Co to jest turbosprężarka z napędem elektrycznym? Jakie wady ma turbosprężarka z napędem elektrycznym? Jakie zalety ma turbosprężarka z napędem elektrycznym?
We większości nowych aut producenci stosują turbodoładowanie realizowane przez turbosprężarki, napędzane gazami wylotowymi (spalinami). Turbosprężarka to urządzenie o dość prostej budowie (i niestety, wysokiej cenie).
Turbosprężarka samochodowa składa się z dwóch wirników, zamontowanych na końcach jednej osi, oddzielonych od siebie. Pierwszy wirnik jest napędzany przez spaliny, wyrzucane z silnika. Drugi wirnik (koło kompresji) spręża powietrza, zasysane przez układ dolotowy. Powietrze to jest chłodzone przez intercooler. To chłodnica powietrza doładowanego, zamontowana w dolnej części samochodu. Dokładnie za zderzakiem. Jest chłodzona przez strumień powietrza podczas jazdy.
Nie ma własnego wentylatora (jak chłodnica układu chłodniczego i chłodnica klimatyzacji), bo podczas wolnej jazdy turbodoładowanie nie działa.
Turbosprężarka zamontowana jest w szczelnej, metalowej obudowie, która musi być przykręcona do kolektora wylotowego (ze względu na napędzanie turbiny). Trzeba też w odpowiedni sposób poprowadzić układ dolotowy, aby trafił on najpierw do filtra, potem do przepustnicy, potem do wirnika turbiny (koła kompresji), potem do intercoolera, a na koniec do silnika. To komplikuje proces projektowania silników i montowania ich pod maskami.
Sterownik silnika steruje pracą turbosprężarki. W pierwszych turbinach stosowano sterowanie podciśnieniem. Obecnie stosuje się sterowanie elektroniczne. Sterownik ustawia odpowiedni kąt łopatek wirnika, aby osiągnąć mniejsze lub większe doładowanie, zależnie od potrzeb (mniejsze lub większe obciążenie silnika podczas jazdy).
Turbosprężarka ma pewne opóźnienie, zwane popularnie turbodziurą. Czasami po naciśnięciu gazu, silnik nie działa od razu tak, jak w jednostkach wolnossących o dużej mocy. Jest pewne opóźnienie w przyroście mocy, spowodowane późniejszym załączeniem się turbosprężarki.
Turbosprężarka z napędem elektrycznym
Inżynierowie opracowali nowy rodzaj turbiny. Zamiast wirnika, napędzanego przez gazy spalinowe, zastosowali silnik elektryczny, sterowany bezpośrednio przez sterownik silnika.
Jaki z tego zysk?
– Brak turbodziury – zaraz po dodaniu gazu (sygnale z czujnika położenia pedału gazu i otwarciu przepustnicy w odpowiedzi na ten sygnał), sterownik wyśle odpowiedni sygnał do silnika, napędzającego turbinę, osiągając odpowiednią wartość doładowania.
– Doładowanie może być osiągane niemalże od razu.
– Można stosować turbodoładowanie nawet przy małym obciążeniu silnika, aby zmniejszać spalanie i emisję spalin.
– Turbinę można zamontować w dowolnym miejscu pod maską silnika. Nie musi znajdować się przy kolektorze wylotowym. Dzięki temu można też zmodyfikować (skrócić) układ dolotowy, upraszczając konstrukcję.
– Elektrycznie sterowana turbina może mieć zamontowany czujnik temperatury czy też czujnik związany z olejem (smarowanie turbiny). W razie problemów ze smarowaniem albo przegrzaniem turbiny, może zostać po prostu odłączona.
– Być może niższe zużycie paliwa.
A jakie są wady? Cóż, każde rozwiązanie ma wady.
- Na pewno cena. Wystarczy porównać, jak wygląda cena w przypadku standardowej pompy cieczy chłodzącej (pompy wody) i elektrycznie napędzanej pompy wody (już stosowanej od kilkunastu lat w niektórych pojazdach, np. BMW). Elektrycznie napędzana pompa cieczy chłodzącej (elektryczna pompa wody) jest nawet 10-krotnie droższa od swojego standardowego odpowiednika.
Elektryczne turbosprężarki – chińskie wynalazki
Od kilku lat na różnych portalach można kupić chińskie turbosprężarki z napędem elektrycznym, przeznaczone do samodzielnego (albo warsztatowego) montażu we własnym samochodzie. Mają one rzekomo zwiększać moc i zmniejszać zużycie paliwa, wystarczy je jedynie podłączyć do instalacji elektrycznej i układu dolotowego.
Znam już wiele chińskich wynalazków. Może to pozwoli na przyrost 2 koni mechanicznych za cenę różnej maści przeróbek. W prawdziwej turbinie powietrze musi być schłodzone, a sama turbina – nasmarowana przez olej silnikowy.