Elektrisk turbo: Er det en turbolader eller en superlader?
Hvis du surfer på internettet, kan du støde på forskellige diskussioner om den elektriske turbo. Derfor besluttede vi at se på dette emne og forklare, hvad en elektrisk turbo er for noget.
Men først og fremmest skal vi besvare et grundlæggende spørgsmål. Er det en turbolader eller en superlader?
Indholdsfortegnelse
Turbolader eller superlader?
Der er kun ét enkelt svar på dette spørgsmål. Den elektriske turbo drives af elektricitet. Men i betragtning af den grundlæggende forskel mellem en turbolader og en supercharger, vil vi hurtigt indse, at det ikke kan være en turbolader eller en superlader.
Turbolader: Hvad er dens fordele, og hvad er turbolag?
Den vigtigste forskel mellem en turbolader og en superlader er, at en supercharger drives mekanisk via en rem fastgjort til krumtapakslen. I modsætning hertil drives en turbolader af udstødningsgasser fra motoren.
Forskellige fordele eller ulemper ved en given motoroverladning afhænger af kompressorens og turboladerens drev.
Turbolader:
En turbolader øger trykket i indsugningsmanifolden ved hjælp af udstødningsgasserne, der roterer turbinen. Turbinen, som drejes ved hjælp af udstødningsgasserne, er forbundet med turbinen placeret i sugerøret, hvilket sikrer dens drev.
Takket være drejningen af turbolader-turbinen presses luften ind i cylindrene, hvilket sikrer større kraft til motoren. Effektforøgelsen skyldes, at motoren modtager mange flere iltmolekyler fra samme luftvolumen, fordi luften er under tryk.
Typer af turboladere: Turbo, Twin turbo, Twin-scroll, kender du dem alle?
Da udstødningsgasser driver turboen, er det tydeligt, at virkningen af turboen ikke indtræder umiddelbart, men først efter et vist omdrejningstal er overskredet, når trykket i udstødningsrøret stiger nok til at rotere turbinen. Dette er grunden til, at effekten af turboladeren først er mærkbar efter overskridelse af ca. 2000 rpm, afhængigt af størrelsen og typen af turbolader.
Store turboer er mindre effektive ved lave omdrejninger, hvilket resulterer i lavere tryk i indsugningsmanifolden. Omvendt spinner mindre turboladere hurtigere ved lavere omdrejninger, men kan ikke levere nok trykluft ved højere omdrejninger.
Turboladeren er således begrænset af et bestemt område af motorhastigheder afhængigt af dens størrelse og type.
Supercharger:
Kompressoren har samme funktion som turboladeren, men i modsætning til den drives den ikke af udstødningsgasser, men mekanisk af en rem forbundet til krumtapakslen. Sammenlignet med en turbolader har superladeren én stor fordel: den lider ikke af turbolag og reagerer på at trykke på speederen med det samme.
Turbo Lag: Hvad er det, og hvordan reduceres det?
Da kompressoren bruger energi fra motoren til sin kørsel, tager den noget energi fra motoren. I sidste ende vil det dog give mere kraft til gengæld. En anden ulempe ved superladeren er dens lavere adiabatiske effektivitet end turboladeren.
Adiabatisk effektivitet er en superchargers evne til at komprimere luft uden at tilføre overskydende varme til luften. Jo lavere lufttemperaturen er, jo tættere er luften, og den indeholder flere iltmolekyler. Så superladere tilføjer mere varme til luften end turboladere, hvilket gør dem mindre effektive.
Elektrisk turbo:
Den elektriske turbo er et kapitel for sig. Det er en turbine, der drejes ved hjælp af strøm. Den elektriske turbo har ikke brug for energi fra udstødningsgasser til sin drift, fordi den bruger en elmotor og et specielt batteri til sin drift.
Takket være dette har den elektriske turbo flere fordele. Sandsynligvis den største er den fuldstændige eliminering af turboforsinkelse og den øjeblikkelige stigning i trykket i indsugningsmanifolden efter at have trådt på gaspedalen og dermed den øjeblikkelige begyndelse af kraft. Dette muliggør bedre motorrespons og lavere brændstofforbrug og emissioner.
Motorkraft og drejningsmoment: Hvilken af disse parametre er vigtigst?
En elektrisk turbo kan regulere hastigheden på sin turbine ved at ændre hastigheden på den elektriske motor. Denne turbotype behøver ikke yderligere enheder, såsom en afblæsningsventil, wastegate eller variable blade, for at regulere turboforsinkelsen.
Afblæsningsventil: Hvad er formålet med denne enhed?
Den elektriske turbos propel kan dreje næsten øjeblikkeligt til omkring 100.000 o/min. Når motoren går i tomgang, roterer turbinen konstant med en hastighed på cirka 8.000 o/min.
Den elektriske turbo bruges dog ikke selvstændigt til at superlade motoren. Ved høje motorhastigheder ville energien fra specialbatteriet ikke være nok til at dreje turbinen med en tilstrækkelig hastighed.
Ved brug af en stærkere akkumulator eller et større antal sådanne akkumulatorer vil prisen på en elektrisk turbo med modifikation af hele det elektriske netværk overstige prisen på resten af bilen.
Derfor virker den elektriske turbolader kun ved lave og mellemstore motorhastigheder, og ved høje hastigheder slukker den og overlader superladningsfunktionen til den klassiske turbolader.
Kravene til den elektriske turbo på bilens elektriske netværk er relativt høje og udgør et alvorligt problem. For at den elektriske turbo skal være effektiv nok, skal bilfabrikanterne øge spændingen i bilen til 48 volt.
Dette ville dog være relateret til at modificere alle mulige dele af bilen, fra batteriet, gennem generatoren til hele køretøjets elektriske netværk, hvilket ville føre til yderligere produktionsomkostninger, som bilfirmaerne dog forsøger at reducere.
Fordele:
- Fuldstændig fravær af turboforsinkelse
- Behøver ikke ekstra udstyr til at regulere påfyldningstrykket
- Er ikke udsat for høj termisk belastning
Ulemper:
- Høj pris
- Spørgsmål om pålidelighed
- Kræver et specielt batteri, der driver denne turbo
- Bilens komplekse elektriske netværk