Mercedesy-AMG z elektryczną turbosprężarką
Koncern Daimler stawia z jednej strony na elektryfikację napędów, z drugiej jednak chce nadal zapewniać swoim klientom wysoką efektywność z jeszcze wyższą dynamiką jazdy. Realizacja tych celów wymaga innowacyjnych rozwiązań, takich jak elektryczna turbosprężarka, która na początku zadebiutuje w kolejnej generacji modeli z Affalterbach.
Mercedes-AMG systematycznie wdraża elektryfikację, korzystając z rozwiązań bazujących między innymi na doświadczeniach zgromadzonych w sporcie motorowym. Najnowszym osiągnięciem, które jest już w końcowej fazie rozwoju, jest elektryczna turbosprężarka. W przyszłości po raz pierwszy znajdzie ona zastosowanie w seryjnym modelu z Affalterbach. Technika ta, opracowana we współpracy z Garrett Motion, pochodzi wprost ze świata Formuły 1 i godzi zalety małej, szybko reagującej turbosprężarki o stosunkowo niskiej wydajności szczytowej z walorami dużej turbosprężarki o wysokiej wydajności szczytowej, która może jednak borykać się ze zjawiskiem tzw. turbodziury.
Turbosprężarka ze zintegrowanym silnikiem elektrycznym
Najważniejszym elementem nowego, innowacyjnego układu doładowania jest smukły, elektronicznie sterowany silnik elektryczny, mierzący ok. 4 cm, zamocowany bezpośrednio na wale turbosprężarki, pomiędzy kołem turbiny po stronie wydechowej a kołem sprężarki po stronie świeżego powietrza. Motor elektryczny napędza koło sprężarki wcześniej, niż nastąpi to z uwagi na przepływ spalin. Elektryfikacja turbosprężarki zapewnia więc natychmiastową reakcję – już od wolnych obrotów i w całym zakresie prędkości obrotowych silnika. Turbodziura, czyli opóźniona reakcja konwencjonalnej turbosprężarki, zostaje tu wyeliminowana, właśnie dzięki zastosowaniu silnika elektrycznego. W rezultacie jednostka spalinowa jeszcze spontaniczniej reaguje na wciśnięcie pedału gazu.
Ponadto elektryfikacja turbosprężarki pozwala na uzyskanie wyższego momentu obrotowego przy niskich prędkościach obrotowych silnika, a to optymalizuje przyspieszenie ze startu zatrzymanego. Nawet wtedy, gdy kierowca zdejmie nogę z pedału gazu lub wciśnie hamulec, elektryczna turbosprężarka jest w stanie przez cały czas utrzymać ciśnienie doładowania, gwarantując stałą, bezpośrednią reakcję.
Turbosprężarka osiąga prędkości do 170 000 obr./min – co przekłada się na bardzo duży przepływ powietrza. Można ją zasilać za pomocą 48-woltowej instalacji elektrycznej. Turbosprężarka, silnik elektryczny i energoelektronika są podłączone do układu chłodzenia silnika spalinowego, tak aby przez cały czas zapewniać optymalne warunki temperaturowe.
– Nasze cele na przyszłość, jeśli chodzi elektryfikację, zostały wyraźnie nakreślony. Aby je osiągnąć, polegamy na osobnych, innowacyjnych komponentach i układach. Dzięki temu w strategiczny sposób uzupełniamy naszą modułową technikę i dostosowujemy ją do naszych wymagań w zakresie osiągów. W pierwszym etapie obejmuje to zelektryfikowaną turbosprężarkę – przykład transferu techniki z Formuły 1 na otwarte drogi. I coś, dzięki czemu silniki spalinowe z turbodoładowaniem awansują na nieznany dotąd poziom responsywności – skomentował Tobias Moers, prezes zarządu Mercedes-AMG.
Źródło: Daimler
