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羅茨風機(增壓器)的工作原理與由來
瀏覽: 發布日期:2017-03-28
羅茨鼓風機是一種容積式葉瓣泵,其工作原理是用一對齧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,並進行了從進氣側排氣。羅茨鼓風機的最常見應用是作為二衝程柴油機的感應裝置,如底特律柴油機和電動柴油機。羅茨鼓風機也用於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作為一個用於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,在熱棒的定製的汽車汽油發動機。[ 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衝(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)。
       在內燃機的壓縮機運行中,累積熱是一個重要的考慮因素。在三種基本增壓器類型中,羅茨設計曆史上具有最差的熱效率,特別是在高壓比下。(3)根據理想氣體定律,壓縮操作將提高壓縮輸出的溫度。此外,壓縮機本身的操作需要能量輸入,它被轉換成熱能,並可以通過壓縮機外殼傳輸到氣體,加熱它更多。雖然冷卻器通常被稱為他們的使用渦輪增壓器,增壓器也可以從冷的使用效益。內部燃燒是根據熱力學循環,和一個冷卻器的進氣溫度的查詢結果在一個更大的熱力學膨脹,反之亦然。熱進氣汽油引擎引發爆炸,可以融化在柴油機活塞,而中間階段增加了複雜性,但可以通過增加輸入電荷量提高功率輸出,就像發動機的高容量。冷了熱了熱效率(功率)推出的壓縮,但增加了可用的電源因為增加每個周期的工作質量。以上約5 psi(0.3 bar)中間的改進可以成為戲劇,羅茨式增壓器[引文需要],一種成功的采用是一個薄的換熱器放置吹風機和發動機之間的加法。水通過它循環到靠近車輛前部的第二個單元,在那裏風扇和環境氣流可以散發所收集的熱量。
      根的設計通常用於二衝程柴油發動機(由底特律柴油[卡車和公共汽車]和通用電氣汽車的電動[鐵路]部門]推廣,這需要某種形式的強製感應,因為沒有單獨的進氣衝程。羅茨有限的二衝程柴油機,用於科梅市佳利汽車,有羅茨式鼓風機但兩名不連接。
     增壓器上使用燃料發動機,有趣的汽車,和其他的阻力,以及熱棒,在通用汽車教練師鼓風機事實衍生物的工業柴油發動機,這是適合在飆車運動早期的汽車使用。這些單位型號名稱描述它們的大小;即一次常用的“4–71”和“6–71“吹風機被設計為通用汽車柴油機具有四或六缸71立方英寸。目前的競爭dragsters用售後GMC變種設計類似的?71係列,但隨著轉子和殼體長度增加增加抽水能力,確定為8–71、12–71、16–71,等。
      羅茨鼓風機通常用於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,或作為高真空係統的一部分,在與其他泵的組合使用。
     一些民防警報器使用羅茨鼓風機將空氣泵到轉子(斬波器)。最有名的是聯邦信號雷電係列,和ACA(現在美國信號公司)颶風。這些警報器被稱為“增壓警報器”。
     羅茨鼓風機也用於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。對於一二瓣轉子,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複雜的配置,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。
     由於旋葉泵需要保持葉瓣之間的間隙,單級羅茨鼓風機隻能通過有限的壓差泵氣。如果泵使用在其規格之外,氣體的壓縮產生如此多的熱量,使裂片膨脹到它們堵塞的位置,損壞泵。
     羅茨泵可抽水量大但他們隻能達到適度壓縮,它並不少見,多羅茨風機階段,經常與換熱器(器)之間的冷卻氣體。泵表麵的油缺乏使得泵能夠在汙染控製很重要的環境中工作。碳氫化合物的高抽運速率也允許羅茨泵提供了一個有效的隔離之間的潤滑泵,如旋轉壓縮泵,和真空室。
     一個變種使用爪形轉子更高的壓縮。
     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。由於羅茨鼓風機在離散脈衝中泵氣(與螺杆壓縮機不同),脈動噪聲和湍流可能會在下遊傳播。如果沒有適當的管理(通過出口管道幾何形狀)或占(下遊構件的結構加固),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遊。

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