Электрический турбонаддув: Как работает электрический турбонаддув?
Как работает электрический турбонаддув?
Для того чтобы выжать все возможное из автомобиля, автопроизводители прибегают к турбонаддувам двигателя, но на пути новый вид турбокомпрессора, который может изменить игру.
Уменьшение размеров двигателя автомобиля является одним из ключевых решений, используемых автопроизводителями, чтобы уменьшить расход топлива транспортным средством (вот пример от компании Audi). Тем не менее, чтобы сокращенный в размерах двигатель обладал высокой производительностью, автокомпании, как правило, используют турбонаддув, который приводится в движение с помощью выхлопных газов (подробнее о работе турбонаддува, читайте здесь). У классической схемы работы турбонаддува имеется одна острая проблем, она приводит к задержке ответа наддува. Это явление широко известно, как турболаг. Чтобы было понятно, объясним проще, вы следуете на обгон, жмете педаль газа в пол, включается турбонаддув, но рывок автомобиля происходит лишь через пару секунд из-за так называемого турболага.
Эта медленная реакция преследует автомобили с турбонаддувами уже многие годы и является распространенной жалобой. Такие вещи, как турбонаддув с двойной улиткой или небольшие турбины, часто используются как средство борьбы с этим отставанием, но и они не совершенны. Попытки обуздать этот недостаток при помощи, так называемой технологии турбо-соединения, о которой мы писали ранее, также, к сожалению ни к чему и не привели, не выдержав испытаний на практике. Проще говоря, очень сложно сделать двигатель с турбонаддувом с немедленной реакцией.
Принцип работы электрического турбонаддува
Все останется на своих местах, пока мы не начнем использовать электрические компоненты. В то время как автопроизводители со всех сторон исследовали все плюсы и минусы полностью электрических силовых установок, они пришли к выводу, что когда дело касается элеткродвигателей, то в них ответная реакция возникает моментально. Взять к примеру классический Toyota Prius, более быстрой реакции на ускорение вы не найдете ни в одном сходном по параметрам автомобиле.
Конечно, электрические транспортные средства дорогие из-за размера их двигателей и батарей, и они не совсем практичны, из-за ограниченного диапазона движения. Но, невзирая на это, автопроизводители могут использовать небольшие электромоторы и компоненты в своих целях. Одним из таких случаев является питание турбокомпрессора, который ускоряет двигатель автомобиля, не полагаясь на выхлопные газы.
Электрический двигатель реагирует мгновенно, в течение 250 миллисекунд. Используя такой механизм, можно снизить расход топлива на 10 процентов. Так как подобного рода турбокомпрессор не использует выхлопные газы, то технически он является просто нагнетателем. Для того, чтобы потребителям была ясна концепция данного механизма, его часто называют электрическим турбонаддувом.
Компания Volkswagen и связанные с ней автомобильные бренды активно инвестируют в эту электрическую турбо технологию.
Компания Audi демонстрирует E-Turbo
Недавно компания Audi представила свои последние разработки в мире электрических турбонаддувов вместе с концепт-каром Clubsport TT Turbo Concept, который предоставляет владельцу 600 лошадиных сил мощности и 479 Нм крутящего момента благодаря оборудованному турбонаддувами 2,5-литровому пятицилиндровому двигателю.
Один турбонаддув является традиционным и приводится в движение выхлопными газами, второй турбонаддув работает с электрическим блоком.
Компания создала концепт для демонстрации потенциала электрических турбокомпрессоров, сказав тем самым, что технология готова к использованию в серийных автомобилях. 48-вольтная электрическая подсистема, которая питает электротурбонаддув, расположена в багажнике автомобиля и по первой необходимости дает двигателю ускорение, не заставляет его ждать, как традиционный турбонаддув.
«Турбокомпрессор с электрическим приводом обеспечивает значительные преимущества», сказал представитель компании Audi. «Он быстро и равномерно увеличивает скорость двигателя до максимального количества оборотов, без каких-либо существенных задержек».
Такой принцип работы позволяет проектировать обычный турбонаддув конкретно для двигателей высоких мощностей – e-turbo обеспечивает мгновенный отклик и мощный спринт на низких оборотах двигателя.
Это не первый раз, когда компания Audi показала свою заинтересованность в электрическом турбонаддуве.
В прошлом году немецкий автопроизводитель добавил электротурбонаддув в 3,0-литровый дизельный двигатель V-6 твин-турбо и засунул всю эту смесь в RS5. Результатом стал вызывающе быстрый автомобиль в кузове купе, который набирает скорость от 0 до 100 км/ч всего за 4 секунды. Это делает его быстрее, чем обычный RS5 и в два раза сокращает расход топлива.
Когда нам ожидать электрические турбонаддувы в серийных автомобилях?
При всех положительных отзывах, которые получает данная технология, компания Audi, по всей видимости, будет в числе первых автопроизводителей, которые используют электротурбонаддув в серийных автомобилях, но до сих пор компания не распространяется о том, когда мы сможем увидеть такие автомобили у официальных дилеров.
Электрический турбонагнетатель и электрический механический нагнетатель: в чем разница
Что такое турбонаддув знают именно те граждане, кто любит и кому естественно понраву запихивать, т.е. вставлять одну деталь в другую, это мы граждане автомобилисты и безусловно сами производители этих деталей.
Совсем недавно на рынке появились и увидели свет совсем иные образцы электрических турбин и нагнетателей с механическим приводом, которые называют- суперчарджерами. Что же представляют из себя эти электрические варианты компрессоров и как они работают?
Прежде чем мы с вами перейдем к обсуждению их, давайте освежим наши знания по работе этих турбин и суперчарджеров. По своей сути оба эти устройства предназначены для увеличения плотности топливовоздушной смеси поступающей в двигатель внутреннего сгорания, где и происходит компрессия и возгорание поступающей смеси. Таким образом, чем выше будет плотность топливовоздушной смеси, тем мощнее будет двление на поршень (поршни) и работа самого двигателя без какого-либо увеличения физического объема цилиндров двигателя.
Именно поэтому небольшие двигатели с турбонаддувом оказываются мощнее своих более крупных аналогов, а именно, в этом случае двигатель получает больше мощности от каждого хода поршня. Как можно увеличить эту плотность.
.? Вот как: -Посредством компрессии поступающего воздуха при помощи нагнетателя. Если такой нагнетатель работает от ременного привода двигателя, то это нагнетатель с механическим приводом. Если же он работает от турбины, которая извлекает энергию из потока выхлопных газов, то это уже турбонагнетатель
Недостаток этого турбонагнетателя заключается в том, что двигателю необходимо некоторое время, чтобы произвести и выработать достаточное количество выхлопных газов. Эта досадная заминка как-раз и называется турбоямой. А вот у суперчарджера такой задержки нет, она отсутствует, но, чтобы раскрутить турбину двигателю нужно какое-то время, что непременно сказывается на его эффективности.
Можно предположить, если к этим системам добавили бы «электрическую» функцию, то этих недостатков в двигателе больше бы не было. И это будет правдой друзья.
На самом деле я друзья сегодня хочу вам рассказать о трех таких механизмах, то есть: об электрическом механическом наддуве, о просто электрическом турбонаддуве и о той ерунде, которую в настоящее время продают в Интернете.
Сразу избавляемся с вами от того, что предлагают нам в Интернете. А что предлагают, а вот например, на «eBay» можно посмотреть по ссылке.
Сразу хочу оговориться, что это ни вариант сделать свой PT Cruiser еще сильнее и мощнее, это всего лишь способ присоединить бесполезный откачивающий насос или вентилятор от компьютера к воздухозаборнику и с непонятно какой целью. Вы все-равно не увидите и не заметите ни каких изменений. Все эти замороченные штучки, что соединяются с вашей 12-ти вольтовой электрической системой для запуска «компрессора» — есть полная дрянь.
В лучшем случае эти чудеса техники соединятся с генератором, для того чтобы запустить в последующем бесполезный в этом случае вентилятор, у которого все-равно не хватит нужной мощности для нормальной компрессии. Скорее всего, даже наоборот, вы потеряете немного мощности в машине из-за ограниченного потока нагнетаемого воздуха. Как говорится, не давайте себя попросту обмануть.
Смотрите также: Электрический турбонагнетатель,- за ним будущее.
.?
Итак, хотим сказать, настоящие электрические механические нагнетатели все же в природе существуют и по своей сути являются теми же самыми нагнетателями к которым мы с вами автомобилисты привыкли. Они также могут раскручивать компрессор в машине, чтобы увеличить плотность воздуха, но вместо ременного привода они работают уже от электромотора
Но электромотор все-же не та 12-ти вольтовая пустышка с «eBay», которую расхваливают в Интернете. Здесь вам потребуется как минимум 48-ми вольтовая система. Компрессия воздуха при нагнетании потребляет очень много энергии и поэтому очень часто возникают трудности с разработкой таких электрических систем.
Большинство аккумуляторов и традиционных электрических систем в автомобилях просто не смогут обеспечить такой объем мощности в достаточно быстром темпе, для того чтобы запустить электрический суперчарджер. По этой причине электрические суперчарджеры идут обычно вместе с суперконденсаторами большой емкости, которые могут сохранять полученную энергию и после чего очень быстро выдавать электрическую энергию.
Такие конденсаторы также можно еще и перезаряжать, как и электрические и гибридные автомобили по принципу рекуперативного торможения
Например, автофирма «Mazda» уже использует суперконденсатор(ы) в своей системе i-eLoop в гибридных автомобилях. И хотя это не электрический суперчарджер, все-равно это достаточно большой по объему конденсатор, который в настоящее время уже производится и устанавливается в автомобили. Это дает нам (автомобилистам) надежду, что такая технология скоро станет доступной повсеместно.
Эти электрические турбонаддувы как-бы сбивают с толку и заставляют нас думать, что они отличаются от электрических суперчарждеров. На самом деле от электрического турбонаддува в них не так и много. Это просто электрические суперчарджеры небольшого размера, которые соединены с обычным турбонагнетателем работающим на потоке выхлопных газов
Даже по определению, такой турбонагнетатель, получающий энергию от выхлопных газов и полюбившийся многим как термин «электрический турбонагнетатель», просто не имеет никакого смысла.
По большому счету признаемся себе, главная задача электрического турбонагнетателя — это избавиться от турбоямы и помочь обычному турбонагнетателю, пока скорость вращения вала в двигателе не достигнет той самой точки в которой турбина будет максимально эффективна. Для этого электрический турбокомпрессор (который может располагаться там же, где и обычный турбонагнетатель или отдельно, но работающий от того же импеллера) раскручивает компрессор на старте и на малых оборотах, и когда объем выхлопных газов будет достаточным, то он передает работу обычному турбонагнетателю.
Смотрите также: «BMW» против «Audi» — битва мультитурбированных двигателей.
Не знаю, но я со своей стороны сказал бы, что это просто электрический помощник, но ни как не самостоятельная система. Такая гибридная система устраняет турбояму и поэтому многим из вас безусловно понравится мощность на всех скоростях двигателя. Требования к мощности автомобиля с электрическими системами менее жесткие, чем к примеру, к автомобилям с электрическим суперчарджером.
Так как такая турбина эффективно извлекает энергию из отработанных газов, то в целом получается, что такая задумка оказалась более эффективней, чем электрический суперчарджер.
Подведем итог: Электрический суперчарджер, это — электрический механический нагнетатель управляемый электрическим (обычно) мотором с неким источником хранения энергии. Электрический турбонагнетатель, это — электрический суперчарджер, который работает вместе с тем же обычным турбонагнетателем. И наконец, электрический суперчарджер на «eBay» в Интернете за 50 баксов — это полная ерунда, которую вы приделаете к своему двигателю просто так для красоты.
Ну как, все друзья понятно? Отлично! Всем удачи!
Что такое электрический турбокомпрессор и как он работает?
Турбины существуют уже несколько десятилетий, и каждый год продолжают появляться новые достижения в области турботехнологий. Раньше автомобили с турбонаддувом составляли лишь небольшую часть производимых новых автомобилей, но теперь большинство новых автомобилей и грузовиков оснащены турбинами.
Но в последнее время некоторые легковые и грузовые автомобили оснащаются новым и необычным типом турбонаддува — электрическим турбонаддувом. Что такое электрическая турбина и как она работает? Чем он отличается от обычных турбин? И что эта новая технология означает для будущего турбокомпрессоров? Если вам интересно узнать больше об электрических турбокомпрессорах, читайте дальше.
Что такое турбокомпрессоры?
Турбокомпрессоры представляют собой устройства принудительной индукции, которые помогают двигателю производить больше мощности в процессе сгорания за счет всасывания большего количества воздуха. Чем больше воздуха и топлива в камере сгорания, тем мощнее будет сгорание. Турбины повторно используют выхлопные газы под высоким давлением для вращения турбины. Затем турбина нагнетает больше воздуха в двигатель.
Возможно, вы уже слышали о нагнетателях. Supers выполняют ту же функцию, что и турбо, но вместо того, чтобы использовать турбину для втягивания большего количества воздуха, они используют шкив.
Турбо, как правило, более эффективны, чем супер, потому что они используют энергию, которая в противном случае была бы потрачена впустую. Однако у турбодвигателей медленное время отклика дроссельной заслонки, что приводит к турбозадержке. С другой стороны, у суперов нет этой проблемы.
Что такое электрические турбонагнетатели и как они работают?
Что такое электрическая турбина и как она работает? Электрические турбины — лучшее из обоих миров. У них есть эффективность турбо, но отзывчивость суперов. Вместо использования выхлопных газов для вращения турбины электрические турбины используют электродвигатель и электрический компрессор.
Когда вы нажимаете на педаль газа, двигатель включает компрессор. Компрессор нагнетает холодный воздух в двигатель без турбо-задержки. Как только турбина начинает вращаться достаточно быстро, двигатель и компрессор автоматически отключаются для экономии энергии. Турбина еще некоторое время продолжает крутиться даже после выключения мотора за счет выхлопных газов и инерции колес.
В настоящее время существует два типа электрических турбин — e-booster (используется Volkswagen Group и Mercedez-Benz) и e-turbo с одним блоком производства Garret Motion. Электронный бустер — это турбодвигатель, который, по сути, представляет собой только сторону компрессора (без турбины) в паре с электродвигателем. Он используется бок о бок с турбинами с выхлопным приводом. Турбодвигатель с приводом от двигателя обеспечивает быструю реакцию двигателя на низких оборотах. Как только давление нарастает, турбодвигатель с приводом от двигателя отключается, а все остальное выполняет турбонагнетатель с приводом от выхлопных газов.
Электронный турбодвигатель Garret Motion представляет собой турбодвигатель (со стороны компрессора и турбины), соединенный с двигателем. Он делает примерно то же самое, что и e-booster. Двигатель доказывает низкое повышение. Как только давление выхлопных газов увеличивается, двигатель выключается. Основное отличие этой версии от e-booster заключается в том, что эта версия позволяет использовать компрессор большего размера для двигателя меньшего объема.
Плюсы и минусы электрических турбин
Электрические турбины устраняют задержки и обеспечивают плавный и мгновенный прирост мощности. Но есть и несколько недостатков электрических турбин. Эти турбины созданы для производительности. Они обеспечивают мгновенный прирост мощности и экономят энергию, отключаясь. С другой стороны, расход топлива и выбросы являются вторыми приоритетами. Это означает, что электрические турбины не улучшат расход топлива так сильно, как традиционные турбины, но дополнительная отзывчивость обычно компенсирует это.
Они также не сокращают выбросы NOx так же эффективно, как традиционные турбокомпрессоры. К счастью, разница в экономии топлива и выбросах невелика. Традиционные турбины снижают расход топлива на 2-6%. Электрические турбины снижают его на 2-4% — разница всего в 2% на более высоком уровне. Традиционные турбонаддувы могут снизить выбросы NOx на 23 % по сравнению с 20 % на дизельном двигателе, оснащенном электрическим турбонаддувом.
И поскольку электрические турбины настолько новы, трудно измерить, насколько они на самом деле эффективны и надежны. Мы не узнаем, насколько электрические турбонаддувы приносят улучшения по сравнению с традиционными турбинами, пока электрические турбины не станут более широко использоваться и не будут проведены дополнительные тесты для их сравнения. На данный момент мы знаем, что они сокращают время отклика дроссельной заслонки, несколько лучше с точки зрения производительности и несколько хуже с точки зрения расхода топлива и выбросов по сравнению с традиционными турбинами.
В настоящее время электрические турбины также дороги, потому что они являются относительно новым изобретением — действительно новым изобретением. Первыми автомобилями, которые стандартно поставлялись с технологией электрического турбонаддува, были Audi SQ6 и SQ7, выпущенные в 2020 и 2021 годах соответственно. Тем временем Garret Motion наращивает производство первых электрических турбин для коммерческого использования.
После того, как электрические турбины появятся на рынке некоторое время, они станут намного более доступными и доступными для среднего водителя.
Где взять электрическую турбину?
Хотите электродвигатель с турбонаддувом? У вас есть несколько вариантов. Вы можете приобрести один из недавно выпущенных роскошных автомобилей (Audi SQ6 и SQ7 и Volvo S90, V90 и XC90 SVU), оснащенных технологией электрического турбонаддува. Есть также несколько настоящих производителей, которые производят и продают электрические турбины, но эти турбины трудно найти и они неоправданно дороги. К сожалению, большинству людей придется ждать, пока производство не увеличится, а затраты не снизятся, чтобы получить в свои руки электрическую турбину.
На таких сайтах, как Etsy или Amazon, вы можете увидеть электрические турбины, продаваемые по разумной цене, но мы рекомендуем держаться подальше от этих отрывочных товаров. Эти турбины были оснащены электродвигателями, которые ненамного больше и мощнее вентилятора охлаждения компьютера и некачественных компрессоров.
Они не могут повысить эффективность воздуха и скорее приведут к снижению мощности, чем к ее увеличению. Они могут быть электрическими турбинами по определению, но они не функциональны. Лучше подождать, пока настоящие функциональные электрические турбины станут широко доступны, вместо того, чтобы рисковать с небрежной копией настоящей технологии.
Хотите установить турбонаддув на свой автомобиль или грузовик, но не хотите ждать, пока электрические турбины станут массовым явлением? Turbo Turbo продает новые, восстановленные, отремонтированные и бывшие в употреблении турбокомпрессоры. Мы также предлагаем запасные части для турбокомпрессора для ремонта или улучшения вашего существующего турбокомпрессора. Приходите и покупайте у нас сегодня все, что вам нужно для турбо!
Как электрические турбонагнетатели меняют внутреннее сгорание
Сейчас больше, чем когда-либо, автомобильные инженеры должны стремиться к эффективности везде, где только возможно. В двигателе внутреннего сгорания турбокомпрессор — отличный способ повысить мощность и эффективность двигателя заданного рабочего объема, и за последнее десятилетие мы наблюдаем распространение турбодвигателей меньшего размера, заменяющих более крупные агрегаты без наддува.
Тем не менее, сам турбокомпрессор далек от совершенства.
Турбокомпрессор — грубое устройство. Требуется некоторое время, чтобы раскрутиться, раскрутка полностью определяется потоком выхлопных газов, он тратит много этих выхлопных газов впустую, и он горячий. Кроме того, традиционная турбина может эксплуатироваться только значительно ниже ее максимальной скорости, потому что, если она превысит ее, может произойти повреждение турбины и/или двигателя.
Электрический турбокомпрессор может решить многие из этих проблем и многое другое.
Давайте окунемся в краткий, возможно ненужный, обзор основ турбонагнетателя. Внутри улиткообразного корпуса по обеим сторонам находятся две турбины, соединенные небольшим валом. Выхлопные газы дуют на одну турбину, которая, в свою очередь, раскручивает другую, называемую компрессорным колесом. Колесо компрессора увеличивает плотность воздуха на впуске, увеличивая мощность двигателя. Свежий воздух также питает компрессор, и, как правило, воздух из компрессора проходит через какой-либо промежуточный охладитель для снижения температуры всасываемого воздуха.
На стороне выхлопа обычно есть клапан, который открывается и направляет избыточный воздух вниз по потоку к остальной части выхлопной системы автомобиля, как только турбина достигает желаемой скорости. Это называется вестгейт.
Garrett Motion
Электрический турбокомпрессор — это, по сути, обычный турбокомпрессор с двигателем, прикрепленным к валу турбины. Простая по замыслу, сложная в исполнении, наполненная возможностями. «Это дает еще одну степень свободы, — говорит Крейг Балис, технический директор Garret Motion, в интервью Road & Track. это для управляемости».
Компания Garrett десятилетиями занимается производством турбокомпрессоров и первой представила на рынке электрический турбокомпрессор. соедините e-turbo с 2,0-литровым M139 AMGна 402 и ошеломляющие 476 л.с. соответственно. C63 имеет самый мощный двигатель на рынке сегодня, с мощностью 251 л.с./литр, и поскольку достаточного никогда не бывает достаточно, четырехцилиндровый двигатель дополняется подключаемой гибридной системой мощностью 671 л.
с.
Легко думать, что единственная задача электрического турбонагнетателя — уменьшить запаздывание. Вот что я подумал, и действительно, это огромная польза от его использования. Проще говоря, более крупный турбонагнетатель с более крупными колесами турбины и компрессора может нагнетать больше воздуха в двигатель, создавая большую мощность, но чем больше размер турбонагнетателя, тем больше времени требуется для достижения целевого уровня наддува. Однако добавьте к валу электродвигатель, и вы сможете разогнать все это до максимальной скорости, не дожидаясь выхлопных газов. (Турбо-лаг не может быть устранен, но его можно уменьшить до такой малой величины, что это не имеет значения.)
Балис предпочитает использовать термин «переходная реакция» — то, что происходит, когда вы нажимаете на акселератор, — а не турбо-лаг. Он отмечает, что улучшение переходных характеристик помогает не только управляемости, но и выбросам. «Вы можете более точно контролировать воздух, поступающий в двигатель, согласовывая его с топливом и потребностью в двигателе».
Garrett Motion
Еще одна эффективность, которую обеспечивает электронный турбонаддув. Электродвигатель может вращаться в двух направлениях, а вращаясь в обратном направлении, он может действовать как генератор. В гибридных и аккумуляторных электромобилях замедление двигателей можно использовать для замедления автомобиля при передаче энергии в аккумулятор. В гораздо меньших масштабах вы можете сделать то же самое с двигателем электрического турбо. «Самое забавное в турбонаддуве то, что он работает в разных ездовых циклах, обычно он может быть энергетически нейтральным», — говорит Балис. «Это означает, что вы можете генерировать столько, сколько используете. Это происходит в разные моменты времени, но в течение различных циклов движения он может стать энергетически нейтральным или даже энергетически положительным».
Электрический турбонаддув Garrett по-прежнему использует вестгейт, хотя более точный уровень контроля наддува означает, что выхлопные газы расходуются меньше, и поэтому можно использовать вестгейт меньшего размера.
Наличие двигателя на валу означает, что точная скорость турбокомпрессора всегда известна. Как правило, ЭБУ современного автомобиля оценивает скорость турбонаддува и использует вестгейт для управления давлением наддува, но оставляет огромный запас на ошибку для безопасности и долговечности. Это оставляет вопрос производительности для данного размера турбонагнетателя. Однако, если вы знаете точную скорость вашего турбокомпрессора, вы можете запустить его намного ближе к рабочему пределу, не опасаясь его превышения. Это преимущество не уникально для электронных турбонаддувов — как в Ferrari, так и в Nissan используются традиционные турбонагнетатели для выхлопных газов с датчиками скорости, — но это важно отметить.
Гаррет начал работать над электронными турбинами 20 лет назад, но обнаружил, что они просто не работают с 12-вольтовой электрикой. Балис говорит, что на валу можно было установить двигатель мощностью не более 3 кВт, и даже тогда это было большой проблемой для системы. С появлением электрических архитектур большей мощности электрический турбонаддув стал жизнеспособным.
Большинство версий текущего C-класса используют 48-вольтовую «мягкую гибридную» архитектуру, в то время как C63 использует 400-вольтовую подключаемую гибридную систему, разработанную AMG. Mercedes также решил, что новый C-Class получит только четырехцилиндровый двигатель. Электрический турбонаддув имел здесь большой смысл.
По словам Яна Хаберманна, одного из инженеров, стоящих за применением AMG электронных турбин, компания хотела дать C43 более особенный двигатель, чем его предшественник, в котором использовался V-6, общий с продуктами других производителей. M139 производится вручную на заводе AMG в Аффальтербахе, и хотя его можно найти в автомобилях AMG 45-й серии, они имеют 12-вольтовую электрику и, следовательно, традиционные турбокомпрессоры для выхлопных газов. C43 получает e-turbo не из-за большей мощности — CLA45 S развивает 415 л.
С C63 другая история. Его четырехцилиндровая сменная трансмиссия заменила столь любимый 4,0-литровый V-8, и AMG знала, что он должен быть мощным.
«[Выходной] гибрид имеет много преимуществ», — говорит Хаберманн. «У вас может быть очень маленький и экономичный двигатель с одной стороны, вы можете ездить полностью на электричестве, и у вас действительно безумная производительность, намного, намного, намного лучше, чем у предшественника». AMG считала, что C63 должен конкурировать не только с традиционными суперседанами, работающими на бензине, но и с новыми сверхмощными электромобилями. (В мире, где Kia продает 577-сильную версию EV6, вы можете увидеть логику.)
Хаберманн говорит, что для того, чтобы получить мощность от 2,0-литрового четырехцилиндрового двигателя с турбонаддувом, который был нужен AMG, с традиционным турбонагнетателем у вас будет «чертовски лаг». Турбина C63 имеет диаметр колеса компрессора 71 мм для создания максимального наддува в 37,7 фунтов на квадратный дюйм (!), что вы, скорее всего, увидите в грузовике или автомобиле с тюнингом мощностью в тысячу лошадиных сил. Это гигантское. (У него также есть лопасти с изменяемой геометрией для еще большей гибкости.
) Вы можете подумать, что гибридная система C63 с электродвигателем мощностью 204 л. турбо? Нет простого ответа.
«Опять же ради производительности и эффективности, — говорит Хаберманн. Гибридная система AMG использует аккумулятор емкостью 6,1 кВтч, и идея стратегии управления заключается в том, чтобы держать аккумулятор достаточно заряженным, чтобы двигатель мог выдавать полную мощность, когда этого захочет водитель. Благодаря использованию электрического турбонаддува для быстрого выхода двигателя на полную мощность электродвигатель может оставаться в режиме ожидания, а энергия накапливается в аккумуляторе. «Забавная вещь. У вас есть электрический тяговый привод, но вы не хотите использовать его для накопления энергии. Вы просто хотите использовать его для производительности».
Как бы это ни было забавно, логику легко увидеть, если учесть, что двигатель электрического турбодвигателя C63 имеет мощность всего 6 кВт (8 л.с.), поэтому для его раскручивания требуется гораздо меньше энергии, чем для раскручивания.
приводной двигатель в 25 раз мощнее.
AMG, естественно, делает много интересного с турбокомпрессором во всем диапазоне оборотов двигателя. На низких оборотах двигателя двигатель раскручивает турбонагнетатель, в то время как давление выхлопных газов все еще растет. Поскольку это увеличивает объем воздуха, поступающего в двигатель, это также увеличивает объем выходящего воздуха, что еще больше способствует созданию наддува. При частоте вращения около 3500 об/мин и постоянном дросселе двигатель почти ничего не делает, так как выхлопных газов достаточно, чтобы турбокомпрессор вращался на максимальной скорости 175 000 об/мин. Однако на более высоких скоростях, вплоть до красной черты C63 в 7000 об / мин, двигатель выдает около 1 кВт, чтобы поддерживать вращение турбо, что помогает расширить диапазон мощности и улучшить приемистость. Обычно двигатели с турбонаддувом «затухают» ближе к красной черте, но AMG хотел, чтобы двигатель с турбонаддувом больше походил на безнаддувный, с наращиванием мощности во всем диапазоне оборотов.
Как и следовало ожидать, AMG также использует двигатель с турбонаддувом для улучшения переходных характеристик во всем диапазоне мощности и по мере необходимости. Хаберманн говорит, что на более низких оборотах двигателя для достижения полного давления наддува может потребоваться до секунды, на средних оборотах это происходит почти мгновенно, а на высоких оборотах — около 0,4 секунды. По словам Хаберманна, это впечатляет для такого большого турбонагнетателя и достаточно маленького, чтобы вы его не чувствовали. Турбина также отправляет энергию обратно в батарею при выключении дроссельной заслонки во время переключения передач, используя воздух, который в противном случае выбрасывался бы из перепускного клапана обратно в атмосферу.
Подумайте об инженерах по калибровке и ребятах из AMG, которые должны следить за тем, чтобы нижняя часть 2,0-литрового четырехцилиндрового двигателя не взорвалась эффектным образом при давлении наддува 37,7 фунтов на квадратный дюйм. Можно также представить трудную задачу для тех, кто разработал двигатель турбокомпрессора, поскольку он должен быстро раскручиваться до 200 000 об / мин в чрезвычайно горячей среде с сильной вибрацией.