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Pourquoi pas de générateur à turbine à gaz d'échappement dans les véhicules hybrides ?
Question
J'ai trouvé quelque chose d'intéressant sur Wikipédia aujourd'hui : un turbocompresseur hybride. Il s'agit d'un appareil qui charge une batterie avec une turbine à gaz d'échappement et fait fonctionner en même temps un compresseur d'air utilisant la batterie pour emballer plus d'air dans le moteur. Comme avantage, le turbo lag est supprimé car le lien direct entre la turbine et le compresseur est supprimé.
Il me semble que ce dispositif comporte deux parties indépendantes qui peuvent être utilisées l'une sans l'autre : l'échappement générateur à turbine à gaz et le compresseur. Vous avez probablement aussi besoin d'une batterie plus lourde que celle utilisée dans les véhicules conventionnels. Ainsi, à mon avis, cet appareil est le plus adapté aux véhicules hybrides.
Cependant, les véhicules hybrides ont déjà un boost électrique direct, donc je ne suis pas certain qu'un compresseur puisse être très bénéfique. La partie turbine-alternateur semble cependant utile. Il y a beaucoup d'énergie dans les gaz d'échappement et un turbogénérateur pourrait en récupérer une partie. Dans un véhicule hybride, il y a une bonne utilisation de l'électricité récupérée.
Alors, pourquoi aucun véhicule hybride de production n'utilise un générateur à turbine à gaz d'échappement ? La technologie est-elle trop immature ? Trop peu fiable pour l'objectif que les véhicules hybrides devraient avoir une plus grande fiabilité que les véhicules conventionnels ? Ou les gains potentiels d'une telle récupération d'énergie d'échappement sont-ils si mineurs que la solution ne serait pas rentable ? Ou le cycle Atkinson utilisé dans les moteurs hybrides signifie-t-il que les gaz d'échappement n'ont pas autant d'excès d'énergie que dans le cas du cycle Otto ?
Réponse populaire
Ils existent
Je n'ai pas pu trouver de constructeurs ayant déployé cette technologie dans des véhicules de production, mais plusieurs constructeurs ont la technologie de base en R&D< /p>
Formule 1
La Formule 1 a toujours été un terrain de jeu pour les ingénieurs et avec les nouvelles règles mises en place en 2012, les plateformes actuelles utilisent cette technologie et récupèrent l'énergie de le turbocompresseur et le stocker chimiquement dans des batteries. Les constructeurs qui font cela incluent :
Renault/Nissan - Nissan appartient à Renault et ils utilisent un ERS (système de récupération d'énergie) sur le RB11.
Mercedes - La PU106A utilise également actuellement la technologie.
De plus, il existe d'autres fabricants qui le font.
< strong>Comment ça marche
Il existe deux systèmes de récupération d'énergie. Un système cinétique appelé le MGU-K qui est entraîné par le vilebrequin et un système de récupération de chaleur via le turbocompresseur appelé MGU-H.
Moteur hybride FI
MGU-K (Motor Generating Unit Kinetic)
Récolte l'électricité via un générateur sur le vilebrequin.
< h1>Ce qui vous intéresseC'est le composant qui récupère l'énergie du turbocompresseur.
MGU-H (Motor Generating Unit Heat)
Récolte l'énergie de l'arbre du turbocompresseur à la décélération et la stocke dans la batterie. Pendant que la turbine tourne, après avoir été préfilée pour agir comme un système ALS (Anti-Lag System), elle récupère l'énergie de l'échappement. Lors de la décélération, il continue à agir de cette manière, récupérant de l'énergie en tant qu'alternateur.
Lors de l'application de l'accélérateur, la polarité de l'alternateur peut être inversée en le transformant en moteur électrique. Lorsque le MGU-H est dans ce mode de fonctionnement, il peut pré-faire tourner le turbocompresseur jusqu'à 120 000 tr/min pour l'utiliser comme ARS pour faire tourner le turbo avant que le conducteur du véhicule n'applique l'accélérateur. Cette pré-rotation du turbo empêche le turbo lag et charge le conduit d'admission d'air/carburant comprimé pour fournir une puissance immédiate une fois que l'accélérateur est appliqué.
La Formule 1 est bien connue pour être un terrain d'essai pour la technologie. Les appareils développés en Formule 1 ont été portés sur des véhicules de production pendant des années. Suspension active, calage variable des soupapes, technologie aérodynamique, technologie hybride, vous l'appelez, il a de bonnes chances d'être amélioré dans le monde darwinien de la F1.
Les fabricants impliqués adoptent cette technologie maintenant et elle commencera bientôt à apparaître dans les 4 cylindres hybrides-turbo dans un premier temps.