Турбо еквівалент на електродвигунах


15

Чи є щось функціонально еквівалентне турбо для електродвигунів?

Очевидно, я не прошу чогось, що повторно використовує вихлопні гази, щоб примусити більше повітря, тому що немає вихлопних газів і немає потреби в повітрі.

Я запитую, чи є щось, що може використати "витрачену енергію", щоб надати МОЖЛИВІЙ СИЛИ ДВИГАННЯ електромотору, і це функціонально.


1
Ви говорите про повністю електричний транспортний засіб?
JPhi1618

7
"Вимушена сила для повторного використання її як вхідної", ну, турбо використовує витрачену енергію вихлопних газів (що не є результатом нашої системи) і, отже, для електричних транспортних засобів, я не впевнений, що буде аналогічним еквівалентом.
chilljeet

1
Я не впевнений, що саме ти намагаєшся запитати. Примусова індукція підвищує ефективність і потужність двигуна, дозволяючи більше повітря і палива реагувати при більш високих тисках. Той факт, що примусова індукція працює від тиску вихлопних газів, порівняно незначний - це просто спрощує і дешевший пристрій. В електродвигуні не так вже й багато - ефективність приводу дуже висока (і на практиці керується економією), і єдиний відхід - це невелика кількість тепла порівняно з двигунами, що працюють на згорянні. Однак батареї - це інша справа: P
Луань,

1
це було б жахливо розробленою системою, але ... якби у вас були індукційні двигуни, які ще не мали конденсаторів для поліпшення коефіцієнта потужності, ви могли б побачити підвищення енергоефективності при додаванні ємності до системи (хоча я сумніваюся, що це впливають на максимальну потужність)
вартість

1
«Негайне підвищення потужності» було б більше аналогічним азотному «шприцу», ніж «турбо». Компресори з впускними вихлопними газами страждають від затримки турбо .
Джипед

Відповіді:


20

"Взяти частину вихідної сили для її повторного використання як вхідного" можна трактувати як регенеративне гальмування, але великі відмінності:

  1. Регенеративне гальмування відбирає енергію з коліс, в той час як турбо забирає силу від самого двигуна, що було б інакше витрачено.
  2. Потужність турбо додається до нормальної потужності двигуна, тоді як потужність регенеративного гальмування переходить у сховище, яке зазвичай використовується двигуном без будь-якого підвищення продуктивності.

Якщо ви бачите турбо як додаткову потужність до максимальної потужності двигуна, я б бачив суперконденсатори як щось близьке. Суперконденсатори можуть подавати сильний струм двигуну (таким чином, велику потужність), який акумулятори не можуть доставити за короткий час, тим самим змушуючи машину їхати швидше на короткий час (більше схоже на те, що робиться впорскування закису азоту) за рахунок перегрівання, зниження ефективності та інше скорочення терміну експлуатації електричного двигуна.


1
У гібридному (приводному стилі «Toyota») використання двигуна згоряння та електродвигуна одночасно для максимального прискорення - це підвищення продуктивності порівняно з використанням самого двигуна згоряння. Якщо це не плагінний гібрид, вся електроенергія повинна надходити від двигуна згоряння, тому регенеративне гальмування опосередковано забезпечує принаймні короткочасне підвищення продуктивності.
Monty Harder

1
"Потужність турбо додає до нормальної потужності двигуна" - це не дуже правильно. Швидше за все, турбо просто робить сам двигун здатним доставити більше енергії. Це робиться, не споживаючи пального та інших ресурсів, тому це не схоже на те, що міг зробити суперконденсатор (це скоріше буде аналогом допалювача реактивного двигуна).
близько

4
@leftaroundabout Це неправда. Додаткова потужність, яку отримує турбо, завжди надходить за рахунок додаткового споживання палива порівняно з тим же двигуном і тим же переміщенням без турбо. Основна відмінність полягає в тому, що в двигунах з турбонаддувом ця додаткова потужність зазвичай надходить більш ефективно, ніж еквівалентне збільшення потужності за рахунок збільшення об’ємного двигуна.
Габріель Дієго

1
@MontyHarder. Первісне питання стосувалося повних електричних двигунів. У гібридних двигунах я згоден, що це практичний ефект.
Габріель Дієго

@gabrieldiego: "додаткова потужність ... витрачається на додатковий витрата палива", це тавтологія. Потужність означає енергію, що переводиться за час ; з будь-якою ефективністю підвищення потужності завжди збільшує попит на ресурси. Просто, як ви кажете, збільшення потужності двигуна за допомогою турбо фактично покращує ефективність, на відміну від збільшення його з додатковим переміщенням.
близько

17

регенеративне гальмування

Це питання і відповідь щодо предмета містить в собі дуже гарну інформацію, а також відповідь виявляє математичний парадокс із регенеративним гальмуванням.

Цей запитання трохи не відповідає вашій темі, але має сухарі щодо відновлення втраченої енергії через турбо, щоб зарядити тісто та відновити кінетичну енергію за допомогою гальмування у Формулі 1


4
Я думаю, що це чудова інтерпретація питання. Електродвигун прив’язаний безпосередньо до колеса, тому насправді ніде не можна «захопити» відходи. Я думаю, що повторне використання імпульсу двигунів, що вводяться в машину, наближається до ОП.
JPhi1618

Я думаю, це неправильне трактування питання. Я вже знав, що таке регенеративне гальмування, і те, що я мав на увазі під своїм запитанням, - взяти частину продукції та використовувати її в якості вхідного сигналу, щоб надати невідкладну потужність . Це те, що робить турбо, на практиці.
серхіол

Антомати працюють краще, ніж коментарі. Любіть свою пристрасть.
DucatiKiller

@sergiol Ви змінили інтерпретацію питання (що вже поступається ряду інтерпретацій). Якщо хтось не зрозумів це так, як ви мали на увазі, вам не потрібно використовувати всі великі літери та жирний текст, щоб вказати на це, оскільки це виглядає нечесним і грубим.
Габріель Дієго

2
Це все добре. Це його пристрасть до правди. Я розумію. Це, як кажуть, ми дійсно намагаємось відрізнятися від вогнів SO полум'я. @sergiol Я повністю поважаю вашу думку. Це було моє тлумачення, коли ніхто не відповідав на ваше запитання. Я думаю, що відповідь Габріеля, безумовно, краща від вирівнювання ефективності вашого питання. З точки зору збирання врожаю, я вважав, що моя відповідь зробила це з цього погляду. Вітаємо вас, вітайте з пристрастю і вітайте на сайті механіки, якщо я раніше цього не говорив вам.
DucatiKiller

17

Ні, немає жодного еквівалента. Турбо використовується тому, що двигуни згоряння за своєю суттю неефективні: вони перетворюють хімічну енергію в механічну енергію, використовуючи незручний об'їзд через тепло . На жаль, тепло - це найгірший можливий спосіб накопичення енергії: за законами термодинаміки ви можете перетворити її в інші форми енергії, якщо також збільшите ентропію. Якщо ви займаєтеся фізикою, то дізнаєтесь, що максимальна ефективність - це ефективність Карно

η = 1 - T C / T H

де T C і T H - точки холодної та гарячої температури циклу двигуна, тобто навколишнє повітря проти температури горіння. Зверніть увагу, що фракція наближається до нуля, коли T H зростає * , тобто втрати можуть бути зроблені досить невеликими, дозволяючи горіння відбуватися при високій температурі. Але ви не можете зробити температуру нескінченно високою, і тому неминуче втрачається деяка енергія.

Ви можете розглядати турбо як пристрій, який повертає назад частину втраченої енергії †, або, до речі, ви можете просто бачити це як засіб підвищення робочого тиску, а отже і температури, і тим самим дещо зменшуючи втрати. У будь-якому випадку, турбо - це лише засіб для вирішення проблеми, що двигун згоряння не є ефективним . (На практиці ви не знайдете жодного двигуна з ефективністю, що перевищує 30%.)

Для електромотора цього робити не потрібно - адже вони ефективні! Вони перетворюють електричну енергію в механічну за допомогою магнітних полів, і цей процес набагато краще контролюється. Ви можете підходити до 100% ефективності без необхідності мати температуру або близькості до нескінченності.
Звичайно, в електричному опорі мідних обмоток, у вихрових струмах та тертях підшипників є невеликі втрати, але завдяки точності конструкції вони можуть бути дуже малі.

Якщо що-небудь, може бути сенс шукати турбо-аналог для акумуляторів , адже це насправді слабка частина електричного автомобіля, що залежить від ефективності. Можливо, було б доцільно братися за якісь пошуки відпрацьованого тепла.


* У разі , якщо зауважити , що втрата також звертається в нуль , якщо T C стає нульовою : правильна, але там не так багато ви можете зробити про T C . Охолодження повітря нижче температури навколишнього середовища потребує величезного холодильника, який, звичайно, просто витратить ще більше енергії. Охолодження після нагнітача має сенс, оскільки температура тут вже вище, ніж навколишня, тобто це можна зробити пасивно.

Зрештою, "отримання відходів енергії" є суперечливим: ви завжди можете розглядати мотор і турбо разом як один термодинамічний двигун, і його загальний ККД не може бути кращим, ніж Карно.


1
Приємна відповідь ...... +1
DucatiKiller

Я повинен похвалити всі зусилля за технічний опис, який ви вклали у відповідь. Питання було набагато простішим, ніж те, що ОП просто хотів дізнатися практичний еквівалент - те, що можна відчути в педалі (і при повторному заряді / перезарядці).
Габріель Дієго

1
@gabrieldiego Питання не настільки специфічне, як те, як вам здається, його читаєте. Ця відповідь "Ні" - краща відповідь. Регенеративне гальмування збирає енергію при уповільненні. Турбо використовує відпрацьовану енергію, коли двигун керує автомобілем.
HandyHowie

1
Я думаю, ви можете додати приблизні цифри: типовий газовий двигун працює з 20% ККД, типовий електричний двигун - 90%. Це на перший погляд показує, як мало енергії залишається для повторного використання.
Agent_L

Чи справді турбо покращує ефективність роботи двигуна, чи просто збільшує його пікову потужність (що, в свою чергу, дозволяє використовувати менший двигун, який був би більш ефективним при подачі менших енергетичних потреб)?
supercat

4

Ви могли захоплювати тепло від електродвигуна і перетворювати його в більше енергії за допомогою термоелектричного пристрою. Дослідження університету Флориди


Звучить цікаво. Я був би здоровий, якби ви могли додати повну назву статті та цитату, що потрапляє до її суті у випадку, якщо посилання в майбутньому вмирає.
JPhi1618

7
Це дійсно дуже цікаво, але цей проект, очевидно, повинен захоплювати відпрацьоване тепло від двигунів згоряння . Електродвигун виробляє набагато, набагато менше відпрацьованого тепла, особливо при набагато нижчій температурі, отже, майже немає енергії, яку ви могли б тут захопити. Якщо що-небудь, це може мати сенс захоплювати відпрацьоване тепло від батарей .
близько

2

Тут вже є кілька хороших відповідей, які майже повністю висвітлюють цю тему. Однак одне, про що не згадували, - це системи рекуперації кінетичної енергії KERS. Ефективно у вас є велика маса (маховик), яка крутиться під час руху транспортного засобу. Зазвичай під гальмами або вакуумом (без дроселя) приводна лінія подає енергію в цей маховик. При необхідності маховик потім замикається за допомогою муфти і може подати цю енергію назад у привід.

Хоча це не суворо технологія EV (і, власне, я не впевнений , що KERS використовує якісь EV), це ще одна можлива дорога.


1
KERS - це лише особлива реалізація регенеративного гальмування, про яку згадував DucatiKiller. І половина вашої відповіді тут навіть не стосується, оскільки електродвигун не працює в режимі "без дроселя".
Agent_L

1
Ні, мотора немає, однак контролер, безумовно, має стан узбережжя у більшості стосунків.
Аарон Лаверс

Крім того, ось додаток для KERS в EV. hybridcars.com/kers-equipped-twizy-ev-concept і компанія, яка продає компоненти kerstech.com , і PDF- файл Intech , який частково обговорює іншу реалізацію. cdn.intechopen.com/pdfs-wm/41416.pdf Так, так, це дещо стосується тут. Для роботи цих систем вони отримують зворотній зв'язок від контролера.
Аарон Лаверс

@Aron Lavers Чувак! питання стосувалося електродвигунів. Гібриди можуть мати регулярний турбо, оскільки вони мають регулярні газові двигуни. "Керс", поставлений у Twizzy, - це ще одна реалізація регенеративного гальмування - саме те, що DucatiKiller описав набагато краще, ніж ви. Ви повинні дізнатися, що таке "керс" з підручників, а не формувати рекламу від виробника.
Agent_L

@Agent_L Я відчуваю, що ти нагнітаєш етикет тут. DucatiKiller пов’язав дві статті, проте мало про це розповів у своєму дописі. Я не вірю, що мій аналіз того, як працює кінетична система відновлення, є невірним. Я дав контекст щодо того, як він працює у звичайному застосуванні (тобто під вакуумом у звичайному автомобілі) і як такий, як він "міг" адаптуватися до даної ситуації. Потім надано деякі реальні реалізації. Якщо мені сказати, звідки мені слід вивчити поняття, це трохи вище вашої позиції та поза тим, що тут розглядається за допомогою борту.
Аарон Лаверс,

1

Більшість електричних тягових систем Знизіть напругу, що надходить на електродвигун від акумулятора. Наприклад, контролер двигуна з електричним транспортом на 48 В дасть двигун до 48 В, але не більше. Термін жаргону TURBO використовується, коли контролер модифікований, щоб іноді діяти як підсилювач напруги, що дає більше вольт, ніж робить акумулятор. Це дає більшу швидкість, але не більше крутного моменту. Це те, як електричні візки можуть бути і модеровані їхати швидше, зберігаючи той самий двигун і той самий акумулятор. Ви повинні знати, що ви робите, інакше ви підірвете мотор так само, як додавати турбо в бензиновий двигун. Ступінь підсилення - це кількість посилення напруги, яке контролер встановлений для.25% - це розумна цифра паркового кулі.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.