Виды воздушных компрессоров и их назначение

Вернуться ко всем статьям

Сегодня с помощью пневмоинструментов производят подкачку, продувку, распыление, забивание и другие работы. В сравнении с электрическими аналогами пневмоотбойники, пневмодрели, пневмопистолеты, краскопульты и т. д. имеют определенные преимущества. Но для пользования ими необходим источник сжатого воздуха ― компрессор.

воздушный компрессор

Эти устройства, подающие воздух под высоким давлением, существуют в разных модификациях. Об их характеристиках и о том, чем они отличаются, поговорим в этой статье.

Виды компрессоров

Оставим пока в стороне винтовые компрессоры, применяемые только на крупном промышленном производстве. Данный обзор будет о поршневых моделях. Ведь именно они обеспечивают работу пневмоинструментов в гаражах, частных мастерских, салонах автосервиса и т. п.

Поршневой компрессор может быть масляный и безмасляный.

В масляных моделях работающие поршни смазываются маслом, что уменьшает трение и повышает эффективность процесса. Масло заливается в специальный картер. Контролировать его уровень и состояние помогает световой индикатор. 

Производительность таких моделей значительно выше, чем у безмасляных. Они более устойчивы к нагрузкам, меньше нагреваются.

Компрессор PATRIOT Euro 24-240

PATRIOT Euro 24-240

  • Мощность, кВт 1.5
  • Давление воздуха, бар 8
  • Максимальное число оборотов, об/мин 2850
Подробнее
Компрессор Greenworks GAC24L

Greenworks GAC24L

  • Мощность, кВт 1.5
  • Давление воздуха, бар 8
  • Максимальное число оборотов, об/мин 2800
Подробнее

Однако следует учесть, что при работе смазанных поршней создается летучая взвесь из мельчайших частиц масла. Вместе с потоком сжатого воздуха она попадает в ресивер. Инструментам такого типа, как дрель, отбойник, шуруповерт и т. п., масляная взвесь даже полезна: их вращающиеся детали смазываются прямо в процессе работы. Но в технологиях, требующих идеально чистого потока, присутствие масляных частиц недопустимо. Это касается, например, плазмореза, аэрографа, продувочного пистолета и т. п. В этих случаях необходимо использовать специальные фильтры-маслоуловители, они помогут избавиться от существенного количества примесей.

безмасляный компрессор

В безмасляных моделях коэффициент трения значительно выше. Механизм сильнее нагревается и требует обязательного перерыва в работе. Поэтому при сопоставимой мощности безмасляный компрессор имеет меньшую производительность, чем масляный.

При этом имеются очевидные плюсы: компрессоры без масла производят абсолютно чистый сжатый воздух и годятся для работы с любым пневмоинструментом. Они дешевле масляных аналогов, неприхотливы в обслуживании и экономичны.

С целью уменьшить трение и повысить срок эксплуатации безмасляных механизмов производители используют разные способы защиты: анодированное покрытие, тефлоновые кольца и т. п.

Компрессор электрический Greenworks GAC24V

Greenworks GAC24V

  • Мощность, кВт 1.5
  • Давление воздуха, бар 8
  • Максимальное число оборотов, об/мин 2600
Подробнее
Компрессор Greenworks GAC24L

Greenworks GAC24L

  • Мощность, кВт 0.75
  • Давление воздуха, бар 8
  • Максимальное число оборотов, об/мин 1400
Подробнее

Тип привода

Тут тоже два варианта: коаксиальный (прямой) и ременной. Впрочем, безмасляные модели имеют только коаксиальный тип привода, так что выбор упрощается. Масляные модели могут иметь любой вид передачи.

В компрессорах с коаксиальным приводом один вал обслуживает и электродвигатель, и поршневой блок. Соответственно, движение поршней совпадает с вращением двигателя. Этим объясняется жесткий старт, при котором мотор сразу начинает работать на высоких оборотах, и высокий уровень шума. Кроме того, есть высокий риск перегрева. Поэтому работа не должна быть слишком интенсивной и требует перерывов.

Тем не менее это простая и надежная конструкция. Прямой привод обеспечивает эффективную передачу крутящего момента. Воздух выходит ровным потоком без колебаний мощности.

Модели с прямой передачей имеют небольшой вес и размеры, удобны в хранении и транспортировке. При этом требуют минимального обслуживания. Поэтому чаще всего их используют в небольших мастерских, гаражах и на дачах.

ременные компрессоры

В ременных компрессорах момент силы от двигателя на поршневой блок передается через систему шкивов и ремней. Благодаря этому скорость движения поршней уменьшается почти в два раза. Соответственно, уменьшается нагрев и износ деталей. Воздухонагнетатель может работать долго без технических перерывов, силовой блок быстро охлаждается после длительной работы. Среди плюсов отмечают также плавность старта и низкий уровень шума.

Ременные модели имеют значительные габариты и вес, нуждаются в дополнительном обслуживании. Зато они могут длительно работать одновременно с разными инструментами и выдерживают большие нагрузки. 

Ступени сжатия

Наиболее распространенные модели имеют один цилиндр и одну ступень сжатия воздуха. Для такого механизма достаточно двигателя небольшой мощности. Он прост в применении и обслуживании, а сам агрегат занимает мало места и легко транспортируется.

Конечно, такое устройство выдает воздушный поток не слишком высокого давления. К нему не подключить мощные инструменты. Но он вполне подойдет для большинства бытовых задач.

Двухступенчатые компрессоры имеют два цилиндра, причем второй меньше первого в диаметре. После сжатия  в цилиндре первой ступени воздух охлаждается, расширяя диапазон сжатия. В цилиндре второй ступени охлажденный воздух сжимается снова до максимума. В результате давление воздушного потока увеличивается, а нагрузка на все части механизма распределяется равномерно, увеличивая срок службы компрессора.

Из-за двух цилиндров такие агрегаты крупнее, чем одноступенчатые модели. Но это их единственный недостаток. 

Чем больше число ступеней, тем выше мощность потока сжатого воздуха. Существуют  многоступенчатые установки, в которых цикл сжатия повторяется более двух раз. Такие воздушные насосы необходимы для работы на производстве. Для бытового использования обычно достаточно одно- или двухступенчатого агрегата.

Мощность и производительность

Это взаимосвязанные категории: чем мощнее двигатель аппарата, тем выше его производительность.  Для компрессора производительность означает объем сжатого воздуха в литрах, который он способен выдать в минуту. Значит, при выборе модели нужно ориентироваться на тот расход воздуха, который нужен для подключаемых пневмоинструментов. Например: 

  • гайковерт ― от 400 до 500 л/мин;
  • дрель ― от 110 до 280 л/мин;
  • продувочный пистолет ― от 150 до 400 л/мин;
  • краскопульт ― от 150 до 400 л/мин;
  • шлифмашина ― от 180 до 450 л/мин.

Следует учесть, что в паспорте компрессора обычно указывается объем всасываемого потока. Объем сжатого воздуха будет зависеть от условий эксплуатации и может быть ниже заявленной цифры. Поэтому лучше выбирать показатель производительности на 20% выше требуемой. Если планируется подключать несколько инструментов, нужно суммировать их производительность.

Давление

Этот параметр тоже необходимо подбирать с учетом подключаемого оборудования. Правило такое: давление производимое, должно превышать рабочее давление имеющихся пневмоинструментов.

Например, для обеспечения сжатым воздухом краскопульта (3 бар) и шлифмашинки (6 бар) потребуется компрессор, развивающий давление воздушного потока больше 6 бар. Таким образом, для работы с этими инструментами подойдет модель с показателем рабочего давления 8 бар.

давление компрессора

При этом важно отметить, что рабочее давление компрессора будет примерно на 20% ниже максимального, которое указывается в паспорте аппарата. Проще говоря, чтобы получить на выходе 8 бар, необходима модель с максимальным давлением 10 бар. 

Давление в компрессоре регулируется вручную. Но его можно только понизить. Увеличить давление выше показателя, указанного в паспорте, невозможно. Контролировать давление помогает манометр. Для поддержания заданного значения предусмотрено реле давления (прессостат). 

Для чего нужен ресивер?

Ресивер — это герметичный бак для накопления сжатого воздуха. Это не обязательный элемент пневмоустановки, часто его покупают и устанавливают отдельно. Но практика показывает, что наличие ресивера желательно, а иногда необходимо. И вот почему:

Кроме функции накопления сжатого воздуха, ресивер стабилизирует давление в пневмосистеме и значительно меняет характеристики воздушного потока. Выход воздуха из компрессора происходит импульсно, а накопитель снижает эту пульсацию. Поступая в ресивер, сжатый газ достигает нужного давления и охлаждается. При этом излишки влаги оседают на стенках резервуара в виде конденсата. Так достигается максимальная сухость воздушного потока, который подается на пневмоинструмент.

Ресивер напрямую влияет на продолжительность работы. Он гарантирует стабильную подачу сжатого воздуха при длительной работе пневмоинструмента. Защищает компрессор от перегрузок, давая ему "отдохнуть". 

Но это не значит, что нужно покупать бак как можно вместительнее. Емкость накопителя должна соответствовать мощности устройства. Если он подобран неверно, это приведет к перепадам давления в инструменте. Оптимально объем бака должен составлять примерно 30–50%  от производительности. Лучший вариант покупки, когда ресивер продается в комплекте с компрессором. 

О чем говорит КВИ (коэффициент внутрисменного использования)

Как любая техника, все модели компрессоров делятся на три класса: полупрофессиональные, профессиональные и промышленные. Для каждого класса в зависимости от допустимого режима эксплуатации и технических характеристик  существует свой коэффициент внутрисменного использования (КВИ). Для полупрофессиональных компрессоров он составляет 0,15–0,2; для профессиональных — 0,4–0,5; для промышленных — 0,6–0,7. 

Эти цифры показывают, какую часть времени аппарат может работать без перерывов. Например, если прибор функционирует в целом 10 минут, то 3 из них он должен отдыхать. Таким образом, коэффициент внутрисменного использования говорит о  производительности компрессора. Устройства, способные работать дольше в непрерывном режиме, в целом более надежны, их ресурс выше.

Автомобильные компрессоры

Это отдельный тип устройств, которые предназначены специально для подкачки шин сжатым воздухом. Эти компактные аппараты станут лучшей заменой ножному или ручному насосу. Их легко возить с собой и несложно подключать. Кроме того, портативный автокомпрессор поможет накачать любой надувной предмет: резиновую лодку, матрас, мяч и пр.

автомобильный компрессор

Существует два типа моделей: поршневые и мембранные.

В моделях мембранного типа работает металлическая или полимерная мембрана, выполняющая колебательные движения. Производительность таких компрессоров невелика: они выдают поток давлением не более 4 бар. 

Автомобильный компрессор Hyundai HY 1645

Hyundai HY 1645

  • Максимальная производительность, л/мин 45
  • Длина провода, см 300
  • Длина шланга, см 100
Подробнее
Автомобильный компрессор Hyundai HY 1540

Hyundai HY 1540

  • Максимальная производительность, л/мин 40
  • Длина провода, см 285
  • Длина шланга, см 64
Подробнее

Кроме того, мембрана чувствительна к пониженной температуре воздуха: она теряет свою эластичность, и производительность компрессора еще больше падает.

Мембранные модели можно использовать для накачки колес велосипедов, мотоциклов или самокатов. Некоторые модели подойдут для автомобильных колес радиусом 13–14 дюймов.  

Поршневые автокомпрессоры отличаются большей производительностью. Они способны производить сжатый воздух давлением до 10 бар. Поэтому их обычно используют для накачки колес тяжелой техники. 

Полезной в таком аппарате будет функция защиты от перегрева, к которому склонен поршневой механизм.

В комплектации некоторых моделей автокомпрессоров предусмотрены насадки для работы с надувными лодками, матрасами и пр.

Заключение

Пневмоинструменты заметно облегчают работу мастеров по ремонту автомобилей, строителей, отделочников, оформителей и т. п. Достаточно подобрать для них надежный источник сжатого воздуха. Для этого нужно сразу определиться с характером и интенсивностью работ и основным типом используемых инструментов.