Construcción y función de los refuerzos de gas

Bombas de refuerzo de gasolina generalmente son compresores de pistón o de émbolo. Un reforzador de una sola etapa y de acción simple es la configuración más simple y consta de un cilindro diseñado para soportar la presión de funcionamiento y un pistón accionado hacia adelante y hacia atrás dentro del cilindro. La culata está equipada con válvulas de suministro y descarga puertos a los que se conectan las mangueras o tuberías de suministro y descarga, con una válvula de retención en cada puerto que restringe el flujo en una dirección desde el suministro hasta la descarga. válvula de admisión y en el espacio entre la culata y el pistón. Si la presión en la manguera de salida es baja, saldrá e irá a donde esté conectada la manguera de salida. Este flujo se detendrá cuando la presión se iguale, teniendo en cuenta la presión de apertura de la válvula.Una vez que el flujo se detiene, el sobrealimentador se activa y, a medida que el pistón retrocede a lo largo del cilindro, el volumen entre la cabeza del cilindro y la cabeza del pistón aumenta, la presión en el cilindro cae y el gas fluye desde el puerto de admisión. Durante el retorno ciclo, el pistón se mueve hacia la culata, reduciendo el volumen del espacio y comprimiendo el gas hasta que la presión es suficiente para superar la presión en la línea de salida y la presión de apertura de la válvula de salida. En este punto, el gas saldrá del cilindro a través de la válvula de salida y el puerto.Siempre quedará algo de gas comprimido en el cilindro y en el espacio de la cabeza en la parte superior de la carrera. El gas en esta 'zona muerta' se expande en la siguiente carrera de admisión, y solo después de que cae por debajo de la presión de suministro, se suministra más aire. fluya hacia el cilindro. La relación entre el volumen del espacio del cilindro y el espacio muerto cuando el pistón está completamente extraído es la 'relación de compresión' del sobrealimentador, también denominada en este documento 'relación de impulso'. La eficiencia del sobrealimentador está relacionada con la relación de compresión. Cuando la relación de presión del suministro de aire es menor que la relación de refuerzo, se entrega el gas.Cuando la relación de presión de admisión aumenta, el volumen de entrega disminuye.Cuando no hay presión diferencial, la tasa de entrega comienza muy cerca del desplazamiento y luego disminuye constantemente hasta que la relación de presión alcanza la relación de refuerzo máxima cuando no hay una entrega efectiva.

La compresión de un gas provoca un aumento de la temperatura. El gas comprimido elimina principalmente el calor, pero los componentes del impulsor también se calientan por contacto con el gas caliente. Algunos impulsores se enfrían mediante camisas de agua o aletas externas para aumentar el enfriamiento por convección del aire circundante, pero los modelos más pequeños pueden no tener instalaciones de enfriamiento especiales. Una unidad de enfriamiento aumentaría la eficiencia, pero sería más costosa de fabricar.Los propulsores utilizados con oxígeno deben estar fabricados con materiales compatibles con oxígeno y usar lubricantes compatibles con oxígeno para evitar incendios.

Configuraciones

• Etapa única, efecto simple: hay un cilindro de refuerzo que presuriza el gas en una dirección del movimiento del pistón y vuelve a llenar el cilindro en la carrera de retorno.

• Doble efecto de una sola etapa: Hay dos cilindros presurizados, que funcionan alternativamente, uno presuriza y el otro infla.Cada cilindro se presuriza directamente desde la fuente de gas y el gas suministrado por cada cilindro se mezcla en la salida. Los cilindros funcionan en paralelo y tienen el mismo diámetro interior.

• Doble etapa, doble acción: hay dos cilindros que funcionan alternativamente, uno presuriza el gas y el otro lo complementa, pero la segunda etapa tiene una abertura más pequeña, se llena con el gas presurizado por la primera etapa y transporta el gas presurizado más lejos. Las etapas funcionan en serie y el gas pasa a través de ellas a su vez.

Fuentes de energía

Los propulsores de gas pueden ser impulsados ​​por motores eléctricos, hidráulicos, de aire a baja o alta presión, o manualmente por un sistema de palanca.

Aire comprimido

Los accionados por aire comprimido suelen ser sistemas de accionamiento lineal en los que un cilindro acciona directamente un pistón de compresión, normalmente en una carcasa común separada por uno o más sellos. Un accionamiento neumático de alta presión puede utilizar la misma presión que la presión de salida para accionar el pistón. , mientras que una transmisión de baja presión utilizará un pistón de mayor diámetro para aumentar la fuerza aplicada.

Aire a baja presión

Un arreglo común para los impulsores neumáticos de baja presión es que el pistón impulsor está directamente conectado al pistón impulsor en la misma línea central. El área de la sección transversal del cilindro de baja presión es mucho mayor que la del cilindro de alta presión, que es proporcional a la relación de presión entre el gas impulsor y el gas presurizado. Este tipo de sobrealimentador de efecto simple tiene un cilindro de refuerzo en un extremo del cilindro de potencia, y los sobrealimentadores de doble efecto tienen un cilindro de refuerzo en cada extremo del cilindro de potencia ,con un pistón de accionamiento y un pistón de refuerzo en el centro del vástago del pistón en cada extremo.Los refuerzos de oxígeno requieren algunas características de diseño que pueden no ser necesarias en los refuerzos de gas menos reactivos.Es necesario asegurarse de que el aire de impulsión (que puede no estar lo suficientemente limpio para entrar en contacto seguro con el oxígeno a alta presión) no se filtre a través de los sellos hacia el cilindro presurizado, o que el oxígeno a alta presión no se filtre hacia el cilindro de impulsión. puede lograrse proporcionando un espacio abierto a la atmósfera entre los cilindros de baja y alta presión, y estando sellado el vástago del pistón en cada lado que pasa a través del espacio.Cualquier fuga de gas de cualquiera de los cilindros a través del sello de la varilla se escapa inofensivamente al aire circundante.Un caso especial de un sobrealimentador alimentado por gas es aquel en el que el sobrealimentador utiliza el mismo suministro de gas que alimenta al sobrealimentador que el gas que se va a impulsar. Esta disposición desperdicia gas y se utiliza mejor para proporcionar una pequeña cantidad de aire a alta presión cuando ya hay disponible una gran cantidad de aire a baja presión. Este sistema a veces se denomina refuerzo 'bootstrap'.