Warum kein Abgasturbinengenerator in Hybridfahrzeugen?

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Ich habe heute auf Wikipedia etwas Interessantes gefunden: einen Hybrid-Turbolader. Dies ist ein Gerät, das eine Batterie mit einer Abgasturbine auflädt und gleichzeitig einen Luftkompressor betreibt, der die Batterie verwendet, um mehr Luft in den Motor zu packen. Als Vorteil wird die Turboverzögerung beseitigt, da die direkte Verbindung zwischen der Turbine und dem Kompressor beseitigt wird.

Es scheint mir, dass dieses Gerät zwei unabhängige Teile hat, die ohne einander verwendet werden können: den Abgasturbinengenerator und den Kompressor. Sie benötigen wahrscheinlich auch eine stärkere Batterie als herkömmliche Fahrzeuge. Daher ist dieses Gerät meiner Meinung nach am besten für Hybridfahrzeuge geeignet.

Hybridfahrzeuge haben jedoch bereits einen direkten elektrischen Schub, so dass ich nicht sicher bin, ob ein Kompressor sehr vorteilhaft sein könnte. Der Turbinengeneratorteil scheint jedoch nützlich zu sein. Abgase enthalten viel Energie, und ein Turbinengenerator könnte einen Teil davon zurückgewinnen. In einem Hybridfahrzeug wird der zurückgewonnene Strom gut genutzt.

Warum verwenden keine Serienhybridfahrzeuge einen Abgasturbinengenerator? Ist die Technologie zu unausgereift? Zu unzuverlässig für das Ziel, dass Hybridfahrzeuge zuverlässiger sein sollten als herkömmliche Fahrzeuge? Oder sind die potenziellen Gewinne einer solchen Abgasenergierückgewinnung so gering, dass sich die Lösung nicht amortisiert? Oder bedeutet der in Hybridmotoren verwendete Atkinson-Zyklus, dass die Abgase nicht so viel überschüssige Energie haben wie im Fall des Otto-Zyklus?

juhist
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Ich habe diese Frage jetzt ein paar Mal gelesen und bin mir Ihrer Frage immer noch nicht sicher. Fragen Sie sich, warum Abgasenergie nicht in elektrische Energie umgewandelt oder als solche gespeichert wird?
Zaid
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Ja, genau deshalb frage ich: Warum gibt es in Hybriden, die die elektrische Energie nutzen, keine Geräte, um Abgasenergie in elektrische Energie umzuwandeln?
Juhist
OK habe es. Dies liegt daran, dass Sie mehr Energie für Ihren Kraftstoff erhalten, wenn Sie die Abgase zum Aufladen der Einlassseite verwenden, anstatt sie in einer Batterie wegzuwerfen. Ich bin jetzt ein wenig beschäftigt, werde aber später heute eine Antwort mit weiteren Details veröffentlichen.
Zaid
Ein grundlegendes Problem bei einem solchen Schema besteht darin, dass es den Abgasstrom einschränkt. Je mehr Strom es erzeugt, desto stärker wird der Fluss eingeschränkt. Es ist nicht so, als würde das Drehen eines Generators, der eine Last antreibt, keine Energie verbrauchen.
Jamie Hanrahan

Antworten:

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Sie existieren

Ich konnte keine Hersteller finden, die diese Technologie in Serienfahrzeugen eingeführt haben, aber es gibt mehrere Hersteller, die über die Basistechnologie in Forschung und Entwicklung verfügen

Formel 1

Die Formel 1 war schon immer ein Spielplatz für Ingenieure. Mit den 2012 eingeführten neuen Regeln setzen die aktuellen Plattformen diese Technologie ein und gewinnen Energie aus dem Turbolader zurück und speichern sie chemisch in Batterien. Zu den Herstellern, die dies tun, gehören:

  • Renault / Nissan - Nissan gehört Renault und verwendet ein ERS (Energierückgewinnungssystem) für den RB11.

  • Mercedes - Der PU106A nutzt derzeit ebenfalls die Technologie.

  • Honda - Eine Hybridplattform , die Wärmeenergie aus dem Turbo zurückgewinnt, um sie als elektrische Energie zu speichern.

Darüber hinaus gibt es andere Hersteller, die dies tun.

Wie es funktioniert

Es gibt zwei Energierückgewinnungssysteme. Ein kinetisches System namens MGU-K, das von der Kurbelwelle angetrieben wird, und ein Wärmerückgewinnungssystem über den Turbolader namens MGU-H.

FI Hybrid Motor

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

MGU-K (Motor Generating Unit Kinetic)

Erntet Strom über einen Generator von der Kurbelwelle.

Was Sie interessiert

Dies ist die Komponente, die Energie aus dem Turbolader gewinnt.

MGU-H (Motorgeneratoreinheit Wärme)

Ernten Sie beim Abbremsen Energie von der Turboladerwelle und speichern Sie sie in der Batterie. Während sich die Turbine dreht, gewinnt sie Energie aus dem Abgas, nachdem sie als ALS-System (Anti-Lag-System) vorgesponnen wurde. Beim Abbremsen wirkt es weiterhin auf diese Weise und gewinnt Energie als Lichtmaschine.

Bei Betätigung der Drosselklappe kann die Polarität der Lichtmaschine umgekehrt werden, wodurch sie in einen Elektromotor umgewandelt wird. Wenn sich der MGU-H in dieser Betriebsart befindet, kann er den Turbolader bis zu 120.000 U / min vordrehen, um ihn als ARS zum Hochdrehen des Turbos zu verwenden, bevor der Fahrzeugführer Gas gibt. Dieses Vorspinnen des Turbos verhindert eine Turboverzögerung und lädt den Ansaugtrakt mit Druckluft / Kraftstoff auf, um sofort Kraft zu erzeugen, sobald Gas gegeben wird.

Die Formel 1 ist als Testgelände für Technik bekannt. In der Formel 1 entwickelte Geräte werden seit Jahren auf Serienfahrzeuge portiert. Aktive Federung, variable Ventilsteuerung, Aero-Tech, Hybrid-Tech, wie Sie es nennen, es hat gute Chancen, in der darwinistischen Welt der F1 besser zu werden.

Die beteiligten Hersteller übernehmen diese Technologie jetzt und sie wird bald in Hybrid-Turbo-4-Zylindern erscheinen.

DucatiKiller
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Das ist ziemlich cooles Zeug.
Ppoggio
Hier ist das Mercedes F1-Auto, das das Thema Top Gun spielt. youtube.com/watch?v=pXIbb8oTwos
DucatiKiller
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Das ist erstaunlich. Da ist noch mehr. lol ... ich weiß, dass ich es ein bisschen mache.
Ppoggio