Революционно „турбо“ от Порше

Porsche отново се заема с това и под „това“ имаме предвид по-нататъшното усъвършенстване на концепцията за турбопълнене. Автомобилният сайт CarBuzz откри нов патент, публикуван от Германското ведомство за патенти и търговски марки, който очертава най-новия дизайн на Porsche за повишаване на производителността и ефективността на турбокомпресора чрез – в известен смисъл – рециркулация на излишното налягане на форсиране и отработените газове, които иначе биха били изхвърлени. Но не по начина, който вече познаваме.

Накратко, новата система пренасочва част от отработените газове на двигателя към своеобразен вторичен турбокомпресор, без да пречи на работата на основния турбокомпресор. Необходима е малко предварителна информация, за да се предаде правилно как работи това, така че нека да вникнем в нея.

Постановка

За да разберем с какво това изобретение е различно, трябва да разберем как работят съществуващите системи с турбокомпресори, така че е добре човек да е запознат с работата на турбокомпресорите, за да си представи каква е иновацията в новата система на Porsche.

През януари миналата година CarBuzz откри нова конструкция на турбокомпресор, при която валът на компресорната и изпускателната турбина е свързан с генератор, захранващ електромотор, който пренасочва енергията отново към компресора, използвайки натрупаната електрическа енергия, събрана от отработените газове, за ефективно премахване на “турбо дупката”.

Приблизително седем месеца след като е открито изобретението, Porsche официално обяви разработването му заедно с други подобни идеи.

Това ново изобретение се основава на идеята за събиране на енергия от турбокомпресора, но вместо валът на турбината да задвижва генератор, в този случай отработените газове се разделят на два канала.

Единият захранва конвенционалния турбокомпресор, който компресира въздух, за да се обогати въздушно-горивната смес, докато другият канал захранва нещо, което на практика представлява отделен (вероятно много по-малък) турбокомпресор, но който не захранва директно задвижващия агрегат – поне не през цялото време.

Разделяне на газовете

Газовете, които напускат цилиндровата глава след изгарянето, се разделят от двупосочен канал. Единият канал захранва нормалното турбо, а другият – вече споменатия, вторичен компресор.

Вместо това да изтласква сгъстения въздух обратно през цикъла, вторичното „турбо“ е свързано с планетарна предавка, прикрепена към енергиен storage. Следователно събраната енергия може да се преобразува в съхранена електрическа енергия или да се използва веднага.

По този начин имате две паралелни системи, работещи като турбокомпресор. Едната събира и използва енергията по традиционен начин, а другата може да я съхрани или да я пренасочи.

От една страна, енергията може да бъде използвана за „работа на охладителя на въздуха за зареждане“. Като фиксирана част от хардуера, intercooler-ът винаги работи.

По този начин изглежда, че Porsche има за цел да ограничава или увеличава потока към охладителя при необходимост, манипулирайки температурата на въздуха и налягането му.

Следователно, ако традиционното турбо осигурява достатъчно повишаване на налягането, вторичното турбо се “отдръпва”, без да се стига до цялостен спад на производителността.

От друга страна, ако в цилиндрите има спад в компресията, това може да се компенсира чрез увеличаване на налягането, подавано от вторичното турбо.

Ключови точки

Основните изводи от тази технология са следните. Porsche е намерило начин да манипулира повишаването на налягането, без да влияе на wastegate-а на първичния турбокомпресор, и следователно може да увеличи ефективността на турбокомпресора. Тази система предполага, че турбото може да бъде накарано да не губи почти никаква енергия (освен топлинна).

При рязко повишаване на налягането на турбокомпресора двигателят не е подложен на внезапна вълна от въртящ момент. Когато турбокомпресорът изпитва известни затруднения да постигне достатъчен “тласък”, помощният „турбокомпресор“, който е спестявал цялата тази иначе “пропиляна” енергия, му помага, като увеличава притока на въздух.

Тази идея може да се интегрира с другия патент, който е открит по-рано от CarBuzz, за още по-изумителна реакция на педала на газта и ефективност.

Porsche може да използва по-голям турбокомпресор и да направи усещането за по-малко забавяне. Или пък Porsche може да използва по-малко турбо и да гарантира, че то винаги ще осигурява по-висока производителност, отколкото турбо със съпоставим размер и традиционна конструкция.

Това също така означава, че нещо като серийно Porsche 911 Turbo може потенциално да се справи със изпитание като Пайкс Пийк без специфичен тунинг за надморската височина.

Най-накрая Porsche може да извлече още повече енергия от турбото, без да го усложнява и без да има рязка (или прекалено плоска) крива на въртящия момент. Това е добро предзнаменование за усещането от бъдещите турбодвигатели от Щутгарт, но и за хибридните предложения.

С помощта на някакъв електрически компонент Porsche може да успее да направи така, че неизбежното електрифицирано 911 да се усеща подобно на старите велики боксерови шестцилиндрови двигатели с атмосферно пълнене.

Porsche обеща, че хибридният 911 няма да бъде plug-in, което означава, че ще използва електрификацията повече за по-голяма мощност, отколкото за по-добра ефективност. Подобна технология може потенциално да задоволи законодателната нужда от електрифициран 911, без да се жертва изживяването при шофиране, което е характерно за автомобила.

Потенциалните приложения са огромни и от CarBuzz приветстват Porsche за това, че продължава да усъвършенства двигателя с вътрешно горене в условията на толкова много несигурност относно дългосрочното му бъдеще.