터보차저는 미래에 어떻게 더 많은 출력과 효율성을 가져올까요?
터보차저는 미래에 어떻게 더 많은 출력과 효율성을 가져올까요?
우리는 오늘날의 터보차저가 더 이상 쉽게 엔진을 산산조각내는 80년대의 고회전 부품이 아니라는 것을 알고 있습니다. 북미에서는 현재 차량 4대 중 1대가 터보차저를 장착하고 있습니다. 더 효율적이고 신뢰할 수 있으며 비용이 저렴하며 많은 사랑을 받는 많은 엔진이 터보차저에서 타협합니다.
터보차저 엔진 제조업체인 보타오파워(Bo Tao Power)의 추정에 따르면, 5년 이내에 세계에서 새로 출시되는 경차의 거의 절반이 터보차저 기술을 탑재하게 될 것이며 이는 북미 시장이 차지하는 현재 시장보다 1,800만 개 더 많습니다. 그들 중 39%를 위해.
터보차저 엔진을 사용하는 목적은 출력을 높이고 연비를 개선하거나 둘 다에 불과합니다. 터보 차저의 경우 향후 개발 방향은 전력 성능을 더욱 향상시키고 현재 터보 차저 엔진의 단점을 제거하면서 에너지 절약을 보장할 수 있습니다.
전기 터보 및 하이브리드.
오늘날 F1 자동차에 사용되는 터보 하이브리드 V6 파워트레인을 좋아하지 않는 사람들은 몇 년 안에 비슷한 기술로 자동차를 운전하게 될 것입니다. 터빈과 압축기의 연결축에 내장된 DC 모터는 터빈을 구동하기 위해 배기 가스를 사용하지 않고도 최대 속도로 터빈을 회전시킬 수 있으며, 이는 거의 즉각적으로 수행되어 터보 지연을 거의 0으로 줄입니다.
따라서, 기존 터빈 엔진에서 터빈이 구동되지 않은 저속 영역에서 모터 구동 터빈은 기존 터빈 엔진의 출력 응답 부족을 보완할 수 있다. 현재 일부 고급형 모델에는 기계식 터보 듀얼 부스팅이 장착되어 있지만 이 효과도 얻을 수 있지만 높은 비용과 큰 설치 공간으로 인해 일반 차량에서 이러한 기술 구성을 대중화하는 것은 불가능합니다.
둘째, 전기 구동 방식이기 때문에 부스트 파워를 소프트웨어를 통해 보다 정확하고 편리하게 제어할 수 있다. 동시에, 전기 터빈은 터빈이 고부하로 작동할 때 터빈을 우회하게 하지 않고 과잉 배기 가스의 에너지를 사용하여 전기를 재생합니다. 슈퍼커패시터는 발전 하이브리드 시스템과 같은 터빈 또는 기타 전기 부품을 구동하기 위해 이 전기 에너지를 저장하는 데 사용됩니다. 따라서 전기 터보 사용의 결과는 더 빠른 동력 전달과 더 효율적인 연비입니다.
우리는 이미 Ford Focus와 Audi의 디젤 프로토타입에서 전자 기계식 터보차저를 보았습니다. 비록 약간 다르지만 배기 가스에 연결되어 있지는 않습니다. 그러나 생산 차량에서 검증되지 않은 전기 터보의 신뢰성에도 불구하고 전기 터보 차저와 동일한 큰 문제에 직면해 있습니다. 작업 시 에너지원으로 고출력 지원이 필요하거나 더 많은 에너지를 소비해야 합니다.
최대 부하에서 전기 터보가 구동하려면 48볼트가 필요하지만 제조업체는 현재 12볼트 시스템을 재설계하는 데 큰 관심을 보이지 않았습니다. 동시에 동력의 제한과 일부 축류 터빈 구조로 인해 전기 터빈은 고부하 조건에서 기존 터빈의 효율성을 달성하기 어렵습니다.
따라서 고전압에 대한 수요를 충족시키기 위해서는 앞서 언급한 F1 레이싱 기술의 터보 제너레이터가 양산차에서 배기가스를 전기로 변환하는 효율을 더욱 향상시킬 필요가 있다. 대안으로, 기존 하이브리드에서 발견되는 고전압 배터리를 사용하여 전기 터보 드라이브를 제공할 수 있습니다. 또한, 특히 고부하 조건에서 전기를 통해 기존 터빈과 동일한 효과를 달성하기를 주장하면 모터 시스템의 에너지 소비율, 방열, 수명 및 무게도 잠재적인 문제입니다.
아마도 저속 범위에서 전기 터빈을 사용하고 고속 범위에서 기존 터보로 전환하는 것은 두 가지를 모두 수행하는 방법일 것입니다. 예를 들어 볼보와 아우디는 이러한 방향으로 발전하고 있습니다. 그러나 기술적으로 탁월함을 추구하고 전속력 범위에서 작동하기 위해 전기 터보를 사용하여 기존 터보를 완전히 대체하는 보다 급진적인 방법을 채택한 Subaru와 같은 회사도 있습니다.
그러나 한발 물러서서 다양한 기술적 문제를 극복하더라도 전기 터빈의 필요성은 여전히 논의 중입니다. 기본적으로 전기 터빈은 추가적인 동력이 필요하며, 이는 배기 가스를 동력으로 사용하는 기존 터빈의 에너지 절약 목적과 상반되기 때문입니다. 따라서 에너지 절약과 성능 사이의 적절한 균형을 찾는 것도 앞으로 모색되어야 합니다.
구조적 한계로 인해 기존 터보차저는 고유한 결함이 있습니다. 이러한 단점을 보완할 아이디어를 구상한 후 이러한 신기술을 차량에 적용하는 방법은 하드웨어 재료에 대한 큰 테스트이기도 합니다. 예를 들어, 초고온을 견딜 수 있는 위에서 언급한 재료는 더 높은 열 효율을 달성하기 위한 터빈 시스템 개발의 병목 현상입니다.
또한 기술의 발전과 발전이 증가함에 따라 위에서 언급한 것과 같은 기술적 문제가 곧 해결될 것이라고 믿습니다. 그러나 소형 터보 엔진은 자연 흡기 엔진에 비해 EPA 테스트에서 더 나은 결과를 얻었지만 소형 터보는 많은 도로 테스트에서 주장하는 바를 충족하지 못했습니다. 연료 소비 수준.
현재 테스트 장비에서 인식한 결과는 실제 도로에서 종종 불합격이며, 이는 현재의 기술적 효과 테스트 수단이 완벽하지 않으며 완전히 실제 주행 환경과 일정 거리가 있음을 나타냅니다. 따라서 다음 단계는 실험실과 테스트 벤치에서 달성한 결과가 실제로 완전히 달성될 수 있도록 다양한 상황을 적절하게 일치시키는 방법을 찾는 것입니다.
