Электро турбины: характеристики, принцип действия, плюсы и минусы работы, советы по установке своими руками и отзывы владельцев
Опубликованно 20.02.2020 20:20
В условиях признать экологических норм, автопроизводители вынуждены разрабатывать способы повышения экологичности и экономичности двигателей при сохранении производительности. В этом контексте распространение системы forced Induction получили. Если в прошлом вы использовали, чтобы мощности, теперь можно использовать в качестве средства для улучшения экономичности и экологичности. Благодаря ADV те же показатели достигают на атмосферные двигатели с меньшим количеством цилиндров и меньшем объеме. То есть Adobe двигатели являются более эффективными. Другой метод - применение электрической энергии как по отдельности (электродвигателей), которые как в сочетании с двигателями внутреннего сгорания (гибридные силовые установки). В этой статье электродов, эти подходы в рамках ее будут. Общие Характеристики
Не поручать электрических систем по источнику энергии, оценивается в турбонагнетатель и турбокомпрессор. Электрические системы основаны на них и направлены на улучшение характеристик при переходных процессах и минимизации задержек.
Электронные, по данным Honeywell является электродвигатель компрессор, который ставят на с турбированным двигателем. То есть, это дополнительное устройство для турбодвигателя. Электроды - аналоговые-механические турбины. Привод может быть реализован в этом случае, разный.
По классификации исследователей из университета штата Висконсин в Мадисоне, поручать электрических сетей по конструкции и принципу функционирования различают на следующие виды: электрические воздуходувки (EC/ET/ES); Турбина с электрическим (EAT); Электрический турбины (EST) отдельно; Турбины с дополнительным компрессором с электрическим приводом (TEDC). Конструкция
Вышеуказанные типы электродов имеют другое устройство. Она доступна в различных схемы расположения компонентов, различия в их технических параметрах и т. д. EC
EC-это Электрический двигатель компрессора питается. Это вышеупомянутый электронные. Электропривод обеспечивает максимальную гибкость, контроль и возможность работы компрессора в оптимальной рабочей точке. Но для этого требуются мощные электрические компоненты.
EAT
В EAT High-Speed Электрический двигатель установлен между турбиной и компрессором, обычно на валу. Из-за того, что это не первичный источник энергии, электрические компоненты с низкой производительностью. Это приводит к низкой стоимости. Кроме того, такие турбокомпрессоры имеют возможность самостоятельного определения положения ротора и удачной генерации и моторных навыков. Основной проблемой является высокая температура влияет на электромотор, особенно, если он установлен внутри корпуса.
Существуют различные методы ее решения. Например, BMW установил муфты для обеспечения соединения и разъединения двигателя с вала. Благодаря этому двигатель находиться снаружи турбины. G+L inotec использовал двигатель с постоянными магнитами с большим воздушным зазором, который также может быть снаружи. Внутренний диаметр статора соответствует наружному диаметру компрессора и наружным диаметром ротора выход наружный диаметр вала. Воздушный зазор может роль впускного воздуховода. Это обеспечивает преимущества с точки зрения охлаждения, тепловой инерции и эффект. Кроме того, термостойкость и терморегулированию индукционные электродвигатели с переменным магнитным сопротивлением, универсальные коллекторные более предпочтительным по сравнению с двигателем поверхностных постоянных магнитов. EST
В EST турбины и компрессора с валом не связаны, и каждый из них оснащен электрическим двигателем. Это обеспечивает возможность работы компрессора и турбины колесо с различными скоростями. Эта конструкция имеет преимущества, аналогичные ET, но в отличие от нее, способна вырабатывать энергию. Кроме того, она отличается более низкой температуры из-за эффекта разделения компрессора и турбины, а также отсутствие дополнительных инерции турбины и их валом. Разделение турбины и компрессора выгодно с точки зрения компоновки, так как оптимизировать путь воздушного потока. Однако эта технология требует также мощный электродвигатель, генератор и инверторы для удовлетворения соотношение крутящий момент/инерции, что скажется на стоимости.
TEDC
TEDC является механическим приводом турбины с дополнительным компрессором с электродвигателем. По расположению компрессора-турбины-данные системы будут в варианты выше и ниже по течению (выше и ниже турбины, соответственно). В целом они характеризуются значительно более лучшего отклика на переходные процессы на «низах» что касается независимости двигателя от инерции турбины и вала. Причем TEDC вниз по течению в этом плане превосходят функции в восходящем из-за того, что последние рисуют держать себя большой объем печати. Еще одним преимуществом электродов этого типа состоит в минимальные отличия от механических.
Принцип работы
Типы электродов различаются по механизму действия. Такие разные привода реализованы, некоторые из них способны вырабатывать энергию и т. д. EC
EC-компрессор приводится в действие электрически. Такая система не способна вырабатывать энергию, но их накопление может тормозить в том числе с регенеративным или интегрированным стартер-генератором. EAT
В EAT при низких оборотах электродвигателя обеспечивает дополнительный крутящий момент компрессор для повышения давления зарядки. На «саммит» он производит энергию, которая может быть передана на хранение. Кроме того, электродвигатель может предотвратить превышение ограничения скорости турбины. Однако эффект против высокого давления могут возникнуть компенсирует извлечения энергии из отработанных газов.
Благодаря возможности выработки электроэнергии из отходящих газов такие турбокомпрессор называют гибридной. Легковых автомобилей в зависимости от ездового цикла можно создать из нескольких сотен ватт до одного киловатта. Это позволяет заменять генератор, чтобы сэкономить топливо. EST
В ОЦ энергия выхлопных газов двигателя компрессора не приводит, а непосредственно преобразуется в электрическую энергию с помощью генератора. Компрессор будет накопленной энергии. TEDC
В TEDC дополнительный электродвигатель компрессора работает независимо от турбины и генератора них служит для повышения давления наддува на «низах». Конструктивные и функциональные отличия
Принципиальные различия между рассмотренными поручать электрических систем исследователями из университета Висконсина в Мадисоне в графической и табличной форме обобщены. На рисунке ниже написал, что схема представляет устройства (a - EAT, b - EC, c - EST, d - TEDC вверх по течению, e - TEDC по потоку).
В таблице представлены основные положения устройства. Для этого источником энергии, привод компрессора, мощность электрических компонентов. Кроме того, важны такие свойства, как размеры и тепловой эффект.
Тип
EC
EAT
EST
TEDC
Источник энергии
Батарея
Выхлопные Газы / Батарея
Выхлопные Газы / Батарея
Выхлопные Газы / Батарея
Мощность электрическая и инвертор
Высокая
Низкая
Высокая
Низкая
Температурный эффект
Низко
Высоко
Низко
Низко
Размер
Меньше
Средняя
Большой
Большой
Электроды
Нет
Да
Да
Нет
Турбо-Электрический привод компрессора
Нет
Да
Нет
Нет
Так, для электродов технологии включают УПОТРЕБЛЕНИЮ и EST. ЕС, как уже было упомянуто - это механизм, TEDC - с ними обычная система турбонаддува. Плюсы и минусы
Привод турбины электродвигатель исключает погрузчиках основные недостатки механических Turbo. Никаких задержек, так как электродвигатель может быть очень высокая скорость раскрутки ротора. Отсутствуют турбины, за недостатком выхлопных газов, поскольку в этом случае не компенсирует недостаток энергии Электрический двигатель. Электродвигатель позволяет сохранить баланс давления при переходных процессах, таких как Сантьяго без негативных эффектов последних. Она предлагает широкий спектр работ и равномерного крутящего момента. Некоторые типы данных механизмы способны вырабатывать электроэнергию, снижения нагрузки будут уменьшены на генератор и расход топлива. Возможно восстановление утраченной энергии, как он реализует двигатель Ferrari в "формуле-1". Электрическая турбина в более щадящих условиях и на небольших оборотах (100 тыс. вместо 200-300 тыс.).
Однако эта технология имеет ряд недостатков. Большая сложность конструкции, состоящей из электродвигателя и контроллера. Это приводит к высокой стоимости. Кроме того, сложность конструкции влияет на надежность. Из-за большого количества конструктивных элементов (включая мотор, регулятор, аккумулятор), включают в себя помимо электро турбина эта турбокомпрессор значительно больше и тяжелее, чем обычные.
Кроме того, каждый тип электродов характеризуется специфическими особенностями.
Тип EC
EAT
EST
TEDC вверх по течению
TEDC потоку
Бы Гибкость управления; Гибкость компоновки; нет инерции вала; нет вестгейта; отсутствие противодавления. Компактность; малая мощность электродвигателя и инвертора; нет вестгейта Гибкость управления; Гибкость компоновки; нет инерции вала; нет вестгейта Простота установки; нет инерции вала; малая мощность электродвигателя и инвертора; постоянное повышение производительности Лучшая приемистость на переходных процессах; простота установки; малая мощность электродвигателя и инвертора; постоянное повышение производительности
Недостатки Высокая мощность электродвигателя и инвертора; низкая эффективность Необходимость дополнительного охлаждения; дополнительной инерции вала; предел ускорения, давления наддува из-за противодавления. Высокая мощность электродвигателя и инвертора; Потери энергии при преобразовании; предел ускорения, давления наддува из-за противодавления; необходимость дополнительного пространства для установки Не очень быстрый отклик на переходные процессы; необходимость дополнительного места для установки; низкая эффективность Необходимость дополнительного места для установки; низкая эффективность
По прочности, по мнению IHI, электроды эквивалент за счет механической работы при тех же условиях, в щадящем режиме при большей сложности конструкции. Актуальность
Несмотря на хорошие цифры, электроды в настоящее время массово на серийные автомобили не используются. Это связано с их высокой стоимостью и сложностью. Кроме того, улучшенные способы механической турбины (финал и с изменяемой геометрией) имеют одинаковые преимущества по сравнению с начальными изменениями (хотя и в меньшей степени) при значительно меньшей стоимости. Сейчас EST использует двигатель Ferrari в "формуле-1". По данным Honeywell, массовое применение электродов начинается в начале следующего десятилетия. Следует отметить, что электрические вентиляторы будут уже серии на некоторых транспортных средствах, например, Honda Clarity, так как они легче. Самые простые механизмы и домашнее
В начале десятилетия появились на рынке, самые простые дешевые механизмы, аналогичные компьютерные кулеры, которые также называются электрическими турбинами. Вы находитесь на впуске и работать от батареи. Возможно применение таких электрических турбин и на карбюраторе, и на инжекторе. По утверждениям производителя, увеличивается ток в двигателе поступающий воздух, ускорил, что увеличение мощности до 15 %. При этом параметры (частота вращения, ток, мощность) не указан вообще. Очень прост в установке такого электро турбина на авто своими руками.
Однако в действительности их двигателей нескольких сотен ватт, что недостаточно для увеличения расхода воздуха развивать до, так как для этого требуется около 4 кВт. Поэтому такое устройство станет серьезным препятствием на записи, увеличивая производительность, снижаются наоборот. В лучшем случае, потери от него будут маленькие, что не значительно влияет на динамику.
Кроме того, в Интернете можно найти способы создания электро турбина своими руками. В отличие от вышеупомянутых дешевых вариантов, они строят на базе центробежного компрессора и покрытие двигателя мощностью до 17 кВт и напряжении 50-70 V, так как только такой двигатель способен обеспечить достаточные для вращения компрессора крутящий момент и скорость. Мотор необходимо с помощью регулятора частоты вращения. Эта система не требует интеркулер для вас достаточно холодной впускной стороне. Установка электро турбины этого типа требует замены генератора (на 90-100 А) и аккумулятор (более просторный, с высоким дочери). Скорость вращения компрессора определяется положением дроссельной заслонки. Причем зависимость не линейная, а экспоненциальная.
Желательно создавать такие электрические автомобили с турбиной живописи двигателей объемом до 1,5 л по причине высокого энергопотребления. И чем больше объем двигателя, тем меньше давление наддува в состоянии Supercharger. Так, на 0,7-литровый двигатель оцифрованное 0,4-0,5 бар, 1,5 л – 0,2-0,3 бар. Кроме того, эта компенсация давления не может работать длительное время на максимальной мощности из-за нагрева. Тем не менее, управление настроить так, что PUSH-активации.
Из-за высокой стоимости компонентов очень дорого такой электрическая турбина. Отзывы свидетельствуют о прибавке мощности заметно.
С точки зрения конструкции этих устройств, как выше дешевые варианты относятся к электронным. Однако часто ошибочно называют электроды. Сейчас на рынке более серьезные собственные механизмы, которые близко к самодельным являются.
Резюме
Электроды отзывчив, продуктивно и эффективно в сравнении с механическими и имеют дополнительные функции. С одной стороны, они имеют более сложную конструкцию, но с другой стороны работать в более щадящие условия.
Владислав Боев
14
Категория: Автотехника
