Электро турбины: характеристики, принцип действия, достоинства и недостатки работы, советы по установке своими руками и отзывы владельцев
Опубликованно 24.02.2020 00:48
В условиях ужесточения экологических норм, автопроизводители стремятся разработать способы повышения устойчивости и эффективности двигателей при сохранении производительности. В этой связи, распространение принудительной индукции. Если в прошлом они использовались для повышения производительности, сейчас он используется как средство повышения эффективности и экологичности. Благодаря увеличить, чтобы достичь тех же показателей, что атмосферные двигатели с меньшим количеством цилиндров и меньший объем. То есть наддувные двигатели являются более эффективными. Другой способ - использование электроэнергии как отдельно (двигатели) и в сочетании с двигателями внутреннего сгорания (гибридная силовая установка). В данной статье описывается электротурбины сочетание этих подходов. Общие характеристики
Электрическая принудительная индукция на источник klassificeret питания турбокомпрессоров и нагнетателей. Электрических систем на их основе и направленная на повышение результативности работы на переходные процессы и минимизировать задержки.
Электромагнитной обстановки, по данным Honeywell, является компрессор, приводимый в действие двигателем, который устанавливается в двигатель с наддувом. То есть, вариант для турбо двигателя. Electrotermia - аналог механической турбины. Привод в этом случае может быть реализована различными способами.
Согласно классификации исследователи из Университета Висконсина в Мэдисоне, и электрические системы принудительной индукции конструкция и принцип работы отлично для следующих типов: электрические нагнетатели (ЭУ/Эт/Эс); турбина электросопротивление (ем); электрически отделен турбины (оценка); турбины, дополнительный электрический компрессор (TEDC). Дизайн
Перечисленные выше типы electrocarbon иметь различное устройство. Это различные макеты компонентов в различии их технические параметры и т. д. ЕС
ЕС представляет собой электрический двигатель с приводом компрессора. Это упомянутые выше электромагнитного. Электрический привод обеспечивает максимальную гибкость управления и возможность работы компрессора при оптимальной рабочей точки. Однако, это требует мощных электрических компонентов.
Едят
В есть высокоскоростной электрический двигатель установлен между турбиной и компрессором, обычно на валу. Из-за того, что он является не основным источником энергии, используемые электрические компоненты малой мощности. Это приводит к низкой стоимости. Кроме того, такие турбокомпрессоры имеют возможность самостоятельного определения положения ротора и характеризуются хорошей генерации и двигательных возможностей. Основной проблемой является воздействие повышенной температуры на двигателе, особенно если он установлен внутри корпуса.
Существуют различные методы для ее решения. Например, BMW установил муфты для соединения и отсоединения двигателя от вала. Из-за этого мотор может быть размещен снаружи турбины. Г+л компании inotec используется мотор постоянного магнита с большим воздушным зазором, который также может быть снаружи. Внутренний диаметр статора равен наружному диаметру компрессор и наружный диаметр ротора – диаметр вала выхода. Воздушный зазор может выступать в качестве канала воздухозаборника. Это обеспечивает преимущества с точки зрения охлаждения, инерции и термических воздействий. Кроме того, термическая стабильность и контроль температуры асинхронных двигателей с переменным магнитным сопротивлением, универсальный коллекторный является более предпочтительным по сравнению с двигателем с поверхности постоянных магнитов. Есть
В ней есть турбина и компрессор, соединенный с валом, и каждый из них снабжен электродвигателем. Это позволяет компрессор и турбина колеса с разной скоростью. Эта конструкция имеет преимущества похож на ДВ, но, в отличие от него, способен генерировать энергию. Кроме того, это меньше влияние температуры обусловлено разделение компрессора и турбины, а также отсутствие дополнительной инерции от турбины и вала. Разделение турбины и компрессора-это выгодно с точки зрения компоновки, как она позволяет оптимизировать пути воздушного потока. Однако, эта технология также требует мощный электродвигатель, генератор и инверторы для удовлетворения соотношение крутящий момент/инерция, что сказывается на стоимости.
TEDC
TEDC-это механическая турбина, с дополнительным компрессором с приводом от электродвигателя. Расположение компрессора относительно данных системы турбины klassificeret на указанные выше параметры, а ниже по течению (выше и ниже турбины, соответственно). В общем, они характеризуются улучшенными отзывчивость преходите на "низах" из-за независимости мотор от инерции турбины и вала. С TEDC в нисходящий поток в этом отношении превосходят варианты в порядке возрастания в виду того, что последняя имеет больший объем для поддержания давления. Еще одно преимущество electrocarbon такого типа-это минимальные отличия от механических.
Принцип работы
Учитывая видах electrocarbon отличаются в принципе. Так, по-разному реализован диск, некоторые из них способны вырабатывать энергии, и т. д. ЕС
Компрессор ЭК с приводом от электродвигателя. Такая система не способна генерировать энергию, а ее накопление может быть в сочетании с системой рекуперативного торможения или интегрированного стартер-генератора. Едят
Поесть на низких скоростях электродвигатель обеспечивает дополнительный крутящий момент на компрессор, чтобы увеличить давление наддува. На самом "верху" она производит энергию, которая может передаваться на хранение. Кроме того, электродвигатель может предотвратить превышение лимита скорости турбины. Однако, вы можете испытать на себе действие высокого противодавления, что компенсирует извлекается из энергии выхлопных газов.
Благодаря возможности выработки электроэнергии из выхлопных газов турбокомпрессора под названием гибрид. На автомобиле в зависимости от ездового цикла, они могут создать из нескольких сотен ватт до кВт. Это позволяет заменить генератор, экономия топлива. Есть
В ней есть энергия выхлопных газов не приводит компрессор напрямую, а преобразуется в электрическую энергию с помощью генератора. Компрессор накопленной энергии. TEDC
В TEDC, мотор работает независимо от турбины, а дополнительный компрессор используется для повышения разгона на "низах". Структурные и функциональные различия
Принципиальные различия считаются электрические системы принудительной индукции организации исследователи из Университета Висконсина в Мадисоне в графическом и табличном виде. На рисунке ниже представлена схема устройства (а - есть б - ЕК, с - ЕСТЬ д - TEDC вверх е - TEDC вниз по течению).
В таблице отражены основные положения устройства. Они включают в себя источник энергии, привод компрессора, мощность электрических компонентов. Кроме того, важны такие качества, как размер и влияние температуры.
Тип
ЕС
Едят
Есть
TEDC
Источник энергии
Аккумулятор
Выхлопные газы / аккумулятор
Выхлопные газы / аккумулятор
Выхлопные газы / аккумулятор
Мощность электромотора и инвертора
Высокая
Низкая
Высокая
Низкая
Влияние температуры
Низкая
Высокая
Низкая
Низкая
Размер
Небольшой
Средняя
Большие
Большие
Electrotermia
Нет
Да
Да
Нет
Турбо-электрический привод компрессора
Нет
Да
Нет
Нет
Таким образом, для электрокорунда включает технологии есть и есть. ЕС, как уже упоминалось, отдельный механизм, TEDC оборудованная с ними, обычной системой турбонаддува. Преимущества и недостатки
Турбины приводного электродвигателя исключает основных недостатков механических турбонагнетателей. Не лагает потому что электродвигатель может обеспечить очень высокие скорости вращения ротора. Отсутствует turbojam, из-за отсутствия выхлопных газов, так как в этом случае, недостаток энергии компенсируется электромотором. Электрический двигатель позволяет поддерживать наддув переходных процессов, как antilag без негативных последствий. Это обеспечивает обширный ассортимент и равномерного крутящего момента. Некоторые типы этих механизмов способны генерировать электричество, снижая нагрузку на генератор и уменьшают расход топлива. Возможно восстановление утраченной энергии, как это реализовано в движке Феррари "Формулы-1". Электро-турбины работают в более мягких условиях и при низких оборотах (вместо 100 тыс. 200-300 тыс.).
Однако, эта технология имеет ряд недостатков. Большая сложность конструкции, включая двигатель и контроллеры. Это обуславливает высокую стоимость. Кроме того, сложность конструкции влияет на надежность. Из-за большого количества структурных элементов (кроме турбин, сюда входит двигатель, регулятор, аккумулятор) таких турбокомпрессоров намного больше и тяжелее, чем обычно.
Кроме того, каждый тип elektrocarbon характеризуется специфическими особенностями.
Тип ЕС
Едят
Есть
TEDC апстрим
TEDC вниз по течению
Достоинства Управление гибкостью; гибкость компоновки; отсутствие инерции вала; отсутствие перепускного клапана; отсутствие противодавления Компактный; низкая мощность электрического двигателя и преобразователя; отсутствие перепускного клапана Управление гибкостью; гибкость компоновки; отсутствие инерции вала; отсутствие перепускного клапана Простота установки; отсутствие инерции вала; низкая мощность электрического двигателя и преобразователя; постоянное улучшение производительности Лучшие отзывчивость переходных процессов; простота установки; низкая мощность электрического двигателя и преобразователя; постоянное улучшение производительности
Недостатки Высокая мощность электродвигателя и инвертора; низкая эффективность Необходимость дополнительного охлаждения; дополнительной инерции вала; предельное ускорение наддува из-за противодавления Высокая мощность электродвигателя и инвертора; потери энергии в процессе преобразования; предельное ускорение толчок из-за обратного давления; потребность в дополнительном пространстве для установки Не очень быстрый отклик на переходные процессы; потребность в дополнительном пространстве для установки; низкая эффективность Потребность в дополнительном пространстве для установки; низкая эффективность
Для прочности, по ихи, электротурбины эквивалентны из-за механической работы при тех же условиях более аккуратно, с большей структурной сложности. Актуальность
Несмотря на хорошие характеристики, электротурбины в настоящее время массово используются в производстве автомобилей. Это обусловлено их высокой стоимости и сложности. Помимо усовершенствования механической турбины (twinscroll и системой изменения геометрии) имеют аналогичные преимущества в сравнении с первоначальной версии (хотя и в меньшей степени) при гораздо меньших затратах. Сейчас есть использует мотор Ferrari, "Формулы-1". По данным Honeywell, массовое использование electrocarbon начнется в начале следующего десятилетия. Следует отметить, что электрический нагнетатель уже используется на некоторых производственных машин, например Хонда ясность, так как их легче. Самым простым и самодельные механизмы
В начале десятилетия на рынке появились дешевые простые механизмы, как компьютерные кулеры, также называемый электрический турбин. Они находятся на входе и работы от батареи. Можно использовать такие электро-турбины на карбюратор и инжектор. По словам производителей, они увеличить поток поступающего в двигатель воздуха, ускоряя его, что дает прирост производительности до 15 %. Параметров (обороты, мощность потока), как правило, не указывается. Очень легкий для того чтобы установить эти электрические турбины на авто своими руками.
В действительности, однако, их электрические двигатели развивают до нескольких сотен ватт, что недостаточно для увеличения расхода, так как для этого требуется около 4 кВт. Поэтому, такие устройства станут серьезным препятствием на входе, в результате чего производительность, наоборот, будет снижена. В лучшем случае, потери от него будут небольшие, которые не будут существенно влиять на динамику.
Кроме того, в интернете можно найти исследования по созданию электро-турбины своими руками. В отличие от вышеупомянутого дешевые варианты, они строятся на основе центробежных компрессоров и безщеточным мотором мощностью до 17 кВт и напряжение 50-70 вольт, так как только этот двигатель способен обеспечить достаточную вращения компрессора вращающий момент и скорость. Двигатель должен быть оборудован регулятором скорости. Эта система не требует интеркулер – достаточно холодно для ее потребления. Монтаж электро-турбины такого типа может потребоваться замена генератора (90-100 А) и аккумулятор (повышенной емкости высокая скорость разряда). Скорость вращения компрессора определяется положением дроссельной заслонки. Кроме того, зависимость не линейная, а экспоненциальная.
Желательно создать такой электро турбина под автомобилей с небольшими двигателями до 1,5 литра, что привело к высоким энергопотреблением. Более того, чем больше объем мотора, тем меньше давление наддува вы сможете создать нагнетатель. Поэтому, 0.7-L двигатель будет 0,4-0,5 бар до 1,5 л – 0,2-0,3 бар. Кроме того, этот импульс не сможет функционировать в течение длительного времени при максимальной производительности из-за жары. Тем не менее, контроллер может быть сконфигурирован для принудительной активации.
Из-за высокой стоимости компонентов является очень дорогостоящим, чтобы сделать такой электро-турбины. Отзывы указывают на заметное увеличение производительности.
С точки зрения конструкции этих механизмов, как уже упоминалось выше, более дешевые варианты электромагнетизма. Однако, они часто ошибочно называют електромобили. Сейчас на рынке представлено более серьезные механизмы бренда близка к домашней.
Резюме
Электротурбины более гибкой, продуктивной и эффективной по сравнению с механической и дополнительных функций. Таким образом, с одной стороны, они имеют сложную конструкцию, но с другой, работают в более щадящих условиях.
Владислав Боев
Категория: Авто Приколы