Электрический наддув двигателя: миф или все возможно? / Хабр

Содержание

Автомобильный электрический компрессор | Турбоком-Инвест

Электрический (автомобильный) компрессор – это нагнетатель, приводимый в действие электрическим мотором. В чистом виде (имеется виду привод) его можно встретить довольно редко, потому что обычно используются комбинированные (гибридные) системы. Где электрический и турбо привод работают в паре и дополняют друг друга. Позволяя избегать такого функционального недостатка, как турбояма во время низких оборотов двигателя.

История электрического компрессора

Система электрического компрессора была разработана компанией «Controlled Power Technologies», а через три года ее выкупила «Valeo», сделав дочерним предприятием в подразделении силовых агрегатов.

«Audi» выпустила элетро наддув работающий по отличной схеме от «CPT»:  турбина работает на средних и больших оборотах, а электрический мотор лишь на малых тем самым исключая появление турбоямы. Его установили на трехлитровый V6 TDI с двойным наддувом. При этом решив проблему с повышенным потреблением электроэнергии. Система рекуперации перекроет потери на раскрутку турбины.

На этом повышенное внимание к электрическому компрессору не ограничилось. «BMW» подала заявку на получение патента собственной конструкции электрического наддува. «Ford» совместно с «CPT» и «Valeo» приступили к разработке трех цилиндрового двигателя под рабочим названием «Hyboost» применяющий электронаддув. К тому же на данный момент последняя компания (Valeo) готовится выпустить целый ряд электрических компрессоров тем самым захватив еще не до конца сформировавшийся рынок.

Плюсы электрического компрессора

  1. Полная настраиваемость в зависимости от цели и необходимости.
  2. Электрический наддув не отбирает мощности двигателя и не создает препятствия на пути следования вхлопных газов,  как механический нагнетатель и турбокомпрессор.

Минусы электрического компрессора

Для привода  электрического компрессора требуется электроэнергия и чем больше нагрузка тем больше ее неоходимо. Это повышает требование к акамулятора автомобиля.

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!

Фирма Garrett создала электрический турбокомпрессор — ДРАЙВ

По идеологии новая система близка к электрическим турбинам, используемым в современной Формуле-1.

Компания Garrett построила собственную систему электрического наддува E-Turbo. По схеме она отличается от подобных систем у Мерседесов и Audi, использующих компоненты от своих партнёров BorgWarner и Valeo, соответственно. У немцев электрический нагнетатель представляет собой отдельный узел (электромотор плюс воздушная крыльчатка). Он не заменяет классический турбокомпрессор (а то и не один), а только дополняет его. В системе от Garrett электромотор установлен на валу турбокомпрессора между турбинным и компрессорным колёсами.

Ключевое отличие системы Гарретта от конкурирующих: в некоторых режимах электромотор обращается в генератор и не раскручивает компрессорное колесо, а собирает энергию выхлопных газов, превращая её в электричество для подзарядки батареи (получается аналог формульного блока MGU-H).

По информации производителя, опыт с одной из моделей показал, что E-Turbo позволяет поднять мощность на 16%, а крутящий момент на 10,5%. При раскрутке с низких оборотов мотор выходил на заданную планку момента за одну секунду вместо 1,5 без системы E-Turbo, а время ускорения с 60 до 100 км/ч сократилось с 11 до 8,8 с. Ещё новый узел позволяет почти во всём диапазоне оборотов использовать стехиометрическую смесь (с полным сгоранием топлива). В целом же новация сулит повышение не только динамики разгона, но эффективности силовой установки на 2-4%. Помимо того, E-Turbo якобы хорошо подходит для ДВС в составе гибридов, работающих на обеднённых смесях и для перспективных бензиновых моторов с воспламенением от сжатия.

Компания Garrett напрямую не говорит, на каких автомобилях была испытана система, хотя несколько снимков на сайте разработки указывают на Jaguar F-Pace, а также ряд машин концерна Volkswagen.

Фирма Garrett ведёт переговоры с разными компаниями о внедрении E-Turbo на их моделях и утверждает, что уже в 2021 году первая из них выйдет в свет. Разработчики говорят, что система E-Turbo может стать важным элементом в стратегии производителей с целью обеспечить выполнение ещё более жёстких норм по выхлопам Euro 7 (их внедрение ожидается примерно в 2025 году). Добавим, что темой электрических нагнетателей занимаются многие автопроизводители, например, Alfa Romeo, Mazda, Volvo, Hyundai, KIA и Ferrari.

Электрический наддув уже под капотом Audi

Сами специалисты ингольдштадской компании называют эту машину «электрический битурбо». Новая система смонтирована в дополнение к штатному турбокомпрессору дизельного двигателя («Автоцентр» протестировал А6 с турбодизелем TDI 3,0 л). Задача компрессора с электроприводом – повысить эффективность наддува на самых низких оборотах, где турбокомпрессор обычно неэффективен. (Из-за чего и наблюдается явление «турбоямы» – замедленный набор оборотов, пока они близки к холостым, т.е. в самом начале разгона.) Компрессор с электроприводом создает повышенное давление сразу же после нажатия акселератора, т.е. в двигателе незамедлительно сгорают «увеличенные» порции топливо-воздушной смеси, что дает заметный прирост крутящего момента.

Специалисты по электрическому Biturbo от Audi считают, что электрический наддув в будущем сможет стать массовым средством повышения динамики автомобилей и сокращения вредных выбросов в атмосферу. Мы опробовали электрический наддув в его последней на сегодняшний день версии. Это автомобиль Audi А6 оснащен турбодизелем с непосредственным впрыском 3.0 V6 TDI, имеющий мощность 313 л.с. и максимальный крутящий момент 650 Нм в диапазоне 1450 – 2800 об./мин. Удельная мощность мотора составляет 77,5 кВт (105,5 л.с.) на литр объема, расход топлива укомплектованного им Audi А6 всего 6,4 литра топлива на 100 км, и выброс CO2 на уровне 169 грамм на км.

Экспериментальный автомобиль отличается от серийного лишь системой подачи воздуха во впускной коллектор. Это сочетание двух видов  наддува – традиционного турбокомпрессора и компрессора с электрическим приводом, чей внешний вид практически идентичен обычному турбокомпрессору. Небольшой электромотор может ускорить «свою» турбину до высоких оборотов в предельно короткие сроки – доли секунды. Электрический наддув компоновочно размещен по пути воздушного заряда после основного турбокомпрессора и интеркулера. Большую часть времени надуваемый воздух направляется в обход электрокомпрессора (через байпасный клапан). Однако, когда производительности основного турбокомпрессора становится недостаточно, упомянутый клапан закрывается и воздух направляется в электрический компрессор, где сжимается во второй раз.

Одним словом, электрический наддув работает на малых оборотах двигателя, турбонаддув – на высоких. Результаты тест-драйва впечатляют – автомобиль реагирует на нажатие акселератора как минимум вдвое быстрее. Речь идет об ускорении именно в первый момент после нажатия педали «газа» при малых оборотах двигателя. Audi пока не приводит конкретных цифр динамики машины без электронаддува и с ним, однако оценить его эффективность во время теста было легко, поскольку на центральной консоли испытуемого Audi A6 стоял выключатель, нажатием на который активировался или отключался электрический наддув.

Понятно, что установкой под капотом второй турбины с электромоторчиком  переделка автомобиля не ограничилась. Пришлось установить в корме машины аккумуляторную батарею напряжением 48 вольт, от которой питается электрический наддув. В пресс-релизе Audi AG упоминается, что автомобиль с электрическим битурбо потребляет не больше топлива, чем обычный аналог. Поскольку энергия, необходимая для привода электрического компрессора, в значительной степени компенсируется подзарядкой батареи путем регенерации энергии во время движения машины накатом. Однако, от какого именно генератора идет подзарядка батареи, не уточняется. Во время посещения учебного центра компании Audi AG в Изманинге неподалеку Мюнхена обозреватель «Автоцентра» протестировал еще несколько опытных автомобилей Audi, оснащенных перспективными силовыми агрегатами. О некоторых из них мы расскажем на нашем сайте в ближайшее время.

Нагнетатель воздуха

Автор admin На чтение 9 мин Просмотров 1.5к.

Одной из основных задач, стоявших перед разработчиками с момента рождения ДВС, являлось повышение его мощности. Решение проблемы в лоб – увеличение количества цилиндров – приводит к росту массы и габаритов двигателя, а также вызывает другие сложности. Тем не менее, ещё на самых первых моторах был определен достаточно простой вариант увеличения мощности до пятидесяти процентов, при сохранении всех прочих характеристик силового агрегата. Добиться этого позволяет нагнетатель, обеспечивающий подачу дополнительного количества воздуха в двигатель авто.

Нагнетатель воздуха – зачем он нужен?

Для понимания места и роли нагнетателя воздуха необходимо вспомнить основы работы ДВС. В цилиндры двигателя авто поступает топливно-воздушная смесь (ТВС), сгорание которой и обеспечивает работу мотора. Соотношение между бензином и воздухом поддерживается на определенном уровне и зависит от режимов работы и нагрузки двигателя. Количество ТВС в цилиндре при обычных условиях ограничено его объемом, попадает она туда благодаря создаваемому разрежению на такте впуска, тогда мотор авто всасывает необходимое количество смеси.

Вот здесь и скрыта тонкость, позволяющая повысить мощность двигателя. Если в него подавать ТВС под давлением, то в тот же самый объем ее поместится гораздо больше, и значит, в процессе сгорания смеси выделится больше энергии и увеличится мощность, которую способен развивать силовой агрегат. Для увеличения объема воздуха, идущего в цилиндры двигателя авто, используется нагнетатель (компрессор). Так называется механизм для сжатия и подачи газа под давлением.

Дополнительным преимуществом может стать экономия топлива, т. к. необходимой мощности можно добиться от мотора меньшего объема.

Нагнетатель воздуха на авто – не все так просто

Однако использовать нагнетатель воздуха прямо в лоб оказалось достаточно затруднительно. Дело в том, что хотя мощность двигателя при этом увеличилась, но это создало ряд новых проблем, которые требовали своего решения для успешного внедрения наддува на авто. Одной из них явилось выделение значительно большего количества тепла при сгорании ТВС, из-за чего прогорали клапана, поршни, выходила из строя система охлаждения.

Другой особенностью стала повышенная вероятность возникновения детонации бензинового двигателя. Когда нагнетатель осуществляет дополнительную подачу воздуха в мотор, то возникающие в них при сжатии повышенные температура и давление могут вызвать детонацию, вследствие чего возможно разрушение двигателя, или как минимум, его преждевременный значительный износ. Избежать этого поможет использование высокооктановых видов топлива или декомпрессия, так по-другому называется уменьшение степени сжатия.

Новые виды горючего дороги, что увеличивает стоимость эксплуатации авто, а декомпрессия приводит к снижению выдаваемой мощности, т.е. теряется эффект от использования наддува воздуха.

Воздушный нагнетатель на авто – каким он бывает

Подачу воздуха в мотор можно осуществить разными вариантами, при которых используется внешний нагнетатель или складывающиеся условия в процессе движения. Исходя из этого, можно определить такие способы наддува:

  • механический, когда на авто устанавливается механический нагнетатель, приводимый в действие от коленвала мотора;
  • турбонаддув, когда предусмотрено использование турбо нагнетателя, приводимого в действие выхлопными газами;
  • электрический, в этом случае в авто применяется электрический нагнетатель воздуха;
  • «Comprex», при этом способе отсутствует приводной нагнетатель, а в цилиндры подача воздуха осуществляется с помощью выхлопных газов;
  • комбинированный, при котором используются несколько различных схем, как правило, совмещают механический нагнетатель и турбонаддув.

Существуют и другие способы, обеспечивающие подачу воздуха в двигатель авто, но выше отмечены наиболее часто применяемые на машинах. На отечественных, кстати, в том числе семейства ВАЗ, подобные устройства серийно не устанавливались.

Механический нагнетатель на карбюраторный авто – варианты построения

Механический нагнетатель был создан одним из первых, почти после появления ДВС. Он связан непосредственно с коленвалом двигателя авто и начинает работать сразу же после его запуска, обеспечивая подачу воздуха пропорционально оборотам мотора. Это является несомненным достоинством, но такой нагнетатель для своей работы отбирает часть мощности двигателя.

Существует несколько самых распространенных вариантов построения подобных устройств, наиболее известные из них показаны на фото. Их конструктивные особенности рассмотрены ниже:

  1. Нагнетатель ROOTS. Первоначально это были две обычные шестеренки, вращающиеся в разные стороны, помещенные в замкнутый корпус. С течением времени они видоизменились до того, что представлено на фото. Работает такой нагнетатель достаточно просто – вращающиеся лопатки ротора создают воздушный поток от входа к выходу. Основной недостаток подобных устройств – подача воздуха осуществляется неравномерно, что приводит к пульсации давления. Кроме того, после прохождения устройства возникающая турбулентность воздуха вызывает его нагрев. К достоинствам надо отнести простоту, компактность, и надежность, низкий уровень шума.
  2. Нагнетатель LYSHOLM. Относится к аппаратам винтового типа. Работает подобное устройство аналогичным образом – воздушный поток создается вращающимися роторами. Благодаря малому зазору между ними, обеспечивается требуемое качество наддува. Главным отличием подобного устройства будет сжатие воздуха внутри корпуса. Однако сложности проектирования и изготовления таких изделий вызывают их высокую стоимость, что ограничивает их применение в массовом производстве авто.
  3. Центробежный нагнетатель. Является наиболее распространенным типом и применяется как самостоятельно, в виде компрессора, так и в составе турбо устройств. Вращающиеся лопатки захватывают воздух и отбрасывают его на периферию корпуса. Двигаясь вдоль корпуса, имеющего улиткообразную форму, воздушный поток на выходе приобретает необходимое давление.

Для того чтобы центробежный нагнетатель работал эффективно, его крыльчатка должна вращаться с высокой скоростью. Обеспечение такого режима работы связано с трудностями смазки подшипников и создания подобных условий. Однако простота и относительно низкая стоимость самих устройств, сделала их наиболее популярными среди других типов нагнетателей. Особенно часто они используются для тюнинга авто, в том числе и семейства ВАЗ.

Турбо нагнетатель воздуха

Такой подход к обеспечению мотора дополнительным количеством воздуха является наиболее популярным. Применяется он и для дизелей, и для бензиновых моторов. Принцип, на котором работает подобный нагнетатель, понятен из приведенного рисунка:

По сути дела, это комбинация двух устройств – турбины, использующей энергию выхлопных газов, и компрессора. Здесь надо сразу отметить, что режим турбо, применяемый для повышения мощности дизелей, применяется гораздо чаще, чем нагнетание воздуха в бензиновых двигателях. В них повышение давления ограничено появлением детонации, и введение режима турбо требует принятия специальных защитных мер.

Использование энергии отработанных газов связано с целым комплексом проблем, в первую очередь с применяемыми материалами. Лопатки турбины должны выдерживать температуру до тысячи градусов, и при этом скорость их вращения зачастую превышает десять тысяч оборотов в минуту. Однако режим турбо, при котором в дизель поступает дополнительный воздух, облегчает его работу.

Исходя из изложенных особенностей, наилучшим образом наддув турбо будет выполняться при высоких оборотах двигателя, когда турбина сильно раскручена. Другой особенностью такого режима является так называемое запаздывание. В момент резкого нажатия педали, пока сработает наддув в режиме турбо, проходит некоторое время, что и вызывает провал в характеристике.

Чтобы его обойти, применяются специальные технические решения. Одним из возможных вариантов будет применение двух нагнетателей турбо, один из которых работает на малых оборотах, а другой на высоких. Каждый из автопроизводителей по-своему решает эту задачу – кто-то использует мощный нагнетатель, обеспечивающий излишний приток воздуха на всех режимах, и при необходимости сбрасывает его излишки, кто-то применяет несколько маленьких нагнетателей вместо одного большого, кто-то реализует различные комбинации двух первых вариантов.

Если говорить о режиме турбо для бензиновых двигателей, то стоит отметить, что он максимально эффективен на впрысковых двигателях. Карбюраторный мотор может работать в режиме турбо, но ему необходима определенная доработка – установка жиклеров большего сечения, изменение уровня поплавковой камеры и ряд других мер. Тогда как для инжекторного двигателя все сведется к использованию новой прошивки.

Тем не менее, режим турбо зачастую реализуют и на старых машинах, в том числе и семейства ВАЗ, правда, в этом случае чаще всего применяют электрический наддув.

Электрический нагнетатель для двигателя автомобиля

Подобные системы, реализующие режим турбо, относятся к комбинированным. В них чаще всего используется электрический мотор, работающий совместно с центробежным нагнетателем. Достоинством такого подхода, когда привод выполнен как электро, является его универсальность. Он не связан напрямую с работой двигателя, как механический наддув, и электрический мотор можно использовать при любых условиях.

Благодаря такому приводу как электро, можно избежать провала в характеристике нагнетателя. На средних и малых оборотах мотора работает электрический нагнетатель, на высоких включается турбина и реализуется обычный режим турбо. Подобные возможности построения наддува с использованием такого привода как электро, привлекают внимание все более широкого круга автопроизводителей.

Стоит отметить, что нагнетатель электро является привлекательным для выполнения тюнинга авто, в том числе и семейства ВАЗ. На этом рынке есть (отличный от уже описанных) осевой электрический нагнетатель. По оси воздуховода ставится вентилятор (электро). Когда он работает, то усиленный поток воздуха направляется во впускной коллектор. Фактически, таким образом вентилятор (электро) обеспечивает наддув.

К достоинствам, которыми обладает подобный электрический нагнетатель, следует отнести простоту его реализации. Для создания такой системы наддува не требуется никаких технически сложных систем и устройств, обычный бытовой вентилятор (электро) зачастую справится с обеспечением подачи нужного дополнительного количества воздуха в цилиндры мотора.

Использование такой техники позволяет без особых затруднений провести тюнинг старых машин, например таких, как ВАЗ ранних годов выпуска.

Нагнетатель на ВАЗ

В данном случае проблему надо рассматривать несколько шире – речь зачастую идет не конкретно о каком-то автомобиле семейства ВАЗ, а вообще об улучшении атмосферного двигателя. Это достаточно сложная проблема, и она не имеет однозначного решения. Конечно, решаясь улучшить характеристики старого автомобиля, например какой-то модели ВАЗ или Москвича, при использовании штатного двигателя его мощность можно увеличить только с помощью наддува.

Однако это далеко не так просто сделать, как кажется с первого взгляда. Повышение мощности мотора ВАЗ, как и любого другого, должно сопровождаться дополнительными изменениями, обеспечивающими правильное использование подобного усовершенствования. В противном случае измененный двигатель очень быстро выйдет из строя.


В то же время благодаря тюнингу двигателя, старый ВАЗ или любой другой подобный автомобиль, может получить новую жизнь, тем более что сделать подобные улучшения достаточно просто и не слишком дорого. Гораздо проще грамотно и правильно поставить на ВАЗ нагнетатель воздуха, что обеспечит прирост порядка тридцати процентов мощности двигателя, чем заниматься полной переделкой мотора в поисках тех же самых тридцати процентов мощности.

Но это уже совсем другая тема, в том числе и в отношении старых автомобилей ВАЗ, и хотя она не менее интересна, ее рассмотрение надо проводить самостоятельно.

Использование дополнительного объема воздуха для обеспечения прироста мощности двигателей, в том числе и семейства ВАЗ, довольно известный и давно освоенный автостроителями прием. Он позволяет решить многие вопросы, связанные с получением большей мощности от сравнительно небольших моторов, правда, при соблюдении ряда правил. Но, тем не менее, этот подход достаточно широко применяется разработчиками различных марок авто.

Мне нравится2Не нравится
Что еще стоит почитать

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.

Прощай турбонаддув, да здравствует электронаддув!

14 апреля 15:00 2015 by AMSRUS

Французский поставщик автокомплектующих Valeo утверждает, что другие автопроизводители последуют примеру Audi, которая вскоре оснастит одну из своих моделей электрическим наддувом. Эта разработка, как утверждается, будет способна и ускорить «раскачку» двигателя», и снизить расход топлива. Кроме того, согласно Valeo, серийный автомобиль с электронаддувом увидит свет уже в следующем году.

Какую именно модель ждет такое счастье, пока неизвестно, но ходят слухи, что ею станет премиум-кроссовер Audi Q7. Также, по словам Кристофа Перийя-Пиратуэн (Christophe Perillat-Piratoine), производственного директора Valeo, эту технологию тестируют и другие автопроизводители.

Электрический наддув от Valeo устраняет временную задержку в ускорении, которая свойственна автомобилям с турбированными двигателями. В отличие от турбонаддува, который работает на выхлопных газах, система Valeo использует электромотор, который обеспечивает двигатель практически мгновенным потоком воздуха, использующимся для ускорения.

Кроме того, Valeo сообщает, что их система способна сократить потребление топлива на 7-20%. Но у нее есть и негативные стороны – высокая цена и повышенные энергозатраты. Кроме того, по словам Перийя-Пиратуэн, Valeo примерно на год-два опережает других поставщиков наддувных систем.

«Мы создали этот рынок, и другие поставщики пойдут следом за нами», – говорит он.

Компания Honeywell, на которую, по оценкам консалтинговой фирмы Roland Berger, приходится 34% рынка турбонаддувов для легковых автомобилей, называет эту технологию «компрессором с электроприводом» или «e-charger» (можно перевести как «электронагнетатель»). По словам Гэвина Донкина (Gavin Donkin), вице-президента Honeywell Turbo Technologies по разработке продуктов, Honeywell планирует заиметь собственную рыночную версию электронаддува в промежутке между 2017 и 2019 годами.

Донкин добавил, приведение в действие компрессора в «е-чарджерах» осуществляется за счет электромотора, поэтому систему не ограничивают физические свойства выхлопных газов.

«Вы можете получить очень и очень небольшую турбозадержку в нижнем диапазоне скоростей двигателя», – говорит он.

Сокращение турбозадержки позволяет использовать мощность на более низких оборотах, что должно снизить расход топлива и обеспечить «заметный прирост в управляемости», – говорит Эндрю Вробель (Andrew Wrobel), главный аналитик IHS Automotive. «Похожие системы уже тестировались на гоночных автомобилях в категории LMP1 и с большим успехом», – добавляет он.

Электрический нагнетатель будет во многом конкурировать с гибридными установками, которые используют электромоторы для минимизации турбозадержки, говорит Вробель. Мощные гибриды вроде McLaren P1, Porsche 918, Ferrari LeFerrari и более доступный по цене Acura NSX используют либо будут использовать эту гибридную систему для повышения производительности и снижения расхода топлива. Хотя преимущества по части экономии топлива в этих автомобилях как раз под вопросом и во многом зависит от настроек трансмиссии, говорит Вробель.

Кроме того, плагин-гибрид-суперкар BMW i8 оснащен системой, которая выполняет похожую функцию. «У BMW i8 есть стартер-генератор, который вырабатывает 11 л.с. и 51,5 Нм при запуске двигателя», – говорит представитель BMW Мэтью Расселл (Matthew Russell). Мощность этого стартера-генератора используется для компенсации задержки до полноценной активации турбонаддува, «раскачивающего» 1,5-литровый бензиновый 3-цилиндровник i8, говорит он.

Что такое Mercedes-Benz EQ Boost? Определение, функциональность и преимущества

Mercedes-Benz EQ Boost Определение, функциональность и преимущества

Если вы похожи на нас, то тратите много времени на чтение гор информации о Mercedes-Benz. В процессе вы, вероятно, сталкивались с фразой «EQ Boost». Это все чаще упоминается в связи с усовершенствованными силовыми агрегатами некоторых из последних аттракционов Mercedes-Benz.

Что такое EQ Boost и как он работает?


Найдите EQ Boost на некоторых моделях в нашем новом ассортименте Mercedes-Benz!


Добавление EQ Boost к Mercedes-Benz фактически делает его мягким гибридным автомобилем. Система слегка электризует силовой агрегат. В результате ему удается одновременно повысить эффективность и производительность. Это также обеспечивает мгновенный доступ к дополнительному крутящему моменту.

Как двигатели внутреннего сгорания, так и электрические двигатели имеют свои уникальные сильные и слабые стороны. Идея включения EQ Boost состоит в том, чтобы сократить некоторые недостатки внутреннего сгорания. К этим недостаткам относятся более низкий крутящий момент и, конечно же, сжигание топлива.

Возможно, вам будет интересно узнать больше о последних инновациях Mercedes-Benz.

Что делает EQ Boost?

EQ Boost практически устраняет турбо-задержку. Его 48-вольтовая электрическая система дополняет стандартную 12-вольтовую установку. Он также поддерживает движение накатом при определенных условиях, когда автомобиль находится в экономичном режиме.

Этот последний метод приводит к повышению эффективности использования топлива. Например, в моделях Mercedes-AMG® GLE 53 2020 года расход топлива на шоссе достигает 28 миль на галлон.

Вдобавок ко всему этому, EQ Boost добавляет дополнительную мощность и крутящий момент для максимального ускорения и производительности.

Еще одна интригующая штуковина от этих вдохновителей — E-Active Body Control.

Как работает усиление эквалайзера?

EQ Boost использует встроенный стартер-генератор. Он сочетает в себе стартер, генератор переменного тока и электродвигатель. Он расположен между двигателем и трансмиссией, точка обзора, которая позволяет ему делать несколько разных вещей.

Будет ли функция EQ Boost добавлена ​​к другим моделям?

Да. По мере перепроектирования моделей Mercedes-Benz к ним добавляется EQ Boost.Наш любимый автопроизводитель стремится создавать лучшее, и в этом им помогает EQ Boost.

Еще от Mercedes-Benz Гилберта

Что такое электрические нагнетатели и действительно ли они работают?

Нагнетатели

существуют уже несколько десятилетий и представляют собой достойную альтернативу турбонаддуву.Вместо обычного механического турбокомпрессора предпочтительнее иметь принудительную индукцию с электронным управлением?

Ничто так не сравнится с воем нагнетателя. Этот пронзительный визг сетки с ременным приводом, сжимающей воздух в цилиндры, — один из самых любимых звуков наших автолюбителей.Некоторые из величайших силовых агрегатов, которые когда-либо производились, воспринимались почти как приложение с наддувом, будь то V8 Jaguar, 5,4-литровый двигатель от Mustang GT500 или двигатель мощностью 638 л.с. от Corvette ZR1. Несмотря на то, что Формула-1 использовала электродвигатели для турбонаддува, электрические нагнетатели также циркулировали в Интернете в качестве возможной модификации в последние несколько лет. Так как же они работают?

Существует два типа электрического нагнетателя.Первый больше вентилятор, чем конкретно нагнетатель. Цилиндрический компонент, прикрепленный непосредственно к впускному коллектору, действует как настольный вентилятор, всасывая воздух во впускное отверстие, а затем нагнетая его в цилиндры. Вы можете найти множество таких приспособлений в Интернете, но по сути это большая афера. Эти «нагнетатели» на самом деле являются всего лишь трюмными насосами, предназначенными для откачки нежелательной воды с палубы небольшой лодки.

Не подходите близко ни к одному из этих компонентов с болтовым креплением.

Из-за маленьких ребер и относительно низкой скорости этих насосов они с трудом создают какую-либо реальную форму сжатия.Это отсутствие сжатия означает, что впускной воздух практически не получает давления, и поэтому воздух, поступающий в цилиндры, практически не получает никакой энергии, что не приводит к реальному увеличению мощности.

Второй тип электрического нагнетателя использует донорский турбонагнетатель с прикрепленным электродвигателем, также известный как E-нагнетатель. Электроэнергия преобразуется в крутящий момент от электродвигателя к вращающемуся рабочему колесу внутри турбокомпрессора, которое будет вынуждено раскручиваться по мере увеличения электрического тока, протекающего через него.Благодаря специально сконструированным ребрам внутри турбокомпрессора поступающий воздух будет сжиматься до уровня, который создаст достаточное давление воздуха, подаваемого в цилиндры, чтобы увидеть реальный прирост мощности.

Это реальная сделка.К нему также прикреплен мотор приличного размера, который всегда помогает.

Электроника представляет собой электродвигатель, подключенный к дроссельной заслонке либо на корпусе дроссельной заслонки в моторном отсеке, либо на педали дроссельной заслонки. Это позволяет электродвигателю вращать вентилятор со скоростью, пропорциональной величине применяемого дросселя, имитируя действие обычного механического нагнетателя с ременным приводом. Этот двигатель питается от аккумуляторной батареи автомобиля, что создает неотъемлемую проблему с электрическим наддувом.

Сжатие воздуха требует большого количества энергии; около 6-7 л.с. на каждый фунт на квадратный дюйм наддува потребляется от двигателя для привода механического нагнетателя. Применяя это к электронике, 12-вольтовая батарея вряд ли сможет обеспечить энергию, необходимую для работы, близкой к тем же возможностям, что и коленчатый вал двигателя. Таким образом, комплекты электронных нагнетателей с eBay или любого другого веб-сайта, как правило, практически не обеспечивают увеличения мощности и могут даже вызвать чистое снижение мощности за счет истощения заряда батареи.Несмотря на то, что E-supercharger может создать необходимое ускорение, ему все же требуется большой запас электроэнергии, чтобы полностью раскрыть свой потенциал.

Аккумулятор 12 В действительно будет изо всех сил пытаться не отставать от E-Supercharger после работы с этой партией.

Таким образом, для питания всего электрооборудования автомобиля, а также дополнительного электронного нагнетателя действительно потребуется 48-вольтовая батарея.Хотя, учитывая огромное количество электрических технологий в автомобилях в наши дни, вероятно, не пройдет много времени, прежде чем 48-вольтовый блок станет стандартным.

Преимущества электрического нагнетателя заключаются в минимальном времени запаздывания и высокой скорости вращения. В то время как турбонагнетатели могут раскручиваться за пару секунд, а механические нагнетатели все еще имеют некоторую задержку, электрический нагнетатель может полностью раскрутиться всего за 0,5 секунды благодаря прямому соединению с дроссельной заслонкой, обеспечивая практически мгновенный максимальный наддув.Механические нагнетатели развивают максимальную скорость около 60 000 об/мин, тогда как электрический эквивалент может развивать скорость до 120 000 об/мин, что даже выше, чем у большинства турбокомпрессоров.

Надлежащий E-Supercharger с электродвигателем в сочетании с корпусом турбокомпрессора.

Если бы электрические нагнетатели могли быть полностью спроектированы и объединены с соответствующим источником питания, они могли бы начать новую мини-революцию в рамках нынешней навязчивой идеи сокращения размеров.Поскольку производителям приходится полностью решать проблемы с турбонаддувом, поскольку они создают все больше и больше двигателей с наддувом, электрический наддув может стать мгновенным решением при массовом производстве. Однако из-за затрат, связанных с исследованием и разработкой такого компонента, а также предстоящих изменений в источнике питания, которые потребуются для обеспечения его эффективной работы, вероятно, пройдет некоторое время, прежде чем мы увидим, как электрический наддув начинает работать должным образом.

Механический наддув, с другой стороны, уходит в прошлое из-за своей энергоемкости и чистого тепла, создаваемого такими системами.Однако, поскольку электроника начинает доминировать почти во всех аспектах автомобилестроения, вполне возможно, что наддув скоро вернется. RIP естественная аспирация…

Что делает Mercedes-Benz EQ Boost?

Недавно мне выпала честь управлять Mercedes-Benz E450 4-Matic Coupe 2021 года выпуска. Во время вождения я заметил, что информация об усилении эквалайзера интегрирована в дисплей приборной панели.Но подождите, это 3,0-литровый рядный шестицилиндровый бензиновый двигатель с турбонаддувом. Я подумал про себя: «Что, черт возьми, такое Mercedes-Benz EQ Boost?»

Высокий интеллект IQ со скоростью EQ Boost, мгновенный электрический заряд, который ускоряет ваш Mercedes-Benz, пока двигатель набирает обороты. tl;dr вольт заставляет машину ехать брррр. #EClass 📸Autohaus Lorinser pic.twitter.com/kGnaZSJKMk

— Mercedes-Benz USAㅤ (@MercedesBenzUSA) 6 августа 2020 г.

Ни для кого не секрет, что Mercedes-Benz, как и практически любой другой автопроизводитель, стремится к электрификации своего модельного ряда.Модели Mercedes-Benz EQ полностью электрические, у них вообще нет бензинового двигателя. С другой стороны, есть также модели Mercedes-Benz с подключаемым гибридом и подключаемым гибридом +.

Что такое Mercedes-Benz EQ Boost?

Логотип «EQ Power» на подключаемом гибриде от Mercedes-Benz | Альянс Christoph Soeder/picture через Getty Images

Mercedes-Benz EQ Boost — это 48-вольтовая бортовая система электрификации, согласно Daimler AG. Стремясь к полной электрификации модельного ряда, Mercedes-Benz добавила электрифицированный импульс с некоторым дополнительным крутящим моментом.Фактически, эта система превращает любой Mercedes-Benz, оснащенный EQ Boost, в мягкий гибрид.

Эта система добавляет мощности силовому агрегату, а также делает оснащенные модели более экономичными. Mercedes-Benz 4-Matic Coupe 2021 года, на котором я ездил в течение недели, имел Mercedes-Benz EQ Boost. Таким образом, силовой агрегат выдает 362 л.с. и 369 фунт-фут крутящего момента. Кроме того, есть встроенная система Eco start/stop.

Что делает EQ Boost?

Купе Mercedes-Benz E450 4MATIC 2021 года | MBUSA

«По сути, Mercedes-Benz, оснащенный EQ Boost, представляет собой мягкий гибрид или легкоэлектрифицированный автомобиль.Эта концепция не нова, но в автомобильной промышленности она рассматривается как все более жизнеспособный способ одновременного повышения эффективности и производительности».

АвтоТрейдер

Согласно AutoTrader, Mercedes-Benz EQ Boost служит нескольким целям, улучшая общую работу трансмиссии. Система устраняет турбо-запаздывание благодаря вспомогательному электрическому компрессору, который обеспечивает крутящий момент в восемь фунтов на турбокомпрессор или непосредственно на сам двигатель. Кроме того, Mercedes-Benz EQ Boost питает дополнительную 48-вольтовую электрическую систему.

Кроме того, EQ Boost позволяет автомобилю двигаться без двигателя. Люди часто называют эту функцию либо «движением по инерции», либо «плаванием». Кроме того, он регенерирует достаточно энергии для зарядки литий-ионной батареи емкостью 0,9 кВтч, от которой 48-вольтовый EQ Boost получает электричество.

Вдобавок ко всему, конфигурация EQ Boost означает, что в двигателе отсутствуют как шкивы, так и ремни. Это придает рядному шестицилиндровому двигателю еще более гладкий и компактный дизайн. Это также устраняет потери мощности во вспомогательном оборудовании.

Почему EQ важен?

Эта система может быть интегрирована в широкий спектр силовых агрегатов всей линейки Mercedes-Benz. На самом деле Mercedes-Benz EQ Boost означает, что бренд может делать еще более смелые заявления о том, насколько на самом деле электрифицирован модельный ряд. Поскольку каждый бренд стремится удовлетворить потребности дальнейшей электрификации, подобные мягкие гибридные системы заполняют пробелы между полностью электрическими и бензиновыми автомобилями и внедорожниками.

СВЯЗАННЫЕ: Наиболее распространенные проблемы с тракторами John Deere

Что такое мягкая гибридная система Mercedes EQ Boost?

Breadcrumb Trail Links

  1. Дополнительные функции

Погружение в плавную технологию увеличения мощности Mercedes-Benz

Дата публикации:

22 ноября 2021 г.  •  26 ноября 2021 г.  •  двигатель с EQ Boost Фото Mercedes-Benz

Содержание статьи

Mercedes называет свою технологию мягкого гибрида «EQ Boost», но не позволяйте термину «мягкий» ввести вас в заблуждение — эта гибридная система создана для работы.

Объявление 2

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

Содержание статьи

Одним из его применений является силовая установка Mercedes-Benz M256: 3-литровый рядный шестицилиндровый бензиновый двигатель с турбонаддувом, разработанный специально для электрификации. За последний год или около того я проехал около 6000 тестовых километров с этим двигателем на 3 разных моделях E-класса. Самым последним из них был седан E-класса.

Сама по себе конфигурация двигателя M256, используемая моим тестером, развивает мощность 362 лошадиных силы и крутящий момент 369 фунт-футов.Дополнительная мощность добавляется системой EQ Boost, которая использует электричество, чтобы оживить ситуацию, добавляя ускорение на 21 лошадиную силу, увеличивая крутящий момент на низких оборотах и ​​экономя топливо в процессе.

Вот как это работает.

Во-первых, генератор переменного тока (в основном генератор) и стартер (в основном двигатель) заменяются единым блоком, называемым интегрированным стартер-генератором (ISG). Этот компактный блок одновременно является двигателем и генератором и размещается внутри трансмиссии. Важнейшая часть трансмиссии автомобиля, ISG соединена с вращающимся коленчатым валом двигателя.

Объявление 3

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

Содержание статьи

Поскольку ISG представляет собой (частично) электродвигатель, который может электрически вращать коленчатый вал двигателя, он также служит в качестве стартера двигателя, что делает обычный стартер излишним. Водители будут замечать тонкую звуковую подсказку об этом каждый раз, когда они запускают двигатель, который тихо вдыхает в действие, без какого-либо звука или ощущения обычного стартера двигателя.

Итак, подведем итоги: EQ Boost — это форма системы мягкого гибрида, а ISG, мощная электрическая машина, подключенная к двигателю, — это сердце системы.

Когда он работает как двигатель, ISG может подавать электроэнергию непосредственно на двигатель, повышая мощность без дополнительного сжигания топлива.

Когда он работает как генератор, роли меняются. Итак, ISG — это генератор, приводимый в движение вращающимся коленчатым валом двигателя. Вырабатываемая электроэнергия хранится внутри мощной 48-вольтовой батареи.

Объявление 4

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

Содержание статьи

Нажмите на дроссельную заслонку, и электричество вернется от батареи к ISG, повышая производительность.

  1. Первая поездка: Mercedes-EQ EQS 4MATIC 2022 года

  2. Benz не предлагает EQC в Канаде, но осенью привезет сюда электрический EQS используется для управления ISG, вырабатывая энергию, пока вы замедляетесь.Ускорение использует электричество, а замедление его создает. Все это плавно и автоматически, без необходимости принятия решений водителем. Водители могут контролировать систему с помощью небольшого датчика в комбинации приборов, который отображает текущее состояние системы. В некоторых ситуациях водители могут заметить, что система EQ Boost переключается с POWER (форсирование двигателя) на CHARGE (генератор) много раз в минуту. Результатом является непрерывный поток энергии от батареи к ISG или наоборот.

    Объявление 5

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

    Содержание статьи

    EQ Boost с его ISG называется мягким гибридом, потому что система относительно проще и сложнее, чем «полный» гибрид. Вместо того, чтобы создавать целую гибридную трансмиссию, мягкая гибридная установка, такая как EQ Boost, позволяет электрифицировать силовые агрегаты путем добавления некоторого дополнительного оборудования к существующему силовому агрегату.

    В таком мягком гибриде электрическая система не может напрямую управлять автомобилем. Если вы ускоряетесь, бензиновый двигатель работает.Эта настройка призвана дать водителям более сильное ускорение без использования дополнительного топлива и сгладить подачу мощности за счет выравнивания (и увеличения) кривой крутящего момента двигателя.

    ISG сильнее всего разгоняется с очень низких оборотов, т.е. миллисекунды, когда вы касаетесь дроссельной заслонки. Это как раз тот рабочий диапазон, где живет запаздывание турбонагнетателя. Стратегически перекрывая и смешивая немедленный щелчок помощи электродвигателя с всплеском мощности турбонаддува, который появляется несколькими сотнями оборотов позже, водители получают идеальное сочетание, когда речь идет о приемистости и плавности хода дроссельной заслонки.

    Объявление 6

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

    Содержание статьи

    Лучше всего то, что пропускная способность водителя не требуется: вы просто садитесь и едете.

    В режимах вождения «Комфорт» или «ECO» M256 и его трансмиссия обеспечивают глубокий старт на второй передаче, поскольку максимальное использование обильного крутящего момента на низких оборотах позволяет автомобилю плавно разгоняться до скорости с тихой срочностью. Это почти электрически плавно, почти электрически тихо, и водители испытывают огромный крутящий момент, передаваемый на толстой и постоянной волне.Здесь подача мощности свободна от ощущения запаздывания, типичного для двигателей с турбонаддувом. В конечном итоге водители получают больше мощности, лучшую реакцию дроссельной заслонки, меньше шума и меньший расход топлива.

    Но режим SPORT+ — это то, что нужно водителям с более тяжелыми ногами. Здесь EQ Boost делает акцент на почти поразительной реакции дроссельной заслонки вне очереди, благодаря которой E450 отскакивает с мощной тягой с первых нескольких дюймов движения. Это мощный электрифицированный старт, и импульс нарастает по мере того, как первоначальный электрический удар подхватывается турбонагнетателем — моментом позже он полностью раскручивается.Сочетание двух усилителей практически незаметно и плавно, а мощное, плавное и бесшумное тяговое усилие обеспечивается в изобилии.

    Объявление 7

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

    Содержание статьи

    Измеритель заряда Mercedes E450 EQ Фото Джастина Притчарда

    Просто следите за скоростью: M256 — это мощный, бесшумный двигатель, способный быстро, если невнимательный водитель, незаметно преодолеть ограничение скорости. .

    К чему вся эта суета по поводу крутящего момента на низких оборотах? В городе это делает двигатель более отзывчивым, плавным и тихим в течение большей части времени. На шоссе слияния, обгоны и крутые холмы часто обрабатываются без необходимости понижать передачу — опять же, тише, плавнее и больше способствует расслабленному характеру роскошного седана. Открылся в СПОРТ+? Толчок на свое место более немедленный и привлекательный. В то же время одно и то же оборудование увеличивает запас топлива автомобиля, что означает меньшее количество остановок для заправки.С комбинированной экономией топлива, оцениваемой в 9,2 л/100 км, вы можете буквально прокачать Camry больше бензина. Дорогой премиум, конечно.

    Итак: вот гибридная система, созданная для (очень) мирного сосуществования разумного расхода топлива и крутящего момента V8 на асфальте. Это как раз тот беспроигрышный вариант, который требуется покупателю в этом примерном ценовом диапазоне.

    Поделитесь этой статьей в своей социальной сети

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

    Нажав кнопку подписки, вы соглашаетесь получать вышеуказанный информационный бюллетень от Postmedia Network Inc.Вы можете 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 поощрять всех читателей делиться своими мнениями 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.

    E-boost — будущее турбокомпрессоров

    ВВЕДЕНИЕ

    Производство автомобилей значительно увеличилось с момента создания первого автомобиля, при этом автомобили стали более доступными.Увеличение количества автомобилей на дорогах привело к увеличению спроса на топливо. Нестабильность в некоторых нефтедобывающих регионах по всему миру привела к значительному росту цен на топливо, в результате чего расход топлива и связанное с ним налогообложение транспортных средств являются важным фактором при покупке нового автомобиля в настоящее время.

    В качестве решения вышеупомянутой проблемы и ужесточения законодательства производители автомобилей пошли по пути уменьшения размеров двигателя, чтобы уменьшить как расход топлива, так и выбросы в атмосферу.Здесь следует остановиться еще на одном моменте. Если двигатель внутреннего сгорания (ДВС) уменьшен, он, скорее всего, не будет производить такое же количество энергии, как двигатель большего размера, тем не менее, эти автомобильные компании уже давно спрятали козырь под названием «Турбокомпрессор» .

    Рис. 1. Турбокомпрессор в действии (Red Bull F1, 2014 г.)

    Турбокомпрессор можно определить как устройство принудительной индукции с приводом от турбины, которое повышает эффективность и выходную мощность ДВС за счет подачи дополнительного воздуха в камеру сгорания.Таким образом, это устройство помогает двигателям меньшего размера производить такое же количество энергии, как и более крупные двигатели без наддува. Проблема решена?

    К сожалению, на этом история не заканчивается. Чтобы еще больше повысить эффективность ДВС, несколько лет назад стала более популярной технология (с использованием обычного турбокомпрессора в качестве основы) под названием «Электрический нагнетатель» .

    Помня о предыдущем, в настоящем сообщении в блоге рассказывается об этом новом продукте, подчеркиваются его преимущества и недостатки по сравнению с существующими технологиями.DYMOLA и некоторые родственные библиотеки MODELICA, такие как VeSyMA — Engines, используются в качестве основных инструментов для исследования.

    ТЕХНОЛОГИЯ E-BOOST

    Эта технология состоит из обычного турбонагнетателя, дополненного компрессором с электроприводом (EPC) . EPC улучшает давление наддува и переходную реакцию двигателя, особенно на низких оборотах и ​​после переключения передач. Таким образом, снижается расход топлива и выбросы. Важно подчеркнуть, что EPC не связан с турбиной, поэтому он может работать независимо.

    Рис. 2. eBooster (Borgwarner, 2018 г.)

    ПРОФИ

    • Общий улучшение тепловой эффективности льда
    • Снижение потребления топлива
    • Уменьшение выбросов
    • Драмхматическое снижение Turbo LAG
    • Увеличение задержки передач
    • Увеличение крутящего момента на низких RPMS
    • Улучшение на автомобиле

    минус

    • Надежность и сложность
    • Увеличение общей массы автомобиля
    • Дорогая и сложная технология
    • Подача мощности EPC доступна только при низких оборотах
    • Увеличение усилий по калибровке и тестированию

      За основу в DYMOLA был взят шаблон 4-цилиндрового двигателя объемом 1800 куб. см с турбонаддувом.Электродвигатель был соединен с валом турбокомпрессора, а турбоконтроллер был модифицирован для управления скоростью электродвигателя в зависимости от требуемых условий.

      Рис. 3. 4-цилиндровый двигатель объемом 1800 куб. см с турбонаддувом и E-boost в Dymola

      РЕЗУЛЬТАТЫ

      Были смоделированы три разные модели в одинаковых условиях. Используемый двигатель был одинаковым во всех случаях, разница заключалась в системе принудительного впуска воздуха, используемой в каждом из них.

      Эксперимент состоит из двигателя, соединенного с простым динамометрическим стендом шасси.Двигатель разгонялся с полностью открытым дросселем за 3,5 секунды с t=0,5 секунды. Начальная скорость автомобиля была установлена ​​на уровне 5 км/ч, а максимальное давление наддува было ограничено до 2,3 бар. Максимальный предел наддува зависит от частоты вращения двигателя и нагрузки.

      Получены следующие результаты (рис. 4 и 5). С целью расширения сравнения на диаграммах показан следующий сценарий.

      Вариант 1 — Графики синего цвета — обычный турбо

      Вариант 2 — Графики красного цвета — E-boost

      Вариант 3 — Зеленые графики — Twin Scroll turbo

      Первые три графика отображают давление в камере, скорость автомобиля и обороты двигателя соответственно (рис.4). Следующие два графика показывают угловую скорость турбовала и фактическое открытие дроссельной заслонки (рис. 5).

      Рисунок 4. Результаты, часть 1 Рисунок 5. Результаты, часть 2

      АНАЛИЗ

      Диаграммы, показанные в предыдущем разделе, показывают превосходство E-boost. Он может обеспечить значительно более высокое давление в камере сгорания и, следовательно, крутящий момент во время переходных процессов с разницей около 100 000 Па (пиковая точка) по сравнению с другими турбинами (рис. 4), что в значительной степени благодаря помощи турбовала из-за использование электродвигателя.В пиковой точке турбовальный вал E-boost достигает разницы около 70000 об/мин (рис. 5) по сравнению с более традиционными решениями. Как следствие, это вспомогательное средство помогает улучшить начальную реакцию дроссельной заслонки и скорость автомобиля примерно на 30% (пиковая точка, рис. 4).

      ВЫВОДЫ

      Технология

      E-boost, без сомнения, является большим шагом вперед в автомобильной промышленности. Помимо повышения общей эффективности ДВС, он дает большие преимущества для удовольствия от вождения, такие как уменьшение турбо-задержки и высокий крутящий момент на низких оборотах, не говоря уже о потенциальном снижении расхода топлива и выбросов.В заключение, этот новый продукт выполняет свою задачу, поскольку он помогает двигателям работать лучше, чем их аналоги с современными технологиями турбонаддува, во что в прошлом было бы трудно поверить.

      Главное, что следует учитывать здесь, это надежность. Поскольку это новая технология, она требует обширного плана испытаний и калибровки, чтобы обеспечить надлежащие стандарты производительности и безопасности. В любом случае многие испытания и разработка контроллеров могут быть выполнены виртуально с помощью соответствующих инструментов CAE и надлежащего опыта.

      ТЕКУЩИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ

      Производители автомобилей по всему миру уже внедрили технологию E-boost в свои двигатели благодаря очевидным преимуществам. Это случай Jaguar Land Rover и их нового шестицилиндрового двигателя Ingenium . В этом двигателе используется несколько технологий, включая электрический нагнетатель; в результате он способен обеспечить сокращение выбросов на 12% и повышение топливной экономичности на 20% (по сравнению с предыдущим двигателем JLR V6).

      Рис. 6. Шестицилиндровый двигатель Jaguar Land Rover Ingenium (Конгресс экологически чистых автомобилей, 2020 г.)

      ССЫЛКИ

      1. Ред Булл. (2014). Формула-1 V6 с турбонаддувом: объяснение правил 2014 года . [Изображение] Доступно по адресу: https://www.youtube.com/watch?v=A-Bb9KkQwKM
      2. Что такое турбокомпрессоры? Объяснение того, как работает турбокомпрессор (или турбо). (2020). Доступно по адресу: https://www.melett.es/technical/what-are-turbochargers-2/
      3. Borgwarner. (2018). eBooster.  [Изображение] Доступно по адресу: https://www.borgwarner.com/technologies/electric-boosting-technologies.
      4. Jaguar Land Rover расширяет линейку двигателей Ingenium рядным шестицилиндровым бензиновым двигателем; система MHEV 48В; На 20% более экономичный, чем предыдущий V6. (2019). Доступно по адресу: https://www.greencarcongress.com/2019/02/201-jaguar.html

      Автор: Хосе Мигель Ортис Санчес, инженер проекта

      Пожалуйста, свяжитесь с нами, если у вас есть какие-либо вопросы или у вас есть тема, о которой вы хотели бы написать.Вы можете отправить свои вопросы / темы через: Вопросы технического блога / Предложение темы.

      Электрический турбокомпрессор

      TorqAmp может повысить вашу мощность

      TorqAmp, компания из Эйндховена в Нидерландах, утверждает, что ее новый электрический турбокомпрессор может увеличить мощность вашего двигателя объемом от 1,6 до 3,0 литров более чем на 30 процентов (хотя он будет работать с любым двигателем 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 установлен на воздухозаборнике и развивает 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 .

      Батарея заряжается примерно за четыре минуты, согласно веб-сайту, хотя иногда она становится горячей 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 новостями: 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 больше информации об этом и подобном контенте на фортепиано.ио

      Вот как работает электрический турбокомпрессор Audi

      Электроэнергия нужна не только для привода колес автомобиля. Audi использует электрические турбонагнетатели, чтобы победить страшную турбо-задержку и сделать двигатели более отзывчивыми. Вот как это работает.

      Обычные турбокомпрессоры используют выхлопные газы для вращения турбины, нагнетая больше воздуха в двигатель. Больше воздуха означает большее сгорание, а большее сгорание означает большую мощность. Это хорошая часть. Плохая часть заключается в том, что турбины с выхлопными газами должны достигать определенной скорости, чтобы работать эффективно.При низких оборотах двигателя объем выхлопных газов слишком мал, чтобы заставить работать турбины. По мере увеличения оборотов двигателя турбины раскручиваются и начинают создавать наддув.

      Электрический турбокомпрессор Audi

      Turbo lag — это ощущение, когда нажимаешь на педаль газа и ждешь подачи мощности, когда турбо набирает обороты. В то время как автопроизводители стали лучше сокращать турбо-задержку, обеспечивая отклик, близкий к отклику безнаддувных двигателей, электрические турбонагнетатели могут еще больше сократить этот разрыв.

      Вместо выхлопных газов электрические турбины раскручиваются электродвигателями.Audi использует 48-вольтовую электрическую систему для питания, которая собирает энергию от торможения и сохраняет ее в небольшом литий-ионном аккумуляторе. По данным Audi, электрическое турбонаддув добавляет 22 фунта, но сокращает время отклика дроссельной заслонки до 250 миллисекунд, что быстрее, чем время реакции человека.

      Электрический турбокомпрессор Audi

      Электрический турбокомпрессор Audi

      Электрический турбокомпрессор Audi

      Audi предлагала электрические турбины на других рынках в течение нескольких лет, но эта технология только сейчас появилась в Соединенных Штатах в моделях S6 и S7 2020 года.В этих автомобилях электрическая турбина (которую Audi называет «компрессором с электроприводом» или EPC) работает с двумя обычными турбинами на 2,9-литровом V-6. Электрический блок установлен после турбин с приводом от выхлопных газов и перед промежуточным охладителем воздух-вода.

      При низких оборотах двигателя электрический турбонаддув активируется и вращается со скоростью до 70 000 об/мин, поддерживая постоянную выходную мощность. При более высоких оборотах двигателя клапан закрывается, и воздух по разным путям направляется в двигатель.

      Электрический турбокомпрессор Audi

      Audi S6 и S7 2020 года развивают мощность 444 лошадиных силы и крутящий момент 443 фунт-фут, что на 37 фунт-фут больше, чем у их предшественников с турбонаддувом V-8, отмечает Audi.Автопроизводитель утверждает, что отзывчивость в реальном вождении также не уступает более крупному 4,0-литровому V-8. Уменьшив объем двигателя, Audi также смогла добиться лучшего расхода бензина. S6 и S7 2020 года рассчитаны на 22 мили на галлон в совокупности, по сравнению с 18 милями на галлон в сочетании для версий V-8.

      .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.