Porsche заново изобретает турбокомпрессор
Компания Porsche больше всего известна исключительной управляемостью своих автомобилей, но она сделала себе имя и на атмосферных двигателях Boxer. В конце концов, в модельном ряду появился 911 Turbo с наддувом, но это была редкость. Однако в современную эпоху почти все продукты Porsche оснащены турбонаддувом, чтобы поддерживать достойный баланс между производительностью и эффективностью.
Porsche, возможно, не всегда нравилась идея турбонаддува, но компания приняла эту технологию и теперь находится в том положении, когда может даже революционизировать эту концепцию. Из новых патентных заявок мы узнаем, что немецкий автопроизводитель нашел способ сделать турбины намного более мощными и эффективными, чем когда-либо прежде.
Другие производители на собственном горьком опыте усвоили, что большее количество турбонагнетателей не всегда более выгодно, но как иначе можно повысить производительность? Что ж, в традиционной системе с турбонаддувом компрессор или впускная сторона турбонагнетателя напрямую соединены с выхлопной турбиной или на выходе из турбонагнетателя.
Чем больше колесо компрессора, тем больше запаздывание у турбонагнетателя, и если выпускная сторона такая же большая, турбонагнетатель будет работать с наибольшей эффективностью только на высоких оборотах. Вот почему многие перешли на двойной турбонаддув, поскольку это означает быструю раскрутку с широким диапазоном мощности. Но что, если бы у вас был большой компрессор для подачи в двигатель большего количества воздуха без потери эффективности на низких оборотах?
В этом и заключается смысл последнего изобретения Porsche. В патентных заявках производитель предлагает отделить компрессор от выхлопной турбины или, в данном случае, выхлопных турбин. Идея состоит в том, что две выхлопные турбины работают вместе с перепускным клапаном. Его можно закрыть на низких оборотах, чтобы максимизировать извлечение энергии из выхлопных газов.
Когда эти турбины вращаются, они питают генератор. Это, в свою очередь, питает электродвигатель, а электродвигатель приводит в действие компрессор. По сути, это сочетает в себе концепцию электрического турбонаддува с концепцией установки с двумя турбинами, одновременно объединяя более высокую мощность большой одинарной турбины с эффективностью и откликом двух меньших турбин.
А поскольку выхлопные турбины не подключены напрямую к компрессору, одна сторона «разобранного» турбонаддува может вращаться с высокой скоростью, даже если другая вращается с низкой скоростью, что означает, что каждая из них может работать в своих наилучших соответствующих рабочих диапазонах в любое время.
Поскольку «большая турбина» (компрессор) раскручивается электродвигателем, подача мощности может быть мгновенной, а при более высоких оборотах перепускной клапан (который в основном работает как внешний вестгейт) на «две маленькие турбины» (выхлопные турбины), можно открыть для повышения экономичности и снижения нагрузки на двигатель во время движения.
Porsche особо отмечает, что в такой установке не требуется высокого давления наддува (большой турбонаддув обычно требует меньшего наддува, чем меньший турбонагнетатель для достижения той же мощности), но у вас будет отклик меньших турбонагнетателей. Больше мощности, выше эффективность и, кроме дополнительной сложности, отсутствие видимых недостатков. Мы думаем, что это изменит правила игры, если удастся снизить затраты, а в сочетании с синтетическим топливом, также разрабатываемым Porsche, это может стать ответом на то, что «пламя внутреннего сгорания будет гореть немного дольше».
