Воспользовавшись расчетной методикой, вы определили основные характеристики компрессора. Прежде чем отправиться в магазин, вам наверняка захочется узнать: какие они бывают, что, как говорится, представлено на рынке, каковы достоинства и недостатки тех или иных типов и моделей, сколько денег прихватить с собой, чтобы тут же стать обладателем долгожданной покупки. 

Если вы не ошиблись в расчетах, то, скорее всего, получили следующие результаты. Минимальные потребности в сжатом воздухе (подкачка шин, питание обдувочного пистолета) способен удовлетворить компрессор производительностью 150-200 л/мин. Для обслуживания потребностей участка шиномонтажа можно использовать компрессор производительностью 300-400 л/мин с ресивером объемом 50-100 л. Для малярного участка с одним окрасочным пистолетом необходим компрессор, развивающий давление от 6 бар и выше при производительности около 600 л/мин. Компрессор аналогичной производительности подойдет и небольшим автосервисам, имеющим три-четыре рабочих поста, на которых используется пневмоинструмент. 

Рассчитывая характеристики источника сжатого воздуха для крупных сервисных центров, оборудованных разветвленной пневмосистемой с десятками потребителей, можно получить большие значения требуемой объемной подачи - 1000 и даже 1500 л/мин. Эти характерные примеры позволяют определить диапазон производительности гаражного компрессора 150-1500 л/мин. Много это или мало? 

Сирота в своем отечестве

Надо сказать, что, согласно отечественной классификации, компрессоры с такими характеристиками относятся к устройствам малой производительности. Индустриальные монстры, обслуживающие потребности химиков или нефтяников, имеют в десятки раз большую производительность и способны развивать гораздо большее давление. 

На разработке и производстве таких мощных компрессорных станций прежде всего было сфокусировано внимание наших разработчиков, в то время как компрессоры гаражной группы изготавливались лишь несколькими отраслевыми предприятиями системы "Автоспецоборудование" оставаясь сиротами отечественной индустрии: не тот масштаб! Смутные времена "перестройки" пережил, пожалуй, всего один российский производитель гаражных компрессоров - Бежецкий завод. 

Внезапно грянувшие рыночные отношения и последовавший автосервисный бум обнажили дисбаланс спроса и предложения в этой области техники. Вакуум немедленно заполнился импортной продукцией, которая на сегодняшний день составляет около 90% объема продаж. Таким образом, в магазине, в девяти случаях из десяти, вам предложат компрессор зарубежного производства, скорее всего итальянский. Некоторые торговцы гаражного оборудования предлагают продукцию из Германии (Blitz), Франции (Belair), Швеции (Atlas Copco), но их доля на рынке мала. 

Среди итальянских поставщиков наиболее известны фирмы Abac(Balma), Fiac, Fini, производящие до 95% поршневых компрессоров в Европе. Не беремся судить, в силу чего такая ситуация сложилась "там", отметим лишь, чем привлекательны итальянские компрессоры "здесь". 

Разнообразная гамма продукции, буквально на любой вкус, общепризнанное качество и, что особенно приятно, умеренная цена. Как удается итальянцам совместить эти, казалось бы, несовместные характеристики своей продукции? Причина - высокоэффективное современное производство. Так, на фирме Fiac, выпускающей до 1000 компрессоров в день, работают всего 115 человек (возьмем на себя смелость утверждать, что на упомянутом Бежецком заводе - все наоборот)! Кстати, доля брака в объеме выпускаемой продукции составляет менее 1%, так что вероятность купить компрессор с заводским дефектом стремится к нулю. 

"Переплюнуть" итальянцев, создав продукцию, обладающую столь же привлекательным соотношением качества и цены, сложно, выгоднее объединить усилия, использовав преимущества каждой из сторон. По пути организации совместного производства пошло белорусское предприятие "Ремеза", где оригинальную компрессорную головку фирмы Fiac с импортным прессостатом комплектуют "местными" ресивером, электродвигателем, защитными ограждениями и прочим "железом".

В результате компрессоры белорусской сборки стали дешевле чистокровных итальянцев на 20-25% при практически идентичном качестве, что делает их еще более привлекательными для потребителей. Помимо экономии денег, применение отечественного электродвигателя означает его большую ремонтопригодность, что вкупе со стандартным посадочным диаметром вала будет нелишним "в случае чего".

Белорусский опыт не единичен, - Бежецкий завод также комплектует некоторые модели компрессоров головками фирмы Fini, но стоят они дороже белорусских "фиаков". 

Итак, если с производителями поршневых компрессоров более-менее понятно, попробуем разобраться с особенностями их продукции. Предварим "разборку" небольшим пояснением. 

Как говорилось в предыдущей статье, в зависимости от характеристик и особенностей конструкции, влияющих на допустимую интенсивность использования, все производители поршневых компрессоров подразделяют свою продукцию по назначению на несколько групп или серий. Каждая фирма руководствуется при этом своими критериями, зачастую несовпадающими и, на наш взгляд, не всегда объективными, так как они могут быть продиктованы особенностями политики продаж. Поэтому в качестве отличительных признаков компрессоров разного назначения мы использовали те, которыми пользуются квалифицированные специалисты ряда торгующих фирм, знающие толк в этой технике. 

Компрессоры серии "хобби" 

Не все производители выделяют бытовые (хобби) компрессоры в отдельную группу, причисляя их к полупрофессиональным изделиям. На наш взгляд, это не совсем правильно, поскольку данный тип компрессоров имеет, по крайней мере, одно принципиальное отличие от всех прочих - отсутствие системы смазки, о чем, как правило, свидетельствует надпись на корпусе: "oilless". Хорошо это или плохо?

Для потребителя - хорошо. Обслуживание такой техники максимально упрощено и сводится к замене время от времени воздушного фильтра на входе в компрессор (отсюда возникло еще одно название - необслуживаемые компрессоры). Отсутствие масляного картера позволяет компрессору нормально работать в любом положении - хоть на боку, хоть "вверх ногами". Еще один плюс - отсутствие частиц масла в подготовленном воздухе. 

Для компрессора - плохо. Понятно, что ни применение необслуживаемых подшипников, ни полимерных антифрикционных материалов в парах трения не может полноценно заменить традиционную масляную пленку. Вследствие этого ресурс безмасляных компрессоров ниже, чем аналогичных смазываемых. 

Сразу оговоримся, речь идет именно о бытовых безмасляных компрессорах. Существует совсем иной класс несмазываемых профессиональных компрессоров, предназначенных для применения в технологических процессах, требующих особо чистого сжатого воздуха (в медицине, полупроводниковой технике и т.п.). В них используются иные конструктивные решения, технологии и материалы, соответственно, обеспечиваются и более высокие значения ресурса и надежности. Стоимость таких устройств, при равной производительности, на порядок выше и вряд ли по карману Кулибиным и автосервисникам. 

В бытовых компрессорах отсутствие масла - не самоцель, а средство упрощения и удешевления изделия. Те же цели преследуются и использованием схемы прямого привода. В ней вал кривошипа, приводящего в движение поршень компрессора, составляет единое целое с валом электродвигателя. Достоинство такой схемы - простота и компактность. Недостатки - снижение надежности вследствие жесткой связи между приводом и компрессором (неисправность, заклинивание одного механизма приводит к выходу из строя всей "спарки") и затрудненного теплоотвода (оба тепловыделяющих агрегата, компрессорная головка и электродвигатель находятся в непосредственной близости друг от друга и обдуваются одним вентилятором). 

Означает ли это, что бытовые компрессоры - плохие? Вовсе нет, если режим их эксплуатации соответствует допустимому (кратковременный, с коэффициентом внутрисменного использования Кви = 0,15), они прекрасно отработают положенный ресурс, который, по мнению специалистов, составляет около 1000 часов.

Отечественной продукции такого класса не существует, итальянские фирмы предлагают "хобби" с производительностью по входу от 100 до 250 л/мин, вовсе без ресивера или с ресивером объемом от 6 до 50 литров. Их можно приобрести по цене от 150 до 250 долл. В условиях гаража они могут использоваться для подкачки колес, питания обдувочного пистолета, аэрографа. На большее они вряд ли способны. Не обольщайтесь высокими значениями теоретической производительности, указываемыми в паспорте. "Бытовики" имеют невысокий коэффициент производительности (Кпр), зачастую не превышающий 0,5. Это означает, что их реальная выходная производительность примерно в два раза ниже паспортной. 

Компрессоры полупрофессиональной группы 

Отсутствие смазки отрицательно сказывается на ресурсе компрессора. Поэтому, если вы предъявляете повышенные требования к этой его характеристике, предпочтение следует отдать моделям, имеющим систему смазки. 

Во всех типах поршневых компрессоров она организуется одинаковым образом. Масло, находящееся в картере, подается к трущимся частям разбрызгиванием. "Разбрызгивателем" является специальный иглообразный прилив на нижней головке шатуна, который при вращении вала компрессора периодически погружается в масляную ванну и распыляет частицы масла на стенки цилиндра, предотвращая сухое трение. 

Этот признак дает основание выделить одноцилиндровые компрессоры с прямым приводом (коаксиальные) от безмасляных "хобби". Прочие конструктивные особенности и характеристики "полупрофессионалов" практически идентичны таковым у бытовых компрессоров. 

Почему мы берем на себя смелость называть такие компрессоры наполовину профессиональными? Тому есть несколько, на наш взгляд, разумных доводов. Во-первых, выходная производительность одноцилиндровых версий коаксиальных компрессоров недостаточна для снабжения большинства типов профессионального пневмоинструмента. Во-вторых, в силу высокой теплонапряженности, они не рассчитаны на эксплуатацию в продолжительном режиме (Кви = 0,15-0,2). В-третьих, для обеспечения достаточной производительности при сохранении компактности компрессорной головки в таких устройствах используют однофазные высокооборотные двигатели с частотой вращения 2850 об/мин. В схемах с прямым приводом это означает, что и поршень, и кривошипно-шатунный механизм движутся с той же частотой. Это, в свою очередь, обусловливает высокие динамические нагрузки в парах трения, не способствующие повышению надежности конструкции в целом. Тем не менее, при правильной эксплуатации ресурс такой техники может достигать 3000 часов. 

Указанные недостатки не мешают с успехом использовать наиболее высокопроизводительные версии коаксиальных одноцилиндровых компрессоров на участках шиномонтажа, тем более что их стоимость относительно невысока. 

В магазинах можно приобрести полупрофессиональную технику производительностью от 100 до 300 л/мин, оснащенную ресиверами объемом от единиц до 100 л по цене от 150 до 300 долл. 

Профессионалам - профессиональную технику 

Есть ли смысл производить технику, обладающую недостатками? Или итальянские конструкторы "не в курсе"? Отнюдь, цель, которую они преследуют, максимально упрощая конструкцию, - снижение ее стоимости, обеспечивающее доступность массовому потребителю. А ему, массовому потребителю, в большинстве случаев и не нужна абсолютная надежность и работоспособность, за которые нужно платить большие деньги. Разумная достаточность - не самый плохой принцип! 

Ну а если вы не "массовый"? Программа основных производителей компрессорной техники содержит много типов устройств для профессионального использования. Из компрессоров с прямым приводом на звание "профессиональных" претендуют двухцилиндровые модели. 

Напомним, что теоретическая производительность компрессора равна произведению объема камеры сжатия на количество циклов сжатия в единицу времени. Это определяет основные пути увеличения производительности, важной характеристики для профессионального компрессора. Увеличение объема камеры, достигающееся увеличением диаметра цилиндра, поршня или его хода, приводящее к возрастанию массы движущихся деталей, с определенного момента становится невыгодным. В этом случае используют двухцилиндровую схему, позволяющую при неизменной частоте вращения электродвигателя удвоить количество циклов сжатия или же снизить частоту вращения, выиграв в ресурсе механизма привода. 

В коаксиальных компрессорах чаще можно встретить V-образную схему расположения цилиндров, наиболее удачную с точки зрения компенсации инерционных сил, возникающих при движении поршней. 

Производительность V-образных коаксиальных компрессоров достигает 400-550 л/мин. На наш взгляд, предпочтение меж ними следует отдавать моделям, у которых повышенная производительность сочетается с невысокой (1450 об/мин) частотой вращения электродвигателя. Они более надежны, что подтверждается и более высоким сроком гарантии производителя, обычно увеличивающимся на 30%. Естественно, за улучшенные потребительские свойства придется заплатить больше денег - от 400 до 600 долл. 

И все же с большим основанием к профессиональной группе можно отнести компрессоры, имеющие иную конструктивную схему. Это компрессоры с клиноременной передачей. Преимущества такой схемы очевидны. Отсутствие жесткой связи между электроприводом и компрессорной головкой в случае неисправности одного из агрегатов сводит к минимуму возможные последствия. Такая схема позволяет повысить эффективность охлаждения головки, так как нагревающийся при работе электродвигатель, охлаждаемый вентилятором, расположен отдельно. Обдув головки осуществляется шкивом приводного вала, спицы которого выполнены в форме лопастей. 

Как говорилось ранее, тепловой режим головки имеет определяющее значение на режим работы компрессора. Поэтому клиноременные компрессоры работают в более продолжительном режиме. Если вспомнить методику расчета, это оборачивается меньшим требуемым запасом производительности (b = 1,4-1,6). Да и ресурс таких компрессоров - 5000 часов и более. 

Наличие ременной передачи, помимо этого, позволяет конструкторам гибко подбирать оптимальную частоту вращения вала компрессора для обеспечения требуемых характеристик той или иной модели. 

Модельный ряд клиноременных компрессоров начинается с двухпоршневых устройств производительностью 250 л/мин. Поскольку их стоимость всего на несколько процентов выше цены V-образных коаксиальных, на наш взгляд, предпочтение при покупке следует отдавать им. 

Клиноременные компрессоры производительностью вплоть до 500 л/мин - одноступенчатые. Это означает, что в каждом из двух цилиндров воздух сжимается от давления всасывания до давления нагнетания. Обеспечивать большую производительность при такой схеме работы неэффективно. Энергетически более выгодным оказывается процесс двухступенчатого сжатия с промежуточным охлаждением воздуха. 

На этом принципе устроены головки компрессоров производительностью более 500 л/мин. В них воздух вначале сжимается в цилиндре первой ступени до некоторого промежуточного давления, затем с выхода первой ступени подается на вход второй по патрубку, снабженному оребренным радиатором. Во второй ступени происходит повышение давления до максимального. 

Поскольку во вторую ступень воздух подается предварительно сжатым в камере первой ступени, та же его масса занимает меньший объем. Это позволяет камеру сжатия второй ступени сделать пропорционально меньшего размера (с меньшим диаметром цилиндра и поршня). При прочих равных условиях двухступенчатый процесс сжатия означает большую эффективность и надежность компрессора, что позволяет отнести его к промышленной группе, ориентированной на работу в тяжелых условиях (heavy duty). 

Усложнение конструкции головки, повышение ее металлоемкости, а также использование ресиверов большего объема однозначно отражается на стоимости компрессора. Двухпоршневые одноступенчатые стоят до 600-700 долл., в то время как двухступенчатые обычного исполнения с головками, обеспечивающими производительность по входу от 500 до 1000 л/мин, - от 700 до полутора тысяч долларов. 

Более высокие требования по производительности (вплоть до 2000 л/мин) могут быть удовлетворены применением двухголовочных компрессоров (тандемов). Обе головки, работая на общий ресивер, имеют автономные приводы и независимые прессостаты. Прессостат одной из головок отрегулирован на 0,5 бар меньшее давление срабатывания, чем у другой. При этом одна из головок работает как основная, другая подключается в случае пикового воздухоразбора, когда первая не обеспечивает требуемой производительности. Время от времени регулировки прессостатов изменяют на обратные с целью выравнивания наработки обоих головок.

Тандем хорош и тем, что вдвое снижается риск остаться вообще без сжатого воздуха. В случае выхода из строя одной из компрессорных головок, вторая временно обеспечит производственные потребности. 

Говоря об особенностях компрессоров для профессионалов, мы обратили внимание на их "внешние" отличия. Нужно иметь в виду, что профессиональная компрессорная техника имеет более глубокие внутренние отличия. Иные запасы прочности при проектировании, иные материалы головки, цилиндров, поршней, клапанов, иные технологии и допуски. "Профессионализм" обеспечивается не только схемно, но и конструктивно, и технологически. 

Для особых случаев 

Для потребителей, которых не устраивает компрессор в стандартном исполнении, зарубежные производители предлагают и кое-что особенное. 

Работникам автомастерских, как правило, имеющих ограниченные производственные площади, будут интересны модели с вертикальным ресивером. Стоят они практически столько же, как и их "лежачие" аналоги, а при монтаже позволяют сэкономить немало свободного места. Работающий компрессор является источником шума. Его интенсивность возрастает с ростом производительности и максимального давления. Если условия не позволяют разместить компрессор в отдельном помещении, он может стать серьезным раздражителем, ухудшающим условия труда. Чтобы этого избежать, выпускаются компрессоры в шумозащищенном исполнении. Их конструкцией предусмотрен звукоизолирующий кожух, закрывающий все источники звуковых колебаний - как компрессорную головку, так и электродвигатель, что позволяет снизить уровень шума на 10-15дБ. 

Поскольку кожух затрудняет охлаждение компрессора, применяются специальные меры для улучшения обдува, органы контроля и управления компрессором выводятся наружу. Все это усложняет конструкцию настолько, что цена существенно возрастает. Видимо, поэтому у нас они пока не пользуются спросом. 

Тем, кому сжатый воздух требуется в "полевых" условиях, предлагаются компрессоры с приводом от двигателя внутреннего сгорания. 

Некоторые фирмы производят компрессоры, рассчитанные на повышенное (до 14 бар) давление. Трудно представить, могут ли они быть полезными автосервисникам, и все же... 

В заключение отметим, что импортная компрессорная техника удобна в эксплуатации и обслуживании, иными словами, дружественна по отношению к потребителю. И все же каждый десятый покупатель предпочитает ей отечественную продукцию. В следующей публикации читайте о том, насколько и в каких случаях оправдан такой выбор, как обеспечить безотказную эксплуатацию поршневого компрессора и существует ли альтернатива поршневым источникам сжатого воздуха для автомастерских.

источник: журнал "АБС Автомобиль и Сервис"