e-Turbo . Elektrik Hybrid Turbo

F1 deki yeni turbo motorlarda kullanılan elektrik destekli turbocharger. Ben yeni denk geldim Geçmişini de araştırdım fakat örneği denk gelmedi . Henüz yol araçlarında yok tabii , hatta F1'de de 2014 yılından itibaren yeni V6 larla kullanılmaya başlayacak . Hangi firma hangi motorunda kullanacak bilgisi yok . Elemanın biri blogunda yazmış . Çok ilgimi çekti .


Özet olarak , gaza bastığınız anda sonra egzoz gazlarının turbo içinde basınç üretmesi ve turbonun basınç üretmesi arasında ki gecikmeyi ortadan kaldırmak . Gaz tetikli olarak , anlık oalrak yükü elektrik motoru devreye alıyor egzoz yeterli basıncı ürettiğinde devreden çıkıyor normal haline dönüyor .

http://img.gawkerassets.com/img/196c.../ku-xlarge.jpg


Yazının tamamı burada .

F1's Hybrid turbos are awesome and you want one in your car. Now


You don't like hybrids you say. You miss the sound of the V10s you tell me.

Get over it. Because here ladies and gentleman we have the best thing to happen to the performance engine since the V8.

Everyone who has a passing interest in forced induction knows superchargers and turbochargers both have significant advantages and drawbacks.

Superchargers are driven directly via engine torque and thus offer N/A like throttle response and torque curves (the good ones anyway. ) However, crank torque is precious and using it to power your intake compressor is like using your 401k funds to fund a lucrative investment. Sure, it might work, but you got hit with a huge withdrawal fee on the way out.

Turbochargers on the other hand harvest waste heat energy from the exhaust. There's some price in efficiency plugging up the exhaust like that, but the net effect is overwhelmingly positive. The downside is you need exhaust energy to drive the turbine and thus create more exhaust energy - which results in lag.

Meet the e-turbo. Turbos spend a lot of time dumping excess exhaust overboard to stop from overboosting the engine. Rather than use the wastegate (valve that bypasses the turbo) to do this these turbos turn the bearing section into a generator that harvests this energy and stores it for later use (by holding the shaft RPM constant and absorbing the excess energy trying to spin the turbine faster.) This may or may not be combined with a traditional hybrid vehicle drive system.

What gets exciting is when you reverse the flow. Put your foot down at 1500RPM with one of these and rather than waiting for the whole system to work itself up to a high enough exhaust energy to spool the turbo and develop power - the generator reverses roles and spools the compressor. Your turbocharger briefly turns into an electronic supercharger. This rapidly increases exhaust energy/mass flow and after a second or two exhaust power takes over and the motor becomes a generator again.

Net result? Turbocharger power and efficiency with 0 lag and fuel economy savings. Combine this system with a hybrid drive and prolonged high power operation can harvest serious waste energy from the exhaust that would otherwise be dumped overboard by waste gate and store it in the hybrid system for use as actual wheel torque. This is exciting stuff as this is exactly where most hybrid systems fall flat on their face - during cruise. The ability to actively capture this exhaust heat energy even during steady state operation is a huge boon both on the performance and the efficency fronts.

This is the 21st century version of turbo-compounding and turbo-supercharging all rolled into one.

More power, N/A like throttle response, better fuel efficiency. Heat-energy recovery turbocharger hybrids are pretty much the most exciting technology that we could see in road cars to come out of F1 in as long as I can remember. You want this thing.

o zman bu alternator vazıfesıde yapıyordur.

motor kompresyondayken alternatör vasifesi görebilir, kullandıkları motorda brushless dc

Belki bircok kisinin aklinada gelmistir ama elektrik sistemini kendi kendime dusunmustum :) ama neden ust devirlerdede elektronik devam ettirmiyorlarda egzoz gazini kullaniyorlar o kismi anlamadim (elektrik tuketimi cok olucagi icin mi acaba ? )

Evet, çünkü bu tür motorlar çok yüksek akım çekerler ve kontrol kartları vs. pahalı olur.Ama çok mantıklı bir sistem olmuş bu şekilde lag olayı literatürden bile kalkabilir.Ne zaman ki eksoz gazı türbini doldurmaya başlar o zaman elektrik motoru devreden çıkartılabilir.Benim de hoşuma gitti piyasaya düşsede incelesek icabında değerlendirsek :)

Alıntı:

---

0M42 Nickli Üyeden Alıntı

Evet, çünkü bu tür motorlar çok yüksek akım çekerler ve kontrol kartları vs. pahalı olur.Ama çok mantıklı bir sistem olmuş bu şekilde lag olayı literatürden bile kalkabilir.Ne zaman ki eksoz gazı türbini doldurmaya başlar o zaman elektrik motoru devreden çıkartılabilir.Benim de hoşuma gitti piyasaya düşsede incelesek icabında değerlendirsek :)

---

Senin buna benzer bir çalışman vardı diye biliyorum. Sonuç ne oldu? Kullandığın motor fırçalımıydı?

Fırçalı motor kullanmıştım ben kayda değer bir sonuç alamamıştım fakat istediğim motoru temin edebilseydim gayet güzel çalışırdı.Elektrikli turbo sistemlerinde motor çok önemli ve kesinlikle fırçasız olmalı.Ama bu konuda cevap verebilecek fırçasız motorlar hem kolay bulunmuyor hemde çok pahalı o yüzden rafa kaldırmıştım çalışmamı.

Alıntı:

---

0M42 Nickli Üyeden Alıntı

Fırçalı motor kullanmıştım ben kayda değer bir sonuç alamamıştım fakat istediğim motoru temin edebilseydim gayet güzel çalışırdı.Elektrikli turbo sistemlerinde motor çok önemli ve kesinlikle fırçasız olmalı.Ama bu konuda cevap verebilecek fırçasız motorlar hem kolay bulunmuyor hemde çok pahalı o yüzden rafa kaldırmıştım çalışmamı.

---

Rc'den söktüğüm, 0.7kw fırçasız, escli, kontrol kartlı motor var. Acaba güç yönünden yeterli olurmu? Bana deneyiminden dolayı yardımcı olursan, bende deneyeyim elektrikli turbo(veya cf-sc) olayını.

Sc/Tc motorlarla zaten çözülmemişmiydi bu lag sorunu? yada diret ttc yapsanıza nedir bu elektrik aşkı arkadaş..

Alıntı:

---

MCN21 Nickli Üyeden Alıntı

Belki bircok kisinin aklinada gelmistir ama elektrik sistemini kendi kendime dusunmustum :) ama neden ust devirlerdede elektronik devam ettirmiyorlarda egzoz gazini kullaniyorlar o kismi anlamadim (elektrik tuketimi cok olucagi icin mi acaba ? )

---

yüksek muhtemel egsoz gazının palleri döndürme hızı elektrik motorundan daha fazladır. elektirik devreye girse palleri yavaşlatır.

bu arada fikir çok güzel. turbo üreticilerine yeni kapı açıldı. belki mevcut turbolarıda dönüşrürebilirler.

Alıntı:

---

kickbuttowski Nickli Üyeden Alıntı

Sc/Tc motorlarla zaten çözülmemişmiydi bu lag sorunu? yada diret ttc yapsanıza nedir bu elektrik aşkı arkadaş..

---

Bmw geliştirmekte olduğu yeni 3 silindir 1.5 motorlarda benzer sistem olan elektrikli cf-sc kullanacağını söylemişti. Proje ne durumda seri üretim açısından bilmiyorum ama gelecek aşırı besleme sistemlerinde ve subaplarda elektrik ağırlıklı olacak gibi.

Turbo hadi neyse de özellikle subap mekanizmasının artık elektroniğe çevrilmesi gerekiyor bence

Yüksek ısılara dayanıklı bir motor olacak anlaşılan.Çok mantıklı bir sistem çıkarsa eğer...

Alıntı:

---

0M42 Nickli Üyeden Alıntı

Turbo hadi neyse de özellikle subap mekanizmasının artık elektroniğe çevrilmesi gerekiyor bence

---

Yanlış bilmiyorsam fiat ın yeni model benzinli bir motorunda elektronik subap sistemi vardı ama verimlimi değilmi bilmiyorum.
Edit: buldum , emme tarafı elektronik sistemmiş http://www.youtube.com/watch?v=Td9Gz_h7Qpg

gt35 gt42 cilere gün doğuyor gibi geldi geliyor ucunda olmayacak gibi hadi hayırlısı :D

Reno 10 sene yada daha fazla önce elektro manyetik subab sıstemı uzerıne calısıyordu ama muaffak olamadı

Alıntı:

---

0M42 Nickli Üyeden Alıntı

Turbo hadi neyse de özellikle subap mekanizmasının artık elektroniğe çevrilmesi gerekiyor bence

---

Subaplarda yay olmadığından vibrasyon sorunu olmuyor diye biliyorum ben o yüzden egzantrik millerinin kaldırılması bir şeyi değiştirir mi?

Pistonları, kolları toplamda 300 - 400 gr. hafifletiyorlar 10 - 15 hp kazanç olarak geri dönüyor.Subap yayındaki tansiyonu düşünün bu yayı ezmek demek güç harcamak demek kaldı ki bu yaydan bir tane de yok.O yüzden bildiğimiz (ilkel) subap sistemi yerine zamanı geldiğinde tık tık açıp kapatacak bir çeşit selenoid mantığıyla çalışan elektromanyetik valfler olsa, motorun üzerinden ciddi bir yük alınmış olur buda hem performans hemde ekonomi olarak bize geri döner.Zaten bazı firmaların özellikle elektronik subap sistemi üzerinde çok değişik çalışmaları arge leri var.Öyle sanıyorum ki yakın zamanda yavaş yavaş piyasaya sürülmeye başlar bu sistemler.Mesela multiair de bunun bir örneği.

Hatta bir ara yunanlı amcaların hazırladığı iki farklı motorun konusu açılmıştı forumda o motorlarda bahsettiğim subap sistemi kullanılmıştı mesela.Firma kendi arge sinde geliştirdiği bir sistemi kullanmıştı diye hatırlıyorum.

Alt devirlerde motorun turboyu çevirmesi mantıklı. Üst devirler için rpm olarak o hıza ulaşabilecek motor pek kolay değil.

Üst devirlerde o devri çevirebilecek herhangi bir elektrik motoru olsa bile ne gereği var ? Zaten hali hazırda yüksek miktarda çöpe gidecek egzoz gazı varken neden elektrik motoruna ayrıca güç harcansın. gerek yok üst devirlerde olmasına.



Motordaki tek sorun vibrasyon değil ki. Elektrikli sistemlerin bir kart üzerinden, istediğin anda istediğin gibi davranacak şekilde ayarlaması mekanikten kat ve kat iyi bir çözüm.

Örneğin, Sistem mekanik olunca başta bir kam mili koyulmuş ondan sonraki tüm sistem ona göre dönüyor. Elektronik valfli sistemlerde, gerek ihtiyaç olmadığında silindirin birkaçını kapatmak, gerek günümüzdeki motorlarda da olan fuel-cut işlemi çok daha başarılı şekilde sonuçlanır. Sebebi de elektronik olarak valfi istediğin süre boyunca kapalı tutabildiğin için ihtiyacın yoksa hiç açmazsın o emme valfini sonuç olarak sadece hava bile olsa herhangi bir şeyi sıkıştırıp ateşlemene gerek kalmaz. Mekanik fuel-cut'ta bu bir dez avantaj mesela. İstenmeyen bir kütleyi de sıkıştırmaya de sıkıştırmaya güç harcıyor.

afr konusundaki avantajlarından bahsetmiyorum bile.

Aslında yüksek devirli, fırçasız ve rulman yataklı ve çok güçlü özel bir motor bulunursa, güzel bir elektronik kontrol kart sistemiyle tamamıyla eksozdan bağımsız elektrikli motorun çevireceği bir sistem de yapılabilir.Doksan bin yüz bin rpm dönen brushless ler var ama iyi paralar istiyorlar.

Şarj dinamosunuda güçlendirir daha yüksek akım kapasiteli olanı ile değiştirirsin elektrik sisteminede yük binmez burdan da avantaj.Bu şekilde çalışan bir turbo supercharger dan olsun turbocharger dan olsun kat kat daha verimli çalışır.

Ama bu sistemi kurayım dersen o paraya motoru forgetlersin üstünede turbolarsın herhalde astarı bezini aşar.

Vardır, pahalı olması dışında yapılabilinir de ama gerek yok gibi abi gerçekten. Ne şekilde aşırı beslersen besle yüksek devirde yüksek miktarda egzoz gazı her halükarda oluşacak zaten.

Egzoz gazı ve üzerindeki enerji motora göre tamamen atık. Bu gazı ister türbinden geçir enerjisini yeniden motor için kullan, ister dümdüz bir sistem yap sal doğaya gitsin. Her durumda egzoz gaz miktarı aynı. Gazı türbinden geçirerek üzerinde bulunan çöpe gidecek enerjiyi kullanmış oluyorsun.

Elinde hali hazırda enerji varken, türbini herhangi bir motor vasıtasıyla çevirirsen bunun için cepten de enerji harcıyorsun.

Yani hem motordaki atık enerjiyi kullanmıyor hemde cepten enerji harcamış oluyorsun bu durumda abi. Bu da verimi düşürür.

Bunu yazarken, dinamo %100 verimle çalışıyor ve istediğin akımı sıkıntısızca sağlayabiliyor olduğunu kabul ettim.

Eksoz gazı miktarı aynı ama arada direnç faktörü var, turbonun türbin kısmı.Nasıl ki s/c sistemler motora yük bindiriyorsa turbocharger larda türbin dolayısıyla arada direnç oluşturuyor neticede gazın çevirmesi gereken bir türbin var.

Oysa bu sistemde öyle bir direnç yok eksoz sistemi daha kalın borularla atmo sisteme göre dizayn edilecek.Ve bırak lag olayını motor devire full boost ile kalkacak bunlarda avantajları.Elektrik tüketimi konusunda çok yüksek akım sağlayan şarj dinamoları var özel üretimler ses sistemciler için vs o dinamolar kullanılabilir bu şekilde sisteme hiç bir yük bindirmez hiç bir kayıp olmaz, neden bindirsin ki zaten o akımı sağlayacak kapasitede üretilmiş.

Edit : Alternatörler hakkında genelde yanılgıya düşülüyor, mesela 60 amper bir dinamo dan 60 amper çekildiğinde gereken çevrim gücü, 150 amper dinamodan da üç aşağı beş yukarı oynasada 140 - 150 amper değerine, çevrim gücüne denk gelir, kaldı ki sen 150 amper lik dinamodan 60 amper çekeceksin zaten.Yani o kadar çevrim gücü ihtiyacıda olmayacak sistem yine rahat çalışacak zorlamadan.

Egzozdan çıkan çıkan gazın pallere ulaştığında değer olarak ne kadarlık bir dirençle karşılaşacağını bilmiyoruz. (bir kaynak varsa da ben bilmiyorum onu) ancak, dirençle karşılaşıp burada az bir kayıp yaşanacağını kabul ediyorum. Bu türbin için bir kayıp

buraya kadar hem fikiriz de zaten ama buradan sonra pek anlaşamıyoruz.

Abi şimdi emme manifoldu tarafına elektrik motorundan tahrik alan tek taraflı salyangozu koyduk. buradaki pallerin dönmesi için de bir direnç oluşacak bunu geçelim hadi.

Buraya bir elektrik motoru koyduk, türbinde oluşacak direnç miktarı gibi motorun da kaç kilowattlık bir motor olması gerektiğini bilmiyoruz. Bildiğimiz şey sadece 12volt ve çok yüksek devirli (yüksek amperli) bir motor olması gerektiği. Motordan nekadar güç çekeceğimizi bilmemiz için bize gereken şey kilowatt değeri.

Bu elektrik motorunu beslemenin içten yanmalı motorumuza ne kadar yük oluşturacağı amperle vs ilgilenmeden ortada. Elektrik motoru için 5kilowatt güç gerekiyorsa içten yanmalı motordan 5kw çalacağız demektir. Sonuçta güç, enerji yoktan var edilemez.

Yazdıklarımı ideal sistemde düşünüyorum, dinamonun %100 gibi imkansız bir verimle çalıştığını sayıyorum. Ekleme yaptığın yer gerçek hayatta sistemin ideal olmamasından kaynaklanıyor abi. 12volt 60 amper dinamodan tam güç çekmek istediğimde verimi düşüyor. 120 130 amperlik dinamolar yüksek verimle çalışabiliyorlar ama ilgilenmemiz gereken kısım bu değil..


not:İlk başta cevap yazdım, o ara net gitmiş yazdıklarım araya gitti, tekrar yazdım ama unuttuklarım olabilir bu sefer. :(

Edit: Birde kendi kendime yorumlayamadığım bir sorum var. ilk mesajdaki sistemde, türbin egzoz hattında. Elektrik motoruyla palleri çevirdiğimizde paller ile silindir kapağının egzoz tarafı arasında vakum oluşacak. Bu vakumun motora etkisi ne olur ? + yada - yönde

Aracın alternatörü 60 amper se, ve böyle bir proje için kullanılan motor kendi başına 50 amper çekiyorsa mevcut alternatör ile bu sistemi çalıştırmak tabi ki mümkün olmaz.Fakat daha güçlü bir alternatör ile bu iş çözülür, o zaman var olan enerjiyi kullanırsın.

5 kw örnek vermişsin onun üzerinden gidelim alternatör bu enerjiyi karşılayabilecek güçteyse 5 kw güç alırsın ama bu motorun gücünden 5 kw çaldığın anlamına gelmez.Öyle olsaydı motor hacmi düşük ama üzerinde 100 - 120 amper dinamo olan motorlar var bu motorlar çalışmazdı aracı yürütmezdi.Üretilen ve tüketilen enerji hesabında, manyetik alan ve etkilerini göz önünde bulundurmadığın için hata yapmışsın.Yani bu mevzu sadece çekilen akımla alakalı değil manyetik alan etkileride işin içine giriyor.Neticede alternatör- dinamo tamamıyla manyetik alan etkisi üzerine kurulmuş bir sistem.

60 amper bir dinamo dan 60 amper çekildiğinde gereken çevrim gücü, 150 amper dinamodan da üç aşağı beş yukarı 140 - 150 amper değerine, yaklaşık olarak aynı çevrim gücüne denk gelir, kaldı ki sen 150 amper lik dinamodan 60 amper çekeceksin zaten.Yani o kadar çevrim gücü ihtiyacıda olmayacak sistem yine rahat çalışacak.

Soruya gelirsem eksoz sistemleri hakkında yeterli bilgim yok geri basınç mevzuları vs. var ama neticede eksoz gazı eksoz portundan dışarıya çıkarken de bir dirençle karşılaşıyor bu durumda vakum olması işe yarar, fayda sağlar gibi görünüyor.Ama bu sadece benim düşüncem eksoz sistemini detaylı bilmediğim için net bir şey söyleyemiyorum.

Alıntı:

---

Spawn Nickli Üyeden Alıntı

F1 deki yeni turbo motorlarda kullanılan elektrik destekli turbocharger. Ben yeni denk geldim Geçmişini de araştırdım fakat örneği denk gelmedi . Henüz yol araçlarında yok tabii , hatta F1'de de 2014 yılından itibaren yeni V6 larla kullanılmaya başlayacak . Hangi firma hangi motorunda kullanacak bilgisi yok . Elemanın biri blogunda yazmış . Çok ilgimi çekti .


Özet olarak , gaza bastığınız anda sonra egzoz gazlarının turbo içinde basınç üretmesi ve turbonun basınç üretmesi arasında ki gecikmeyi ortadan kaldırmak . Gaz tetikli olarak , anlık oalrak yükü elektrik motoru devreye alıyor egzoz yeterli basıncı ürettiğinde devreden çıkıyor normal haline dönüyor .

http://img.gawkerassets.com/img/196c.../ku-xlarge.jpg


Yazının tamamı burada .

F1's Hybrid turbos are awesome and you want one in your car. Now


You don't like hybrids you say. You miss the sound of the V10s you tell me.

Get over it. Because here ladies and gentleman we have the best thing to happen to the performance engine since the V8.

Everyone who has a passing interest in forced induction knows superchargers and turbochargers both have significant advantages and drawbacks.

Superchargers are driven directly via engine torque and thus offer N/A like throttle response and torque curves (the good ones anyway. ) However, crank torque is precious and using it to power your intake compressor is like using your 401k funds to fund a lucrative investment. Sure, it might work, but you got hit with a huge withdrawal fee on the way out.

Turbochargers on the other hand harvest waste heat energy from the exhaust. There's some price in efficiency plugging up the exhaust like that, but the net effect is overwhelmingly positive. The downside is you need exhaust energy to drive the turbine and thus create more exhaust energy - which results in lag.

Meet the e-turbo. Turbos spend a lot of time dumping excess exhaust overboard to stop from overboosting the engine. Rather than use the wastegate (valve that bypasses the turbo) to do this these turbos turn the bearing section into a generator that harvests this energy and stores it for later use (by holding the shaft RPM constant and absorbing the excess energy trying to spin the turbine faster.) This may or may not be combined with a traditional hybrid vehicle drive system.

What gets exciting is when you reverse the flow. Put your foot down at 1500RPM with one of these and rather than waiting for the whole system to work itself up to a high enough exhaust energy to spool the turbo and develop power - the generator reverses roles and spools the compressor. Your turbocharger briefly turns into an electronic supercharger. This rapidly increases exhaust energy/mass flow and after a second or two exhaust power takes over and the motor becomes a generator again.

Net result? Turbocharger power and efficiency with 0 lag and fuel economy savings. Combine this system with a hybrid drive and prolonged high power operation can harvest serious waste energy from the exhaust that would otherwise be dumped overboard by waste gate and store it in the hybrid system for use as actual wheel torque. This is exciting stuff as this is exactly where most hybrid systems fall flat on their face - during cruise. The ability to actively capture this exhaust heat energy even during steady state operation is a huge boon both on the performance and the efficency fronts.

This is the 21st century version of turbo-compounding and turbo-supercharging all rolled into one.

More power, N/A like throttle response, better fuel efficiency. Heat-energy recovery turbocharger hybrids are pretty much the most exciting technology that we could see in road cars to come out of F1 in as long as I can remember. You want this thing.

---

formula 1 de araçların 1.6 turbo olacağını yazıyordu geçenlerde bir dergide denk gelmiştim

Alıntı:

---

kurtlukaya Nickli Üyeden Alıntı

formula 1 de araçların 1.6 turbo olacağını yazıyordu geçenlerde bir dergide denk gelmiştim

---

kardes sen cok yanlis gelmissin :D