รถยนต์ไฟฟ้ากังหัน เครื่องเป่าลมเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการเพิ่มพลัง! เมื่อใดที่เราควรคาดหวัง turbos ไฟฟ้าในรถยนต์ที่ใช้งานจริง?
เพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุดจากรถยนต์ ผู้ผลิตรถยนต์ต่างหันมาใช้เครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จ แต่อยู่ระหว่างทาง ชนิดใหม่เทอร์โบชาร์จเจอร์ที่สามารถเปลี่ยนเกมได้
การลดขนาดเครื่องยนต์ของรถยนต์เป็นหนึ่งในโซลูชั่นหลักที่ผู้ผลิตรถยนต์ใช้เพื่อลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงของรถยนต์ (จาก Audi) อย่างไรก็ตาม เพื่อให้เครื่องยนต์ที่ลดขนาดลงเพื่อให้มีสมรรถนะสูง บริษัทรถยนต์มักจะใช้เทอร์โบชาร์จเจอร์ที่ขับเคลื่อนด้วย ไอเสีย(อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับเทอร์โบชาร์จเจอร์) แบบแผนเทอร์โบชาร์จแบบคลาสสิกมีปัญหาร้ายแรงอย่างหนึ่งซึ่งนำไปสู่ความล่าช้าในการตอบสนองของบูสต์ ปรากฏการณ์นี้เรียกกันทั่วไปว่า turbolag เพื่อให้ชัดเจน มาอธิบายให้เข้าใจง่ายขึ้น คุณตามแซง เหยียบคันเร่งกับพื้น เปิดเทอร์โบชาร์จ แต่รถจะกระตุกหลังจากผ่านไปสองสามวินาทีเท่านั้นเนื่องจากสิ่งที่เรียกว่าเทอร์โบแล็ก
การตอบสนองที่ช้านี้ทำให้เกิดปัญหากับรถยนต์ที่มีเทอร์โบชาร์จมานานหลายปีแล้ว และมักเป็นการร้องเรียนทั่วไป สิ่งต่างๆ เช่น turbos แบบเลื่อนคู่หรือ turbos ขนาดเล็กมักใช้เพื่อต่อสู้กับความล่าช้านี้ แต่ก็ไม่ได้สมบูรณ์แบบเช่นกัน ความพยายามที่จะระงับข้อบกพร่องนี้ด้วยความช่วยเหลือของสิ่งที่เรียกว่าซึ่งเราเขียนไว้ก่อนหน้านี้ แต่น่าเสียดายที่ไม่ได้นำไปสู่สิ่งใดไม่ผ่านการทดสอบในทางปฏิบัติ พูดง่ายๆ ก็คือ มันยากมากที่จะสร้างเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จที่มีการตอบสนองในทันที
หลักการทำงานของเทอร์โบชาร์จไฟฟ้า 
ทุกอย่างจะยังคงอยู่จนกว่าเราจะเริ่มใช้อุปกรณ์ไฟฟ้า ในขณะที่ผู้ผลิตรถยนต์ได้สำรวจข้อดีและข้อเสียของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าทั้งหมดจากทุกมุม พวกเขาได้ข้อสรุปว่าเมื่อพูดถึงมอเตอร์ไฟฟ้า พวกเขาตอบสนองในทันที ยกตัวอย่างคลาสสิก โตโยต้า พรีอุสคุณจะไม่พบการตอบสนองที่รวดเร็วกว่าต่อการเร่งความเร็วในรถยนต์ใดๆ ที่มีพารามิเตอร์ที่คล้ายคลึงกัน แน่นอน รถยนต์ไฟฟ้ามีราคาแพงเนื่องจากขนาดของมอเตอร์และแบตเตอรี่ และใช้งานไม่ได้จริงเนื่องจากช่วงการเคลื่อนไหวที่จำกัด อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตรถยนต์สามารถใช้มอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็กและส่วนประกอบต่างๆ เพื่อจุดประสงค์ของตนเองได้ กรณีหนึ่งคือการจ่ายไฟให้กับเทอร์โบชาร์จเจอร์ ซึ่งเพิ่มความเร็วให้กับเครื่องยนต์ของรถยนต์โดยไม่ต้องพึ่งพาก๊าซไอเสีย
มอเตอร์ไฟฟ้าตอบสนองทันทีภายใน 250 มิลลิวินาที การใช้กลไกนี้ทำให้คุณสามารถลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงได้ถึง 10 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากเทอร์โบชาร์จเจอร์ประเภทนี้ไม่ใช้ก๊าซไอเสีย จึงเป็นเพียงซูเปอร์ชาร์จเจอร์ในทางเทคนิค เพื่อให้แนวคิดชัดเจนต่อผู้บริโภค กลไกนี้มักเรียกกันว่าเทอร์โบชาร์จไฟฟ้า
Volkswagen และที่เกี่ยวข้อง ยี่ห้อรถกำลังลงทุนอย่างแข็งขันในเทคโนโลยีเทอร์โบไฟฟ้านี้
Audi โชว์ E-Turbo
ล่าสุด บริษัทออดี้นำเสนอของพวกเขา การพัฒนาล่าสุดในโลกของเทอร์โบชาร์จไฟฟ้าด้วย Clubsport TT Turbo Concept ที่มอบพลัง 600 . ให้กับเจ้าของ พลังม้ากำลังและแรงบิด 479 นิวตันเมตรจากเครื่องยนต์ห้าสูบ 2.5 ลิตรเทอร์โบชาร์จเจอร์ เทอร์โบชาร์จเจอร์หนึ่งตัวเป็นแบบเดิมและขับเคลื่อนด้วย ไอเสีย, เทอร์โบตัวที่สองทำงานร่วมกับหน่วยไฟฟ้า
บริษัทได้จัดทำแนวคิดเพื่อแสดงศักยภาพของเทอร์โบชาร์จเจอร์ไฟฟ้า โดยกล่าวว่าเทคโนโลยีนี้พร้อมสำหรับใช้ในรถยนต์ที่ผลิตจริง ระบบย่อยไฟฟ้า 48 โวลต์ที่จ่ายกำลังให้กับเทอร์โบไฟฟ้านั้นอยู่ที่ท้ายรถและหมุนรอบเครื่องยนต์เมื่อจำเป็นโดยไม่ต้องรอเหมือนเทอร์โบทั่วไป
"เทอร์โบชาร์จเจอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าให้ประโยชน์อย่างมาก" โฆษกของออดี้กล่าว “มันเพิ่มความเร็วของเครื่องยนต์อย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอถึง จำนวนสูงสุดมูลค่าการซื้อขายโดยไม่มีความล่าช้าอย่างมีนัยสำคัญ
หลักการทำงานนี้ทำให้เทอร์โบชาร์จแบบธรรมดาได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับเครื่องยนต์กำลังสูง - e-turbo ให้การตอบสนองในทันทีและการวิ่งอันทรงพลังที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์ต่ำ
นี่ไม่ใช่ครั้งแรกที่ Audi แสดงความสนใจในเทอร์โบชาร์จไฟฟ้า ปีที่แล้วผู้ผลิตรถยนต์สัญชาติเยอรมันได้เพิ่มเทอร์โบชาร์จไฟฟ้าให้กับเครื่องยนต์ 3.0 ลิตร เครื่องยนต์ดีเซล V-6 ทวินเทอร์โบและอัดส่วนผสมทั้งหมดลงใน RS5 ผลออกมาอย่างท้าทาย รถเร็วในด้านหลังของรถเก๋งที่รับความเร็วจาก 0 ถึง 100 กม. / ชม. ในเวลาเพียง 4 วินาที ทำให้เร็วกว่า RS5 ปกติและลดการใช้เชื้อเพลิงลงครึ่งหนึ่ง
เมื่อใดที่เราควรคาดหวัง turbos ไฟฟ้าในรถยนต์ที่ใช้งานจริง?
สำหรับทุกอย่าง ข้อเสนอแนะในเชิงบวกด้วยเทคโนโลยีนี้ Audi น่าจะเป็นหนึ่งในผู้ผลิตรถยนต์รายแรกๆ ที่ใช้เทอร์โบชาร์จไฟฟ้าในรถยนต์เพื่อการผลิต แต่จนถึงขณะนี้ บริษัทยังไม่ได้ประกาศเมื่อเราจะสามารถเห็นรถยนต์ดังกล่าวได้ที่ตัวแทนจำหน่ายอย่างเป็นทางการ
วันนี้ฉันต้องการยกหัวข้อที่น่าสนใจโดยหลักการแล้วนี่คือความต่อเนื่องของบทความ หากเราก้าวไปข้างหน้าเล็กน้อยในหัวข้อนี้ ปรากฎว่าตอนนี้เครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จทั้งหมดใช้เครื่องอัดอากาศแบบกลไก วิธีการนี้มีข้อดีและข้อเสียมากมาย แต่ช่วงหลังๆ นี้ หลายๆ บริษัทเริ่มนึกถึง กังหันไฟฟ้าซึ่งจะไม่ใช้ก๊าซไอเสียของรถยนต์และจะไม่มีการเชื่อมต่อทางกลและการขับเคลื่อนและมอเตอร์ไฟฟ้าจะสูบลมซึ่งจะ "ขับเคลื่อน" โดย ระบบออนบอร์ด …
ไอเดียดี! ท้ายที่สุด ข้อเสียมากมายของระบบกลไกสามารถหลีกเลี่ยงได้ โดยเฉพาะกังหันที่ทำงานจากก๊าซไอเสีย เช่น:
2) คูลลิ่งเทอร์ไบน์
3) การหล่อลื่นน้ำมันเครื่อง
4) ปริมาณการใช้น้ำมัน
5) อืม และแน่นอน ทรัพยากร
ถ้าขีดเส้นจะเข้าใจได้ว่า ระบบเครื่องกลอยู่ไกลจากอุดมคติ แน่นอนพวกเขาจะเชื่อถือได้มากขึ้น อย่างไรก็ตาม ก็มีข้อเสียเช่นกัน นี่คือไดรฟ์แบบเดียวกับที่ใช้สายพานแบบธรรมดาสำหรับการทำงาน ซึ่งจะเสื่อมสภาพตามกาลเวลา
โดยทั่วไปแล้ว นักพัฒนาคิดและตระหนักว่ากลไกสามารถแทนที่ด้วยไฟฟ้าได้! หรือไม่?
หลักการโครงสร้าง
ควรสังเกตว่าตอนนี้ผู้ผลิตชาวเยอรมันบางรายมีซุปเปอร์ชาร์จเจอร์ดังกล่าวในโครงสร้างของเครื่องยนต์ และวางไว้ในระบบไอดีตามที่คุณเข้าใจ เป็นเจ้าแรกที่ใช้ซุปเปอร์ชาร์จเจอร์ดังกล่าว Mercedes,บีเอ็มดับเบิลยูและออดี้
หลักการนี้ง่าย - ติดตั้ง "พัดลม" อันทรงพลังซึ่งสร้างแรงกดดันประมาณ 0.5 บรรยากาศ (และอาจมากกว่านั้น) ขับเคลื่อนด้วยระบบไฟฟ้าของรถ ปั๊มออกซิเจนเสริมเข้าไปในเครื่องยนต์เพื่อเพิ่มกำลัง ด้วยการตั้งค่าการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง คุณสามารถเพิ่มได้อย่างมาก - ประมาณ 20 - 30%
กังหันไฟฟ้าควรได้รับการปรับความเร็วในระดับหนึ่งด้วย เช่น ขณะเดินเบาควรทำงานช้าลงและที่ เรฟสูงเร็วขึ้นตามลำดับ ปรากฎว่าระบบเกือบสมบูรณ์แบบ! แต่สิ่งที่จับได้มีข้อเสียอยู่ตรงไหน? และคุณรู้ว่าพวกเขาเป็น
ข้อเสียของตัวเลือกไฟฟ้า
ผู้อ่านของฉันหลายคนคิดว่ามันง่ายมากที่จะสร้างระบบดังกล่าว คุณต้องนำเครื่องทำความเย็นมาใส่ในท่อไอดีและนี่คือความสุข! “เครื่องทำความเย็นมหัศจรรย์” ดังกล่าวมักจะขายในร้านค้าออนไลน์ของจีน เราจะพูดถึงประเภทดังกล่าวด้านล่าง
อย่างไรก็ตาม ผู้ชายที่นี่ไม่ธรรมดาเลย ในโหมดปกติ (ว่าง) เครื่องยนต์สำลักโดยธรรมชาติ 1.6 ลิตรใช้อากาศประมาณ 300 - 400 ลิตรต่อชั่วโมงในการทำงาน และที่ความเร็วสูง สมมติว่าที่ 4000 - 5000 เราคูณตัวเลขนี้ด้วย 4 - 5 นั่นคือ 1200 - 1600 ลิตร แค่จินตนาการถึงเล่มนี้! หากคุณคำนวณการใช้นาที 300/60 = 5 ลิตรต่อนาทีหรือ 20 ที่ความเร็วสูง
ดังนั้น - กังหันไฟฟ้าควรเพิ่มตัวเลขนี้และไม่ช้าลง! ถ้าคุณใส่ เครื่องยนต์อ่อนมันจะไม่สร้างแรงกดดันที่จำเป็น แต่จะสร้างผลกระทบของ " แอร์ล็อค” นั่นคือด้วยใบมีดจะทำให้การไหลของอากาศเข้าสู่เครื่องยนต์ช้าลง - รบกวนทางเดินปกติ
ตอนนี้ลองนึกภาพสิ่งที่คุณต้องการ ตัวเลือกไฟฟ้าเครื่องสูบน้ำได้ขนาดนี้! ฉันขอย้ำอีกครั้งว่าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ คุณต้องมีอากาศอย่างน้อย 6 - 7 ลิตรเมื่อไม่ได้ใช้งาน และ 25 ลิตรที่ระดับสูง และสำหรับรุ่น 1.6 ลิตร จำเป็นต้องมีเพิ่มเติมสำหรับปริมาณมาก
หากเราวาดความคล้ายคลึงกับผู้ผลิตในเยอรมัน อย่างน้อยก็ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าแบบไม่มีแปรงขนาด 0.5 กิโลวัตต์ ซึ่งหมุนด้วยความเร็วอย่างบ้าคลั่ง สามารถเข้าถึงได้ถึง 20,000 และความจุแรงดันตั้งแต่ 1 ถึง 5 บรรยากาศ
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม รถแรง, สมัครเพิ่ม เครื่องยนต์ทรงพลังมากถึง 0.7 กิโลวัตต์
เมื่อเห็นได้ชัดเจน เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามาตรฐานอาจไม่สามารถจัดการกับปริมาณการใช้ไฟฟ้าดังกล่าวได้ ดังนั้นจึงถูกแทนที่ด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทรงพลังกว่า หรือมีการติดตั้งเครื่องอื่นเพิ่มเติม
และอย่างที่รู้ๆ กัน การบริโภคสูงพลังงานจะทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานช้าลง ดังนั้นจึงเพิ่มการเบรกของเครื่องยนต์ ซึ่งจะส่งผลต่อกำลังขับและประสิทธิภาพจะลดลง
อย่างไรก็ตาม การทดลองที่ดำเนินการพบว่าผลผลิตเพิ่มขึ้นประมาณ 20 - 30% สิ่งนี้มีความสำคัญ แต่เนื่องจากอุปกรณ์ที่มีความซับซ้อนและมีราคาสูง แอปพลิเคชันในรถยนต์จึงยังไม่มีการผลิตจำนวนมาก
ตัวอย่างเช่น คอมเพรสเซอร์แบบกลไกมีราคาถูกและมีประสิทธิภาพมากกว่า บางครั้งความแตกต่างของราคาอาจสูงถึง 5 - 7 เท่า
คำสองสามคำเกี่ยวกับกังหันไฟฟ้าของจีน
แท้จริงแล้วเมื่อ 2 ปีที่แล้ว "อินเทอร์เน็ตอัตโนมัติ" เพิ่งระเบิดจากกังหันไฟฟ้าจากประเทศจีน มีการเสนอ "สิ่ง" เล็ก ๆ ซึ่งติดตั้งในช่องว่างของท่อไอดีซึ่งคาดว่าจะบังคับให้อากาศที่มีแรงดันเข้าไปในเครื่องยนต์ซึ่งกำลังเพิ่มขึ้นตามสัญญาถึง - 15%! ตัวเครื่องยนต์เองนั้นเย็นลงอย่างเข้าใจยาก ทั้งปริมาณการใช้ไฟฟ้า ไม่มีรอบ หรือสูบลม - ไม่มีตัวชี้วัดใดๆ หากคุณถอดแยกชิ้นส่วนแม้มองเห็นจะเห็นได้ชัดว่านี่คือตัวระบายความร้อนที่คล้ายกับคอมพิวเตอร์ขั้นสูง อะไรจะช่วยเพิ่มได้อีก? ไม่มีอะไร! ดังนั้นอย่าซื้อ - มันเป็นการหย่าร้าง
แน่นอนว่าตอนนี้ กังหันไฟฟ้าอื่นๆ เริ่มปรากฏให้เห็นในไซต์เดียวกันของจีน หลายแห่งถูกสร้างขึ้นในรูปของหอยทากด้วยซ้ำ - ala คอมเพรสเซอร์เครื่องกล. แต่อีกครั้งไม่มีตัวบ่งชี้ความดันไม่มีการบริโภคไม่มีการสูบลม คิดก่อนตัดสินใจซื้อ มาดูวิดีโอการศึกษากัน
เป็นไปได้ไหมที่จะสร้างเวอร์ชั่นไฟฟ้าด้วยมือของคุณเอง
ตามสมมุติฐาน มันเป็นไปได้ และหลายคนติดตั้งสิ่งนี้ไว้ในรถของพวกเขา โดยส่วนตัวแล้วฉันก็คิดที่จะติดตั้งมันบนรถของฉันด้วย แต่ราคาก็หยุดฉันไว้
คุณต้องตัดสินใจหลายจุด:
1) ติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทรงพลังซึ่งแพงอยู่แล้วสำหรับรถยนต์ต่างประเทศ
2) มอเตอร์ไฟฟ้าที่ทรงพลังและกะทัดรัด ควรเป็นมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่าน ความเร็วสูงด้วยการใช้พลังงานที่เหมาะสม โดยส่วนตัวฉันได้เห็นเช่น รุ่นกะทัดรัดอย่างไรก็ตามด้วยกำลังไฟ 0.5 กิโลวัตต์ขึ้นไปก็ไม่ถูกเช่นกัน
3) ใบพัดและตัวเรือน คุณต้องทำด้วยตัวเองหรือซื้อเพื่อการฉีดอากาศสูงสุด ยังเป็นงานที่ยาก
4) และแน่นอนว่าโคลงหรืออินเวอร์เตอร์เพื่อจ่ายไฟให้กับมอเตอร์ไฟฟ้า
งานไม่ใช่เรื่องง่าย รถยนต์ต่างประเทศบางคันไม่มีเครื่องปั่นไฟ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากมากที่จะทำ!
แต่ช่างฝีมือหลายคนติดตั้งไว้ในโรงรถบนรถของพวกเขา การเพิ่มกำลังสามารถทำได้มากถึง 20 - 30%
นอกจากนี้ หลายคนยังใส่เซ็นเซอร์วัดปริมาณอากาศเพิ่มเติมในท่อด้านหน้ากังหัน "เห็น" ปริมาตรที่สูบและควบคุมการจ่ายเชื้อเพลิงปริมาณมากโดยอัตโนมัติ (จ่ายค่าให้กับ ECU) เพื่อการเสริมสมรรถนะ ส่วนผสมเชื้อเพลิง. ดังนั้นอาจไม่จำเป็นต้องใช้เฟิร์มแวร์
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม งานที่มีประสิทธิภาพของเขา ยานพาหนะผู้ผลิตยานยนต์มักหันไปใช้ระบบเทอร์โบชาร์จ แต่เทอร์โบชาร์จเจอร์ชนิดใหม่จะส่งผลดีต่อประสิทธิภาพของเครื่องยนต์หรือไม่? เพื่อให้การสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงของรถยนต์ต่ำลงมาก ผู้ผลิตมักใช้วิธีแก้ไขปัญหาหลักเพียงวิธีเดียว - การลดระดับเสียง หน่วยพลังงาน. แต่เหนือสิ่งอื่นใด เพื่อรักษาสมรรถนะของเครื่องยนต์ดังกล่าวให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม เทอร์โบชาร์จเจอร์มักจะได้รับการติดตั้ง ซึ่งควบคุมโดยไอเสียและมีการหน่วงเวลา ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในชื่อ "เทอร์โบแล็ก"
รถยนต์ประสบปัญหานี้เป็นเวลาหลายปีติดต่อกันซึ่งมาพร้อมกับการร้องเรียนและความไม่พอใจจากเจ้าของอย่างต่อเนื่อง ดูเหมือนว่ามีการค้นพบยาครอบจักรวาล - การติดตั้งกังหันสองเครื่องพร้อมกันซึ่งลดผลกระทบของหลุมเทอร์โบ แต่อนิจจานี้ไม่ได้กลายเป็นการตัดสินใจที่สำคัญ
ประวัติกังหันไฟฟ้า
กังหันไฟฟ้าหลังจากเวลาพัฒนามานาน ก็พร้อมสำหรับการใช้งานจำนวนมากแล้ว บริษัทเป็นคนแรกที่ประกาศ เทคโนโลยีพลังงานควบคุม (CPT)จากประเทศอังกฤษ เทอร์โบชาร์จเจอร์ไฟฟ้าพร้อมแล้วสำหรับ การผลิตจำนวนมาก. ผู้บริหารของ CPT ได้ลงนามในข้อตกลงกับ Switched Reluctance Drives Limited เพื่อพัฒนาโมดูล OEM ตามฐานเทคโนโลยีนี้แล้ว
Switched Reluctance Drives จะดูแล การผลิตต่อเนื่องคอมเพรสเซอร์ไฟฟ้า ในขณะเดียวกัน นักพัฒนาชาวอังกฤษได้ประสบความสำเร็จในการสร้างคอมเพรสเซอร์ไฟฟ้าจริงสำหรับเครื่องยนต์แล้ว สันดาปภายใน. เทอร์โบชาร์จเจอร์ CPT จะถูกติดตั้งในเครื่องยนต์ใดๆ: เครื่องยนต์ดีเซลเทอร์โบชาร์จหรือน้ำมันเบนซิน
Controlled Power Technologies ได้พัฒนากังหันไฟฟ้ามาเกือบแปดปีแล้ว และเริ่มทำงานกับมันเมื่อต้นศตวรรษที่ 21 ผู้สร้างกังหันไฟฟ้าอ้างว่าสามารถทำงานได้จากเครือข่ายไฟฟ้าออนบอร์ดด้วยแรงดันไฟฟ้า 12 โวลต์และการใช้งานจะช่วยประหยัดเครื่องยนต์จากเอฟเฟกต์เทอร์โบแล็กและยังเปิดใช้งานซูเปอร์ชาร์จเจอร์แม้ในโหมด ความเร็วต่ำ. ลักษณะเฉพาะของเทคโนโลยีนี้คือการใช้พลังงานหมุนเวียน แรงดันย้อนกลับที่ปล่อยออกมาก่อนหน้านี้ผ่านวาล์วบายพาสแบบ Blow-off เมื่อปล่อยคันเร่ง ได้รับการกำหนดทิศทางให้หมุนใบพัดกังหันมู่เล่เพื่อสร้างพลังงานและชาร์จแบตเตอรี่ใหม่
เครื่องต้นแบบด้วย กังหันไฟฟ้าพัฒนาโดยบริษัทเยอรมัน รายการ AVL ซุปเปอร์ชาร์จเจอร์ไฟฟ้าได้รับการปรับให้เข้ากับสองลิตร เครื่องยนต์เบนซินกับทางตรง การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง. หน่วยพลังงานดังกล่าวซึ่งติดตั้งบน Vokswagen Passat ทำให้เกิดมลพิษในบรรยากาศอย่างละเอียดอ่อน กล่าวคือ เพียง 159 กรัมต่อกิโลเมตร ซึ่งน้อยกว่า 2.0 TFSI แบบเดิมที่มีกำลังเท่ากันและน้อยกว่าถึง 20 เปอร์เซ็นต์ มากกว่าเทอร์โบดีเซล 170 แรงม้าที่มีปริมาตรเท่ากัน
นักพัฒนาอ้างว่าเทคโนโลยีนี้ช่วยได้ ผู้ผลิตรถยนต์ลงทุนในการจัดตั้ง กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมซึ่งมีผลบังคับใช้ในปีนี้ เทคโนโลยีพลังงานควบคุมได้สร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเริ่มต้นขึ้น ความเร็วเริ่มต้นด้วยสายพานขับเคลื่อนซึ่งใช้งานระบบ Start \ Stop ซึ่งจะดับเครื่องยนต์เมื่อหยุดสั้น ๆ ซึ่งจะช่วยประหยัดเงินในรถติดรอบเมืองได้อย่างแน่นอน
แต่ร่วมกับนักวิจัยจากสหราชอาณาจักร นักพัฒนาชาวเยอรมันได้สร้างแนวคิดที่เอื้อต่อการเป่าลมด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุด ซึ่งเป็นที่รู้จักไปทั่วยุโรป อย่างมีนัยสำคัญ วิธีที่มีประสิทธิภาพเพื่อปรับปรุงการฉีดอากาศในเครื่องยนต์คือมินิเทอร์ไบน์จาก KAMANN ซึ่งติดตั้งอยู่ในระบบไอดีเทอร์โบชาร์จเจอร์ไฟฟ้าจาก KAMANN เป็นกังหันขนาดเล็กที่ทำหน้าที่ ระบบไฟฟ้าติดตั้งระบบหัวฉีดอากาศใน ห้องเครื่อง. การติดตั้งกังหันไฟฟ้านี้จะเพิ่มแรงบิดของมอเตอร์ ซึ่งจะช่วยลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงคุณภาพไอเสียโดยการลดระดับคาร์บอนไดออกไซด์และยืดอายุของตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งช่วยปรับปรุงโดยรวม ลักษณะความเร็วรถยนต์.
หลักการทำงานของกังหันไฟฟ้า
หลักการทำงานของกังหันไฟฟ้าแตกต่างจากเทอร์โบชาร์จเจอร์แบบคลาสสิกเท่านั้นเนื่องจากการออกแบบแกนที่เชื่อมต่อใบพัดของคลาสสิก เมื่อเทอร์โบชาร์จเจอร์มาถึง ความเร็วสูงสุด, ตัวควบคุมจะเปิดมอเตอร์ไฟฟ้าในโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งจะช่วยป้องกันเครื่องยนต์ไม่ให้เกินความเร็วสูงสุด ในกรณีที่ความเร็วลดลงน้อยเกินไป คัปปลิ้งช่วยให้ใบพัดหมุนแยกจากกัน ส่งผลให้ภาระของตลับลูกปืนลดลง
ข้อดีและข้อเสียของกังหันไฟฟ้า
ยิ่งมีกำลังมาก ไอเสียก็ยิ่งน้อยลง
มากมาย เครื่องยนต์ธรรมดาเครื่องยนต์สันดาปภายในติดตั้งกังหันเพื่อให้มีกำลังมากขึ้นและอัตราเร่งดีขึ้น พวกเขาใช้เชื้อเพลิงน้อยลงและทำให้บรรยากาศเสียด้วยก๊าซไอเสียและยังน้อยกว่ามากเมื่อเทียบกับหน่วยที่คล้ายกันที่ไม่มีคอมเพรสเซอร์และซูเปอร์ชาร์จเจอร์ แน่นอนว่าทั้งหมดนี้สร้างความประทับใจที่ยอดเยี่ยมในแง่ทฤษฎี แต่การปฏิบัติให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน แรงบิดสูงมักพบได้ในช่วงความเร็วรอบเครื่องยนต์ที่แคบเท่านั้น บ่อยครั้ง เทอร์โบดีเซลบางตัวสามารถสังเกตอัตราการเร่งที่ไม่ดี ในช่วงเวลาของการเปลี่ยนตำแหน่งของแป้นคันเร่ง มอเตอร์ต้องใช้เวลาพอสมควรในการเพิ่มกำลังสำหรับการเร่งความเร็วที่จำเป็น ปรากฏการณ์นี้ได้รับการอ้างถึงในบทความนี้ว่าเป็นบ่อเทอร์โบ
ประหยัดและตอบสนองรวดเร็ว
ด้วยการวิเคราะห์ตลาด รถยนต์สมัยใหม่, KAMANN อ้างว่าภายในปี 2020 สัดส่วนของรถยนต์ที่ติดตั้งกังหันไฟฟ้าจะเป็น 50-60% ของจำนวนรถยนต์ทั้งหมดที่ออกจากสายการผลิต พวกเขายังได้พัฒนาอุปกรณ์ที่ช่วยตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของคันเร่งได้เร็วขึ้นและในขณะเดียวกันก็ประหยัด ข้อกำหนดเหล่านี้ทำได้ยากมากในเครื่องยนต์ที่มีระบบเทอร์โบชาร์จแบบธรรมดา ระบบเทอร์โบดังกล่าวมีผลเฉพาะในช่วงความเร็วรอบเครื่องยนต์เท่านั้น
ข้อได้เปรียบที่ปฏิเสธไม่ได้ของเทอร์ไบน์ไฟฟ้าคือการฉีดอากาศอย่างมีประสิทธิภาพตลอดช่วงความเร็วทั้งหมดของเครื่องยนต์ของรถยนต์ แม้ในขณะที่สตาร์ทเครื่องยนต์ เนื่องจากอากาศที่ฉีดเข้าไปนั้นเข้ามาแล้ว ท่อร่วมไอดี. ในช่วงเวลาของการฉีดอากาศ เมื่อเครื่องยนต์สตาร์ท กังหันไฟฟ้าจะตอบสนองต่อการกดคันเร่งทันทีแม้ในความเร็วต่ำ แม้โดยการสูบลมในขณะที่เปลี่ยนเกียร์ คุณจะได้รับพลังงานเพิ่มเติมอย่างต่อเนื่องเพื่อเคลื่อนที่และเร่งความเร็ว
ซูเปอร์ชาร์จเจอร์เทอร์โบเป็นส่วนเสริมของระบบเทอร์โบ
การทำงานอย่างมีประสิทธิภาพของเทอร์ไบน์ส่วนใหญ่เริ่มต้นที่ 3000 รอบต่อนาทีเท่านั้นซึ่งหมายความว่าแรงบิดที่ต่ำกว่าตัวเลขนี้จะไม่เพิ่มขึ้นอีกต่อไป ซึ่งไม่ได้ทำให้รถของคุณมีไดนามิก แต่เป็นกำลังของเครื่องยนต์ ดังนั้นกังหันแบบคลาสสิกจึงเป็นเรื่องของอดีต การติดตั้งกังหันไฟฟ้าช่วยให้เครื่องยนต์อยู่ที่ 1200 รอบต่อนาทีทันทีหลังจากเหยียบคันเร่ง เพื่อรับอากาศบริสุทธิ์มากขึ้นโดยไม่ต้องใช้พลังงานที่จำเป็น ณ จุดนี้ Nome กระโดดขึ้น 12% เมื่อเทียบกับคลาสสิก!
เพิ่มพลังเท่ากับประหยัด
ข้อได้เปรียบหลักของการติดตั้งกังหันไฟฟ้าคือการทำให้เครื่องยนต์มีอัตราเร่งที่ต่อเนื่องและเร็วขึ้นมาก Kamann Autosport เปรียบเทียบรถยนต์กับ เครื่องยนต์เบนซินเล่มที่ 1.4 ที่ติดตั้งกังหันไฟฟ้าและรถยนต์ที่คล้ายกัน แต่มีปริมาตร 1.6 และไม่มีกังหัน ผลลัพธ์ที่ได้มีดังนี้ รถทั้งสองคันมีกำลังและแรงบิดใกล้เคียงกันโดยใช้เชื้อเพลิงเท่ากัน ดังนั้นเครื่องยนต์ทั้งสองนี้จึงมีประสิทธิภาพเท่ากัน แต่เครื่องยนต์ตัวแรกใช้เชื้อเพลิงน้อยลง 10%! และนี่หมายความว่าพร้อมกับกำลังที่เพิ่มขึ้น การสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงจะไม่เพิ่มขึ้นเลย!
เทอร์ไบน์ไฟฟ้าไม่มีข้อเสียของเทอร์ไบน์ทั่วไป และขนาดก็เล็กกว่ามากยกเว้น ประโยชน์ที่ชัดเจนแน่นอนว่ายังมีข้อเสียอยู่ โมดูลกังหันไฟฟ้าขึ้นอยู่กับผู้ผลิตค่อนข้างตะกละซึ่งต้องติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติม
อะไรดี เทอร์โบชาร์จไฟฟ้า
แนวคิดของเทอร์โบชาร์จไฟฟ้าซึ่งพบมากขึ้นในนวัตกรรมล่าสุดในอุตสาหกรรมยานยนต์คืออะไร? ลองคิดออก ในความพยายามที่จะทำให้รถยนต์ใช้เชื้อเพลิงอย่างประหยัดที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ผู้ผลิตรถยนต์จึงลดขนาดเครื่องยนต์ลงมากขึ้นโดยติดตั้งเทคโนโลยีเทอร์โบชาร์จเจอร์ให้กับพวกเขา ท้ายที่สุดเพื่อที่จะ เครื่องยนต์ขนาดกะทัดรัดยังคงทรงพลังจำเป็นต้อง "ช่วย" เขาด้วยการส่งอากาศไปยังกระบอกสูบภายใต้แรงกดดัน
“การลดขนาดของเครื่องยนต์เป็นหนึ่งในวิธีหลักในการลดการใช้เชื้อเพลิงของรถยนต์” โฆษกของ Valeo ผู้ผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ของฝรั่งเศสกล่าว “เพื่อให้เครื่องยนต์ขนาดเล็กมีกำลังมากขึ้น ผู้ผลิตมักจะใช้กังหันที่ขับเคลื่อนด้วยก๊าซไอเสีย อย่างไรก็ตาม น่าเสียดายที่เครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จมีลักษณะการตอบสนองที่ต่ำที่ความเร็วต่ำ เรียกว่า "เอฟเฟกต์เทอร์โบแล็ก" หรือ "เทอร์โบแล็ก"
"ความล้มเหลว" ในชุดของการปฏิวัติที่เกิดจากแรงเฉื่อยของกังหัน กลายเป็น "จุดอ่อนส้น" ของเครื่องยนต์เทอร์โบ ส่วนหนึ่งของปัญหาได้รับการแก้ไขโดยใช้เทอร์ไบน์แบบเลื่อนคู่แบบเรขาคณิตที่แปรผันได้ หรือโดยใช้เทอร์ไบน์ขนาดเล็กอันที่สองเพื่อช่วยในอันแรก ในทั้งสองกรณี กังหันจะทำงานในช่วงความเร็วรอบเครื่องยนต์ที่กว้างกว่า อย่างไรก็ตาม ก็ยังไม่สามารถกำจัด "เทอร์โบแล็ก" ได้ทั้งหมด อนิจจา เป็นเรื่องยากมากสำหรับหน่วยเทอร์โบชาร์จที่จะให้การตอบสนองทันทีต่อการกดคันเร่ง ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับเครื่องยนต์ในบรรยากาศ
และตอนนี้เทอร์โบชาร์จรูปแบบใหม่ได้เข้ามาช่วย - ไฟฟ้า "สัตว์ร้าย" ตัวนี้คืออะไรและเทอร์โบชาร์จไฟฟ้าสามารถเป็น "ตัวเปลี่ยนเกม" ได้หรือไม่?
ในขณะที่ศึกษาวิธีการทำงานของรถยนต์ไฟฟ้า ผู้ผลิตรถยนต์พบว่ามอเตอร์ไฟฟ้ามีลักษณะการตอบสนองในทันที ทุกวันนี้ การที่ทุกคนเปลี่ยนไปใช้การขนส่งทางไฟฟ้านั้นยังไม่สมจริง มอเตอร์และแบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้ามีราคาแพงเนื่องจากมีขนาดใหญ่ และยานพาหนะไฟฟ้าที่มีขอบเขตจำกัดในการชาร์จแบตเตอรี่เพียงครั้งเดียวอาจไม่เหมาะกับทุกคน
แต่ทำไมไม่ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็กในการขับเคลื่อนคอมเพรสเซอร์ เครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จ? ท้ายที่สุดแล้วจะสามารถบังคับอากาศเข้าสู่เครื่องยนต์ได้โดยไม่ต้องใช้ก๊าซไอเสีย! นี่เป็นหลักการทำงานของซุปเปอร์ชาร์จเจอร์ไฟฟ้าอย่างแม่นยำ
ความคิดที่จะใช้ เทอร์โบชาร์จไฟฟ้าไม่ใช่เรื่องใหม่ - บริษัทต่างๆ เช่น Mercedes-Benz, BMW และ Ferrari ได้รายงานการพัฒนาในพื้นที่นี้เมื่อหลายปีก่อน แต่บางทีเขาอาจสนใจซูเปอร์ชาร์จเจอร์ไฟฟ้ามากกว่าคนอื่นๆ ความกังวลของโฟล์คสวาเกน– ปัจจุบัน VW Group กำลังลงทุนอย่างมากในการพัฒนาเทคโนโลยีเทอร์โบชาร์จไฟฟ้าหรือ เทอร์โบชาร์จไฟฟ้า.
Marc Gilles ผู้จัดการฝ่ายพัฒนาการสื่อสารเทคโนโลยีของ Volkswagen North America กล่าวถึงข้อได้เปรียบหลักของเทอร์โบชาร์จเจอร์ไฟฟ้าว่า “มันให้การเร่งความเร็วที่รอบต่ำ ในขณะที่กังหันก๊าซไอเสียทั่วไปจะสร้างแรงดันอากาศที่เหมาะสมที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์ขั้นต่ำ 1500 ต่อนาที”
"มอเตอร์ไฟฟ้าสามารถตอบสนองต่อคันเร่งได้ทันที (ภายใน 250 มิลลิวินาที)" Valeo กล่าว และเสริมว่าการใช้เทอร์โบไฟฟ้า "สามารถลดการใช้เชื้อเพลิงได้ 7 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์"
Audi ส่วนหนึ่งของกลุ่ม Volkswagen Groupซึ่งเพิ่งเปิดตัวเทคโนโลยีเทอร์โบไฟฟ้าล่าสุดกับ Clubsport TT Turbo Concept รถขับเคลื่อนสี่ล้อพัฒนากำลัง 600 แรงม้า และแรงบิด 649 นิวตันเมตร เนื่องจากเครื่องยนต์ 5 สูบ 2.5 ลิตรที่ติดตั้งกังหัน 2 ตัว ทั้งแบบธรรมดาและแบบไฟฟ้า
คอมเพรสเซอร์ไฟฟ้าขับเคลื่อนโดยระบบย่อย 48 โวลต์ที่ติดตั้งไว้ที่ลำตัว และแตกต่างจากกังหันทั่วไปตรงที่ให้แรงบิด "ตามต้องการ" ส่งผลให้ Clubsport TT Turbo สามารถเร่งความเร็วจาก 0-100 กม./ชม. ในเวลาเพียง 3.6 วินาที
“คอมเพรสเซอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้ามีข้อได้เปรียบที่สำคัญ” Brad Stertz กล่าว โรงไฟฟ้าในแถบอเมริกาเหนือของ Audi "มันหมุนเร็วสุดอย่างรวดเร็วโดยไม่มีความล่าช้าที่สังเกตได้และยังคงสร้างแรงดันอากาศต่อไปเมื่อกังหันแบบดั้งเดิมขาดพลังงานไอเสีย"
“หลักการทำงานนี้ทำให้เราสามารถสร้างเทอร์โบชาร์จเจอร์แบบเดิมได้ โดยเฉพาะ “ลับคม” เพื่อจ่ายไฟได้มากกว่า ความดันสูงและทำให้มีกำลังเครื่องยนต์มากขึ้น ในขณะที่คอมเพรสเซอร์ไฟฟ้าจะทำหน้าที่ตอบสนองในทันทีและการกระตุกอันทรงพลังจากรอบต่ำตลอดเวลา” Sterz กล่าวเสริม
อย่างไรก็ตาม แนวคิด Clubsport TT Turbo ไม่ใช่ความพยายามครั้งแรกของ Audi ในการทดลองกับซุปเปอร์ชาร์จเจอร์ไฟฟ้า ปีที่แล้ว ผู้ผลิตในเยอรมนีได้จัดหาคอมเพรสเซอร์ไฟฟ้าให้กับเครื่องยนต์ดีเซล 3.0 ลิตร และเพิ่มเข้าไปในกังหันแบบดั้งเดิม การออกแบบนี้ติดตั้งเมื่อ สปอร์ตคูเป้อาร์เอส5 ผลลัพธ์กลายเป็นรถยนต์ที่สามารถ "เปลี่ยนร้อยแรก" ได้ใน 4 วินาที ขณะที่ใช้เชื้อเพลิงเพียง 5 ลิตรต่อ 100 กิโลเมตร กล่าวคือ RS5 ที่อัดแน่นด้วยไฟฟ้ากลับกลายเป็นว่าเร็วกว่าและประหยัดเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับรุ่น "ปกติ"
ดังนั้นเมื่อใดควรคาดหวังเทอร์โบชาร์จไฟฟ้าที่มวลชน? แล้วปีหน้า! ตามที่ผู้ผลิตซุปเปอร์ชาร์จเจอร์ไฟฟ้า Valeo ซึ่งเป็นรถยนต์ที่ผลิตคันแรกซึ่งจะดำเนินการ เทคโนโลยีใหม่จะเป็น Audi SQ7 สปอร์ต SUV ซึ่งเทอร์โบชาร์จเจอร์ไฟฟ้าจะได้รับเครื่องยนต์ดีเซล V8 ที่มีปริมาตรประมาณ 4 ลิตร พลังของหน่วยกำลังนี้น่าจะมากกว่า 400 แรงม้า และการเร่งความเร็วจากการหยุดนิ่งเป็น 100 กม. / ชม. คือ 5.5 วินาที SQ7 จะวางจำหน่ายในปี 2559
บริษัทต่างๆ เช่น Volvo, Hyundai, Kia และผู้ผลิตสัญชาติอเมริกัน Honeywell ก็แสดงความสนใจในเทอร์โบชาร์จไฟฟ้าด้วยเช่นกัน
ดังนั้นบางทีเร็ว ๆ นี้เทอร์โบชาร์จไฟฟ้าจะกลายเป็นบรรทัดฐานและเจ้าของรถยนต์ที่มีเทอร์โบชาร์จจะลืมเรื่อง "เทอร์โบแล็ก" เพลิดเพลินไปกับการลากที่ยอดเยี่ยมเกือบ ไม่ทำงานและตัวเลขการบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิงที่พอประมาณ
