Электрический турбонагнетатель: Электрический турбонагнетатель и электрический механический нагнетатель: в чем разница

Содержание

Электрический турбонагнетатель и электрический механический нагнетатель: в чем разница

В чем разница между электрическими турбинами и электрическими нагнетателями?

Что такое турбонаддув знают те, кто любят впихивать одну деталь в другую, то есть мы с вами. Совсем недавно появились электрические варианты турбины и нагнетателя с механическим приводом (или суперчарджера). Что представляют из себя электрические варианты этих компрессоров и как они работают? 

 

Прежде чем мы перейдем к обсуждению, давайте освежим наши знания о работе турбин и суперчарджеров. По сути, оба эти устройства увеличивают плотность топливовоздушной смеси, которая поступает в двигатель внутреннего сгорания, где происходит компрессия и возгорание смеси.  Чем выше плотность топливовоздушной смеси, тем мощнее будет ход поршня и работа двигателя, даже без увеличения физического объема цилиндров двигателя.

 

Именно поэтому небольшие двигатели с турбонаддувом оказываются мощнее своих более крупных аналогов: двигатель получает больше мощности от каждого хода поршня. Как можно увеличить эту плотность?

Посредством компрессии поступающего воздуха при помощи нагнетателя. Если нагнетатель работает от ременного привода двигателя, то это нагнетатель с механическим приводом. Если же от турбины, которая извлекает энергию из потока выхлопных газов, то это турбонагнетатель.

 

Недостаток турбонагнетателя заключается в том, что двигателю нужно некоторое время, чтобы произвести достаточное количество выхлопных газов. Эта досадная заминка называется турбояма. У суперчарджера нет такой задержки, но, чтобы раскрутить турбину, двигателю тоже нужно время, что сказывается на его эффективности. 

 

Можно предположить, что если к этим системам была добавлена «электрическая» функция, то этих недостатков больше не будет. И это будет правдой. 

 

На самом деле, я хочу рассказать о трех механизмах: электрический механический наддув, электрический турбонаддув и ту ерунду, которую продают в Интернете. Сразу избавляемся от того, что предлагают в Интернете. А что именно предлагают, например, на eBay можно посмотреть по ссылке.

 

Сразу скажу, что это не вариант сделать свой PT Cruiser еще мощнее. Это способ присоединить бесполезный откачивающий насос или вентилятор от компьютера к воздухозаборнику непонятно с какой целью. Вы все равно не увидите никаких изменений. Все эти штуки, которые соединяются с вашей 12-вольтовой электрической системой, чтобы запустить «компрессор» — полная дрянь.

 

В лучшем случае, эти чудеса техники соединятся с генератором, чтобы запустить бесполезный вентилятор, у которого все равно не хватит мощности для нормальной компрессии. Скорее всего, вы, наоборот, потеряете немного мощности из-за ограниченного потока нагнетаемого воздуха. Как говорится, не дайте себя обмануть. 

 

Смотрите также: Электрический турбонагнетатель, за ним будущее?

 

Итак, настоящие электрические механические нагнетатели все же существуют и по сути, это такие же нагнетатели, как и те, к которым мы привыкли. Они также раскручивают компрессор, чтобы увеличить плотность воздуха, но вместо ременного привода, они работают от электромотора.

 

 

Но электромотор — это не та 12-вольтовая пустышка с eBay. Здесь потребуется как минимум 48-вольтовая система. Компрессия воздуха потребляет очень много энергии, поэтому возникают трудности с разработкой электрических систем.

 

Большинство аккумуляторов и традиционных электрических систем в автомобилях просто не смогут обеспечить такой объем мощности достаточно быстро, чтобы запустить электрический суперчарджер. По этой причине, электрические суперчарджеры обычно идут вместе с суперконденсаторами большой емкости, которые могут хранить энергию и затем очень быстро выдавать электрическую энергию. Такие конденсаторы также можно перезаряжать, как электрические и гибридные автомобили по принципу рекуперативного торможения.

 

 

Например, Mazda уже использует суперконденсатор в своей системе i-eLoop в гибридных автомобилях. И хотя это не электрический суперчарджер, это все равно достаточно большой конденсатор, который уже производится и устанавливается в автомобили. Это дает нам надежду, что данная технология скоро станет повсеместной.

 

Электрические турбонаддувы 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, соединенные с обычным турбонагнетателем, работающим на потоке выхлопных газов.

 

 

Даже по определению, турбонагнетатель получает энергию от выхлопных газов, поэтому полюбившийся термин «электрический турбонагнетатель» просто не имеет никакого смысла.

 

По большому счету, главная задача электрического турбонагнетателя — избавиться от турбоямы и помочь обычному турбонагнетателю, пока скорость двигателя не достигнет точки, в которой турбина 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, а, когда объем выхлопных газов будет достаточным, он передает работу обычному турбонагнетателю. 

 

Смотрите также: BMW против Audi- битва мультитурбированных двигателей

 

Не знаю, я бы сказал, что это просто электрический помощник, но не самостоятельная система. Такая гибридная система устраняет турбояму и, конечно, вам понравится мощность на всех скоростях двигателя. Требования к мощности автомобиля с электрическими системами менее жесткие, чем к автомобилям с электрическим суперчарджером. Так как турбина эффективно извлекает энергию из отработанных газов, то в целом эта задумка получается эффективней, чем электрический суперчарджер.

 

Подведем итог: электрический суперчарджер — это электрический механический нагнетатель, управляемый электрическим мотором (обычно) с неким источником хранения энергии. Электрический турбонагнетатель — это электрический суперчарджер, который работает вместе с обычным турбонагнетателем. Наконец, электрический суперчарджер на eBay за 50 баксов — это полная ерунда, которую вы приделаете к своему двигателю просто так для красоты.

 

Ну как, все понятно? Отлично!

Электрический турбонагнетатель, возможно ли? — Автомобили

не совсем то.

 

Концерн BMW получил патент на электрический турбонагнетатель, который в ближайшем будущем будет устанавливаться на двигатели марки. По предварительным данным, новинка впервые появится на шестицилиндровом моторе с тремя турбинами для семейства M3 следующего поколения.

 

Что представляет данный электрический турбонагнетатель? Это турбина, которая может раскручиваться как выхлопными газами, так и электромотором. В отличие от традиционных агрегатов, у разработки BMW нет жесткой связи между ротором и нагнетателем – между ними появился дополнительный узел, включающий в себя электродвигатель и пару фрикционов. На холостом ходу или при движении накатом ротор отсоединяется от нагнетателя и вращается свободно, не увеличивая нагрузку на двигатель. Электродвигатель при этом тоже функционирует, но без нагрузки — электроника подстраивает его обороты под скорость вращения вала нагнетателя. Когда водитель начинает движение или нажимает на педаль газа после движения накатом, сцепление между электромотором и компрессором (№ 7 на схеме) замыкается. В этом случае компрессор раскручивается исключительно за счет электромотора, что обеспечивает высокую отзывчивость двигателя и позволяет избежать турбоямы.

 

 

1) схема турбины. 2) турбина. 2) ось турбины. 3) нагнетатель 3) ось нагнетателя. 4) электромотор. 5) вал турбины. 6) фрикцион для турбины. 7) фрикцион для нагнетателя. 8) привод

 

При средних нагрузках, когда ротор турбины, до этого момента вращавшийся свободно, раскручивается до рабочих оборотов, замыкается и второе сцепление (№ 6 на схеме) – в этом случае компрессор приводится сразу и за счет энергии выхлопных газов, и за счет работы электродвигателя. При высоких нагрузках и во время отпускания педали газа электродвигатель переключается в режим генератора, вырабатывая ток за счет избыточной скорости вращения ротора турбины. Наличие такого режима работы нагнетателя позволяет отказаться от использования перепускного клапана.

 

Британская компания Controlled Power Technologies объявила о серийном выпуске электрических турбонагнетателей для автомобилей в 2009 году. По словам представителей фирмы, подобные агрегаты позволят автопроизводителям вписаться в новые экологические нормы, вступающие в силу в Европе вступят с 2015 года.

Электрический нагнетатель воздуха сделает мотор меньше, мощнее и экономичнее

От двигателя внутреннего сгорания отказываться пока рано. По ряду причин. Поэтому многие производители работают над технологиями, которые позволят оптимизировать силовые системы, использующие углеводородное топливо. Одной из таких технологий является

электрический нагнетатель воздуха. Немецкие инженеры считают, что электротурбонагнетатель в будущем вытеснит традиционный наддув, и поможет сделать ДВС компактнее, экономичнее, и в тоже время мощнее.

Для начала разберемся, что такой турбонаддув или турбонагнетатель. Как известно, двигатель внутреннего сгорания работает не на самом топливе, а на топливно-воздушной смеси. В случае с бензиновым мотором пропорции должны быть следующими: 1 часть бензина на 13-15 частей воздуха. Еще в конце 19 века знаменитый Готтлиб Даймлер понял, что нужно увеличивать не подачу топлива, а воздуха. Долгое время добиваться этого приходилось за счет увеличения объема цилиндров, из-за чего агрегаты получались большими и прожорливыми. Но в 1905 году швейцарский инженер Альфред Бюхи запатентовал первое в мире устройство нагнетателя воздуха в цилиндры, которое для работы использовало энергию выхлопных газов.

В 90-е годы прошлого столетия инженеры стали использовать турбонаддув не только для увеличения мощности двигателя в легковом автомобиле, но и для экономии топлива и снижения выброса вредных веществ. С тех пор турбонаддув перестал быть частью тюнинга, и стал входить в базовую комплектацию дизельных машин многих брендов.

Электрический турбо-нагнетатель CPT

История электрического турбо-нагнетателя началась совсем недавно. С 2000 года его разработкой занимается британская фирма CPT (Controlled Power Technologies). Спустя 9 лет компания представила турбонаддув, способный работать от бортовой сети с напряжением 12 вольт. Инженерам удалось решить проблему механического нагнетателя – так называемой «турбоямы», то есть низкой способности работать на малых оборотах.

Электрические нагнетатели работают от небольшого электромотора, в отличие от механического турбонаддува, который задействует часть мощности (1-5%) двигателя. Кроме того, устройство CPT само может генерировать энергию: обратное давление, возникающее при сбросе выхлопных газов, крутит лопасти турбины, помогая вырабатывать электричество для зарядки аккумулятора.

Первый прототип автомобиля с электронагнетателем был разработан немецкой фирмой AVL List. Наддув CPT адаптировали для 2-литрового бензомотора с непосредственным впрыском топлива, установленного на VW Passat. Автомобиль выбрасывал в атмосферу на 20% меньше вредных веществ, чем аналоги с механическим нагнетателем.

На данном этапе Controlled Power Technologies координирует свои действия с такими крупными компаниями, как Ford, Valeo и Ricardo. На основе технологии CPT разработан электрический нагнетатель Hyboost, турбину в которой вращает микро-гибридная установка Valeo, получающая энергию от регенеративного торможения.

Ford Focus, оснащенный новым 3-цилиндровым EcoBoost с системой VTES (переменное увеличение крутящего момента) и нагнетателем Hyboost, улучшил экономичность на 30-35%, по сравнению с двигателями, демонстрирующими аналогичные показатели мощности. Стоит отметить, что мотор объемом всего 1 литр выдает 145 лошадиных сил при 240 Нм крутящего момента!

Электрический турбонагнетатель от BMW

BMW тоже работает над созданием собственного электрического турбонагнетателя. Разработка баварской компании лишена жесткой связи между нагнетателем и ротором – между ними появился дополнительный узел, который включает в себя электромотор и пару фрикционов.

На холостом ходу ротор вращается свободно от нагнетателя, уменьшая нагрузку на двигатель. Электромотор в этот момент тоже работает, подстраивая свои обороты под скорость вращения вала компрессора. При нажатии на педаль газа сцепление между электродвигателем и компрессором замыкается. В этом случае нагнетатель раскручивается только за счет электромотора, что позволяет избежать турбоям.

По слухам, первой BMW с электрическим турбонагнетателем станет M3 нового поколения.

Электрический турбо-нагнетатель на автомобиль (электро-турбина, турбо-наддув, турбо-компрессор), цена 1399 грн

Электрическая турбина с контроллером оборотов для повышения мощности автомобиля.

Турбина нагоняет дополнительный воздух в камеру сгорания, что позволяет мотору сжечь больше топлива за один такт и выдать больше мощности.



 

 

Преимущества установки турбины Увеличение крутящего момента во всем диапазоне оборотов
  Лучшее ускорение автомобиля
  Установка возможна как до, так и после оригинального воздушного фильтра
  Рекомендуем использовать вместе с фильтром нулевого сопротивления

 

Как работает турбина
Турбина нагоняет дополнительный воздух в камеры сгорания мотора, чем повышает его мощность. В отличии от классического турбонаддува данная турбина разгоняется электромотором, а не выхлопными газами, что позволяет ей включится в работу уже с низом.

Неоспоримым преимуществом электрических турбо-систем является эффективность нагнетания воздуха во всем диапазоне оборотов двигателя, даже когда двигатель только запустился — нагнетаемый воздух уже присутствует во впускном коллекторе. Нагнетая воздух при запуске двигателя, электро турбо нагнетатель дает мгновенный ответ на нажатие педали газа, даже на небольшой скорости. Плюс, нагнетая воздух во время переключения передач, Вы все равно непрерывно получаете дополнительную энергию для движения и ускорения

Также Электрический Турбо-Нагнетатель способен дополнить уже существующие системы подачи воздуха в бензиновых/дизельных турбо-двигателях,  ускорение такого автомобиля только улучшится. Большинство турбин начинает эффективно работать только свыше 2000-3000 об/мин, что означает — крутящий момент ниже этого значения не увеличивается, что делает Ваш автомобиль не динамичным, а двигатель — слабым. Такая особенность работы двигателей с классической турбо-системой уходит в прошлое. С установкой ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТУРБО-НАГНЕТАТЕЛЯ уже при 1200-1500 об/мин и спустя 1 секунду после нажатия на педаль акселератора, Ваш двигатель получает в распоряжение больше чистого воздуха, не затрачивая при этом ценную энергию. Крутящий момент увеличивается при этом на 10-12% по сравнению с классическим способом всасывания воздуха двигателем!

Главное преимущество после установки ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТУРБО-НАГНЕТАТЕЛЯ — получение для двигателя непрерывного крутящего момента и быстрое ускорение автомобиля.

 

Характеристики


Максимальная скорость: 52000rpm
Максимальная мощность: 380W
Максимальное давление: 1.2кг
Максмальный ток: 24A
Комплект: турбина, инвертер тока, контроллер скорости, схема подключения на английском
 

 

Гарантия качества
Товар, который продается у нас — проходит проверку качества.

Избегайте дешевых подделок и бракованной уценки от сомнительных продавцов.

Мы даём вам гарантию: данный товар можно без объяснения причин вернуть в течении 15 дней и получить деньги обратно, при условии что вы сохранили его качества и товарный вид.

Совершайте свои покупки в Интернете просто и безопасно вместе с Lots24.com.ua

Выбирайте компании с проверенной годами репутацией!

Электрический турбонагнетатель, за ним будущее? — Авто блог

Что такое электрический турбонагнетатель? Правила его работы.

Чтобы сделать машины максимально производительными, автокомпании прибегают к турбированию двигателей машин уже многие десятки лет. Лучшего метода снять с одного и того же количества двигателя, громадную мощность еще не придумали. Но вот переосмыслить сущность работы турбины в Audi уже пробуют.

По всей видимости, благодаря трудам инженеров Ингольштадта, весьма не так долго осталось ждать мы заметим новый вид турбокомпрессоров, каковые имели возможность бы поменять игру.

“Уменьшение количеств двигателей есть одним из главных ответов, применяемых производителями машин для понижения потребления горючего транспортным средством”, — поясняет сотрудник поставщика автокомплектующих Valeo в заявлении. Но для поддержания высокой производительности у уменьшающихся в количестве двигателей, производители машин в большинстве случаев применяют турбонагнетатели, разгоняемые выхлопными газами, проходящими через выхлопной коллектор. Все бы ничего, если бы несколько неприятный момент, в следствии применения данной схемы привода турбины происходит задержка отклика нагнетаемого давления, известного как турболаг (турбо яма).

Смотрите кроме этого: Новая Ауди S4 увидена на тестах на Нюрбургринге

Замедленная реакция преследует обладателей турбированных машин в течение многих лет и есть нередкой жалобой. Попытки сделать улучшенную схему турбонаддува не приводят к совершенному результату.Такие доработки, как турбокомпрессоры с двойной улиткой либо особые маленькие турбокомпрессоры, употребляющиеся в качестве средства борьбы с турбо ямой, делают обстановку лучше, но все равно до идеала им на большом растоянии. Несложнее говоря, весьма тяжело сделать двигатель с турбонаддувом, трудящимся от выхлопных газов, снабжающим немедленный отклик.

Заряжаем турбину

Инженеры-разработчики снова углубились в эксперименты и проектирование. И нежданно для себя нашли следующую вещь. При развитии электрических разработок в автопроизводстве и изучением всех плюсов и минусов электрических силовых агрегатов, применяемых в автомобильной индустрии, было подмечено, что у машин с электродвигателями ответ на нажатие на педаль газа происходит мгновенно, без задержек.

И это показалось для инженеров разумной отправной точкой, применить данную хорошую чертуиспользования электрических компонентов при создании совершенной турбины. Электромобили стоят дорого из-за размера моторов, аккумуляторная батарей, кроме этого они не совсем практичны ввиду ограниченной дистанции, на которую электромобиль может уехать на одной зарядке.

Смотрите кроме этого: Экономия горючего в жаркую погоду

Но для чего применять большие узлы электромобилей, в то время, когда возможно забрать идею и применить ее в другом формате, к простому двигателю ДВС? Производители машин смогут применять для этого маленькие компоненты и электрические двигатели. Одним из таких средств, которое разрешит расширить мощность двигателя, не надеясь на выхлопные газы, стал электротурбонаддув.

“Электродвигатель может, реагирует мгновенно (в течение 250 миллисекунд)”, говорят в Valeo. Таковой отклик может сократить потребление горючего на 10 процентов с применением данной настройки. По сути, поскольку новый вид компрессоров не приводится в перемещение выхлопными газами, то технически он есть несложным нагнетателем, но для простоты их кроме этого именуют электрическими турбонагнетателями.

Фольксваген и связанные с ним торговые марки вкладывают большие средства в эти новые электрические турботехнологии.

“Концерн Volkswagen трудится над созданием электрического турбонагнетателя для применения с разными брендами в глобальном масштабе,&аккумуляторная; сообщил Марк Джилес, представитель VW USA. “Главным преимуществом есть время отклика да и то что он подает импульс от холостого хода, в сравнении с выхлопными зарядные устройства, каковые требуют как минимум 1500 об / мин для подачи дополнительного давления”.

Ауди демонстрирует собственную Е-Турбо

Ауди сравнительно не так давно показала собственные новейшие разработки в мире электрической турбины на своем Clubsport TT Turbo Concept, полноприводном автомобиле, что выдает 600 л. с. и 648 Нм крутящего момента благодаря паре турбонагнетателей стоящем его 2,5-литровом пятицилиндровом двигателе. Одина турбина- классического типа, управляется выхлопными газами, вторая -электрический агрегат.

Ауди сделала концепткар, дабы продемонстрировать возможности работы электрических турбонагнетатели, сообщив, что разработка практически готова к выпуску на серийных машинах. В багажнике размещена 48-вольтная вторая электрическая совокупность, которая питает электрический компрессор, увеличивая давления двигателя на по запросу датчиков, вместо продолжительного ожидания того момента, в то время, когда до простой турбины дойдет волна выхлопных газов и раскрутит лопасти. Все эти разработки улучшают поведение автомобиля, что может достигнуть 100 км/ч за 3,6 секунды.

“Компрессор с электрическим приводом снабжает большие преимущества,” сообщил Брэд Штретц, сотрудник подразделения Audi в Соединенных Штатах. “Он усиливаетсядо больших значений скоро и без каких-либо ощутимых задержек, и это начинается до начала работы стандартного турбонагнетателя, при через чур мелком давлении выхлопных газов”.

Смотрите кроме этого: Электрический привод автомобиля против классического

“Таковой принцип работы делает вероятным установки простого турбонагнетателя конкретно для большого заряда давления и, следовательно, для высокой мощности двигателя – а Е-турбо гарантирует мощные спринты и быстроту отклика с самых низких оборотов двигателя на всем диапазоне”, — добавил он.

Это не первый раз Ауди продемонстрировала собственный опыт в опытах с электрическими турбинами. В прошедшем сезоне германский автопроизводитель добавил E-Turbo в собственный твинтурбовый 3.0-литровый дизельный двигатель V6 и и поставил все это под капот RS5. В следствии оказалось стремительное, стремительное купе, каковые имело возможность достигнуть100 км/ч приблизительно за 4 секунды, при расходе горючего каких-то 5 л/100 км.

Все это сделало его стремительнее, чем простой RS5 и более чем вдвое экономичнее по расходу.

В то время, когда электрические турбонагнетатели смогут приехать?

Изучения пришли к собственному завершающему аккорду, дело осталось по всей видимости за малым, запустить первую модель в производство. Вероятнее Audi станет пионером в применении данной разработке. Но на какую модель и в каком году она поставит собственный дикий коктейль из улиток не известно.

Тюнинг Тайм #56: Тестируем электрический наддув! — [© Жорик Ревазов 2014]

Темы которые будут Вам интересны:

Как работает турбонагнетатель воздуха в автомобиле, плюсы и минусы

Статья о работе автомобильного турбо нагнетателя: общая теория, принцип функционирования, плюсы и минусы. В конце статьи — видео о том, как дешево увеличить мощность машины.Статья о работе автомобильного турбонагнетателя: общая теория, принцип функционирования, плюсы и минусы. В конце статьи — видео о том, как дешево увеличить мощность машины.

Содержание статьи:


С момента разработки двигателя внутреннего сгорания перед инженерами встала задача повысить его мощностные характеристики. Решение данной задачи путём установки большего количества цилиндров влечёт за собой ряд таких проблем, как увеличение размеров и веса двигателя, поэтому не является оптимальным.

Ещё на заре автомобилестроения, в 1905 году, было предложено принципиально иное решение: увеличить мощность двигателя за счёт нагнетания в него дополнительного воздуха. Один из вариантов этого решения – турбонагнетатель.

Немного истории и общей теории о турбине


На фото турбонагнетатель воздуха

Для понимания роли турбонагнетателя воздуха достаточно вспомнить, что скорость до 200 км/ч, автомобили, оборудованные двигателем внутреннего сгорания, могли развивать уже в 1909 году.

Число выглядит фантастическим ровно до того момента, пока рядом с ним не встаёт рядом другое число: объём двигателя, обеспечившего автомобилю эту скорость, составлял… 28 литров! Естественно, ни о каком массовом производстве подобных монстров не могло быть и речи: они просто не могли обслуживаться без специального габаритного оборудования.

А для того, чтобы транспортное средство стало доступно широким массам потребителям, а не превратилось в аналог паровоза, объём двигателя следовало уменьшить, при этом по возможности выжав из него максимальную мощность.

Идея нагнетателя дополнительного воздушного потока позволила увеличить мощность мотора на пятьдесят процентов. Понять основные моменты, определяющие действие технического узла, несложно, если знать принципы функционирования автомобильного мотора на основе ДВС.

Для эффективного функционирования работы двигателя внутреннего сгорания важен процент соотношения воздуха и топлива в камере внутреннего сгорания. Естественным ограничением объёма смеси топлива и воздуха является объём камеры, куда эта смесь попадает благодаря перепаду давления на такте впуска топлива и где происходит её воспламенение.

Если увеличить количество топливной смеси в камере, при её сгорании будет получена большая мощность, что позволит увеличить возможности автомобиля. Подача смеси в камеру под давлением (компрессия) позволяет этого добиться.

Способы компрессии

За историю автомобилестроения конструкторы создавали различные устройства компрессии воздуха. Что-то осталось на страницах истории, что-то прошло через горнило усовершенствования и дожило до наших дней. Сейчас существуют четыре основных способа нагнетания воздуха в камеру внутреннего сгорания:

  • механический наддув – производится за счёт работы коленвала и является прародителем всех остальных инженерно-технических решений;
  • турбонагнетатель – нагнетатель воздушной смеси, который функционирует за счёт разницы давления компрессора и выхлопных газов;
  • электрический турбонаддув – способ нагнетания воздуха электрическим компрессором;
  • комбинированный наддув – устройство, совмещающее работу механического и турбо наддува.

Принципы работы автомобильного турбонагнетателя воздуха


На фото схема работы турбонагнетателя воздуха

Между объёмом воздуха в цилиндрах двигателя и объёмом сжигаемого в камере внутреннего сгорания топлива существует прямая связь. При этом чем больше энергии имеют выхлопные газы, тем больший вращательный момент получают турбинные колёса и, соответственно, сам компрессор.

Особой проблемой при разработке турбонагнетателя является подбор материала, из которого он изготовлен. Турбинные лопасти вращаются со скоростью более десяти тысяч оборотов в минуту и могут разогреваться до тысячи градусов. Вопрос охлаждения отчасти решается за счёт поступления дополнительного воздушного потока.

Как правило, турбонагнетатель воздуха оснащён специальным лопастным кольцом, которое не только в состоянии сохранять фиксированное давление в массе отработанных газов, но и регулировать состояние этого потока. Иными словами, в настоящее время турбонагнетатели имеют функцию изменения внутренней геометрии турбины.


Объясним подробнее. Когда скорость вращения двигателя невелика и поток отработанных выхлопных газов низкий, турбина за счёт уменьшения своего поперечного внутреннего сечения повышает скорость потока отработанных газов, идущих на колесо. Если же обороты двигателя высокие, пропускная способность турбины увеличивается за счёт роста поперечного внутреннего сечения, и, следовательно, плотность потока пропускаемых через неё отработанных газов снижается.

При таком «разумном» управлении диапазон, в котором работа турбо нагнетателя является эффективной, существенно расширяется. Более того, вредные выбросы в атмосферу сокращаются, потребление топлива падает.

Плюсы и минусы турбонагнетателя воздуха в автомобиле

В чём достоинства турбонагнетателей

В отличие от ранних моделей механических наддувов, которые работали от коленвала и, следовательно, использовали часть мощности двигателя, работа турбонагнетателей использует по сути «дарёную» энергию выхлопных газов.

По этой причине турбо нагнетатели, безусловно, являются более эффективным инженерно-техническим решением.

Кроме этого, турбонагнетатель отличается более высокими мощностными характеристиками. С одного литра двигателя он может «выжать» до трёхсот лошадиных сил.


Если двигатель оборудован турбонагнетателем, к его мощности прибавляется до 40 процентов. При этом налицо существенная экономия топлива.

Если же говорить о коэффициенте полезного действия, то и тут работа турбо наддува идёт «в плюс»: с увеличением размера двигателя его КПД снижается из-за потерь на трение и понижением тепловой эффективности; следовательно, чем меньше размер двигателя (что как раз и даёт наличие турбо наддува), тем выше его КПД.

Недостатки турбонагнетателей

Недостатки у дано конструкции также присутствуют, и автовладельцу следует их знать.

  1. На малых оборотах мотора турбо нагнетатель не слишком эффективен. Это естественно – низкое давление выхлопных газов не в состоянии «загнать» в камеру нужный объём воздуха.

    Данная проблема отчасти успешно решается за счёт функции изменения геометрии турбины в зависимости от интенсивности работы двигателя и плотности потока выхлопных газов.

  2. Ещё один существенный «минус» — так называемый «эффект турбоямы», когда водитель газует, но в первый момент автомобиль на это как бы не реагирует. Читайте подробно, что такое турбояма и почему она возникает.

    Эффект вызван тем, что без жёсткой механической связи между мотором и компрессором неизбежно возникает несоответствие между эффектом работы компрессора и необходимой мощностью, которая задаётся водителем при нажатии педали газа. Инерция турбины вызывает «провал» оборотов двигателя.

    Специалисты борются с данным нежелательным эффектом, настраивая двигатель, используя дополнительный электрический наддув или установку второго турбонагнетателя.

  3. После отключения турбины она не должна сразу останавливаться. Высокая скорость оборотов крыльчатки требует, чтобы после остановки автомобиля турбина проработала какое-то время на «холостых» оборотах и остыла. В противном случае устройство очень быстро приходит в негодность.

    Для того, чтобы этого избежать, турбонагнетатель снабжается турботаймером, который программируется на определённое время работы турбины вхолостую после остановки транспортного средства.

    Если же автомобиль «доведён» кустарным способом и оснащён турбиной без турботаймера, о её корректном охлаждении и остановке после того, как работа двигателя прекращена, придётся позаботиться самому автомобилисту.

  4. Наконец, турбо нагнетатели – не самый дешёвый технический узел в автомобиле, поскольку требует большой точности работы и обладает такой функцией, как изменение геометрии турбины в зависимости от плотности потока отработанных газов.

Особенности работы на бензиновых двигателях

Турбонагнетатель для бензиновых двигателей эффективен на двигателях впрыскового типа. Если возникает желание установить этот узел на карбюраторный мотор, это потребует целого ряда доработок — от корректировки уровня поплавковой камеры до замены жиклеров на большее сечения.

Если же устройство ставится на инжекторный двигатель, работы ограничатся просто новой прошивкой.


Турбонагнетатели доказали свою эффективность. Не зря ими оснащается большинство автомобилей спортивного класса. Данный технический узел применяют как на этапе производства автомобилей, так и в ситуации, когда автовладелец желает выполнить тюнинг авто. Высокий уровень КПД и ряд решений, найденных для устранения эффекта турбоямы, делают применение турбо нагнетателя наиболее эффективным на уровне остальных способов повышения давления в камере внутреннего сгорания.

Видео о том, как дешево увеличить мощность автомобиля:

Электрический турбонагнетатель сказка или правда?

Компания BMW на днях запатентовала электрический турбонагнетатель, который, по планам конструкторов, в скором времени будет устанавливаться на моторы из новой линейки двигателей баварского автопроизводителя. Согласно предварительным данным, первой машиной, которой выпадет честь опробовать новинку, станет BMW M3 следующего поколения, для которого, электро-турбонагнетателем оснастят шестицилиндровый мотор с тремя турбинами.

На деле, электрический турбонагнетатель представляет из себя довольно простую конструкцию. Отличие его от классической турбины заключается в том, что раскручиваться он может не только за счёт выхлопных газов, но и встроенного электромотора. Электродвигатель и пара фрикционов стали дополнительным узлом между ротором и нагнетателем, лишив их жёсткой связи между собой: последний отсоединяется от ротора, позволяя тому вращаться свободно. Когда водитель начинает движение на низких оборотах, замыкается сцепление между электрическим движком и компрессором, то есть последний раскручивается исключительно за счёт работы электродвигателя, что позволяет обеспечить гораздо более высокую отзывчивость двигателя и даёт возможность избежать турбоямы. Когда ротор турбины раскручивается до средних оборотов, замыкается и второе сцепление, в результате чего компрессор начинает работать одновременно от электродвигателя и выхлопных газов. При дальнейшем возрастании нагрузок на систему, электромотор переходит в режим генератора, начиная вырабатывать электрический ток за счёт избыточного вращения турбины.

Компания BMW на днях запатентовала электрический турбонагнетатель, который, по планам конструкторов, в скором времени будет устанавливаться на моторы из новой линейки двигателей баварского автопроизводителя. Согласно предварительным данным, первой машиной, которой выпадет честь опробовать новинку, станет BMW M3 следующего поколения, для которого, электро-турбонагнетателем оснастят шестицилиндровый мотор с тремя турбинами.

На деле, электрический турбонагнетатель представляет из себя довольно простую конструкцию. Отличие его от классической турбины заключается в том, что раскручиваться он может не только за счёт выхлопных газов, но и встроенного электромотора. Электродвигатель и пара фрикционов стали дополнительным узлом между ротором и нагнетателем, лишив их жёсткой связи между собой: последний отсоединяется от ротора, позволяя тому вращаться свободно. Когда водитель начинает движение на низких оборотах, замыкается сцепление между электрическим движком и компрессором, то есть последний раскручивается исключительно за счёт работы электродвигателя, что позволяет обеспечить гораздо более высокую отзывчивость двигателя и даёт возможность избежать турбоямы. Когда ротор турбины раскручивается до средних оборотов, замыкается и второе сцепление, в результате чего компрессор начинает работать одновременно от электродвигателя и выхлопных газов. При дальнейшем возрастании нагрузок на систему, электромотор переходит в режим генератора, начиная вырабатывать электрический ток за счёт избыточного вращения турбины.

 

Mercedes выводит электрические турбокомпрессоры из F1 на улицы

Breadcrumb Trail Links

  1. Новые автомобили
  2. Автомобили класса люкс

Производитель роскошных автомобилей не добавит мощности своим четырехцилиндровым двигателям с помощью этой технологии, но избавится от турбонаддува отставание в том виде, в каком мы его знаем

Инновационные высокопроизводительные компоненты привода производства Mercedes-AMG, которые позволят серийно выпускать автомобили с электрифицированным турбокомпрессором. Фото Mercedes-Benz

Содержание статьи

Mercedes-AMG серьезно относится к внедрению улица, что стало очевидным, когда он представил свой гиперкар One, похожий на гоночный автомобиль.Теперь Mercedes переносит свои исследования F1 с трассы на улицу.

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Компания Mercedes уже несколько лет использует электрический турбонаддув на своих автомобилях Формулы-1 и уверена, что сможет реализовать его на дорожных автомобилях. В частности, компания считает, что для них есть место в автомобилях, оснащенных 2,0-литровым четырехцилиндровым двигателем компании M139, который, если вы помните, уже является самым мощным серийным четырехцилиндровым двигателем из когда-либо созданных.

В настоящее время двигатель M139 имеет максимальную мощность 414 л.с. и крутящий момент 369 фунт-фут. крутящего момента, и эти цифры вряд ли изменятся из-за электрического турбонагнетателя; вместо этого изменит то, как двигатель выдает эту мощность. Поскольку турбонагнетатель не перестает вращаться, он обеспечивает более высокий крутящий момент в диапазоне низких оборотов, а также увеличивает приемистость.

Объявление

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание артикула

  1. Электрические турбокомпрессоры начнут выпускаться в 2021 году

  2. Mercedes-AMG C 63 может лишиться V8 в пользу — четырехцилиндрового гибрида

электродвигатель

48-вольтовой электрической системы и расположен между корпусом турбины и корпусом компрессора для эффективной и компактной конструкции. Двигатель постоянно раскручивает турбокомпрессор, даже когда дроссельная заслонка отсутствует, чтобы гарантировать отсутствие запаздывания, как это обычно происходит, когда турбокомпрессор раскручивается.

Пока неясно, какие автомобили будут оснащены новым двигателем, но ранее поступали сообщения о том, что AMG заменила V8 в своем C63 на четырехцилиндровый двигатель с турбонаддувом, и это может быть способом, которым компания собирается это сделать.

Plugged In Podcast

Куда деваются батареи электромобилей, когда они разряжаются? В выпуске этой недели мы рассказываем о том, как утилизация аккумуляторных батарей по окончании срока службы не позволяет им попасть на свалку.

Поделитесь этой статьей в своей социальной сети

Подпишитесь на получение информационного бюллетеня Driving.ca Blind-Spot Monitor по средам и субботам

отказаться от подписки в любое время, нажав на ссылку отказа от подписки в нижней части наших электронных писем. Постмедиа Сеть Inc. | 365 Bloor Street East, Торонто, Онтарио, M4W 3L4 | 416-383-2300

Спасибо за регистрацию!

Приветственное письмо уже в пути.Если вы его не видите, проверьте папку нежелательной почты.

Следующий выпуск журнала Driving.ca «Мониторинг слепых зон» скоро будет в вашем почтовом ящике.

Комментарии

Postmedia стремится поддерживать живой, но вежливый форум для обсуждения и призывает всех читателей поделиться своим мнением о наших статьях. Комментарии могут пройти модерацию в течение часа, прежде чем они появятся на сайте. Мы просим вас, чтобы ваши комментарии были актуальными и уважительными.Мы включили уведомления по электронной почте — теперь вы будете получать электронное письмо, если получите ответ на свой комментарий, появится обновление ветки комментариев, на которую вы подписаны, или если пользователь, на которого вы подписаны, прокомментирует. Посетите наши Принципы сообщества для получения дополнительной информации и подробностей о том, как изменить настройки электронной почты.

Электрический турбокомпрессор TorqAmp может повысить вашу мощность

TorqAmp, компания из Эйндховена в Нидерландах, утверждает, что ее новый электрический турбонагнетатель может увеличить мощность более чем на 30 процентов в вашем 1.6- до 3,0-литрового двигателя (хотя он будет работать в любом двигателе внутреннего сгорания). TorqAmp представляет собой колесо компрессора, установленное на электродвигатель. Этот двигатель подключен к 48-вольтовой батарее и 500-ваттному зарядному устройству в багажнике, питаемому от стандартной 12-вольтовой электрической системы автомобиля.

Компрессор монтируется на воздухозаборнике и создает заявленное давление 20 фунтов на квадратный дюйм при вращении со скоростью 70 000–80 000 об/мин. TorqAmp говорит, что продукт подойдет практически для любого моторного отсека. Он также работает с двигателями с турбонаддувом и наддувом, либо устраняя турбозадержку, либо просто увеличивая мощность.

В релизе и на сайте есть несколько примеров: 91-процентный прирост крутящего момента у Toyota Supra, 36-процентный прирост у Nissan 350Z .

Аккумулятор заряжается примерно за четыре минуты, согласно веб-сайту, хотя иногда он нагревается после двух. TorqAmp говорит, что для одной секунды повышения требуется около 10 секунд зарядки. Делая математику, назовите это тремя минутами повышения в течение 180 секунд, умноженных на 10. Это 1800 секунд или 30 минут. Это не совсем «нажми, чтобы пройти», но если это сработает так, как рекламируется, это может быть хорошая гонка с перетаскиванием или преимущество в один круг.

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

TorqAmp утверждает, что не требует обслуживания, но если это так, вам придется отправить его обратно в Нидерланды. Он поставляется с годовой гарантией. Он также выглядит относительно простым в установке с помощью педального переключателя или ручного переключателя для работы. Или вы можете подключить его к датчику положения дроссельной заслонки.

Как и большинство подобных вещей, это звучит слишком хорошо и слишком просто, чтобы быть правдой, что обычно означает, что так оно и есть. С другой стороны, мы отправили электронное письмо с запросом на тестовый образец, и у нас в офисе есть несколько автомобилей, на которых мы могли бы его опробовать. (Не говорите.) Кстати говоря, его можно снять и повторно использовать на другом автомобиле столько раз, сколько вы хотите. Якобы.

Кампания TorqAmp на Kickstarter заработала около 27 тысяч долларов из запланированных 142 тысяч долларов.

Следите за обновлениями: если мы получим демоверсию, вы узнаете об этом первыми.Итак, где те рентгеновские приборы, которые я заказал?

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Вот разница между электрическим турбокомпрессором и электрическим нагнетателем

Понятия турбонаддува и наддува хорошо известны всем, кто любит втискивать вещи в другие вещи, что, конечно же, относится ко всем нам.Недавно к обычным турбокомпрессорам и нагнетателям присоединились электрические версии обоих. Итак, что же это за электрические версии и как они работают?

Прежде чем мы перейдем к ним, давайте просто вспомним, как работают нагнетатели и турбокомпрессоры. По сути, они оба увеличивают плотность воздушно-топливной смеси, которая поступает в цилиндр двигателя для сжатия и воспламенения. Чем выше плотность топлива/воздуха, тем больше мощность от такта зажигания и тем больше мощность от двигателя, даже без увеличения физического объема цилиндров.

Вот почему двигатель меньшего размера с турбонаддувом может развивать большую мощность, чем двигатель большего размера: он получает больше от каждого рабочего такта. Эта повышенная плотность достигается за счет сжатия всасываемого воздуха каким-либо компрессором. Если этот компрессор приводится в действие ременным приводом от двигателя, это нагнетатель. Если он приводится в движение турбиной, вращаемой выхлопными газами, то это турбокомпрессор.

Недостатком турбонагнетателя является то, что двигателю требуется немного времени, чтобы произвести достаточное количество выхлопных газов, чтобы раскрутить турбонаддув до рабочего уровня, раздражающая пауза, известная как турбо-задержка.У нагнетателя нет такого отставания, но вращение нагнетателя приводит к торможению остальной части двигателя и значительно снижает эффективность двигателя.

Итак, если предположить, что добавление «электрической» части к обеим этим системам поможет избавиться от этих недостатков, то вы будете правы.

На самом деле есть три механизма, которые я хочу обсудить: электрический наддув, электрический наддув и электрический наддув.

Давайте сначала избавимся от этого дерьмового электрического наддува.Если вы посмотрите на таких сайтах, как eBay, «электрические нагнетатели» или «электрические турбокомпрессоры», вы увидите подобную чушь.

Это не способ легко получить больше мощности от вашего заниженного PT Cruiser, это способ подключить к воздухозаборнику бесполезную трюмную помпу или вентилятор охлаждения компьютера без каких-либо преимуществ. Все подобные вещи, которые используют существующую 12-вольтовую электрическую систему вашего автомобиля для вращения «компрессора», — это чушь собачья.

Все, что они сделают, это прибавят мощности вашему генератору, чтобы раскрутить бесполезный вентилятор, у которого никоим образом не достаточно мощности, чтобы сжимать дерьмо.На самом деле, вы, вероятно, немного теряете мощность из-за ограниченного потока воздуха на входе.

Не дайте себя обмануть.

Теперь существует реальных электрических нагнетателей , и они концептуально такие же, как и обычный нагнетатель, и, как я полагаю, воображаемый способ работы дерьмовых электрических нагнетателей. Они по-прежнему будут вращать компрессор для увеличения плотности воздуха, поступающего на впуск, но вместо приводного ремня от двигателя они будут приводиться в движение электродвигателем.

Этот электродвигатель не является 12-вольтовым электродвигателем, который вы найдете на eBay, но обычно требует системы 48 В. Сжатие воздуха требует очень много энергии, и именно поэтому электрические системы так трудно разрабатывать.

Большинство аккумуляторов и обычных автомобильных электрических систем просто не могут обеспечить объем необходимой мощности достаточно быстро, чтобы привести в действие электрический нагнетатель. Вот почему электрические нагнетатели, как правило, используют большие суперконденсаторы, которые могут накапливать энергию, а затем очень быстро выдавать много электроэнергии.Эти конденсаторы также можно заряжать с помощью методов, установленных в электрических и гибридных автомобилях, таких как рекуперативное торможение.

Фактически, Mazda уже использует систему суперконденсаторов в своей мягкой гибридной системе i-eLoop, которая, хотя и не является электрическим нагнетателем, по-прежнему представляет собой большой конденсатор, который в настоящее время производится и продается в автомобилях, что, как мы надеемся, предполагает, что эта технология близко к переходу из мира гонок на улицу.

Электрические турбонагнетатели сложно отличить от электрических нагнетателей, потому что на самом деле они представляют собой не столько электрические турбонагнетатели, сколько электрические нагнетатели меньшего размера в сочетании с обычным турбонагнетателем с приводом от выхлопных газов.

Это потому, что по определению турбонагнетатель приводится в действие от выхлопных газов; «электрический турбокомпрессор», хотя и широко используемый термин, на самом деле не имеет никакого смысла.

По сути, весь смысл электрического турбокомпрессора состоит в том, чтобы устранить турбозадержку и помочь обычному турбокомпрессору до тех пор, пока частота вращения двигателя не достигнет точки, при которой турбонагнетатель будет наиболее эффективным. Для этого используется электрический нагнетатель (который может быть размещен в том же блоке, что и турбокомпрессор, или, возможно, как отдельный блок, приводящий в движение то же рабочее колесо), который раскручивает компрессор при запуске и на низких оборотах, а когда выхлопные газы объем достаточный, передайте работу турбонагнетателю.

На самом деле это больше похоже на турбодвигатель с электроусилителем. Результатом этой гибридной системы является отсутствие турбо-задержки, а преимуществами мощности двигателей с турбонаддувом можно пользоваться на всех оборотах двигателя. Требования к мощности для электрической части системы меньше, чем при наличии только электрического нагнетателя, и, поскольку турбонагнетатель, работающий в своей идеальной точке, эффективно улавливает энергию выхлопных газов, которая была бы потеряна, вся установка даже более эффективен, чем электрический наддув.

Итак, напомним, электрический нагнетатель — это нагнетатель, приводимый в действие электродвигателем от (обычно) источника на основе суперконденсатора 48 В, а электрический турбонагнетатель — это электрический нагнетатель, работающий в сочетании с турбонагнетателем, и электрический нагнетатель, который вы найдете на eBay за 50 долларов — это кусок дерьма, который вы без всякой на то причины воткнули в двигатель.

Понял? Здорово.

Mercedes-Benz сотрудничает с Garrett для создания электрических турбонагнетателей

В партнерстве со знаменитыми мастерами турбонаддува Garrett компания Mercedes-Benz объявила о разработке турбокомпрессоров с электроприводом и частотой вращения 170 000 об/мин для устранения турбонаддува и повышения эффективности своих двигателей. двигатели внутреннего сгорания.

Нагнетание дополнительного сжатого воздуха в камеры сгорания — это высокоэффективный и экономичный способ получить дополнительную мощность и крутящий момент от двигателя. Турбонаддув, использующий энергию выхлопных газов для раскручивания турбины, сжимающей и нагнетающей этот воздух, является особенно аккуратным и эффективным способом, особенно по сравнению с наддувом, в котором обычно используется ремень, спускающийся с кривошипа. раскрутить турбины, потягивая мощность из двигателя.

Проблема с турбонагнетателями, особенно с большими, заключается в том, что им требуется некоторое время, чтобы среагировать.Турбо-лаг — это хорошо известное явление, при котором водитель может ехать по улице на холостом ходу, а затем решить пойти на обгон и нажать педаль газа. Дополнительный поток выхлопных газов может занять некоторое время, чтобы раскрутить турбонаддув до достаточно высокой скорости, чтобы соответствовать расходу топлива и увеличить мощность двигателя, и это приводит к раздражающей задержке подачи мощности, которую большинство автопроизводителей не устраивает. дверь. Вместо этого они часто идут с меньшими, более отзывчивыми турбинами, которые не обеспечивают такого же прироста мощности и эффективности, но более приятны в управлении.

Таким образом, это сотрудничество между Mercedes-Benz и Garrett, компанией, которая производит турбины с 1954 года, стала более или менее синонимом могучей улитки. Garrett в последние годы инвестирует в технологию электрического турбонаддува, эффективно используя электродвигатель на задней части спирального турбонагнетателя, чтобы раскрутить турбину компрессора до нужной скорости. Это устраняет турбо-задержку, и вклад электродвигателя может свести на нет, как только выхлопные газы проходят достаточно быстро, чтобы компенсировать слабину.

Электродвигатель за турбиной может эффективно раскручивать турбину до того, как выхлопные газы пройдут достаточно сильно, чтобы выполнить работу

Mercedes-Benz

Когда вы убираете ногу с педали, система E-Turbo от Garrett также может регенеративно тормозить вал турбонагнетателя, чтобы возвращать энергию его вращения в 48-вольтовую электрическую систему автомобиля, но Mercedes, возможно, решил пойти другим путем.«Даже когда водитель снимает ногу с педали акселератора или нажимает на тормоз, — говорится в пресс-релизе, — электрический турбокомпрессор способен постоянно поддерживать давление наддува, так что обеспечивается непрерывный и непосредственный отклик».

Формулировка оставляет открытой возможность многорежимной работы; возможно, эта установка могла бы поддерживать быстрое вращение турбонаддува в спортивном режиме для максимально возможной реакции за счет некоторой потери энергии и вернуться к сбору энергии турбонагнетателя при обычном вождении в уличном режиме.Это чистая спекуляция; в выпуске Mercedes об этом не упоминается.

«Мы четко определили наши цели для электрифицированного будущего», — сказал Тобиас Мёрс, председатель правления Mercedes-AMG. «Чтобы достичь их, мы полагаемся на дискретные и очень инновационные компоненты, а также узлы. Этим шагом мы стратегически дополняем нашу модульную технологию и адаптируем ее к нашим требованиям к производительности. На первом этапе это включает в себя электрифицированный турбокомпрессор — пример переноса технологий Формулы-1 на дороги, с помощью которых мы выведем двигатели внутреннего сгорания с турбонаддувом на недостижимый ранее уровень маневренности.

Будущее может быть полностью электрическим, но в настоящем по-прежнему используется много ископаемого топлива, и подобные инициативы, как мы надеемся, сэкономят много галлонов.

Всегда полезно попробовать ранние прототипы новой технологии, потому что, хотя некоторые из них отстают, многие остаются. Одним из таких умных устройств является нагнетатель с электроприводом, который обычно используется в сочетании с традиционным турбокомпрессором для устранения турбоямы, сначала на дизельных двигателях, а теперь и на бензиновых.

Учитывая текущую тенденцию к снижению скорости двигателей (снижение оборотов для уменьшения потерь на трение), они становятся еще более актуальными. Низкие обороты равны уменьшенной энергии выхлопа — хуже на дизелях, потому что в первую очередь выхлоп холоднее. Тенденция к уменьшению размера двигателя имеет аналогичный эффект.

Одним из первых крупных производителей, вырвавшихся из ловушек с серийным электрическим наддувом, стала компания Audi, которая в 2013 году показала прототип A6 с системой электрического нагнетателя. система управления обнаружила, что давление выхлопных газов слишком низкое, чтобы обеспечить достойную реакцию турбонагнетателя.В этот момент клапаны в выхлопе открывались, чтобы включить электрический нагнетатель, давая почти мгновенный наддув.

Это было довольно круто, и инженер на дробовике мог включать и выключать систему, чтобы показать, как тормозит двигатель без помощи электричества. В то время до системы 48 В, необходимой для привода двигателя компрессора, оставалось еще несколько лет, но теперь электрические нагнетатели производятся несколькими производителями, включая Audi, Mercedes-Benz и, по состоянию на ранее в 2019 году, Jaguar Land Rover (JLR). ) с новым рядным шестицилиндровым бензиновым двигателем Ingenium.

Система

Audi размещает электрический нагнетатель рядом с впускным отверстием двигателя и ниже по потоку от промежуточного охладителя. Наддувочный воздух не охлаждается, но, например, на SQ5 он создает всего 1,4 бар наддува, а компрессор мгновенно раскручивается до 65 000 об/мин, когда это необходимо. Кроме того, обычная турбина вступает во владение, а электрический нагнетатель отключается от уравнения с помощью клапанов. На более крупных двигателях спецификация становится более загруженной и дорогой, SQ8 получает электрический усилитель в дополнение к битурбо.

Еще не было примера электрического наддува на двигателях малого объема, скажем, 1,0 литра или меньше в производстве. Однако это не означает, что идея экстремального сокращения не была исследована.

Инновации Mercedes-AMG: новый электрический турбокомпрессор

Будущее Mercedes-AMG за электромобилем, часть этой эволюции направлена ​​на сочетание высокой эффективности и улучшенной динамики движения. Разработчики в Аффальтербахе интенсивно работают над инновационными технологиями, чтобы идеально реализовать эту комбинацию, которая поднимет ходовые качества на новый уровень.Доказательством этой эволюции является то, что в следующем поколении автомобилей будет установлен новый электрический турбонагнетатель выхлопных газов.

Mercedes-AMG продвигает электрификацию за счет инновационных разработок, отчасти благодаря своему опыту в автоспорте. Последним достижением, уже находящимся на завершающей стадии разработки, является электрический турбонагнетатель выхлопных газов. В будущем этот новый турбокомпрессор будет использоваться в серийной модели из Аффальтербаха. Эта технология, разработанная в сотрудничестве с Garrett Motion, пришла прямо из Формулы 1 и решает противоречивые задачи небольшого быстродействующего турбокомпрессора с относительно низкой пиковой производительностью и большого турбокомпрессора, способного работать с высокой пиковой производительностью, при этом эффективно устраняя присутствие турбо лаг.

Турбокомпрессор со встроенным электродвигателем: новое определение маневренности

Изюминкой этой инновационной системы турбонаддува является тонкий электродвигатель размером около 1,6 дюйма, встроенный непосредственно в вал турбонагнетателя, между турбинным колесом со стороны выпуска и колесом компрессора со стороны свежего воздуха. Этот электродвигатель с электронным управлением приводит в движение колесо компрессора перед приемом потока выхлопных газов. Электрификация турбокомпрессора значительно улучшает приемистость на холостом ходу, а также во всем диапазоне оборотов двигателя.Турбо-лаг — запаздывающая реакция обычного турбонагнетателя — устраняется электродвигателем. В результате двигатель внутреннего сгорания еще быстрее реагирует на нажатие педали акселератора, а весь характер вождения становится значительно более динамичным и маневренным.

Кроме того, электрификация турбокомпрессора обеспечивает более высокий крутящий момент при низких оборотах двигателя, что также повышает маневренность и оптимизирует возможности ускорения с места. Даже когда водитель убирает ногу с педали акселератора или нажимает на тормоз, электрический турбокомпрессор способен постоянно поддерживать давление наддува, так что обеспечивается непрерывный и непосредственный отклик.Турбокомпрессор может развивать скорость до 170 000 об/мин, что обеспечивает очень высокую скорость воздушного потока. Он может работать от бортовой электросети напряжением 48 вольт. Турбокомпрессор, электродвигатель и силовая электроника подключены к контуру охлаждения двигателя внутреннего сгорания, чтобы постоянно поддерживать оптимальную температуру.

«Мы четко определили наши цели для электрифицированного будущего. Чтобы достичь их, мы полагаемся на дискретные и очень инновационные компоненты, а также сборки.Этим шагом мы стратегически дополняем нашу модульную технологию и адаптируем ее к нашим требованиям к производительности. На первом этапе это включает в себя электрифицированный турбокомпрессор — пример переноса технологий Формулы-1 на дороги, то, с чем мы выведем двигатели внутреннего сгорания с турбонаддувом на недостижимый ранее уровень маневренности», — объясняет Тобиас Мёрс, председатель правления Управление Mercedes-AMG GmbH

# # #

О Mercedes-Benz USA
Mercedes-Benz USA (MBUSA) со штаб-квартирой в Атланте отвечает за распространение, маркетинг и обслуживание клиентов всей продукции Mercedes-Benz в США.MBUSA предлагает водителям самый разнообразный модельный ряд в сегменте «люкс» с 15 модельными рядами, начиная от спортивного седана A-класса и заканчивая флагманским S-классом и Mercedes-AMG GT R.

MBUSA также отвечает за фургоны Mercedes-Benz в США. Дополнительную информацию о MBUSA и ее продуктах можно найти на сайтах www.mbusa.com и www.mbsprinterusa.com.

Аккредитованные журналисты могут посетить наш сайт для СМИ по адресу www.media.mbusa.com.

Электрический турбонагнетатель выхлопных газов Mercedes-AMG устраняет задержку турбонаддува

Не секрет, что AMG пообещала полностью перейти на электрификацию в ближайшие годы в качестве продолжения своего супер-редкого SLS AMG Electric Drive, выпущенного еще в 2013 году.Предстоящая серия моделей «73» будет иметь подключаемые гибридные силовые агрегаты мощностью примерно 800 лошадиных сил, в то время как AMG One с его электрифицированным силовым агрегатом, производным от F1, будет выдавать четырехзначную мощность. Похоже, у парней и девчонок из Аффальтербаха есть еще один козырь в рукаве — электрический турбонагнетатель.

Недавно разработанный электрический турбонагнетатель выхлопных газов обещает устранить ужасную турбояму. Разработанный AMG в сотрудничестве с Garrett Motion, новый e-turbo адаптирован из захватывающего мира Формулы-1 и сочетает в себе быстрый отклик маленького турбонагнетателя с высокой пиковой производительностью большего турбокомпрессора.

Как устранить турбо лаг? Установив крошечный электродвигатель на вал турбонагнетателя, в частности, между турбинным колесом на стороне выхлопа и колесом компрессора на стороне свежего воздуха. Электродвигатель размером примерно 1,6 дюйма (4 сантиметра) приводит в действие колесо компрессора, прежде чем оно начнет принимать поток выхлопных газов.

При использовании этого метода запаздывание срабатывания обычного турбонагнетателя практически исключается, что приводит к более быстрому отклику двигателя во всем диапазоне оборотов.AMG говорит, что e-turbo также помогает ДВС обеспечивать больший крутящий момент при более низких оборотах двигателя, поэтому производительность значительно улучшается по сравнению с традиционным двигателем с турбонаддувом. Оптимальный воздушный поток гарантируется турбокомпрессором, который может достигать впечатляющих скоростей до 170 000 об/мин.

8 Фото

Mercedes-AMG не сообщает, какой автомобиль первым получит преимущества передовых технологий, но мы знаем от Garrett, что его e-turbo будет установлен на дорожный автомобиль уже в следующем год.Может ли это быть AMG GT 73? Черная серия? Время покажет, но мы знаем, что он дебютирует в «следующем поколении автомобилей», согласно пресс-релизу.

Босс AMG Тобиас Мёрс, который 1 августа станет генеральным директором Aston Martin, уже пообещал, что в Black Series будет «что-то другое» с точки зрения двигателя, добавив, что «мы никогда раньше не делали ничего подобного с двигателем — для AMG это первый.» Еще неизвестно, имел ли он в виду e-turbo или что-то еще.

Comments |0|

Legend *) Required fields are marked
**) You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>
Category: Разное