Warum elektrische Turboaufladung gut ist
Was ist das Konzept der elektrischen Turboaufladung, das immer häufiger in den neuesten Innovationen der Automobilindustrie zu finden ist? Lass es uns herausfinden. Um Autos so kraftstoffsparend wie möglich zu machen, verkleinern die Automobilhersteller ihre Motoren zunehmend, indem sie sie mit Turbolader-Technologie ausstatten. Damit ein kompakter Motor leistungsstark bleibt, muss er „unterstützt“ werden, indem die Zylinder unter Druck zwangsweise mit Luft versorgt werden.
„Die Verkleinerung der Motorgröße ist eine der wichtigsten Möglichkeiten, den Kraftstoffverbrauch eines Autos zu senken“, sagt ein Sprecher des französischen Automobilzulieferers Valeo. „Damit ein Kleinwagenmotor mehr Leistung entwickeln kann, verwenden die Hersteller typischerweise Abgasturbinen. Leider zeichnen sich Turbomotoren jedoch durch ein schlechtes Ansprechverhalten bei niedrigen Drehzahlen aus, das als "Turbo-Lag-Effekt" oder "Turbo-Lag" bezeichnet wird.
Dieser durch die Trägheit der Turbine verursachte "Einbruch" der Umdrehungen wurde zur "Achillesferse" der Turbomotoren. Teilweise wurde das Problem durch den Einsatz einer Doppelwalzenturbine mit variabler Geometrie oder durch den Einsatz einer zweiten kleinen Turbine als Unterstützung der ersten gelöst. In beiden Fällen arbeiten die Turbinen in einem breiteren Drehzahlbereich, jedoch konnte der „Turbolag“ noch nicht vollständig eliminiert werden. Leider ist es für Turbolader sehr schwierig, sofort auf das Drücken des Gaspedals zu reagieren, was für Saugmotoren natürlich ist.
Und jetzt kommt eine neue Art der Turboaufladung zur Rettung – elektrisch. Was ist dieses „Biest“ und kann elektrische Turboaufladung „die Spielregeln ändern“?
Durch die Untersuchung der Funktionsweise von Elektrofahrzeugen haben Autohersteller herausgefunden, dass Elektromotoren sofort reagieren. Noch heute ist es für alle unrealistisch, auf Elektromobilität umzusteigen. Aufgrund ihrer Größe sind Motoren und Batterien von Elektrofahrzeugen teuer, und die begrenzte Laufleistung von Elektroautos mit einer einzigen Batterieladung wird nicht jedem gefallen.
Aber warum nicht einen kleinen Elektromotor verwenden, um den Kompressor eines Turbomotors anzutreiben? Immerhin wird es dann möglich sein, ohne Hilfe von Abgasen Luft in den Motor zu pumpen! Genau dies ist das Funktionsprinzip eines Elektrogebläses.
Idee zu verwenden elektrische Turboaufladung nicht neu - Firmen wie Mercedes-Benz, BMW und Ferrari haben bereits vor einigen Jahren über Entwicklungen in diesem Bereich berichtet. Aber vielleicht mehr als andere interessiert sich der Volkswagen-Konzern für den Elektro-Kompressor – derzeit investiert der VW-Konzern riesige Summen in die Entwicklung der Technologie der elektrischen Turboaufladung oder elektrische Turboaufladung.
Marc Gilles, der in der Nordamerika-Sparte von Volkswagen an der Entwicklung der technologischen Kommunikation beteiligt ist, nennt den Hauptvorteil der elektrischen Turboaufladung, „dass sie bei niedrigen Drehzahlen für Beschleunigung sorgt, während konventionelle, von Abgasen angetriebene Turbinen den erforderlichen Luftdruck erzeugen“. bei mindestens 1500 U/min. Minute. "
„Der Elektromotor ist in der Lage, sofort (innerhalb von 250 Millisekunden) auf das Gaspedal zu reagieren“, sagt Valeo und fügt hinzu, dass durch die elektrische Turboaufladung „der Kraftstoffverbrauch um 7-20 Prozent gesenkt werden kann“.
Audi, ein Unternehmen des Volkswagen Konzerns, präsentierte kürzlich mit dem Konzept Clubsport TT Turbo seine neuesten Fortschritte in der elektrischen Turboaufladung. Das Auto mit Allradantrieb entwickelt eine Leistung von 600 PS. und ein Drehmoment von 649 Nm dank der Tatsache, dass sein 2,5-Liter-Fünfzylinder-Motor mit zwei Turbinen ausgestattet ist - traditionell und elektrisch.
Der elektrische Kompressor wird von einem 48-Volt-Subnetz im Kofferraum angetrieben und liefert im Gegensatz zu einer herkömmlichen Turbine Drehmoment „on demand“. Insgesamt beschleunigt der Clubsport TT Turbo in nur 3,6 Sekunden auf 100 km/h.
„Ein elektrisch angetriebener Kompressor hat erhebliche Vorteile“, sagt Brad Sterz, Triebwerksmanager von Audi North America. „Sie dreht schnell und ohne merkliche Verzögerung auf ihr Maximum und baut weiter Luftdruck auf, wenn einer herkömmlichen Turbine die Abgasenergie fehlt.“
„Dieses Funktionsprinzip ermöglicht die Herstellung traditioneller Turbolader, die speziell „geschärft“ sind, um höhere Drücke und dementsprechend mehr Motorleistung zu liefern, während der elektrische Kompressor für sofortiges Ansprechen und jederzeit kraftvolle Rucke aus niedrigen Drehzahlen verantwortlich ist.“ Fügt Stertz hinzu.
Das Konzept Clubsport TT Turbo ist übrigens nicht der erste Versuch von Audi, mit einem elektrischen Kompressor zu experimentieren. Im vergangenen Jahr hat der deutsche Hersteller einen 3,0-Liter-Dieselmotor mit einem elektrischen Kompressor ausgestattet und damit eine traditionelle Turbine ergänzt. Dieses Design wurde beim RS5 Sportcoupé verbaut. Die Leistung ist ein Auto, das in 4 Sekunden „die ersten Hundert“ wechseln kann und dabei nur 5 Liter Kraftstoff pro 100 Kilometer verbraucht. Das heißt, der elektronisch aufgeladene RS5 erwies sich als schneller und doppelt so sparsam wie sein „normales“ Gegenstück.
Wann ist also mit elektrischer Aufladung in der Masse zu rechnen? Nächstes Jahr! Das erste Serienauto, bei dem die neue Technologie zum Einsatz kommt, wird laut Hersteller des Elektrogebläses Valeo das Sport-SUV Audi SQ7 sein, bei dem die elektrische Turboaufladung einen V8-Dieselmotor mit einem Volumen von rund 4 Litern erhält. Die Leistung dieses Triebwerks soll über 400 PS betragen, die Beschleunigung aus dem Stand auf 100 km/h beträgt 5,5 Sekunden. Der SQ7 wird 2016 auf den Markt kommen.
Auch Firmen wie Volvo, Hyundai, Kia und der amerikanische Hersteller Honeywell haben Interesse an elektrischer Turboaufladung gezeigt.
Vielleicht wird die elektrische Turboaufladung bald zur Norm, und Besitzer von Autos mit Turbolader werden den "Turbolag" vergessen und eine hervorragende Traktion bei fast Leerlauf und bescheidenen Kraftstoffverbrauchswerten genießen.
Zu Beginn der Automobilindustrie lösten Ingenieure das Problem der Leistungssteigerung von Verbrennungsmotoren, wie sie sagen, frontal - sie erhöhten die Anzahl und Größe der Zylinder. Die Praktikabilität solcher Entwicklungen war jedoch selbst in den Tagen des billigen Öls eine große Frage. Das Luftgebläse hat es möglich gemacht, dieses Problem mit unseren eigenen Händen zu lösen.
1 Turbolader – Was haben Ingenieure zu tun?
Kaum vorstellbar, aber 1909 stellte ein Auto mit Verbrennungsmotor einen Geschwindigkeitsrekord von 200 km/h auf – eine unglaubliche Leistung für die damalige Zeit. Noch schwieriger ist es, sich das Volumen des Motors vorzustellen, dank dem es möglich war, das Auto auf eine solche Geschwindigkeit zu beschleunigen - 28 Liter! Eine Serienreife solcher Aggregate kam nicht in Frage, da eine eigenhändige Wartung aufgrund der enormen Abmessungen des Motors kaum möglich war.
Glücklicherweise wurden Weiterentwicklungen der Automobilingenieure in Richtung Volumenreduzierung bei gleichbleibender Leistung sowie Vereinfachung des Designs durchgeführt. Damit ein Auto massiv wird, sollte es die Möglichkeit haben, es mit eigenen Händen zu reparieren - so dachten die ersten Autohersteller und hatten absolut Recht.
Dank des Aufkommens des Kompressors war es möglich, die Leistung sofort um bis zu 50% zu steigern, während alle Parameter beibehalten wurden! Heute wird es einem erfahrenen Autofahrer nicht schwer fallen, eines der beliebten Turbosysteme mit eigenen Händen zu installieren.
Das Funktionsprinzip eines solchen Gerätes ist selbst für einen Grundschüler nicht schwer vorstellbar. Der Betrieb des Motors wird durch die ständige Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches sichergestellt, das in die Motorzylinder eintritt. Abhängig von den Fähigkeiten des Motors und seinen Betriebsmodi wird ein optimales Verhältnis von Luft und Kraftstoff eingestellt. Unter normalen Bedingungen ist das Volumen von Brennelementen durch die Größe des Zylinders begrenzt - das Gemisch tritt aufgrund des Unterdrucks beim Ansaugtakt in die Kammer ein.
Das Luftgebläse ermöglicht es, dem Zylinder am Einlass mehr Luft-Kraftstoff-Gemisch zuzuführen. Mehr Brennelemente - mehr Energie bei der Verbrennung, mehr Leistung des Aggregats. Es scheint, dass alles so einfach ist wie zwei und zwei, aber es gab einige Nuancen. Die Erhöhung der Motorleistung auf diese Weise verursachte eine Reihe von Problemen. Der Hauptgrund ist eine Erhöhung der Wärmeenergiemenge bei der Verbrennung des Gemischs, was wiederum zu einem schnellen Durchbrennen von Kolben, Ventilen und einem Ausfall des Kühlsystems führt. Und es ist nicht immer möglich, die Folgen mit eigenen Händen zu beseitigen.
Darüber hinaus steigt mit zunehmendem Volumen der Brennelemente die Wahrscheinlichkeit einer Motordetonation im wörtlichen Sinne des Wortes. Auch ohne Detonation ist ein vorzeitiger Verschleiß der Einheit garantiert. Um die negativen Folgen für das Auto zu reduzieren (sie können nicht vollständig vermieden werden), ist es üblich, Kraftstoff mit hoher Oktanzahl sowie Dekompression zu verwenden. Im ersten Fall müssen Sie viel Geld mit Ihren eigenen Händen bezahlen, und im zweiten Fall wird die Leistung erheblich reduziert.
2 Luftgebläse - wie kann man Leistung in den Motor einspritzen?
Mit der Entwicklung der Automobilindustrie sind verschiedene Methoden der Luftverdichtung entstanden. Viele Entwicklungen haben selbstbewusst unsere Tage erreicht. Lassen Sie uns also herausfinden, welche Methoden der Druckbeaufschlagung es gibt:
- Mechanisch - der "Vater" der Kompressoren, die fast unmittelbar nach dem Erscheinen der DVZ entstanden. Dieser Boost wird von der Motorkurbelwelle angetrieben.
- Electric - eine modernere Version der Turboaufladung, bei der der Überdruck in den Zylindern von einem elektrischen Kompressor erzeugt wird.
- Turboaufladung - Der Kompressor in einem solchen System wird vom Druck der Abgase und des Kompressors angetrieben.
- Die kombinierte Aufladung ist eine Kombination verschiedener Systeme, meist mechanisch und Turbo.
In der Regel werden solche Systeme nicht serienmäßig in Autos eingebaut, was den Autofahrern viele Möglichkeiten bietet, mit eigenen Händen zu tunen.
3 Mechanischer Turbolader - wir verbessern das Auto mit unseren eigenen Händen!
Der effektivste Turbomodus bei Benzinmotoren mit Einspritzung. Vergasermotoren können auch mit einem mechanischen Lader arbeiten, bedürfen jedoch einer gewissen Feinarbeit, insbesondere des Einbaus von Düsen mit vergrößertem Querschnitt und anderer Maßnahmen. Bei einem Einspritzmotor kommt es auf eine neue Firmware an.
Der von der Motorkurbelwelle angetriebene mechanische Lader hat einen unbestrittenen Vorteil - er arbeitet absolut synchron mit dem Aggregat und sorgt im Turbomodus für eine gleichmäßige Luftzufuhr entsprechend der Motordrehzahl. Ein solches Gerät entzieht dem Motor jedoch einen Teil der Motorleistung für seinen Betrieb.
Die gebräuchlichsten Optionen für den Bau mechanischer Gebläse, die Sie selbst installieren können, sind drei Arten:
- Zentrifugalapparat - sowohl unabhängig als Kompressor als auch in Kombination mit anderen Geräten verwendet. Das Funktionsprinzip ist recht einfach - die mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Klingen fangen Luft ein und werfen sie in den Körper, der eine schneckenähnliche Form hat. Am Austritt aus dem Gehäuse erhält der Luftstrom den für den Turbobetrieb erforderlichen Druck. Die geringen Kosten des Geräts und die Möglichkeit, es selbst zu machen, machten es am beliebtesten. Es gibt jedoch genug Schwierigkeiten bei seiner Arbeit, insbesondere bei der Wartung.
- Das ROOTS-Gebläse ist ein Rotorblatt, das in einem geschlossenen Gehäuse untergebracht ist. Luft wird am Einlass erfasst, aufgrund der hohen Rotationsgeschwindigkeit der Schaufeln erhält die Luft am Auslass einen höheren Druck. Der Hauptnachteil dieses Gerätetyps ist die Ungleichmäßigkeit des Luftstroms, die im Turbomodus zu Druckpulsationen führt. Relativ leiser Betrieb, Zuverlässigkeit und Kompaktheit lassen Autofahrer jedoch auch diesen Nachteil in Kauf nehmen. Mit bestimmten Fähigkeiten im Umgang mit Geräten wird es Ihnen nicht schwer fallen, einen solchen Boost mit eigenen Händen zu installieren.
- Das LYSHOLM-Gebläse ist ein Vertreter des Schneckengerätes. Das Funktionsprinzip ist dem vorherigen ähnlich - der Luftstrom wird durch Rotoren erzeugt, die sich mit hoher Geschwindigkeit drehen. Der Hauptunterschied zwischen diesem Gebläsetyp ist der kleine Spalt zwischen den Schrauben, der viele Schwierigkeiten bei der Konstruktion und Installation solcher Produkte verursacht. Sie sind nicht oft an Autos zu finden und nicht billig. Es wird nicht empfohlen, sie selbst zu installieren, wenden Sie sich besser an einen Turbolader-Spezialisten.
4 Turbolader - DIY universelle Aufladung
Ein Turbolader ist sowohl für Benzin- als auch für Dieselmotoren erhältlich. Dieses Gerät ist eine Kompressor- und Turbinenkombination, die den Abgasdruck zum Betrieb verwendet. Letzteres schafft eine Reihe von Problemen - die Turbine muss hohen Temperaturen und enormen Drehzahlen standhalten, was bedeutet, dass die Materialien für ihre Herstellung hochbelastbar sein müssen. Ein Teil der Turbine wird durch den Verdichter entlastet, wodurch der Komplex als Ganzes seine Aufgabe bewältigen kann. 
Der Nachteil des Gerätes liegt in einer gewissen Verzögerung im Turbomodus – es dauert eine Weile, bis die Turbine nach dem Treten des Pedals auf die erforderliche Drehzahl hochgedreht ist.
Moderne Aggregate lösen dieses Problem jedoch auch, hauptsächlich aufgrund des Vorhandenseins zusätzlicher Kompressoren. Im Gegensatz zu einem Turbolader spüren Sie bei einem elektrischen Kompressor nach dem Drücken des Pedals keine Verzögerung - das Gerät, das am häufigsten mit einer Kreiselturbine kombiniert wird, beginnt bei niedrigen und mittleren Drehzahlen zu arbeiten, und die Turbine wird bei hoher Drehzahl angeschlossen Geschwindigkeiten. Ein elektrisches Luftgebläse ist recht einfach zu implementieren - es sind keine komplexen Systeme und Geräte für die Installation erforderlich, sodass es durchaus möglich ist, ein Auto mit eigenen Händen zu verbessern.
Heute möchte ich ein interessantes Thema ansprechen, im Prinzip ist dies eine logische Fortsetzung des Artikels. Wenn wir dem Thema ein wenig vorausgehen, stellt sich heraus, dass mittlerweile alle aufgeladenen Motoren mechanische Luftkompressoren verwenden, dieser Ansatz hat viele Vorteile und viele Nachteile. Aber in letzter Zeit haben viele Unternehmen begonnen, über elektrische Turbinen nachzudenken, die nicht die Abgase eines Autos verwenden und auch keine mechanischen Verbindungen und Antriebe haben, und die Luft wird von einem Elektromotor gepumpt, der von "angetrieben" wird das Bordsystem ...
Keine schlechte Idee! Schließlich können Sie viele Nachteile mechanischer Systeme vermeiden, insbesondere von Turbinen, die mit Abgasen betrieben werden, wie zum Beispiel:
2) Turbinenkühlung
3) Schmierung mit Motoröl
4) Ölverbrauch
5) OU und natürlich die Ressource
Wenn Sie eine Linie ziehen, können Sie verstehen, dass mechanische Systeme alles andere als ideal sind. Natürlich sind sie zuverlässiger. Sie haben jedoch auch Nachteile, dies ist der gleiche Antrieb, der einen normalen Riemen zum Betrieb verwendet, der mit der Zeit verschleißt.
Generell dachten und erkannten die Entwickler, dass Mechanik durch Elektrik ersetzt werden kann! Oder nicht?
Das Prinzip der Struktur
Es ist zu beachten, dass einige deutsche Hersteller inzwischen solche Kompressoren in der Struktur ihrer Motoren haben. Und sie werden, wie Sie verstehen, im Lufteinlasssystem platziert. Die ersten, die solche Kompressoren einsetzten, waren Mercedes, BMW und AUDI.
Das Prinzip ist einfach - ein leistungsstarker "Lüfter" ist installiert, der einen Druck von ca. 0,5 Atmosphären (und möglicherweise mehr) erzeugt. Angetrieben durch das elektrische System des Autos pumpt es zusätzlichen Sauerstoff in den Motor, um die Leistung zu erhöhen. Mit den Einstellungen für die Kraftstoffzufuhr können Sie eine deutliche Steigerung erzielen - etwa 20 - 30 %.
Die Elektroturbine sollte auch auf bestimmte Drehzahlen abgestimmt sein, beispielsweise soll sie im Leerlauf langsamer und bei hohen Drehzahlen schneller arbeiten. Es stellt sich fast ein ideales System heraus! Aber was ist der Haken, wo sind die Nachteile? Und wissen Sie, sie sind es.
Nachteile der elektrischen Option
Viele meiner Leser denken, dass es sehr einfach ist, ein solches System zu bauen, man muss eine Art Kühler nehmen und in das Luftansaugrohr stecken und hier ist es glücklich! Solche "Wunderkühler" werden in der Regel in chinesischen Online-Shops verkauft, über diese Typen werden wir weiter unten sprechen.
Allerdings sind die Jungs hier nicht so einfach. Im Normalbetrieb (Leerlauf) verbraucht ein 1,6-Liter-Saugmotor ca. 300 - 400 Liter Luft pro Betriebsstunde. Und bei hohen Geschwindigkeiten, sagen wir 4000 - 5000, multiplizieren wir diese Zahl mit 4 - 5, dh 1200 - 1600 Liter. Stellen Sie sich dieses Volumen vor! Wenn wir den Minutenverbrauch berechnen 300/60 = 5 Liter pro Minute, oder 20 bei hoher Drehzahl.
Also - die elektrische Turbine sollte diesen Wert erhöhen und nicht verlangsamen! Wenn Sie einen schwachen Motor einbauen, baut dieser nicht den erforderlichen Druck auf, sondern erzeugt die Wirkung einer "Luftschleuse", dh er verlangsamt den Luftstrom in den Motor mit seinen Schaufeln und stört den normalen Durchgang .
Stellen Sie sich nun vor, was für eine elektrische Version des Motors benötigt wird, um ein solches Volumen zu pumpen! Ich wiederhole, um die Leistung zu steigern, braucht man mindestens 6 - 7 Liter Luft im Leerlauf und 25 im Hochlauf, und das ist für die 1,6-Liter-Version, für große Volumina braucht man mehr.
Ziehen wir eine Analogie zu deutschen Herstellern, dann kommt dort mindestens ein bürstenloser 0,5 kW-Elektromotor zum Einsatz, der mit rasender Geschwindigkeit dreht, bis zu 20.000 erreichen kann und seine Druckkapazität von 1 bis 5 Atmosphären beträgt.
Für stärkere Autos werden stärkere Motoren bis 0,7 kW verwendet.
Wie deutlich wird, kann ein normaler Generator einen solchen Stromverbrauch möglicherweise nicht ziehen, daher wird er durch einen leistungsstärkeren ersetzt oder ein zusätzlicher installiert.
Und wie Sie wissen, verlangsamt ein hoher Energieverbrauch einfach die Generatoren und erhöht daher die Motorbremsung, was sich auf die Leistung auswirkt und der Wirkungsgrad sinkt.
Die durchgeführten Experimente zeigten jedoch eine Produktivitätssteigerung von etwa 20 - 30%, dies ist signifikant. Aufgrund der Komplexität und der hohen Kosten der Geräte ist der Einsatz in Autos jedoch noch nicht in Serie gegangen.
Mechanische Kompressoren sind beispielsweise viel billiger und effizienter. Manchmal kann der Preisunterschied das 5- bis 7-fache betragen.
Ein paar Worte zu chinesischen Elektroturbinen
Buchstäblich vor 2 Jahren explodierte das "Auto Internet" gerade von elektrischen Turbinen aus China. Es wurde ein kleines "Gizmo" vorgeschlagen, das in den Bruch des Luftansaugschlauches eingebaut wurde, der angeblich Luft mit Druck in den Motor pumpte, die versprochene Leistungssteigerung um bis zu - 15%! Der Motor selbst war ein unverständlicher Kühler, weder Stromverbrauch noch Geschwindigkeit noch gepumpte Luft - es gab keine Indikatoren. Wenn Sie es sogar optisch zerlegen, wird klar - dass dies ein Kühler ist, der fortgeschrittenen Computern ähnelt, was kann er noch steigern? NICHTS! Also kaufen wir einfach nicht - es ist eine SCHEIDUNG.
Jetzt tauchen natürlich auch andere elektrische Turbinen an denselben chinesischen Standorten auf, viele sogar in Form einer Schnecke - ala ein mechanischer Kompressor. Aber auch hier gibt es keine Druckanzeigen, keinen Verbrauch, kein Luftpumpen. Denken Sie nach, bevor Sie kaufen. Wir schauen uns ein Lehrvideo an.
Ist es möglich, eine Elektrooption mit eigenen Händen zu machen?
Hypothetisch ist es möglich, und viele davon sind in ihrem Auto installiert. Persönlich dachte ich auch darüber nach, es an meinem Auto zu installieren, aber der Preis hat mich gestoppt.
Sie müssen Radpunkte lösen:
1) Auf jeden Fall die Installation eines leistungsstarken Generators, der für ein ausländisches Auto bereits teuer ist.
2) Ein leistungsstarker und kompakter Elektromotor, vorzugsweise ein bürstenloser, bietet hohe Geschwindigkeit bei optimalem Energieverbrauch. Ich persönlich habe so etwas bei Kompaktmodellen gesehen, aber mit einer Leistung von 0,5 kW oder mehr ist es auch nicht gerade günstig.
3) Laufrad und Gehäuse. Sie müssen es auch selbst tun oder es für eine maximale Lufteinspritzung kaufen. Auch keine leichte Aufgabe.
4) Und natürlich ein Stabilisator oder Wechselrichter, um den Elektromotor anzutreiben.
Die Aufgaben sind nicht einfach, einige ausländische Autos haben keine leistungsstarken Generatoren, daher ist es sehr schwierig!
Aber viele Handwerker installieren ihre Autos in einer Garage, eine Leistungssteigerung kann wirklich bis zu 20 - 30% erreicht werden.
Darüber hinaus setzen viele einen zusätzlichen Luftverbrauchssensor in die Düse vor der Turbine, er "sieht" das gepumpte Volumen und regelt automatisch die große Kraftstoffzufuhr (füttert die Werte an die ECU), um das Kraftstoffgemisch anzureichern. Daher wird die Firmware möglicherweise nicht benötigt.
Um das Beste aus dem Auto herauszuholen, greifen die Autohersteller auf die Turboaufladung des Motors zurück, aber eine neue Art von Turbolader ist auf dem Weg, die das Spiel verändern könnte.
Das Downsizing des Pkw-Motors ist eine der Schlüssellösungen der Automobilhersteller zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs (von Audi). Um die Leistung des Downsizing-Motors jedoch hoch zu halten, setzen Autohersteller tendenziell auf die Turboaufladung, die durch Abgase angetrieben wird (lesen Sie mehr über die Funktionsweise der Turboaufladung). Das klassische Aufladeschema hat ein akutes Problem, es führt zu einer Verzögerung der Ladedruckreaktion. Dieses Phänomen wird allgemein als Turbolag bezeichnet. Zur Verdeutlichung, lassen Sie es uns einfacher erklären, Sie folgen dem Überholen, drücken das Gaspedal bis zum Boden, die Turboaufladung schaltet sich ein, aber der Wagenruck tritt aufgrund des sogenannten Turbolochs erst nach wenigen Sekunden auf.
Diese langsame Reaktion plagt Autos mit Turbolader seit Jahren und ist eine häufige Beschwerde. Dinge wie Twin-Scroll-Turboaufladung oder kleine Turbos werden oft verwendet, um diese Verzögerung zu bekämpfen, aber sie sind auch nicht perfekt. Versuche, diesen Nachteil mit Hilfe der sogenannten einzudämmen, über die wir bereits geschrieben haben, führten leider auch zu nichts, da sie den Tests in der Praxis nicht standgehalten haben. Einfach ausgedrückt ist es sehr schwierig, einen Turbomotor mit sofortiger Reaktion zu bauen.
So funktioniert ein elektrischer Turbolader 
Alles bleibt an seinem Platz, bis wir mit dem Einsatz elektrischer Komponenten beginnen. Während die Autohersteller die Vor- und Nachteile vollelektrischer Antriebsstränge aus allen Blickwinkeln untersucht haben, sind sie zu dem Schluss gekommen, dass bei Elektromotoren die Reaktion sofort erfolgt. Nehmen Sie zum Beispiel den klassischen Toyota Prius, Sie werden in keinem Auto mit ähnlichen Parametern eine schnellere Reaktion auf die Beschleunigung finden. Natürlich sind Elektrofahrzeuge aufgrund der Größe ihrer Motoren und Batterien teuer und aufgrund ihres begrenzten Bewegungsumfangs nicht ganz praktikabel. Trotzdem können Autohersteller kleine Elektromotoren und Komponenten für ihre eigenen Zwecke nutzen. Ein solcher Fall ist der Antrieb des Turboladers, der den Motor des Autos beschleunigt, ohne auf Abgase angewiesen zu sein.
Der Elektromotor reagiert sofort, innerhalb von 250 Millisekunden. Mit einem solchen Mechanismus kann der Kraftstoffverbrauch um 10 Prozent gesenkt werden. Da diese Art von Turbolader keine Abgase verwendet, handelt es sich technisch nur um einen Kompressor. Damit Verbraucher das Konzept dieses Mechanismus verstehen, wird er oft als elektrische Turboaufladung bezeichnet.
Volkswagen und die dazugehörigen Automarken investieren aktiv in diese elektrische Turbotechnologie.
Audi zeigt E-Turbo
Mit dem Clubsport TT Turbo Concept hat Audi kürzlich seine neuesten Entwicklungen in der Elektro-Turbowelt vorgestellt, die dem Besitzer 600 PS und 479 Nm Drehmoment aus einem aufgeladenen 2,5-Liter-Fünfzylindermotor zur Verfügung stellt. Ein Turbo ist konventionell und wird von den Abgasen angetrieben, der andere wird von einem Elektroaggregat angetrieben.
Das Unternehmen hat ein Konzept entwickelt, um das Potenzial elektrischer Turbolader zu demonstrieren und sagt, dass die Technologie für den Einsatz in Serienfahrzeugen bereit ist. Das 48-Volt-Bordnetz, das den elektrischen Turbolader antreibt, befindet sich im Kofferraum des Autos und gibt dem Motor bei Bedarf Beschleunigung, ohne ihn wie bei herkömmlicher Turboaufladung warten zu lassen.
„Ein elektrisch angetriebener Turbolader bietet erhebliche Vorteile“, sagte ein Audi-Sprecher. "Es erhöht die Motordrehzahl schnell und gleichmäßig auf die maximale Drehzahl, ohne nennenswerte Verzögerung."
Durch dieses Funktionsprinzip kann die konventionelle Turboaufladung speziell für Hochleistungsmotoren ausgelegt werden – e-turbo sorgt für sofortiges Ansprechverhalten und kraftvollen Sprint bei niedrigen Drehzahlen.
Audi zeigt nicht zum ersten Mal Interesse an elektrischer Turboaufladung. Im vergangenen Jahr hat der deutsche Autohersteller seinen 3,0-Liter-Twin-Turbo-V-6-Dieselmotor mit elektrischer Turboaufladung ausgestattet und die gesamte Mischung in den RS5 geschoben. Das Ergebnis ist ein trotzig schnelles Coupé, das in nur 4 Sekunden von 0 auf 100 km/h rast. Damit ist er schneller als der normale RS5 und halbiert den Kraftstoffverbrauch.
Wann können wir mit elektrischen Turboladern in Serienfahrzeugen rechnen?
Bei all dem positiven Feedback, das die Technologie erhält, wird Audi wahrscheinlich zu den ersten Autoherstellern gehören, die elektrische Turboaufladung in Serienfahrzeugen einsetzen, aber das Unternehmen hat noch nicht bekannt gegeben, wann wir solche Fahrzeuge bei offiziellen Händlern sehen können.