Электротурбины — так они помогают уменьшить турболаг и выбросы

Такие марки, как Mercedes-Benz, и, в частности, её спортивное подразделение Mercedes-AMG, устанавливают в свои модели электрические турбокомпрессоры, известные как e-Turbo. Эта технология обеспечивает более быстрый отклик, уменьшает турболаг и выбросы CO2.

В последние годы много говорили об электрическом наддуве (e-boosting) дизельных двигателей. Несколько премиальных марок сейчас используют его вместе с обычными турбокомпрессорами, чтобы улучшить отклик на низких оборотах и при малой мощности, а основную работу выполняет обычный турбокомпressor.

Однако последняя разработка, которая к тому же призвана помочь двигателям соответствовать будущему законодательству о выбросах, — это электронный турбокомпрессор. Он уже применяется в Формуле 1, а Mercedes-AMG вместе с производителем турбин Garrett Motion разрабатывает его для дорожного использования.

E-boosters (электрические нагнетатели) и e-турбокомпрессоры — совсем разные вещи. Обычный турбокомпрессор приводится в действие энергией выхлопных газов и состоит из двух основных компонентов: газовой турбины и компрессора, который и нагнетает воздух на впуске двигателя.

Помогут ли e-Turbo автопроизводителям достичь выбросов, требуемых будущими нормами?

E-boosters заменяют турбину электродвигателем на 48 В, поэтому выхлопные газы в работе не участвуют. Преимущество e-booster в том, что он может создавать наддув, когда энергия выхлопных газов очень мала, устраняя задержку и обеспечивая быстрый отклик на педаль газа.

Электронные турбокомпрессоры сохраняют турбину и компрессор, но добавляют электродвигатель, который повышает отклик турбины, преодолевая инерцию турбины и компрессора, из-за которой они неохотно раскручиваются. Он также помогает при низкой энергии выхлопных газов и восстанавливает энергию через аналог рекуперативного торможения. Когда водитель отпускает педаль газа, во вращающихся частях и изначально в выхлопных газах ещё много энергии.

Фактически, энергии достаточно, чтобы турбина продолжала создавать наддув, даже когда он уже не нужен. Электронный турбокомпрессор использует этот избыток энергии для выработки электричества, которое накапливается в аккумуляторе гибрида.

В Mercedes-AMG Garrett E-Turbo установлен электродвигатель толщиной всего 40 мм, расположенный между корпусами турбины и компрессора. Двигатель раскручивает турбокомпрессор до того, как выхлопные газы приведут в действие турбину, поэтому даже на холостом ходу отклик мгновенный, а турболаг уменьшается.

Как говорит Garrett, турбина может иметь «правильный размер» для задачи, что будет необходимо, чтобы стратегии сгорания соответствовали будущим нормам выбросов. Mercedes-AMG, со своей стороны, на этом этапе не сообщила, будет ли она следовать практике Формулы 1 и использовать функцию рекуперации электрической энергии.

https://www.youtube.com/watch?v=4nLIgb8swGc

Что будет с компрессорами с механическим приводом?

Компрессоры с механическим приводом всё ещё существуют, но их использование сокращается из-за более высокой эффективности и улучшенного отклика турбокомпрессоров. Механический привод не страдает от задержек благодаря низкому давлению выхлопных газов. Их до сих пор применяют Jaguar, Land Rover, Lotus и Volvo.