Технология рекуперации энергии MGU-H (Motor-Generator Unit-Heat, мотор-генератор, расположенный на валу турбокомпрессора), применяемая в настоящее время в Формуле 1, благодаря стараниям Mercedes-AMG и Garrett , похоже, может стать серийной на автомобилях, допущенных на дороги общего пользования! Они находятся на завершающей стадии разработки электрического турбонагнетателя, который одновременно использует энергию выхлопных газов, а также улучшает реакцию турбонагнетателя за счет «электрической инъекции».
Опыт Mercedes в Королевских Гонках и партнерство с знаменитым разработчиком Garrett Motion позволили создать узел, объединяющий плюсы маленького, быстро реагирующего турбокомпрессора, который достигает относительно низкой пиковой производительности, и массивного турбокомпрессора с высокой пиковой производительностью, которому свойственно такое понятие, как «турбояма».
Чем спортивная технология будет отличаться от гражданской?
MGU-H болида F1 работает на напряжении около 800 В и производит свыше 100 кВт мощности как генератор. Он используется в двух направлениях: для зарядки аккумулятора автомобиля и передачи энергии на MGU-K (Motor-Generator Unit-Kinetic, мотор-генератор, соединенный с коленвалом ДВС), либо для мгновенного раскручивания крыльчатки турбины до максимальных оборотов (до 120 000 об/мин). Гражданская электротурбина будет работать на 48 В (напряжение актуальное для «мягких гибридов», что сразу ограничивает максимальные мощности/давление, которое она самостоятельно может реализовать) и первоначально будет использоваться только для изменения скорости компрессора (но надо отметить, что гражданский вариант будет раскручиваться до 170 000 об/мин).
Что по технике?
Mercedes и Garret для системы E-Turbo смогли создать высокоскооборотистый электродвигатель осевой длинной всего 4 см, что позволило его разместить между компрессорной и турбинной секциями узла, сохраняя общую компактность новейшей разработки. Garret также отметились в разработке системы управления, которая манипулирует электромотором и актуатором перепускного клапана (вестгейта).
И как это работает?
Когда обороты ДВС низкие, педаль газа отпущена и выхлопные газы не способны поддерживать нужные обороты турбины, электродвигатель контролирует и обеспечивает необходимую скорость вращения крыльчатки компрессора, что обеспечивает почти мгновенный подхват при необходимости. Это актуально как при резких стартах с места, так и при активной езде, особенно, если нет желания крутить двигатель «в отсечку». Также это ведет к повышению энергоэффективности и достижению перспективных норм по выбросам.
Mercedes также заявил, что турбонагнетатель, электродвигатель и силовая электроника подключены к контуру охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Впечатляющий подвиг, учитывая, что электродвигатели и силовая электроника, как правило, не долговечны при тех температурах, которых достигает охлаждающая жидкость ДВС.
Компании возлагают большие надежды на эту технологию. Это тот случай, когда перенос технологии Формулы 1 на дороги общего пользования выведет ДВС с турбонаддувом на ранее недостижимый уровень.
P.S.
Ставьте лайк 👍 , делитесь статьей, подписывайтесь, комментируйте - Ваша активность поможет развитию канала!
