15 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 C 15 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 C 15 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 C 15-20 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 ... 1300 С. 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 C 15-20 centrifugal supercharger, the test results indicate its purpose as a super-charger for engines of passenger cars with spark ignition and the possibility of using it in combined supercharging systems.