Po więcej efektywna praca Twój jego pojazd, producenci samochodów często uciekają się do układów turbodoładowania. Ale czy to jest pozytywne? nowy typ turbosprężarka wpłynie na osiągi silnika? Do zużycie paliwa samochód stał się znacznie mniejszy, producenci często go używają kluczowa decyzja- redukcja objętości jednostka mocy. Ale przede wszystkim, aby utrzymać osiągi takich silników na przyzwoitym poziomie, zwykle instaluje się turbosprężarki, które są sterowane przez wydech i mają opóźnienie, które jest lepiej znane jako „turbo lag”.
Samochody były poddawane temu problemowi przez wiele lat z rzędu, czemu towarzyszyły ciągłe narzekania i niezadowolenie ze strony właścicieli. Wydawało się, że znaleziono panaceum - jednoczesną instalację dwóch turbin, co zminimalizowało efekt turbosmyku. Ale to, niestety, nie stało się kluczową decyzją.
Historia turbiny elektrycznej
Turbina elektryczna, po długim czasie prac rozwojowych, jest już gotowa do masowego zastosowania. Jako pierwsza poinformowała o tym firma Kontrolowane technologie zasilania (CPT) z Anglii. Elektryczna turbosprężarka, jak mówią, jest już gotowa do masowej produkcji. Kierownictwo CPT podpisało już umowę z Switched Reluctance Drives Limited na opracowanie modułu OEM w oparciu o tę bazę technologiczną.
Popędy przełączanej niechęci załatwią sprawę produkcja seryjna sprężarki elektryczne. Tymczasem brytyjskim programistom udało się już stworzyć prawdziwe elektryczne sprężarki do silników. wewnętrzne spalanie. Turbosprężarka CPT będzie montowana w każdym silniku: wolnossącym, turbodoładowanym dieslu lub benzynowym.
Firma Controlled Power Technologies rozwija turbinę elektryczną od prawie ośmiu lat, a prace nad nią rozpoczęły się na początku XXI wieku. Twórcy turbiny elektrycznej twierdzą, że może ona działać z pokładowej sieci elektrycznej o napięciu 12 woltów, a jej zastosowanie uratuje silnik przed efektem turbodziury, a także uruchomi doładowanie nawet w trybie niska prędkość. Osobliwością tej technologii jest wykorzystanie energii odnawialnej. Ciśnienie wsteczne, które wcześniej było uwalniane przez zawór obejściowy przedmuchu po zwolnieniu akceleratora, jest teraz kierowane do obracania łopatek turbiny koła zamachowego w celu wytworzenia mocy i naładowania akumulatora.
Opracowano prototyp maszyny z turbiną elektryczną niemiecka firma Lista AVL. Elektryczna sprężarka została dostosowana do 2,0-litrowego silnika benzynowego z bezpośrednim wtrysk paliwa. Taka jednostka napędowa, która została zainstalowana w Vokswagen Passat zanieczyszcza atmosferę bardzo delikatnie, że tak powiem, tylko 159 gramów na kilometr, czyli aż o 20 procent mniej niż podobny tradycyjny 2.0 TFSI o tej samej mocy i mniej , niż 170-konny turbodiesel o tej samej objętości.
Twórcy twierdzą, że ta technologia pomaga producentów samochodów inwestować w założone regulacje środowiskowe która weszła w życie w tym roku. Firma Controlled Power Technologies stworzyła rozrusznik-generator początek prędkości z napędem paskowym, który służy do obsługi systemu Start\Stop, który wyłącza silnik na krótkich postojach, co z pewnością pozwoli zaoszczędzić pieniądze w korkach wokół miasta.
Ale wraz z naukowcami z Wielkiej Brytanii niemieccy programiści stworzyli przystępny cenowo pomysł na wdmuchiwanie powietrza przy minimalnych kosztach, który zyskał uznanie w całej Europie. Znacznie efektywny sposób do poprawy wtrysku powietrza w silniku służy miniturbina firmy KAMANN, która jest montowana w układzie dolotowym. Elektryczna turbosprężarka KAMANN to miniaturowa turbina, która działa jak elektryczny układ wtrysku powietrza komora silnika. Ta instalacja turbiny elektrycznej zwiększa moment obrotowy silnika, co z kolei pomaga zmniejszyć zużycie paliwa. Poprawia jakość spaliny, zmniejszając poziom dwutlenku węgla i przedłużając żywotność katalizatorów, co ogólnie poprawia charakterystyki prędkości samochód.
Zasada działania turbiny elektrycznej
Zasada działania turbiny elektrycznej różni się od klasycznej turbosprężarki jedynie konstrukcją osi łączącej wirniki klasyka. Kiedy turbosprężarka osiągnie maksymalna prędkość, kontroler włącza się Silnik elektryczny w trybie generatora. Zapobiega to przekroczeniu przez silnik maksymalnej prędkości obrotowej. W przypadkach zbyt rzadkiego spadku prędkości obrotowej, sprzęgła umożliwiają niezależny od siebie obrót wirników, co z kolei zmniejsza obciążenie łożysk.
Plusy i minusy turbiny elektrycznej
Im więcej mocy, tym mniej spalin
Wiele konwencjonalne silniki silniki spalinowe są wyposażone w turbiny, aby uzyskać większą moc i lepsze przyspieszenie. oni wydają mniej paliwa i w konsekwencji zanieczyszczają atmosferę. spaliny również znacznie mniej w porównaniu do podobnych jednostek bez sprężarki i doładowania. Wszystko to oczywiście robi doskonałe wrażenie w kategoriach teoretycznych, ale praktyka pokazuje różne wyniki. Wysoki moment obrotowy często występuje tylko w wąskim zakresie prędkości obrotowych silnika. Często można zaobserwować niektóre silniki wysokoprężne z turbodoładowaniem zły wskaźnik przyspieszania, w momencie zmiany położenia pedału przyspieszenia silnik potrzebuje trochę czasu, aby zwiększyć moc do niezbędnego przyspieszenia. Zjawisko to zostało już określone w tym artykule jako turbo pit.
Oszczędności i szybka reakcja
Analizując rynek nowoczesne samochody, KAMANN twierdzi, że do 2020 roku odsetek pojazdów, które zostaną wyposażone turbiny elektryczne, będzie 50-60% całkowitej liczby samochodów, które zjechały z linii montażowej. Opracowali również urządzenie, które pomaga szybciej reagować na zmiany pedału przyspieszenia, a jednocześnie zachować ekonomiczność. Wymagania te są bardzo trudne do zrealizowania w silniku z system konwencjonalny turbodoładowanie. Taki układ turbosprężarki jest skuteczny tylko w pewnym zakresie prędkości obrotowych silnika.
Niezaprzeczalną zaletą turbin elektrycznych jest wydajny wtrysk powietrza w całym zakresie obrotów silnika samochodu, nawet w momencie rozruchu silnika, ponieważ wtryskiwane powietrze znajduje się już w kolektor dolotowy. W momencie wtrysku powietrza, gdy silnik uruchamia się, turbina elektryczna natychmiast reaguje na wciśnięcie pedału przyspieszenia nawet przy niskich obrotach. Nawet pompując powietrze w momencie zmiany biegów, będziesz stale otrzymywać dodatkową energię do poruszania się i przyspieszania.
Turbodoładowanie jako dodatek do układu turbo
Wydajna praca większości turbin rozpoczyna się dopiero powyżej 3000 obr./min., co oznacza, że moment obrotowy poniżej tej wartości już nie rośnie, co nie nadaje Twojemu samochodowi dynamiki, ale moc silnika. Dlatego klasyczne turbiny należą już do przeszłości. Zainstalowanie turbiny elektrycznej sprawia, że silnik już przy 1200 obr/min zaraz po wciśnięciu pedału gazu otrzymuje więcej czystego powietrza bez wydawania niezbędnej energii. W tym momencie nomy podskakują o 12% w porównaniu z klasykami!
Wzrost mocy równa się oszczędności
Główną zaletą zainstalowania turbiny elektrycznej jest nadanie silnikowi ciągłego i znacznie szybszego przyspieszenia samochodu. Kamann Autosport porównał samochody z silnik benzynowy objętość 1,4 z zainstalowaną turbiną elektryczną i podobny samochód, ale o pojemności 1,6 i bez turbiny. Rezultat był następujący: oba samochody wytwarzały w przybliżeniu taką samą moc i moment obrotowy przy takim samym zużyciu paliwa. Dlatego te dwa silniki są równie mocne, ale pierwszy zużywa o 10% mniej paliwa! A to oznacza, że wraz ze wzrostem mocy zużycie paliwa wcale nie wzrośnie!
Turbina elektryczna jest pozbawiona wszelkich wad konwencjonalna turbina i jest znacznie mniejszy. Oprócz oczywistych zalet są oczywiście również wady. Moduł turbiny elektrycznej, w zależności od producenta, jest dość żarłoczny, co wymaga instalacji dodatkowego wyposażenia.
U zarania przemysłu motoryzacyjnego inżynierowie rozwiązali problem zwiększania mocy silników spalinowych, jak mówią, czołowo - zwiększyli liczbę i rozmiar cylindrów. Jednak praktyczność takich rozwiązań, nawet w czasach taniej ropy, była dużym pytaniem. Dmuchawa powietrza pozwoliła mi rozwiązać ten problem własnymi rękami.
1 Turbosprężarki - z czym zmierzyli się inżynierowie?
Trudno to sobie wyobrazić, ale już w 1909 roku samochód z silnikiem spalinowym ustanowił rekord prędkości 200 km/h - niesamowite osiągnięcie jak na tamte czasy. Jeszcze trudniej wyobrazić sobie objętość silnika, dzięki której udało się rozpędzić samochód do takiej prędkości - 28 litrów! Nie było nawet mowy o uruchomieniu takich jednostek produkcja masowa, ponieważ ich konserwacja własnymi rękami była prawie niemożliwa ze względu na ogromne wymiary silnika.
Na szczęście dalszy rozwój wydarzeń inżynierowie samochodowi przeprowadzono w kierunku zmniejszenia objętości przy zachowaniu pojemności, a także uproszczenia konstrukcji. Aby samochód stał się produkowany masowo, należy dać mu możliwość naprawy go własnymi rękami - tak myśleli pierwsi producenci samochodów i mieli absolutną rację.
Dzięki pojawieniu się doładowania możliwe było przy zachowaniu wszystkich parametrów natychmiastowe zwiększenie mocy nawet o 50%! Dziś doświadczonemu kierowcy nie będzie trudno zainstalować jeden z popularnych systemów trybu turbo własnymi rękami.
Zasada działania takiego urządzenia nie jest wcale trudna do wyobrażenia nawet uczniowi szkoły podstawowej. Zapewniona jest praca silnika stałe spalanie mieszanka paliwowo-powietrzna który dostaje się do cylindrów silnika. W zależności od możliwości silnika i jego trybów pracy ustala się optymalny stosunek powietrza do paliwa. W normalnych warunkach objętość zespołów paliwowych jest ograniczona wielkością cylindra - mieszanka dostaje się do komory z powodu rozrzedzenia przy suwie ssania.
Dmuchawa powietrza umożliwia wtrysk większej ilości mieszanki paliwowo-powietrznej do cylindra dolotowego. Więcej zespołów paliwowych - więcej energii podczas spalania, większa moc jednostki. Wydawałoby się, że wszystko jest tak proste, jak dwa razy dwa, ale nie obyło się bez niuansów. Wzrost mocy silnika w ten sposób doprowadził do cała linia problemy. Głównym jest wzrost ilości energii cieplnej podczas spalania mieszanki, co z kolei prowadzi do szybkiego spalania tłoków, zaworów i awarii układu chłodzenia. I nie zawsze jest możliwe wyeliminowanie konsekwencji własnymi rękami.
Ponadto wraz ze wzrostem objętości zespołów paliwowych wzrasta prawdopodobieństwo detonacji silnika w dosłownym tego słowa znaczeniu. Nawet bez detonacji przedwczesne zużycie jednostka jest gwarantowana. Zmniejszyć Negatywne konsekwencje w przypadku samochodu (nie można ich całkowicie uniknąć) zwyczajowo stosuje się paliwo wysokooktanowe, a także dekompresję. W pierwszym przypadku musisz zapłacić dużo pieniędzy własnymi rękami, aw drugim moc jest znacznie zmniejszona.
2 Dmuchawa powietrza - jak wlać moc do silnika?
Wraz z rozwojem przemysłu motoryzacyjnego, różne drogi sprężanie powietrza. Wiele zmian z pewnością dotarło do naszych dni. Zastanówmy się więc, jakie istnieją metody wzmocnienia:
- Mechaniczny - „ojciec” doładowań, który powstał niemal natychmiast po pojawieniu się DVZ. Takie doładowanie jest napędzane przez wał korbowy silnika.
- Elektryczny - więcej nowoczesna wersja turbodoładowanie, w którym nadmierne ciśnienie w cylindrach tworzy elektryczną sprężarkę.
- Turbodoładowanie – sprężarka w takim układzie zasilana jest ciśnieniem spalin oraz sprężarką.
- Połączone wzmocnienie - połączenie różne systemy, najczęściej mechaniczne i turbo.
Z reguły takie systemy nie są instalowane seryjnie w samochodach, co daje kierowcom wiele możliwości strojenia własnymi rękami.
3 Mechaniczna turbosprężarka powietrzna - ulepszamy samochód własnymi rękami!
Najbardziej wydajny tryb turbo na wtrysku silniki benzynowe. Silniki typu gaźnikowego mogą również współpracować z mechaniczną doładowaniem, jednak wymagają pewnego udoskonalenia zrób to sam, w szczególności instalacji dysz o zwiększonym przekroju i innych środków. W przypadku silnik wtryskowy wszystko sprowadza się do nowego oprogramowania.
Mechaniczna sprężarka napędzana wałem korbowym silnika ma niewątpliwą zaletę - pracuje absolutnie synchronicznie z jednostką iw trybie turbo zapewnia równomierny dopływ powietrza stosownie do obrotów silnika. Jednak takie urządzenie będzie pobierać część mocy silnika do swojej pracy.
Najczęstsze opcje budowy mechanicznych doładowań, które można zainstalować samodzielnie, to trzy typy:
- Aparat odśrodkowy - używany zarówno niezależnie jako sprężarka, jak iw połączeniu z innymi urządzeniami. Zasada działania jest dość prosta - ostrza obracają się wysoka prędkość, chwytają powietrze i są wrzucane do ciała, które ma kształt ślimaka. Na wylocie z obudowy przepływ powietrza uzyskuje ciśnienie niezbędne do trybu turbo. Niski koszt urządzenia i możliwość samodzielnego zainstalowania sprawiły, że stało się ono najbardziej popularne. Jednak w jego pracy jest wystarczająco dużo trudności, w szczególności z konserwacją.
- Supercharger ROOTS - reprezentuje łopaty wirnika, które są umieszczone w zamkniętej obudowie. Powietrze jest wychwytywane na wlocie, z powodu wysoka prędkość obracania się łopatek, powietrze uzyskuje wyższe ciśnienie wylotowe. Główna wada urządzenia tego typu - nierównomierny posuw przepływ powietrza, co powoduje pulsację ciśnienia w trybie turbo. Jednak stosunkowo cicha praca, niezawodność i zwartość sprawiają, że kierowcy znoszą nawet taką wadę. Przy pewnych umiejętnościach obsługi sprzętu nie będzie ci trudno zainstalować takie wzmocnienie własnymi rękami.
- Doładowanie LYSHOLM jest przedstawicielem aparatu śrubowego. Zasada działania jest podobna do poprzedniej - przepływ powietrza tworzą obracające się z dużą prędkością wirniki. Główną różnicą między tego typu dmuchawami jest niewielka szczelina między śrubami, co powoduje wiele trudności w projektowaniu i montażu takich produktów. Spotykane są w samochodach rzadko i nie są tanie. Samodzielna instalacja nie jest zalecana, lepiej skontaktować się ze specjalistami od turbodoładowania.
4 Turbosprężarka - uniwersalne doładowanie zrób to sam
Turbosprężarka może być stosowana zarówno w silnikach benzynowych, jak i wysokoprężnych. Urządzenie to jest połączeniem sprężarki i turbiny, która do działania wykorzystuje ciśnienie spalin. Najnowsze urządzenie stwarza szereg problemów - turbina musi wytrzymać wysokie temperatury oraz ogromną prędkość obrotową, co oznacza, że materiały do jego produkcji muszą być wytrzymałe. Sprężarka usuwa część obciążenia z turbiny, co pozwala kompleksowi jako całości poradzić sobie z jego zadaniem. 
Wadą urządzenia jest pewne opóźnienie w trybie turbo - potrzeba czasu, aby turbina rozkręciła się do wymaganej liczby obrotów po wciśnięciu pedału.
Jednak nowoczesne jednostki również rozwiązują ten problem, głównie ze względu na obecność dodatkowych doładowań. W przeciwieństwie do turbosprężarki, w przypadku sprężarki elektrycznej nie odczujesz żadnego opóźnienia po wciśnięciu pedału - urządzenie, które najczęściej łączy się z turbina odśrodkowa, zaczyna pracować już przy niskich i średnich prędkościach, a turbina jest podłączona na wysokich. Elektryczna dmuchawa powietrza jest dość prosta do wdrożenia - do jej zainstalowania nie są wymagane żadne skomplikowane systemy i urządzenia, więc całkiem możliwe jest ulepszenie samochodu własnymi rękami za jej pomocą.
Korzyści z elektrycznego turbodoładowania
Jaka jest koncepcja elektrycznego turbodoładowania, w którym coraz częściej się znajduje najnowsze wiadomości przemysł samochodowy? Rozwiążmy to. Dążąc do tego, aby samochody były jak najbardziej wydajne pod względem zużycia paliwa, producenci samochodów coraz częściej zmniejszają rozmiary silników, wyposażając je w technologię turbodoładowania. Rzeczywiście, aby kompaktowy silnik pozostał mocny, konieczne jest „pomóc” mu, wtłaczając powietrze do cylindrów pod ciśnieniem.
„Zmniejszenie rozmiaru silnika to jeden z głównych sposobów zmniejszenia zużycia paliwa przez samochód” — mówi rzecznik francuskiego dostawcy Valeo. komponenty samochodowe. "Do silnik subkompaktowy mógłby rozwinąć większą moc, producenci zwykle stosują turbiny napędzane spalinami. Jednak silniki z turbodoładowaniem charakteryzują się niestety słabą reakcją przy niskich prędkościach, zwaną „efektem turbo lag” lub „turbo lag”.
Ta „awaria” w zestawie obrotów, spowodowana bezwładnością turbiny, stała się „piętą achillesową” silnika turbodoładowanego. Częściowo problem został rozwiązany przez zastosowanie turbiny typu twin-scroll zmienna geometria, lub użycie drugiej małej turbiny, aby wspomóc pierwszą. W obu przypadkach turbiny pracują w szerszym zakresie prędkości obrotowych silnika, jednak nadal nie udało się całkowicie wyeliminować „turbolagu”. Niestety, jednostkom z turbodoładowaniem bardzo trudno jest zapewnić natychmiastową reakcję na naciśnięcie pedału gazu, co jest naturalne dla silników atmosferycznych.
A teraz przyjdź na ratunek nowy rodzaj turbodoładowanie - elektryczne. Czym jest ta „bestia” i czy elektryczne turbodoładowanie może zmienić zasady gry?
Badając, jak działają pojazdy elektryczne, producenci samochodów odkryli, że silniki elektryczne charakteryzują się natychmiastową reakcją. Dzisiaj przejście na transport elektryczny jest nadal nierealne dla wszystkich. Silniki i akumulatory pojazdów elektrycznych są drogie ze względu na ich duże rozmiary, a ograniczony zasięg pojazdów elektrycznych na jednym ładowaniu akumulatora nie będzie odpowiadał każdemu.
Ale dlaczego nie użyć małego silnika elektrycznego do zasilania sprężarki silnik z turbodoładowaniem? W końcu wtedy będzie można wtłoczyć powietrze do silnika bez pomocy spalin! To jest właśnie zasada działania elektrycznego doładowania.
pomysł na wykorzystanie elektryczne turbodoładowanie nie jest nowością – takie firmy jak Mercedes-Benz, BMW czy Ferrari już kilka lat temu informowały o postępach w tej dziedzinie. Ale może bardziej niż inni dmuchawa elektryczna zainteresowałem się koncernu Volkswagena– Grupa VW intensywnie inwestuje obecnie w rozwój technologii elektrycznego turbodoładowania lub elektryczne turbodoładowanie.
Marc Gilles, który jest zaangażowany w rozwój komunikacji technologicznej w Ameryce Północnej oddział Volkswagena, nazywa główną zaletę elektrycznego turbodoładowania, że „zapewnia przyspieszenie przy niskich obrotach, podczas gdy konwencjonalne turbiny spalinowe wytwarzają właściwe ciśnienie powietrza przy co najmniej 1500 obr./min.
„Silnik elektryczny jest w stanie natychmiast zareagować na pedał gazu (w ciągu 250 milisekund)”, mówi Valeo, dodając, że dzięki zastosowaniu elektrycznej turbosprężarki „zużycie paliwa można zmniejszyć o 7 do 20 procent”.
Audi, część grupy Grupa Volkswagena, niedawno zademonstrował swoje ostatnie osiągnięcia w zakresie elektrycznego turbodoładowania na przykładzie konceptu Clubsport TT Turbo. pojazd z napędem na cztery koła rozwija moc 600 KM. i moment obrotowy 649 Nm dzięki temu, że jego pięciocylindrowy silnik o pojemności 2,5 litra został wyposażony w dwie turbiny – tradycyjną i elektryczną.
Sprężarka elektryczna zasilana jest z 48-woltowego podsystemu zainstalowanego w bagażniku i w przeciwieństwie do konwencjonalnej turbiny zapewnia moment obrotowy „na żądanie”. W rezultacie Clubsport TT Turbo przyspiesza od 0 do 100 km/h w zaledwie 3,6 sekundy.
„Sprężarka zasilana elektrycznie ma istotne zalety”, mówi Brad Stertz, elektrownie w północnoamerykańskim oddziale Audi. „Szybko osiąga maksymalne obroty bez zauważalnego opóźnienia i nadal wytwarza ciśnienie powietrza, gdy tradycyjna turbina nie ma energii wylotowej”.
„Ta zasada działania pozwala nam tworzyć tradycyjne turbosprężarki, specjalnie „ostrzone” do zasilania ponad wysokie ciśnienie i tym samym zapewnić większą moc silnika, podczas gdy elektryczna sprężarka będzie odpowiedzialna za natychmiastową reakcję i mocne szarpnięcia z niskich obrotów w dowolnym momencie” – dodaje Stertz.
Nawiasem mówiąc, koncepcja Clubsport TT Turbo nie jest pierwszą próbą Audi eksperymentowania z elektrycznym doładowaniem. Ostatni rok Niemiecki producent wyposażony w elektryczną sprężarkę 3,0-litrową silnik wysokoprężny poprzez dodanie go do tradycyjnej turbiny. Ten projekt został zainstalowany na sportowe coupé RS5. Wyjściem okazał się samochód zdolny „wymienić pierwszą setkę” w 4 sekundy, zużywając przy tym zaledwie 5 litrów paliwa na 100 kilometrów. Oznacza to, że elektrycznie doładowany RS5 okazał się zarówno szybszy, jak i dwa razy bardziej ekonomiczny niż jego „normalny” odpowiednik.
Kiedy więc należy się spodziewać masowego elektrycznego turbodoładowania? Już w przyszłym roku! Według producenta doładowania elektrycznego Valeo, pierwszy samochód seryjny, który zostanie zrealizowany Nowa technologia, będzie sportowym SUV-em Audi SQ7, w którym elektryczną turbosprężarkę otrzyma silnik wysokoprężny V8 o pojemności około 4 litrów. Moc tej jednostki napędowej prawdopodobnie wyniesie ponad 400 KM, a przyspieszenie od zera do 100 km / h wynosi 5,5 sekundy. SQ7 trafi do sprzedaży w 2016 roku.
Zainteresowanie elektrycznym turbodoładowaniem wykazały również takie firmy jak Volvo, Hyundai, Kia i Amerykański producent Honeywell.
Być może więc już wkrótce elektryczne turbodoładowanie stanie się normą, a właściciele samochodów z turbodoładowaniem zapomną o „turbo lagu”, ciesząc się doskonałą trakcją niemal od na biegu jałowym i skromne dane dotyczące zużycia paliwa.
Czym jest turbodoładowanie, wiedzą ci, którzy lubią wciskać jedną część w drugą, czyli jesteśmy z wami. Niedawno pojawiły się elektryczne wersje turbiny i doładowania napęd mechaniczny(lub doładowanie). Jakie są wersje elektryczne tych sprężarek i jak działają?
Zanim przejdziemy do dyskusji, odświeżmy naszą wiedzę na temat działania turbosprężarek i doładowań. Zasadniczo oba te urządzenia zwiększają gęstość mieszanka paliwowo-powietrzna, który dostaje się do silnika spalinowego, gdzie następuje sprężanie i spalanie mieszanki. Im wyższa gęstość mieszanki paliwowo-powietrznej, tym mocniejszy będzie skok tłoka i praca silnika, nawet bez zwiększania fizycznej objętości cylindrów silnika.
Dlatego małe silniki turbodoładowane są mocniejsze niż ich większe odpowiedniki: silnik otrzymuje więcej mocy od każdego skoku tłoka. Jak można zwiększyć tę gęstość? Poprzez sprężanie napływającego powietrza za pomocą dmuchawy. Jeśli sprężarka jest napędzana paskiem, jest to sprężarka napędzana mechanicznie. Jeśli z turbiny, która pobiera energię ze strumienia spalin, to tak.
Wadą turbosprężarki jest to, że silnik potrzebuje trochę czasu na wyprodukowanie wystarczająco spaliny. Ten irytujący problem nazywa się turbo lag. Sprężarka nie ma takiego opóźnienia, ale silnik potrzebuje też czasu na rozkręcenie turbiny, co wpływa na jego wydajność.
Można przypuszczać, że gdyby do tych układów dodać funkcję „elektryczną”, to tych wad by już nie było. I to będzie prawda.
W rzeczywistości chcę porozmawiać o trzech mechanizmach: elektrycznym mechanicznym doładowaniu, elektrycznym turbodoładowaniu i tym nonsensie, który jest sprzedawany w Internecie. Natychmiast pozbywamy się tego, co jest oferowane w Internecie. A co dokładnie oferują, na przykład w serwisie eBay, można zobaczyć pod linkiem.
Muszę od razu powiedzieć, że nie jest to opcja, dzięki której Twój PT Cruiser będzie jeszcze mocniejszy. Jest to sposób na podłączenie bezużytecznej pompy wydechowej lub wentylatora z komputera do wlotu powietrza w nieznanym celu. Nadal nie zobaczysz żadnych zmian. Wszystkie te rzeczy, które łączą się z 12-woltową instalacją elektryczną w celu uruchomienia „sprężarki”, to kompletna bzdura.
W najlepszy przypadek, te cuda techniki zostaną podłączone do generatora, aby uruchomić bezużyteczny wentylator, który wciąż nie ma wystarczającej mocy do normalnej kompresji. Wręcz przeciwnie, najprawdopodobniej stracisz trochę mocy z powodu ograniczonego przepływu wymuszonego powietrza. Jak to się mówi, nie daj się oszukać.
Tak prawdziwie elektryczny doładowania mechaniczne mimo to istnieją iw rzeczywistości są to te same doładowania, do których jesteśmy przyzwyczajeni. Rozkręcają również sprężarkę, aby zwiększyć gęstość powietrza, ale zamiast napędu pasowego są napędzane silnikiem elektrycznym.
Ale silnik elektryczny to nie ten sam 12-woltowy atrapa na eBayu. Będzie to wymagało co najmniej 48-woltowego systemu. Sprężanie powietrza zużywa dużo energii, więc trudno jest ją rozwinąć systemy elektryczne.
Większość akumulatorów i tradycyjnych systemów elektrycznych w samochodach po prostu nie jest w stanie dostarczyć tak dużej mocy wystarczająco szybko, aby zasilić elektryczną sprężarkę doładowującą. Z tego powodu doładowania elektryczne są zwykle wyposażone w superkondensatory. Duża pojemność, który może magazynować energię, a następnie bardzo szybko uwalniać energię elektryczną. Takie kondensatory można również ładować, jako elektryczne i samochody hybrydowe na zasadzie hamowania rekuperacyjnego.
Na przykład Mazda wykorzystuje już superkondensator w swoim systemie i-eLoop. I chociaż nie jest to doładowanie elektryczne, to wciąż dość duży kondensator, który jest już produkowany i instalowany w samochodach. Daje to nadzieję, że wkrótce ta technologia stanie się wszechobecna.
Elektryczne turbosprężarki są mylące i sprawiają, że myślimy, że różnią się od elektrycznych doładowań. W rzeczywistości nie ma w nich wiele z elektrycznego turbodoładowania. Są to po prostu małe elektryczne sprężarki doładowujące podłączone do konwencjonalnej turbosprężarki spalinowej.
Nawet z definicji turbosprężarka czerpie energię ze spalin, więc ukochany termin „turbosprężarka elektryczna” po prostu nie ma sensu.
Przez ogólnie mówiąc, głównym zadaniem turbosprężarki elektrycznej jest pozbycie się opóźnienia turbosprężarki i pomoc konwencjonalnej turbosprężarce, aż prędkość obrotowa silnika osiągnie punkt, w którym turbina jest najbardziej wydajna. Aby to zrobić, elektryczna (która może być umieszczona w tym samym miejscu co konwencjonalna turbosprężarka lub osobno, ale napędzana tym samym wirnikiem) obraca sprężarkę na starcie i przy niskich prędkościach oraz gdy objętość spalin jest wystarczająca , przenosi pracę do konwencjonalnej turbosprężarki.
