توربوشارژ برقی چیست؟ توربین الکتریکی برای اتومبیل. آیا امکان دارد؟ آیا امکان دارد خودتان این کار را انجام دهید

برای بیشتر کار موثرخودروی شما، سازندگان خودرو اغلب به سیستم های توربوشارژ متوسل می شوند. اما آیا مثبت است؟ نوع جدیدتوربوشارژر روی عملکرد موتور تاثیر می گذارد؟ به مصرف سوختماشین بسیار کوچکتر شده است ، تولید کنندگان اغلب از یک راه حل کلیدی استفاده می کنند - کاهش صدا واحد قدرت. اما بالاتر از همه، برای حفظ عملکرد چنین موتورهایی در سطح مناسب، معمولاً توربوشارژرهایی نصب می شوند که توسط اگزوز کنترل می شوند و دارای تاخیر هستند که بیشتر به "تأخیر توربو" معروف است.

خودروها سال ها متوالی دستخوش این معضل بوده اند که با گلایه و نارضایتی مستمر مالکان همراه بوده است. به نظر می رسید که نوشدارویی پیدا شده است - نصب همزمان دو توربین که تأثیر گودال توربو را به حداقل می رساند. اما افسوس که این به یک تصمیم کلیدی تبدیل نشد.

تاریخچه توربین الکتریکی

توربین الکتریکی، پس از مدت زمان طولانی توسعه، در حال حاضر برای استفاده انبوه آماده است. این شرکت اولین شرکتی بود که اعلام کرد فناوری های قدرت کنترل شده (CPT)از بریتانیا به گفته آنها، توربوشارژر برقی از قبل آماده است تولید انبوه. مدیریت CPT قبلاً قراردادی را با Switched Reluctance Drives Limited برای توسعه یک ماژول OEM بر اساس این پایه فناوری امضا کرده است.

درایوهای Reluctance Switched مراقبت خواهند کرد تولید سریالکمپرسورهای الکتریکی در همین حال، توسعه دهندگان بریتانیایی قبلاً موفق به ایجاد کمپرسورهای الکتریکی واقعی برای موتورها شده اند. احتراق داخلی. توربوشارژر CPT روی هر موتوری نصب می شود: گازوئیل تنفس طبیعی، توربوشارژ یا بنزین.

فناوری های کنترل قدرت تقریباً هشت سال است که در حال توسعه توربین الکتریکی بوده است و کار بر روی آن در آغاز قرن بیست و یکم آغاز شد. سازندگان توربین الکتریکی ادعا می کنند که می تواند از منبع تغذیه 12 ولتی روی برد کار کند و استفاده از آن موتور را از اثر تاخیر توربو نجات می دهد و همچنین سوپرشارژر را حتی در سرعت های پایین فعال می کند. ویژگی این فناوری استفاده از انرژی احیا کننده است. فشار برگشتی که قبلاً از طریق دریچه بای پس دمنده هنگام رها شدن شتاب دهنده آزاد می شد، اکنون به سمت چرخاندن پره های توربین چرخ فلایویل جهت تولید نیرو و شارژ مجدد باتری هدایت می شود.

یک ماشین نمونه اولیه با یک توربین الکتریکی توسعه یافته است شرکت آلمانی لیست AVL. سوپرشارژر برقی به دو لیتری تطبیق داده شده است موتور بنزینیبا مستقیم تزریق سوخت. چنین واحد برقی که بر روی Vokswagen Passat نصب شده است، جو را بسیار ظریف آلوده می کند، به اصطلاح، تنها 159 گرم در هر کیلومتر، که 20 درصد کمتر از یک 2.0 TFSI سنتی مشابه با همان قدرت و کمتر است. ، از یک توربودیزل 170 اسب بخاری با همین حجم.

توسعه دهندگان ادعا می کنند که این فناوری کمک می کند خودروسازانسرمایه گذاری در تاسیس مقررات زیست محیطیکه از سال جاری اجرایی شد. Controlled Power Technologies یک استارت-ژنراتور ایجاد کرده است شروع سرعتبا درایو تسمه ای که برای کارکردن سیستم Start \ Stop استفاده می شود که در توقف های کوتاه موتور را خاموش می کند که قطعا باعث صرفه جویی در هزینه های ترافیک در اطراف شهر خواهد شد.

اما به همراه محققان بریتانیایی، توسعه دهندگان آلمانی ایده ای مقرون به صرفه برای دمیدن هوا با حداقل هزینه ایجاد کرده اند که در سراسر اروپا شناخته شده است. به طور قابل ملاحظه راه موثربرای بهبود تزریق هوا در موتور یک مینی توربین از KAMANN است که در سیستم ورودی نصب شده است.توربوشارژر برقی KAMANN یک توربین مینیاتوری است که به عنوان یک سیستم تزریق هوای الکتریکی نصب شده در محفظه موتور. این نصب یک توربین الکتریکی باعث افزایش گشتاور موتور می شود و به نوبه خود به کاهش مصرف سوخت کمک می کند. باعث بهبود کیفیت می شود گازهای خروجیکاهش سطح دی اکسید کربن و افزایش طول عمر کاتالیزورها که به طور کلی بهبود می بخشد. ویژگی های سرعتماشین.

اصل عملکرد یک توربین الکتریکی

اصل کار یک توربین الکتریکی با یک توربوشارژر کلاسیک فقط به دلیل طراحی محوری که پروانه های کلاسیک را به هم وصل می کند متفاوت است. وقتی توربوشارژر رسید حداکثر سرعت، بیشینه سرعت، کنترلر روشن می شود موتور الکتریکیدر حالت ژنراتور این باعث می شود که موتور از حداکثر سرعت تجاوز نکند. در موارد کاهش بسیار نادر سرعت، کوپلینگ‌ها به پروانه‌ها اجازه می‌دهند که مستقل از یکدیگر بچرخند و به نوبه خود بار روی یاتاقان‌ها را کاهش می‌دهند.

مزایا و معایب یک توربین الکتریکی

هر چه قدرت بیشتر باشد، اگزوز کمتر است

زیاد موتورهای معمولیموتورهای احتراق داخلی به منظور دستیابی به قدرت بیشتر و شتاب بهتر مجهز به توربین هستند. خرج می کنند سوخت کمترو در نتیجه باعث آلودگی جو می شود. گازهای خروجیهمچنین در مقایسه با واحدهای مشابه بدون کمپرسور و سوپرشارژر بسیار کمتر است. البته همه اینها از نظر نظری تأثیر بسیار خوبی ایجاد می کند، اما عمل نتایج متفاوتی را نشان می دهد. گشتاور بالا اغلب فقط در محدوده باریکی از دور موتور یافت می شود. اغلب، برخی از موتورهای توربو دیزل را می توان مشاهده کرد نشانگر بدشتاب گیری، در لحظه تغییر موقعیت پدال گاز، موتور برای شتاب لازم به مدتی برای افزایش قدرت نیاز دارد. این پدیده قبلاً در این مقاله با عنوان چاله توربو نامیده شده است.

صرفه جویی و پاسخ سریع

با تحلیل بازار ماشین های مدرن، KAMANN ادعا می کند که تا سال 2020 نسبت وسایل نقلیه که مجهز به توربین های الکتریکی، خواهد بود 50-60% از تعداد کل خودروهایی که خط مونتاژ را ترک کردند. آنها همچنین دستگاهی ساخته اند که به واکنش سریعتر به تغییرات پدال گاز کمک می کند و در عین حال مقرون به صرفه می ماند. اجرای این الزامات در موتوری با آن بسیار دشوار است سیستم متعارفتوربو شارژ چنین سیستم توربو فقط در محدوده خاصی از سرعت موتور موثر است.

مزیت غیرقابل انکار توربین های الکتریکی، تزریق کارآمد هوا در تمام محدوده سرعت موتور خودرو، حتی در زمان روشن شدن موتور است، زیرا هوای تزریق شده در حال حاضر در منیفولد ورودی. در لحظه تزریق هوا، هنگامی که موتور روشن می شود، توربین الکتریکی فوراً به فشار دادن پدال گاز حتی در سرعت کم پاسخ می دهد. حتی با پمپاژ هوا در لحظه تعویض دنده، به طور مداوم انرژی اضافی برای حرکت و شتاب دریافت خواهید کرد.

سوپرشارژر توربو به عنوان افزودنی به سیستم توربو

عملکرد کارآمد اکثر توربین ها فقط بالای 3000 دور در دقیقه شروع می شود.یعنی گشتاور زیر این رقم دیگر زیاد نمی شود که به ماشین شما پویایی نمی دهد بلکه به قدرت موتور می دهد. بنابراین، توربین های کلاسیک متعلق به گذشته هستند. نصب یک توربین الکتریکی به موتور این امکان را می دهد که بلافاصله پس از فشار دادن پدال گاز در سرعت 1200 دور در دقیقه، هوای تمیز بیشتری را بدون صرف انرژی لازم دریافت کند. در این مرحله، نوم ها در مقایسه با کلاسیک ها 12 درصد جهش می کنند!

افزایش توان برابر است با پس انداز

مزیت اصلی نصب توربین الکتریکی این است که به موتور شتاب مداوم و بسیار سریعتر خودرو می دهد. Kamann Autosport اتومبیل ها را با موتور بنزینیحجم 1.4 با توربین برقی نصب شده و ماشین مشابه اما با حجم 1.6 و بدون توربین. نتیجه به شرح زیر بود: هر دو خودرو تقریباً قدرت و گشتاور یکسانی را در مصرف سوخت یکسان تولید کردند. بنابراین، این دو موتور به یک اندازه قدرتمند هستند، اما اولی 10 درصد سوخت کمتری مصرف می کند! و این یعنی در کنار افزایش قدرت مصرف سوخت به هیچ عنوان افزایش نمی یابد!

توربین برقی از همه کاستی ها محروم است توربین معمولیو از نظر اندازه بسیار کوچکتر است.علاوه بر مزایای آشکار، البته معایبی نیز دارد. ماژول توربین الکتریکی بسته به سازنده، کاملاً پر خوری است که نیاز به نصب تجهیزات اضافی دارد.

چی خوبه توربوشارژ برقی

مفهوم توربوشارژ الکتریکی چیست که به طور فزاینده ای در آن یافت می شود آخرین خبرهاصنعت خودرو؟ بیایید آن را بفهمیم. در تلاش برای کاهش مصرف سوخت خودروها، خودروسازان به طور فزاینده ای موتورها را با تجهیز آنها به فناوری توربوشارژ کوچک می کنند. در واقع، برای اینکه یک موتور جمع و جور قدرتمند بماند، باید با فشار دادن هوا به داخل سیلندرها، به آن کمک کرد.

سخنگوی شرکت فرانسوی Valeo می‌گوید: «کوتاه کردن اندازه موتور یکی از راه‌های اصلی کاهش مصرف سوخت خودرو است». قطعات خودرو. "به موتور ساب کامپکتتولیدکنندگان معمولاً از توربین هایی استفاده می کنند که با گازهای خروجی کار می کنند. با این حال، متأسفانه، موتورهای توربوشارژر با واکنش ضعیف مشخص می شوند دور پایین، "اثر توربو لگ" یا "تاخیر توربو" نامیده می شود.

این "شکست" در مجموعه چرخش ها، ناشی از اینرسی توربین، به "پاشنه آشیل" موتور توربو تبدیل شد. تا حدی، مشکل با استفاده از یک توربین اسکرول دوقلو حل شد هندسه متغیر، یا استفاده از یک توربین کوچک دوم برای کمک به توربین اول. در هر دو مورد، توربین ها در محدوده وسیع تری از سرعت موتور کار می کنند، با این حال، هنوز امکان حذف کامل "توربولاگ" وجود نداشت. افسوس، برای واحدهای توربوشارژ بسیار دشوار است که پاسخی فوری به فشار دادن پدال گاز ارائه دهند، طبیعی برای موتورهای جوی.

و حالا به کمک بیایید نوع جدیدتوربو شارژ - برقی. این "جانور" چیست و آیا توربوشارژ برقی می تواند "تغییر بازی" باشد؟

هنگام مطالعه نحوه عملکرد خودروهای الکتریکی، خودروسازان دریافتند که موتورهای الکتریکی با واکنش آنی مشخص می شوند. امروزه برای همه غیرواقعی است که به حمل و نقل الکتریکی روی بیاورند. موتورها و باتری های خودروهای برقی به دلیل اندازه بزرگشان گران هستند و محدوده محدود خودروهای برقی با یک بار شارژ باتری برای همه مناسب نیست.

اما چرا از یک موتور الکتریکی کوچک برای تامین انرژی کمپرسور استفاده نکنید موتور توربوشارژ? از این گذشته ، پس از آن می توان بدون کمک گازهای خروجی هوا را به موتور وارد کرد! این دقیقاً اصل عملکرد یک سوپر شارژر الکتریکی است.

ایده برای استفاده توربوشارژ برقیچیز جدیدی نیست - شرکت هایی مانند مرسدس بنز، بی ام و و فراری قبلاً چندین سال پیش در مورد تحولات در این زمینه گزارش داده اند. اما شاید بیشتر از دیگران دمنده برقیعلاقه مند شد نگرانی فولکس واگن– گروه فولکس واگن در حال حاضر سرمایه گذاری زیادی در توسعه فناوری توربوشارژ الکتریکی یا توربوشارژ برقی.

مارک ژیلز که در توسعه ارتباطات فناوری در آمریکای شمالی نقش دارد بخش فولکس واگنمزیت اصلی توربوشارژ الکتریکی را این است که در دورهای پایین شتاب می دهد، در حالی که توربین های گاز اگزوز معمولی ایجاد می کنند. فشار مناسبهوا در حداقل 1500 دور در دقیقه.

Valeo می‌گوید: «موتور الکتریکی می‌تواند فوراً به پدال گاز پاسخ دهد (در عرض 250 میلی‌ثانیه)، و اضافه می‌کند که با استفاده از یک توربو الکتریکی، «مصرف سوخت را می‌توان 7 تا 20 درصد کاهش داد.»

آئودی، بخشی از گروه گروه فولکس واگن، اخیراً خود را نشان داده است دستاوردهای اخیردر زمینه توربوشارژ الکتریکی با استفاده از نمونه مفهومی Clubsport TT Turbo. وسیله نقلیه چهار چرخ محرکقدرت 600 اسب بخار را توسعه می دهد. و گشتاور 649 نیوتن متر به لطف این واقعیت که موتور 2.5 لیتری پنج سیلندر آن به دو توربین - سنتی و الکتریکی مجهز شده بود.

کمپرسور الکتریکی توسط یک زیر سیستم 48 ولتی نصب شده در صندوق عقب تغذیه می شود و بر خلاف توربین های معمولی، گشتاور "در صورت نیاز" را فراهم می کند. در نتیجه کلاب اسپورت TT توربو تنها در 3.6 ثانیه از صفر به 100 کیلومتر بر ساعت می رسد.

برد استرتز، مدیر پیشرانه در آمریکای شمالی آئودی می‌گوید: «کمپرسور برقی مزایای قابل توجهی دارد. بدون هیچ تأخیر محسوسی به حداکثر سرعت می‌چرخد و زمانی که توربین سنتی فاقد انرژی اگزوز است، به افزایش فشار هوا ادامه می‌دهد.»

این اصل کار به ما امکان می دهد توربوشارژرهای سنتی بسازیم، مخصوصاً برای تامین بیش از فشار بالاو بنابراین قدرت موتور بیشتری را ارائه می دهد، در حالی که کمپرسور الکتریکی مسئول پاسخگویی فوری و تکان های قدرتمند ناشی از دورهای پایین در هر زمان خواهد بود." استرتز اضافه می کند.

به هر حال، کانسپت Clubsport TT Turbo اولین تلاش آئودی برای آزمایش یک سوپرشارژر الکتریکی نیست. سال گذشته، سازنده آلمانی یک کمپرسور برقی را به یک موتور 3.0 لیتری عرضه کرد موتور دیزلبا افزودن آن به توربین سنتی. این طرح بر روی نصب شد کوپه اسپرت RS5. خروجی ماشینی است که قادر به "تعویض صد اول" در 4 ثانیه است، در حالی که تنها 5 لیتر سوخت در هر 100 کیلومتر مصرف می کند. یعنی، RS5 با سوپرشارژ الکتریکی هم سریعتر و هم دو برابر مقرون به صرفه تر از همتای "عادی" خود بود.

پس چه زمانی باید توربوشارژ برقی را در انبوه انتظار داشت؟ قبلاً در سال آینده! به گفته سازنده سوپرشارژر برقی Valeo اولین خودروی تولیدی است که اجرا خواهد شد تکنولوژی جدید، شاسی بلند اسپرت آئودی SQ7 خواهد بود که در آن توربوشارژر برقی یک موتور دیزلی V8 با حجم حدود 4 لیتر دریافت می کند. قدرت این واحد قدرت، احتمالاً بیش از 400 اسب بخار و شتاب از سکون تا 100 کیلومتر در ساعت 5.5 ثانیه است. SQ7 در سال 2016 به فروش می رسد.

علاقه به توربوشارژ الکتریکی توسط شرکت هایی مانند ولوو، هیوندای، کیا و سازنده آمریکاییهانیول

بنابراین، شاید به زودی توربوشارژ برقی به یک هنجار تبدیل شود و صاحبان خودروهای توربوشارژ "تاخیر توربو" را فراموش کنند، و تقریبا از کشش عالی لذت ببرند. بیکارو ارقام کم مصرف سوخت.

توربوشارژ چیست برای کسانی که دوست دارند یک قسمت را در قسمت دیگر بچسبانند می دانند، یعنی ما با شما هستیم. اخیراً، نسخه های الکتریکی توربین و سوپرشارژر با آن ظاهر شده اند درایو مکانیکی(یا سوپرشارژر). نسخه های برقی این کمپرسورها چیست و چگونه کار می کنند؟

قبل از اینکه وارد بحث شویم، اجازه دهید اطلاعات خود را در مورد نحوه عملکرد توربوها و سوپرشارژرها بررسی کنیم. در اصل، هر دوی این دستگاه ها چگالی را افزایش می دهند مخلوط هوا و سوخت، که وارد موتور احتراق داخلی می شود، جایی که فشرده سازی و احتراق مخلوط اتفاق می افتد. هر چه چگالی مخلوط هوا و سوخت بیشتر باشد، حرکت پیستون و عملکرد موتور قوی تر خواهد بود، حتی بدون افزایش حجم فیزیکی سیلندرهای موتور.

به همین دلیل است موتورهای کوچکتوربوشارژر از همتایان بزرگتر خود قدرتمندتر هستند: موتور دریافت می کند قدرت بیشتراز هر ضربه پیستون. چگونه می توان این تراکم را افزایش داد؟با فشرده سازی هوای ورودی با دمنده. اگر سوپرشارژر تسمه محور باشد، سوپرشارژر مکانیکی است. اگر از یک توربین که انرژی را از جریان گاز اگزوز استخراج می کند، پس این است.

عیب توربوشارژر این است که موتور برای تولید به زمان نیاز دارد کافیگازهای خروجی. به این ضربه آزار دهنده توربو لگ می گویند. سوپرشارژر چنین تاخیری ندارد، اما موتور برای چرخاندن توربین نیز به زمان نیاز دارد که بر راندمان آن تأثیر می گذارد.

می توان فرض کرد که اگر یک عملکرد "الکتریکی" به این سیستم ها اضافه شود، دیگر این معایب وجود نخواهد داشت. و درست خواهد بود.

در واقع، من می خواهم در مورد سه مکانیسم صحبت کنم: سوپرشارژ مکانیکی الکتریکی، توربوشارژ الکتریکی، و آن مزخرفاتی که در اینترنت فروخته می شود. ما بلافاصله از شر آنچه در اینترنت ارائه می شود خلاص می شویم. و آنچه را که آنها به عنوان مثال در eBay ارائه می دهند را می توان در لینک مشاهده کرد.

فوراً باید بگویم که این گزینه ای برای قدرتمندتر کردن PT Cruiser شما نیست. این روشی برای اتصال پمپ اگزوز یا فن بی فایده از رایانه به ورودی هوا برای اهدافی نامعلوم است. هنوز هیچ تغییری نخواهید دید. همه این چیزهایی که برای راه اندازی "کمپرسور" به سیستم برق 12 ولت شما متصل می شود، زباله کامل است.

که در بهترین مورد، این شگفتی های فناوری به ژنراتور متصل می شوند تا یک فن بی فایده راه اندازی شود که هنوز قدرت کافی برای فشرده سازی معمولی را ندارد. برعکس، به احتمال زیاد به دلیل جریان محدود هوای اجباری، مقداری توان را از دست خواهید داد. به قول معروف گول نخورید.

خیلی برقی واقعی سوپرشارژرهای مکانیکیبا این وجود وجود دارد و در واقع، اینها همان سوپرشارژرهایی هستند که ما به آنها عادت کرده ایم. آنها همچنین برای افزایش چگالی هوا کمپرسور را می چرخانند، اما به جای اینکه تسمه رانده شوند، توسط یک موتور الکتریکی تغذیه می شوند.

اما موتور الکتریکی همان ساختگی 12 ولتی در eBay نیست. این حداقل به یک سیستم 48 ولتی نیاز دارد. فشرده سازی هوا انرژی زیادی مصرف می کند، بنابراین توسعه آن دشوار است سیستم های الکتریکی.

اکثر باتری‌ها و سیستم‌های الکتریکی سنتی در اتومبیل‌ها به سادگی نمی‌توانند آنقدر سریع انرژی را برای تامین انرژی یک سوپرشارژر برقی ارائه کنند. به همین دلیل، سوپرشارژرهای الکتریکی معمولا با ابرخازن عرضه می شوند. ظرفیت بزرگ، که می تواند انرژی را ذخیره کند و سپس انرژی الکتریکی را خیلی سریع آزاد کند. چنین خازن هایی نیز می توانند شارژ شوند، مانند الکتریکی و خودروهای هیبریدیبر اساس اصل ترمز احیا کننده.

به عنوان مثال، مزدا در حال حاضر از یک ابرخازن در سیستم i-eLoop خود استفاده می کند. و در حالی که این یک سوپرشارژر برقی نیست، هنوز هم یک خازن نسبتاً بزرگ است که در حال حاضر در اتومبیل ها ساخته و نصب شده است. این به ما امیدواری می دهد که این فناوری به زودی در همه جا حاضر شود.

توربوهای الکتریکی گیج کننده هستند و باعث می شوند فکر کنیم با سوپرشارژرهای الکتریکی متفاوت هستند. در واقع، چیز زیادی از توربوشارژ الکتریکی در آنها وجود ندارد. آنها صرفاً سوپرشارژرهای الکتریکی کوچکی هستند که به یک توربوشارژر گاز اگزوز معمولی متصل می شوند.

حتی طبق تعریف، یک توربوشارژر انرژی خود را از گازهای خروجی می گیرد، بنابراین اصطلاح محبوب "توربوشارژر الکتریکی" به سادگی هیچ معنایی ندارد.

توسط روی هم رفته، وظیفه اصلی توربو شارژر برقی- از تأخیر توربو خلاص شوید و به توربوشارژر معمولی کمک کنید تا دور موتور به نقطه ای برسد که توربین در بیشترین کارایی خود باشد. برای انجام این کار، یک کمپرسور الکتریکی (که می تواند در همان مکان توربوشارژر معمولی یا جداگانه قرار گیرد، اما با همان پروانه کار می کند) کمپرسور را در شروع و با سرعت پایین و زمانی که حجم گازهای خروجی کافی است می چرخاند. ، کار را به یک توربوشارژر معمولی منتقل می کند.

امروز می خواهم موضوع جالبی را مطرح کنم، در اصل، این ادامه منطقی مقاله است. اگر کمی در مورد موضوع جلوتر بپریم، معلوم می شود که اکنون همه موتورهای توربوشارژ از کمپرسورهای هوای مکانیکی استفاده می کنند، این رویکرد مزایا و معایب بسیاری دارد. اما اخیراً ، بسیاری از شرکت ها شروع به فکر کردن در مورد توربین های الکتریکی کردند که از گازهای خروجی خودرو استفاده نخواهند کرد و همچنین اتصالات و محرک های مکانیکی ندارند و یک موتور الکتریکی هوا را پمپاژ می کند که توسط آن "قدرت" می شود. سیستم آنبرد …

ایده خوب است! از این گذشته، می توان از بسیاری از معایب سیستم های مکانیکی اجتناب کرد، به ویژه توربین هایی که از گازهای خروجی کار می کنند، مانند:

2) خنک کننده توربین

3) روانکاری روغن موتور

4) مصرف روغن

5) خوب، و البته منبع

اگر یک خط بکشید، می توانید آن را درک کنید سیستم های مکانیکیدور از ایده آل هستند البته آنها قابل اعتمادتر خواهند بود. با این حال، آنها همچنین دارای معایبی هستند، این همان درایو است که از یک تسمه معمولی برای کار استفاده می کند، که به مرور زمان فرسوده می شود.

به طور کلی، توسعه دهندگان فکر کردند و متوجه شدند که می توان مکانیک را با برق جایگزین کرد! یا نه؟

اصل ساختار

لازم به ذکر است که اکنون برخی از سازندگان آلمانی چنین سوپرشارژرهایی را در ساختار موتورهای خود دارند. و همانطور که می دانید در سیستم ورودی هوا قرار می گیرند. اولین کسی که از چنین سوپرشارژرهایی استفاده کرد مرسدس بنز، BMW و AUDI.

اصل در اینجا ساده است - یک "فن" قدرتمند نصب شده است که فشاری در حدود 0.5 اتمسفر (و احتمالاً بیشتر) ایجاد می کند. توسط سیستم های الکتریکیخودرو، اکسیژن اضافی مورد نیاز برای افزایش قدرت را به موتور پمپ می کند. با تنظیمات تامین سوخت، می توانید به افزایش قابل توجهی دست پیدا کنید - حدود 20 - 30٪.

یک توربین الکتریکی نیز باید با سرعت خاصی تنظیم شود، به عنوان مثال، در حالت بیکار باید کندتر کار کند و در دورهای بالابه نسبت سریعتر به نظر می رسد تقریباً سیستم کاملی است! اما مشکل چیست، معایب کجاست؟ و می دانید که هستند.

معایب گزینه الکتریکی

بسیاری از خوانندگان من فکر می کنند که ساخت چنین سیستمی بسیار آسان است، شما باید یک نوع کولر بگیرید و آن را در لوله ورودی هوا قرار دهید، و اینجا خوشحالی است! چنین "کولرهای معجزه آسایی" معمولاً در فروشگاه های آنلاین چینی فروخته می شوند ، در زیر در مورد چنین انواعی صحبت خواهیم کرد.

با این حال، بچه های اینجا خیلی ساده نیستند. در حالت عادی (بیکار)، موتور تنفس طبیعی 1.6 لیتر در هر ساعت کار تقریباً 300 - 400 لیتر هوا مصرف می کند. و در سرعت های بالا ، فرض کنید در 4000 - 5000 ، این رقم را در 4 - 5 ضرب می کنیم ، یعنی 1200 - 1600 لیتر. فقط این حجم را تصور کنید! اگر دقیقه مصرف را محاسبه کنید 300/60 = 5 لیتر در دقیقه یا 20 در سرعت های بالا.

بنابراین - توربین الکتریکی باید این رقم را افزایش دهد و سرعت آن را کاهش ندهد! اگر قرار دهید موتور ضعیف، فشار لازم را ایجاد نمی کند، اما اثر " قفل هوا"، یعنی با تیغه های خود جریان هوا را به داخل موتور کند می کند - در عبور عادی اختلال ایجاد می کند.

حال تصور کنید برای پمپاژ چنین حجمی به چه نوع موتور الکتریکی نیاز است! تکرار می کنم، برای افزایش کارایی، حداقل به 6 - 7 لیتر هوا در حالت بیکار و 25 لیتر در بالا نیاز دارید، و این برای نسخه 1.6 لیتری است، برای حجم های زیاد بیشتر مورد نیاز است.

اگر قیاس کنیم با تولید کنندگان آلمانیسپس حداقل از یک موتور الکتریکی 0.5 کیلوواتی بدون جاروبک در آنجا استفاده می شود که با سرعتی سرسام آور می چرخد، تا 20000 می رسد و ظرفیت فشار آن از 1 تا 5 اتمسفر است.

برای بیشتر ماشین های قدرتمند، بیشتر اعمال کنید موتورهای قدرتمندتا 0.7 کیلو وات

همانطور که مشخص می شود، یک ژنراتور استاندارد ممکن است نتواند چنین مصرف برقی را تحمل کند، بنابراین با یک ژنراتور قوی تر جایگزین می شود یا یک ژنراتور اضافی نصب می شود.

و همانطور که می دانید مصرف بالاانرژی به سادگی ژنراتورها را کند می کند و بنابراین ترمز موتور را افزایش می دهد که بر خروجی آن تأثیر می گذارد و راندمان کاهش می یابد.

با این حال، آزمایش های انجام شده افزایش بهره وری را نشان داد، در حدود 20 تا 30 درصد این قابل توجه است. اما به دلیل پیچیدگی و هزینه بالای دستگاه ها، کاربرد بر روی خودروها هنوز به تولید انبوه نرسیده است.

به عنوان مثال، کمپرسورهای مکانیکی بسیار ارزان تر و کارآمدتر هستند. گاهی اوقات تفاوت قیمت می تواند به 5 تا 7 برابر برسد.

چند کلمه در مورد توربین های الکتریکی چینی

به معنای واقعی کلمه 2 سال پیش، "اینترنت خودکار" از توربین های الکتریکی چین منفجر شد. یک "چیز" کوچک ارائه شد که در شکاف شیلنگ ورودی هوا نصب شده بود که ظاهراً هوا را با فشار وارد موتور می کرد ، افزایش قدرت وعده داده شده تا - 15٪! خود موتور یک خنک کننده غیرقابل درک بود، نه مصرف برق، نه چرخش، نه هوای پمپ شده - هیچ نشانگری وجود نداشت. اگر حتی به صورت بصری آن را جدا کنید، مشخص می شود که این یک خنک کننده شبیه به کامپیوترهای پیشرفته است، چه چیزی می تواند افزایش یابد؟ هیچ چی! بنابراین فقط خرید نکنید - این یک طلاق است.

در حال حاضر، البته، توربین های الکتریکی دیگر در همان سایت های چینی شروع به ظاهر شدن کرده اند، حتی بسیاری از آنها به شکل حلزون ساخته شده اند - آلا کمپرسور مکانیکی. اما باز هم هیچ نشانگر فشار، مصرف و پمپاژ هوا وجود ندارد. قبل از خرید فکر کنید. بیایید یک فیلم آموزشی ببینیم.

آیا می توان نسخه الکتریکی را با دستان خود ساخت

به صورت فرضی امکان پذیر است و خیلی ها این را روی ماشین خود نصب می کنند. من به شخصه به نصب آن روی ماشینم هم فکر کردم اما قیمت مانع شد.

شما باید چند نکته را تعیین کنید:

1) قطعا نصب یک ژنراتور قدرتمند که از قبل برای یک ماشین خارجی گران است.

2) یک موتور الکتریکی قدرتمند و جمع و جور، ترجیحاً بدون برس، می دهد سرعت بالابا مصرف بهینه انرژی من شخصا چنین چیزی را دیده ام مدل های جمع و جوربا این حال، با قدرت 0.5 کیلو وات یا بیشتر، آن را نیز ارزان نیست.

3) پروانه و محفظه. برای حداکثر تزریق هوا باید خودتان درست کنید یا بخرید. همچنین یک کار دشوار.

4) و البته استابلایزر یا اینورترها برای تغذیه موتور الکتریکی.

کارها آسان نیست، برخی از خودروهای خارجی ژنراتور قدرتمندی ندارند، بنابراین انجام آن بسیار دشوار است!

اما بسیاری از صنعتگران آنها را در گاراژ روی اتومبیل های خود نصب می کنند ، افزایش قدرت واقعاً تا 20 - 30٪ قابل دستیابی است.

علاوه بر این، بسیاری یک سنسور مصرف هوای اضافی را در لوله جلوی توربین قرار می دهند، حجم پمپ شده را "می بیند" و به طور خودکار منبع سوخت زیادی را تنظیم می کند (مقادیر را برای ECU تامین می کند)، برای غنی سازی. مخلوط سوخت. بنابراین ممکن است به سیستم عامل نیاز نباشد.

برای استفاده حداکثری از خودرو، خودروسازان به سراغ توربوشارژرهای موتور رفته اند، اما نوع جدیدی از توربوشارژر در راه است که می تواند بازی را تغییر دهد.

کاهش حجم موتور خودرو یکی از موارد است تصمیمات کلیدیمورد استفاده خودروسازان برای کاهش مصرف سوخت خودرو (از آئودی). با این حال، برای اینکه یک موتور کوچک‌شده عملکرد بالایی داشته باشد، شرکت‌های خودروسازی معمولاً از توربوشارژری استفاده می‌کنند که توسط گازهای خروجی به حرکت در می‌آید (در مورد نحوه عملکرد توربوشارژ بیشتر بخوانید). طرح کلاسیک توربوشارژ یک مشکل حاد دارد، که منجر به تاخیر در پاسخ تقویت می شود. این پدیده معمولاً به عنوان توربولاگ شناخته می شود. برای روشن شدن موضوع، بگذارید راحت تر توضیح دهیم، شما برای سبقت گرفتن دنبال می کنید، پدال گاز را روی زمین فشار می دهید، توربوشارژ روشن می شود، اما ماشین فقط پس از چند ثانیه به دلیل به اصطلاح توربولاگ تکان می خورد.

این واکنش آهسته برای سال‌ها گریبانگیر خودروهای توربوشارژ شده است و یک شکایت رایج است. چیزهایی مانند توربوهای دوقلو یا توربوهای کوچک اغلب برای مقابله با این تاخیر استفاده می شوند، اما آنها نیز کامل نیستند. تلاش برای مهار این نقص با کمک به اصطلاح، که قبلاً در مورد آن نوشتیم، همچنین، متأسفانه، با گذراندن آزمایشات در عمل به چیزی منجر نشد. به زبان ساده، ساخت یک موتور توربوشارژ با واکنش فوری بسیار دشوار است.

اصل عملکرد توربوشارژ الکتریکی

تا زمانی که شروع به استفاده از قطعات الکتریکی نکنیم، همه چیز در جای خود باقی خواهد ماند. در حالی که خودروسازان مزایا و معایب تمام الکتریکی را بررسی کرده اند نیروگاه ها، آنها به این نتیجه رسیدند که وقتی صحبت از موتورهای الکتریکی می شود، واکنش در آنها فوراً رخ می دهد. به عنوان مثال کلاسیک را در نظر بگیرید تویوتا پریوس، در هیچ خودرویی با پارامترهای مشابه پاسخ سریعتری به شتاب پیدا نخواهید کرد. البته برقی وسايل نقليهبه دلیل اندازه موتور و باتری آنها گران هستند و به دلیل محدوده حرکتی محدود آنها دقیقاً کاربردی نیستند. اما با وجود این، خودروسازان می توانند از موتورهای الکتریکی و قطعات کوچک برای اهداف خود استفاده کنند. یکی از این موارد، نیرو دادن به یک توربوشارژر است که بدون تکیه بر گازهای خروجی، سرعت موتور خودرو را افزایش می دهد.

موتور الکتریکی فوراً در عرض 250 میلی ثانیه واکنش نشان می دهد. با استفاده از این مکانیسم می توانید مصرف سوخت را تا 10 درصد کاهش دهید. از آنجایی که این نوع توربوشارژر از گازهای خروجی اگزوز استفاده نمی کند، از نظر فنی فقط یک سوپرشارژر است. برای اینکه مفهوم برای مصرف کنندگان روشن شود این مکانیسم، اغلب به عنوان توربوشارژ الکتریکی شناخته می شود.

فولکس واگن و مرتبط مارک های خودروفعالانه روی این فناوری توربو الکتریکی سرمایه گذاری می کنند.

آئودی E-Turbo را به نمایش گذاشت

به تازگی شرکت آئودیخود را ارائه کردند آخرین تحولاتدر دنیای توربوشارژ برقی با کانسپت Clubsport TT Turbo که 600 دستگاه را در اختیار مالک قرار می دهد. قدرت اسبقدرت و 479 نیوتن متر گشتاور به لطف موتور 5 سیلندر 2.5 لیتری توربوشارژ. یک توربوشارژر سنتی است و توسط گازهای خروجی هدایت می شود، توربوشارژر دوم با یک واحد الکتریکی کار می کند.

این شرکت مفهومی برای نشان دادن پتانسیل توربوشارژرهای الکتریکی ایجاد کرد و گفت که این فناوری برای استفاده در خودروهای تولیدی. زیرسیستم الکتریکی 48 ولتی که توربو برقی را تامین می کند در صندوق عقب خودرو قرار دارد و در صورت نیاز بدون اینکه موتور را مانند یک توربوی سنتی منتظر بمانند، دور موتور را می چرخاند.

"توربوشارژر با درایو الکتریکییکی از سخنگویان آئودی گفت: مزایای قابل توجهی را ارائه می دهد. "به سرعت و به طور مساوی سرعت موتور را افزایش می دهد حداکثر تعدادگردش مالی بدون تاخیر قابل توجه

این اصل کار به شما امکان می دهد یک توربوشارژر معمولی را به طور خاص برای موتورها طراحی کنید. قدرت بالا- e-turbo پاسخ فوری و سرعتی قدرتمند را در سرعت های پایین موتور ارائه می دهد.

این اولین باری نیست که آئودی علاقه خود را به توربوشارژ برقی نشان می دهد. سال گذشته، این خودروساز آلمانی توربوشارژ برقی را به موتور 3.0 لیتری توئین توربو V-6 دیزلی اضافه کرد و تمام آن مخلوط را در RS5 ریخت. نتیجه اعتراض آمیز بود ماشین سریعدر پشت یک کوپه که سرعت 0 تا 100 کیلومتر در ساعت را تنها در 4 ثانیه افزایش می دهد. این باعث می شود سرعت آن نسبت به RS5 معمولی بیشتر شود و مصرف سوخت به نصف کاهش یابد.

چه زمانی باید منتظر توربوهای الکتریکی در خودروهای تولیدی باشیم؟

برای همه بازخورد مثبتبا استفاده از این فناوری، آئودی احتمالا جزو اولین خودروسازانی خواهد بود که از توربوشارژ برقی در خودروهای تولیدی استفاده می کند، اما تاکنون این شرکت اعلام نکرده است که چه زمانی می توانیم چنین خودروهایی را در نمایندگی های مجاز ببینیم.