Elektrinis turbokompresorius: ar tai turbokompresorius, ar kompresorius?
Pastaruoju metu įvairiose diskusijose kilo daug klausimų apie tai, kas iš tikrųjų yra elektrinė turbo. Todėl nusprendėme parengti straipsnį, kuriame parašysime ką nors apie tai, kaip tai veikia ir kam skirta elektrinė turbo.
Tačiau pirmiausia turime atsakyti į vieną esminį klausimą. Ar tai turbokompresorius ar kompresorius?
Turinys
Kompresorius ar turbokompresorius?
Į šį klausimą yra tik vienas paprastas atsakymas. Elektrinė turbo varoma elektra. Tačiau šiek tiek pagalvojus apie esminį skirtumą tarp turbokompresoriaus ir kompresoriaus, iš karto suprantame, kad tai negali būti turbokompresorius, bet ir ne kompresorius.
Turbokompresorius: kam jis skirtas, kokie jo privalumai ir kas yra turbolagas?
Pagrindinis skirtumas tarp turbokompresoriaus ir kompresoriaus yra tas, kad kompresorius yra varomas mechaniškai per diržą, pritvirtintą prie alkūninio veleno, o turbokompresorių varo variklio išmetamosios dujos.
Įvairūs konkretaus variklio pripūtimo privalumai ar trūkumai taip pat priklauso nuo kompresoriaus ir turbokompresoriaus pavaros.
Turbokompresorius:
Turbokompresorius padidina slėgį įsiurbimo kolektoriuje naudodamas išmetamąsias dujas, kurios sukasi jo turbiną. Turbina, kuri sukama naudojant išmetamąsias dujas, yra prijungta prie turbinos, esančios siurbimo vamzdyje, kuris užtikrina jos pavarą.
Turbokompresoriaus turbinos sukimosi dėka į cilindrus patenka oras, kuris užtikrina didesnę variklio galią. Galios padidėjimas yra tas, kad variklis gauna daug daugiau deguonies molekulių iš to paties tūrio oro, nes oras yra slėgis.
Turbokompresorių tipai: Turbo, Twin turbo, Twin-scroll, ar žinote juos visus?
Tačiau kadangi turbiną varo išmetamosios dujos, aišku, kad turbo efektas atsiranda ne iš karto, o tik viršijus tam tikrą sūkių skaičių, kai slėgis išmetimo vamzdyje padidėja tiek, kad sukasi turbina. Būtent dėl šios priežasties turbokompresoriaus poveikis pastebimas tik viršijus maždaug 2000 aps./min., priklausomai nuo turbokompresoriaus dydžio ir tipo.
Didelės turbinos nėra tokios veiksmingos esant žemiems apsisukimams, todėl slėgis įsiurbimo kolektoriuje yra mažesnis. Ir atvirkščiai, mažesni turbokompresoriai sukasi greičiau esant mažesniam apsisukimų dažniui, bet negali tiekti pakankamai suspausto oro esant didesniam sūkių dažniui.
Taigi turbokompresorių riboja tam tikras variklio sūkių diapazonas, priklausomai nuo jo dydžio ir tipo.
Kompresorius:
Kompresorius atlieka tokias pačias funkcijas kaip ir turbokompresorius, tačiau, skirtingai nei jis, jis varomas ne išmetamosiomis dujomis, o mechaniškai su alkūniniu velenu sujungtu diržu. Lyginant su turbokompresoriumi, kompresorius turi vieną didelį privalumą – jis neatpažįsta turbolos ir iškart reaguoja į dujų pedalo paspaudimą.
Turbolag: kas tai yra ir kaip jį pašalinti?
Tačiau, kadangi kompresorius savo pavarai naudoja energiją iš variklio, tai reiškia, kad jis paima dalį energijos iš variklio. Bet galų gale jis duos jai daugiau. Kitas kompresoriaus trūkumas yra mažesnis adiabatinis efektyvumas, palyginti su turbokompresoriumi.
Adiabatinis efektyvumas – tai kompresoriaus gebėjimas suspausti orą nepridedant į orą šilumos pertekliaus. Kuo žemesnė oro temperatūra, tuo oras tankesnis ir jame daugiau deguonies molekulių. Taigi kompresoriai į orą prideda daugiau šilumos nei turbokompresoriai, vadinasi, jie nėra tokie efektyvūs.
Elektrinė turbokomoda:
Elektrinė turbina yra atskiras skyrius. Iš esmės tai turbina, kuri sukama naudojant elektrą. Elektrinei turbinai pavarai nereikia energijos iš išmetamųjų dujų, nes jai naudojamas elektros variklis ir speciali baterija.
Dėl šios priežasties elektrinis turbo variklis turi keletą privalumų. Bene didžiausias yra visiškas turbo lago pašalinimas ir iš karto padidėjęs slėgis įsiurbimo kolektoriuje paspaudus dujų pedalą ir taip iš karto atsirandantis galia. Taip užtikrinamas geresnis variklio atsakas, mažesnės degalų sąnaudos ir išmetamųjų teršalų kiekis.
Variklio galia ir sukimo momentas: kuris iš šių parametrų yra svarbesnis?
Elektrinė turbina gali reguliuoti savo turbinos greitį keisdama elektros variklio greitį. Todėl šio tipo turbinai nereikia jokios papildomos įrangos, tokios kaip išpūtimo vožtuvas, išmetimo sklendė ar kintamos mentės, skirtos reguliuoti turbo lagą.
Išpūtimo vožtuvas: ar žinote, kam skirtas šis įrenginys?
Elektrinio turbo sraigtas beveik akimirksniu gali suktis iki maždaug 100 000 aps./min. Kai variklis dirba tuščiąja eiga, turbina nuolat sukasi maždaug 8000 aps./min. greičiu.
Tačiau elektrinė turbina nenaudojama atskirai varikliui įkrauti. Esant dideliam variklio sūkių dažniui, specialiojo akumuliatoriaus energijos nepakaktų, kad turbina suktųsi pakankamu greičiu.
Naudojant stipresnį akumuliatorių arba didesnį tokių akumuliatorių skaičių, elektrinio turbo kaina modifikavus visą automobilio elektros tinklą viršytų likusio automobilio kainą. Būtent todėl elektrinis turbokompresorius veikia tik esant mažam ir vidutiniam variklio sūkių skaičiui, o esant dideliam apsisukimų dažniui išsijungia ir kompresoriaus funkciją palieka klasikiniam turbokompresoriui.
Elektrinio turbo poreikiai automobilio elektros tinklui yra gana dideli ir yra rimta problema. Kad elektrinė turbina būtų pakankamai efektyvi, automobilių gamintojams reikėtų padidinti automobilio įtampą iki 48 voltų.
Tačiau tai būtų susiję su visų įmanomų automobilio dalių modifikavimu nuo akumuliatoriaus, per generatorių iki viso transporto priemonės elektros tinklo, o tai lemtų papildomus gamybos kaštus, kuriuos, tačiau automobilių įmonės stengiasi sumažinti.
Privalumai:
- Visiškas turbolos nebuvimas
- Nereikia papildomos įrangos pripildymo slėgiui reguliuoti
- Neveikia didelės šiluminės apkrovos
Trūkumai:
- Didelė kaina
- Patikimumo klausimas
- Reikalingas specialus akumuliatorius, kuris maitina šį „turbo“
- Kompleksinis automobilio elektros tinklas