Elektriline turbo: kas see on turbolaadur või ülelaadur?
Internetti sirvides võib ette tulla mitmesuguseid elektriturbo teemalisi arutelusid. Seetõttu otsustasime seda teemat vaadata ja selgitada, milleks elektriline turbo on.
Kuid kõigepealt peame vastama ühele põhimõttelisele küsimusele. Kas see on turbo või ülelaadur?
Sisu
Turboülelaadur või ülelaadur?
Sellele küsimusele on ainult üks lihtne vastus. Elektriline turbo töötab elektriga. Arvestades aga põhilist erinevust turboülelaaduri ja ülelaaduri vahel, saame kiiresti aru, et tegemist ei saa olla turbo- ega ülelaaduriga.
Turboülelaadur: millised on selle eelised ja mis on turbo lag?
Peamine erinevus turboülelaaduri ja ülelaaduri vahel on see, et ülelaadurit käitatakse mehaaniliselt väntvõlli külge kinnitatud rihma kaudu. Seevastu turboülelaadurit käitavad mootorist väljuvad heitgaasid.
Ülelaaduri ja turboülelaaduri ajamist sõltuvad antud mootori ülelaadimise erinevad eelised või puudused.
Turboülelaadur:
Turboülelaadur suurendab rõhku sisselaskekollektoris, kasutades selle turbiini pöörlevaid heitgaase. Heitgaaside abil pööratav turbiin on ühendatud imitorus asuva turbiiniga, tagades selle ajami.
Tänu turboülelaaduri turbiini pöörlemisele surutakse õhk silindritesse, mis tagab mootorile suurema võimsuse. Võimsuse kasv tuleneb sellest, et mootor saab samast õhuhulgast palju rohkem hapnikumolekule, kuna õhk on rõhu all.
Turboülelaadurite tüübid: Turbo, Twin turbo, Twin-scroll, kas teate neid kõiki?
Kuna heitgaasid käitavad turbot, siis on selge, et turbo mõju ei ilmne kohe, vaid alles pärast teatud pöörete ületamist, kui rõhk väljalasketorus tõuseb piisavalt, et turbiini pöörlema panna. Seetõttu on turboülelaaduri mõju märgatav alles pärast ligikaudu 2000 p/min ületamist, olenevalt turbolaaduri suurusest ja tüübist.
Suured turbod on madalatel pööretel vähem tõhusad, mistõttu on sisselaskekollektori rõhk väiksem. Vastupidi, väiksemad turbolaadurid pöörlevad madalamatel pööretel kiiremini, kuid ei suuda suurematel pööretel piisavalt suruõhku väljastada.
Seega piirab turboülelaadurit teatud mootori pöörete vahemik sõltuvalt selle suurusest ja tüübist.
Ülelaadur:
Ülelaaduril on sama funktsioon mis turboülelaaduril, kuid erinevalt sellest ei käitata seda mitte heitgaaside, vaid mehaaniliselt väntvõlliga ühendatud rihma abil. Turboülelaaduriga võrreldes on ülelaaduril üks suur eelis: see ei kannata turbo viivitust ja reageerib gaasipedaali vajutamisele hetkega.
Turbo lag: mis see on ja kuidas seda vähendada?
Kuna ülelaadur kasutab oma sõiduks mootorist saadavat energiat, võtab see osa energiast mootorilt. Lõpuks annab see aga vastutasuks rohkem jõudu. Ülelaaduri puuduseks on ka selle madalam adiabaatiline efektiivsus kui turboülelaaduril.
Adiabaatiline efektiivsus on ülelaaduri võime suruda õhku kokku ilma liigset soojust õhku lisamata. Mida madalam on õhutemperatuur, seda tihedam on õhk ja sisaldab rohkem hapniku molekule. Seega lisavad ülelaadurid õhku rohkem soojust kui turboülelaadurid, muutes need vähem tõhusaks.
Elektriline turbo:
Elektriline turbo on omaette peatükk. See on turbiin, mida keeratakse elektri abil. Elektriturbo ei vaja oma ajamiseks heitgaasidest saadavat energiat, sest kasutab oma ajamiseks elektrimootorit ja spetsiaalset akut.
Tänu sellele on elektriturbol mitmeid eeliseid. Tõenäoliselt suurim on turbo viivituse täielik kõrvaldamine ja kohene rõhu tõus sisselaskekollektoris pärast gaasipedaalile vajutamist ja seega kohene võimsus. See võimaldab mootoril paremini reageerida ning vähendada kütusekulu ja heitgaase.
Mootori võimsus ja pöördemoment: milline neist parameetritest on olulisem?
Elektriline turbo saab reguleerida oma turbiini kiirust, muutes elektrimootori kiirust. See turbotüüp ei vaja turbo viivituse reguleerimiseks lisaseadmeid, nagu väljapuhumisventiil, wastegate või muudetavad labad.
Väljapuhumisventiil: mis on selle seadme eesmärk?
Elektrilise turbo propeller võib peaaegu koheselt pöörlema hakata kuni umbes 100 000 pööret minutis. Kui mootor töötab tühikäigul, pöörleb turbiin pidevalt kiirusega ligikaudu 8000 p/min.
Elektrilist turbot ei kasutata aga iseseisvalt mootori ülelaadimiseks. Mootori suurtel pööretel ei piisaks spetsiaalsest akust saadavast energiast turbiini piisavale kiirusele pööramiseks.
Tugevama aku või suurema hulga selliste akude kasutamisel ületaks elektriturbo hind koos kogu elektrivõrgu modifikatsiooniga ülejäänud auto hinda.
Seetõttu töötab elektriline turboülelaadur ainult madalatel ja keskmistel mootoripööretel ning suurtel pööretel lülitub välja ja jätab ülelaadimise funktsiooni klassikalisele turboülelaadurile.
Nõudmised elektriturbole auto elektrivõrgule on suhteliselt kõrged ja kujutavad endast tõsist probleemi. Selleks, et elektriline turbo oleks piisavalt tõhus, peaksid autotootjad tõstma auto pinge 48 voltini.
See oleks aga seotud auto kõigi võimalike osade muutmisega alates akust, generaatorist kuni kogu sõiduki elektrivõrguni, mis tooks kaasa täiendavad tootmiskulud, mida aga autofirmad üritavad vähendada.
Eelised:
- Turbo viivituse täielik puudumine
- Täitmisrõhu reguleerimiseks lisavarustust ei vaja
- Ei allu suurele termilisele koormusele
Puudused:
- Kõrge hind
- Usaldusväärsuse küsimus
- Vajab spetsiaalset akut, mis toidab seda turbot
- Auto keerukas elektrivõrk