Um compressor mecânico é um dispositivo mecânico destinado a aumentar a pressão de um gás e, portanto, sua energia .
Existem também compressores sem nenhum componente mecânico, são os termocompressores , mais comumente chamados de ejetores .
Para realizar a mesma função em um líquido quase incompressível, uma bomba é usada .
Os compressores mecânicos são usados em automóveis , aviões , mas também em barcos a motor, na indústria de produção de ar comprimido , em sistemas de refrigeração e em inúmeros outros campos.
Um simples ventilador pode ser considerado um compressor mecânico.
Os compressores centrífugos atuam principalmente pela aceleração centrífuga de um fluxo de fluido, também é encontrado em turbinas a gás , motores a jato , turbocompressores .
O compressor axial é um compressor cujo fluxo de ar segue o eixo de rotação. O compressor axial gera um fluxo contínuo de ar comprimido e fornece alta eficiência para uma dada densidade e uma determinada seção do compressor. É necessário ter vários estágios de palhetas para obter altas pressões e taxas de compressão equivalentes às de um compressor centrífugo .
O compressor de palhetas é denominado compressor rotativo.
Consiste em um estator cilíndrico no qual um rotor excêntrico gira. Este último é dotado de ranhuras radiais nas quais palhetas corrediças são constantemente pressionadas contra a parede do estator por força centrífuga .
A capacidade entre dois paletes é variável. Na frente do tubo de sucção, o volume aumenta: há, portanto, sucção de gás. Este gás é então preso entre dois paletes e transportado para o tubo de entrega. Nesta zona, o volume diminui e o gás comprimido escapa no tubo de descarga.
Existem dois projetos de compressor:
O compressor de parafuso possui dois parafusos de rotação contrária sincronizados que permitem a compressão do gás. Quanto ao compressor de pistão, aqui jogamos na diminuição do volume para aumentar a pressão.
A sucção do gás é feita de um lado nos eixos dos parafusos (acima na foto), do lado onde a reentrância dos parafusos é mais profunda, do outro lado, após mais um percurso de aproximação entre os parafusos, o gás comprimido é liberado.
O atrito entre os parafusos é baixo em comparação com os pistões, nos cilindros, que utilizam segmentos para garantir a vedação.
O óleo usado nesses compressores costuma ser resfriado. Porque, ao contrário dos compressores alternativos, o óleo é usado principalmente para vedação , mas também para lubrificação e resfriamento. Se o óleo estiver muito quente, não é mais viscoso o suficiente para garantir a vedação e a lubrificação.
Existem também compressores de parafuso cujas câmaras de compressão não são lubrificadas. Os parafusos sincronizados não entram em contato uns com os outros. O gás comprimido produzido fica então completamente livre de óleo.
O compressor scroll, também conhecido como compressor G ou scroll, emprega dois scrolls interpostos como pás para bombear e comprimir fluidos. Freqüentemente, uma das voltas é fixa, enquanto a outra se move excentricamente sem girar, de modo a bombear, prender e então comprimir bolsas de fluido entre as voltas, conforme desenhado ao lado.
Este tipo de compressor é comumente usado na maioria dos refrigeradores modernos.
A história do compressor G ou em espiral começa com o XX th século, inventado em princípio em 1905 pelo francês Leon oco , e patenteado nos Estados Unidos em 03 de outubro do mesmo ano. Na época, era tecnicamente impossível construí-lo devido à precisão de usinagem necessária para que fosse eficiente.
Foi em meados da década de 1980 que a Volkswagen decidiu dar uma chance ao compressor G nos modelos Polo G40 fase 2 , e no Polo G40 fase 3 , Corrado G60 e Golf II G60 e modelos Rallye e Passat G60 .
O qualificador 40 ou 60, informa sobre a largura da espiral. Na realidade, o G60 deveria ser chamado de G59.5, já que a espiral tem apenas 59,5 mm de largura (em vez de 60).
O compressor consiste em duas espirais fixas e duas espirais móveis. É acionado pela polia de um virabrequim .
No restante do texto, focalizamos um único casal, sendo as mesmas explicações corretas para o outro casal, mutatis mutandis .
Após o filtro de ar, o ar entra no compressor sendo "sugado" entre as duas espirais (uma fixa e outra móvel). Graças a um eixo excêntrico, a espiral em movimento se aproxima e se afasta da espiral fixa, o ar preso é comprimido neste espaço e é expelido em direção ao centro do compressor (saída), depois em direção ao duto de admissão do motor. Como esta etapa é repetida quatro vezes (quatro pares de espirais), com deslocamento de 180 ° , não há queda de pressão entre a chegada das bolsas de ar comprimido na entrada.
Em geral, uma pressão em torno de 0,7 bar é observada para o G60 com uma potência de 160 cv para 1,8 L de deslocamento.
Este tipo de compressor também é usado na indústria para comprimir o ar a 8 ou até 10 bar . A câmara de compressão não é lubrificada, o que possibilita o fornecimento de ar totalmente isento de óleo.
Esses compressores são amplamente usados em ar condicionado e refrigeração porque são mais leves, menores e têm menos peças móveis do que os compressores alternativos e também são mais confiáveis. No entanto, eles são mais caros, então resfriadores Peltier ou compressores rotativos e alternativos podem ser usados em aplicações onde a questão do custo é o mais importante ou um dos fatores mais importantes a se levar em consideração ao projetar. sistema.
O compressor de engrenagem ou lóbulo, frequentemente referido como compressor Roots, é um sistema mecânico composto por dois lóbulos que retêm o ar enquanto giram. O volume capturado e a proporção de sua velocidade de rotação com a do motor que ele aciona determinam a taxa de compressão.
Em um compressor de pistão , cada pistão tem um movimento alternativo em um cilindro. Ao ir, o pistão suga o fluido a uma certa pressão e o comprime no retorno. Para isso, cada pistão é fornecido com uma entrada e uma saída com uma válvula de retenção . A válvula de admissão só pode passar gás para a câmara do pistão. Por outro lado, a válvula de escape só pode permitir que o gás passe para o circuito externo. Além disso, a válvula de escape oferece uma certa resistência, de modo a abrir somente quando a pressão dentro da câmara do cilindro atinge um valor suficiente.
Aqui está a operação passo a passo:
Um compressor de pistão é frequentemente equipado com vários pistões, as fases de admissão e exaustão dos quais são compensadas para ter uma saída mais constante de fluido no reservatório. Na verdade, para cada pistão, a saída do gás comprimido ocupa apenas uma pequena parte do ciclo.
Os compressores de refrigeração domésticos são geralmente do tipo de pistão hermético.
O termo compressor ou compressor hidráulico também é amplamente usado para designar uma unidade hidráulica ou uma usina hidráulica . Pode ser com pistões, pás, engrenagens, parafusos, etc. A tecnologia é a mesma dos compressores convencionais, mas deve suportar pressões entre 20 e 700 bar , dependendo da aplicação.
O termo também pode denotar, como uma tradução literal do compressor de ar hidráulico inglês , uma buzina hidráulica . Este dispositivo é um refrigerador do tipo compressor , que usa uma cachoeira alta para gerar ar pressurizado. Esta tecnologia, que desapareceu no final do XX ° século, no entanto, permanece atual com seu rendimento atraente e a ausência de qualquer mecanismo.
A umidade normalmente presente no ar à pressão atmosférica encontra-se, após a compressão, em um volume restrito e o volume de água no ar pode tornar-se grande com risco de saturação de água do ar comprimido. Para evitar esse problema, ele costuma ser associado a um secador de ar .