Motor con "turbo híbrido"
ForoCoches: Miembro
18-nov-2005 13:41
#1
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Para los que se escandalizaban de un compresor eléctrico en el otro hilo... otra vuelta de tuerca más. Pensando en las posibilidades de regulación de un compresor eléctrico como fantasía futurible y buscando un poco me encuentro con la repanocha, el e-Turbo de Honeywell. En este caso lo que es híbrido no es el motor.... es el turbocompresor. En paralelo a las turbinas de un turbo de geometría fija lleva un motor/generador, que genera electricidad cuando a las turbinas "les sobra potencia" y la aporta cuando la presión de gases no aporta la energía suficiente para que el turbo convencional genere la sobrepresión deseada. Es decir, se va recargando de medio régimen para arriba, restando de paso presión de soplado al turbo (posiblemente no se necesitase ni wastegate), y es capaz de hacer que un turbo de geometría fija sople con mucha fuerza desde pocas revoluciones, mucho mejor de como podría hacerlo un turbo de geometría variable. Brillante. Un saludo. |
Editado: 18-nov-2005 13:44 -
ForoCoches: Aprendiz
18-nov-2005 13:55
#2
| Mucho mejor que un TGV... ummmm... menos complicaciones, más eficiencia, más eficacia... ¿aguantará el motor-generador las condiciones de trabajo? |
ForoCoches: Miembro
18-nov-2005 14:15
#3
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Brillantisima idea, pero .... me surgen unas dudillas: según entiendo, la energía sobrante se almacena, para cuando no haya presión de los gases de escape suficiente como para comprimir los de admisión. Supongo, que la waste será suprimira ó se cambiara por un "interruptor" que embrague el generedor (ó compresor de aire conectado a un calderín para usarlo en la admisión a cuando disminuya la carga). Entonces .. nada más arrancar el coche ¿tendremos disponible a pocas revoluciones está sobrealimentación? De no ser así, ¿no sería un un motor un poco "raro" que por ej, unas veces a 1300rpm da 20Nm y otras veces 100Nm? Esperamos más detalles del "invento". Saludos y gracias por tu aportación. |
ForoCoches: Aprendiz
18-nov-2005 14:35
#5
El bicho: El caso es que empiezas a buscar y te encuentras rumores de que Saab está trabajando en lo mismo... y esos también entienden un rato de turbos... (Edito) También se hablaba de un Mazda RX-8 con turbo híbrido que debería haberse presentado en el salón de Tokyo... pero no... 
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Editado: 18-nov-2005 15:43 -
ForoCoches: Usuario
18-nov-2005 14:36
#6
| No se no se, habría que hacer un motor electrico que trabajase a unas velocidades de infarto, además a temperaturas poco saludables. No lo veo muy factible. Ya me dirás tu de que hay que hacer el motor-generador. |
ForoCoches: Aprendiz
18-nov-2005 14:41
#7
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Cita de pantaleon
Brillantisima idea, pero .... me surgen unas dudillas: según entiendo, la energía sobrante se almacena, para cuando no haya presión de los gases de escape suficiente como para comprimir los de admisión. Supongo, que la waste será suprimira ó se cambiara por un "interruptor" que embrague el generedor (ó compresor de aire conectado a un calderín para usarlo en la admisión a cuando disminuya la carga).
Entonces .. nada más arrancar el coche ¿tendremos disponible a pocas revoluciones está sobrealimentación? De no ser así, ¿no sería un un motor un poco "raro" que por ej, unas veces a 1300rpm da 20Nm y otras veces 100Nm? Y con esa energía eléctrica podríamos "soplar" desde el mismísimo ralentí... |
ForoCoches: Miembro
18-nov-2005 14:51
#9
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Cita de dr_psy
No se no se, habría que hacer un motor electrico que trabajase a unas velocidades de infarto, además a temperaturas poco saludables. No lo veo muy factible. Ya me dirás tu de que hay que hacer el motor-generador.
Interesante invento 
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Non Vi, Sed Arte
18-nov-2005 16:11
#10
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¿Cómo funciona? imagino que lleva un generador embragable al turbo a partir de cierta presión, pero ¿también hace de motor, algo así como en los Prius? Es un invento ingenioso, el eléctrico soplaría a pocas vueltas y conforme suben las rpm es un turbo "de verdad" |
ForoCoches: Aprendiz
18-nov-2005 17:31
#11
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Exacto, como en los Prius. Sobre el mismo eje tenemos la turbina, el motor/alternador y el compresor. Cuando la presión de soplado sería baja, es el motor eléctrico quien aporta más par al eje para mover el compresor. Cuando empieza a soplar el turbo, el motor se "agacha", se pone "en bandera" y deja que sea la turbina quien haga el trabajo. Cuando hay cantidad de gases de escape, y sobra para mover la turbina, el generador empieza a recoger el exceso de energía en forma de voltios y amperios. La idea es bonita, muy bonita... pero los gases de escape rondan los mil grados centígrados, y tanto calor no puede sentar bien en bobinados y electrónica (bueno, ésta la pondrán fuera) El otro día hablábamos de los problemas en hacer un compresor eléctrico. Dimensionarlo para alimentar al motor a plena potencia y a tope de régimen es una cosa, pero en éste caso sólo debería de soplar a bajas vueltas (donde las necesidades de caudal son mucho menores) y siempre apoyado (o apoyando) por el compresor mecánico. Ya digo... la idea ronda también las mesas de trabajo de Saab y Mazda... |
Invitado
18-nov-2005 21:11
#12
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Como siempre la idea es coxonuda, aprovechar la energia de los gases de escape para recargar unas baterias o que las baterias muevan el turbo cuando sea necesario. Pero volvemos a lo de siempre, transformar energia mecanica en electrica para luego volver a trasformarla en mecanica implica muchas perdidas por rendimiento. Si a eso le sumas el peso de las baterias, el coste de implementar el sistema a un coche y el beneficio que le vas a sacar deja de ser tan interesante. En un turbocompresor la trasnformacion es directa; fuerza de gases de escape se aplica sobre los gases de admision sin apenas perdidas. |
Aguililla
18-nov-2005 21:51
#13
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buenas. no se si el balance energético será positivo o no, ya que hacer pasar siempre gas por la turbina empeora el rendimiento del motor.... pero bueno. Es un buen intento. hablando de todo un poco.... ¿se ha hablado ya del 1.4 TSi de VAG? (ando un poco desconectado últimamente...). Dicen en Autopista que gira a 7500 rpm... saludos. |
O__o o__O
18-nov-2005 22:17
#14
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Y si hiciesemos esto mismo, pero sin tener unidos la turbina y el compresor? Me explico. Los gases de escape moverian una turbina que generaria electricidad conectada a un generador, generador el cual, estaria conectado a un sistema electronico y baterias, a traves del cual se alimentaria a el motor del compresor, situado este en el colector de admision, pero todo ello como dos piezas distintas, turbina y generador en los colectores de escape, y motor/compresor en el colector de admision, mas baterias y sistema electronico... Me se entiende? 
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d[º_º]b
18-nov-2005 23:30
#15
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yo creia que os referiais a un turbo con caracola de admision de uno especifico con caracola de escape de otro especifico,a eso realmente se llama un turbocharger Hibrido Eso es un electrico que suena interesante para el futuro en el automovil. |
ForoCoches: Aprendiz
18-nov-2005 23:58
#16
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Cita de Chus
...hablando de todo un poco.... ¿se ha hablado ya del 1.4 TSi de VAG? (ando un poco desconectado últimamente...). Dicen en Autopista que gira a 7500 rpm...
http://www.forocoches.com/foro/showthread.php?t=278148 http://www.forocoches.com/foro/showthread.php?t=277893 http://www.forocoches.com/foro/showthread.php?t=268773 La verdad, ni siquiera he entrado en los temas... estoy demasiado desconectado... |
ForoCoches: Aprendiz
19-nov-2005 00:04
#17
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Cita de coilbox
Como siempre la idea es coxonuda, aprovechar la energia de los gases de escape para recargar unas baterias o que las baterias muevan el turbo cuando sea necesario.
Pero volvemos a lo de siempre, transformar energia mecanica en electrica para luego volver a trasformarla en mecanica implica muchas perdidas por rendimiento. Si a eso le sumas el peso de las baterias, el coste de implementar el sistema a un coche y el beneficio que le vas a sacar deja de ser tan interesante. En un turbocompresor la trasnformacion es directa; fuerza de gases de escape se aplica sobre los gases de admision sin apenas perdidas. Y no, no necesita nuevas baterías; son las mismas, a 12 voltios (creo) |
wwwwooooooooossssshhhhh
19-nov-2005 00:13
#18
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este es un proyecto que ya se lleva desarrollando entre Garrett(Honeywell) y Saab desde hace unos cuantos años. Ya veremos si ve la luz o con que tecnologia se acaba. Device cuts lag time for turbos Saab considers motor, but others are skeptical By Richard Truett Automotive News / February 19, 2001  CHICAGO - Using a small high-revving electric motor, Garrett Energy Boosting Systems is looking to put a new - and faster - spin on the old-fashioned turbocharger. By adding a small electric motor to the turbocharger, Garrett seeks to overcome turbo lag, the time delay until a turbocharger becomes effective caused by waiting for the engine's exhaust stream to speed up the device's turbine. Garrett's electrically assisted turbocharger will increase fuel economy and performance, Rob Gillette, president of the Torrance, Calif., company said at a press event during the Chicago Auto Show. Gillette said the electronically assisted turbocharger will be used in a 2003-model car but would not name the automaker. Jury's still out Opinions differ on whether such a device is needed. Saab, which allowed Garrett to use its display area at the Chicago show for a press conference, is evaluating the technology for its next generation of engines, spokesman Kevin Smith said. Garrett says the electric-assisted turbo is best suited for 1.8- to 3.0-liter gasoline and diesel engines. But Fritz Indra, executive director of advanced engineering for Saab's corporate parent, General Motors, is not convinced adding electric power to a turbocharger is a good idea. "With a very good modern turbocharged engine, you don't have lag anymore," Indra said. "An engineer's task is to avoid complexity and go simple and safe." Indra says the electrically assisted turbocharger would use a lot of power, and he sees potential trouble connecting electrical cables to a part of the engine that gets so hot. He says Opel's new turbocharger, which is built into the exhaust manifold, is a good example of improving the turbocharger without making it more complex. Cost could also be an issue. Garrett's electric turbocharger will add $100 to $200 to the cost of a car, Gillette said. A turbocharger is a pump mounted in the exhaust system, usually just below the manifold. Exhaust gases spin a fan-shaped wheel, which spins another fan-shaped wheel in the intake system to blast a denser mixture of fuel and air into the engine to increase performance. Turbochargers were used widely in the late 1970s and early 1980s as automakers tried to balance consumer demands for more power with the need to use smaller engines to meet fuel economy mandates. But some units were prone to early failure because of the heat generated by the exhaust gases and the turbo unit. Today turbochargers are used in Saab, Volvo, Volkswagen and a few other import vehicles in the United States. Ford Motor Co. and GM use turbos on their diesel V-8 truck engines. How it works Here's how the electric turbocharger works: An electric motor mounted on the shaft between the compressor and turbine wheels quickly brings the turbocharger up to speed. The motor eliminates turbo lag, so there's an instant blast of power at low engine speed. The car's electronic control unit controls the turbocharger. The control unit also governs the boost pressure - the amount of fuel and air mixture the turbocharger pumps into the engine. The electric motor also doubles as a generator, producing electricity from the spinning turbo at cruising speeds. It can supply up to 1.3 kilowatts at 13.5 volts, according to Garrett. Gillette said it will take the electric turbocharger less than a second to get up to full speed, down from about 3.5 seconds of a regular turbocharger. That will enable the engine to develop more torque at lower speeds and improve fuel economy, Gillette said. Gillette said the same technology also will be used on superchargers, which are mechanically driven pumps. Gillette said Garrett plans to have an electrically driven supercharger ready by late 2004 |
Strangelove
19-nov-2005 00:49
#19
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Por la foto que has puesto grey, parece que si que tiene waste, pero no se como la utilizaran, se le ve bastante compacto. El tema de la temperatura me intriga, tambien parece en la foto que han separad un poco mas la turbina del compresor (o es un efecto optico). El motor electrico podra girar tan rapido para proporcionar la presion requerida? (a bajas vueltas no es neceasria tanta presion como deciis, por lo que no es importante). Le veo otra utilidad, con este invento se podria intetar de dismunuir el turbo-lag, uno de los pocos inconvenientes de los turbos, haria falta ver si el motor puede dar "un empujoncito" al compresor en un momento de acelereacion subita. Saludos |
ForoCoches: Miembro
19-nov-2005 08:44
#20
Chus, dichosos los ojosDel 1.4 TSI hemos hablado poco, yo solo esto; que se vayan los foreros interesantes masivamente es lo que tiene.  Los que comentáis una excesiva complejidad del e-Turbo no sé qué opináis sobre el 1.4 TSI... yo desde luego veo más sencillo el e-Turbo que el 1.4 TSI y les auguro resultados prácticos similares. Comentar sobre lo que habéis dicho que un motor/generador no precisa de un embrague para conectarse/desconectarse ya que es un circuito electrónico el que controla la resistencia con que se opone al giro: casi nula cuando no sea necesaria, poca o mucha resistencia para generar poca o mucha electricidad y "resistencia negativa" (vamos, que empuja) cuando se le aporta electricidad. Otro elemento menos en comparación con el TSI. Respecto al paso permanente de los gases por la caracola, es siempre así en un turbo así que no creo que haya que temerle. La temeperatura será un problema de diseño, pero no tan grande como creo que pensáis... evidentemente el motor/generador está totalmente aislado de los gases de escape, como también lo está el lado de admisión del turbo... recibirá calor por transferencia desde la carcasa y el eje, que no es poco, pero no estará a 1000ºC evidentemente. La velocidad del motor eléctrico tampoco es problema porque evidentemente lleva un pequeño engranaje... es como plantearse que un motor eléctrico no sirve para mover el limpia parabrisas porque no gira suficientemente despacio... Y en cuanto al lag, efectivamente lo puede reducir mucho. No me refiero a la respuesta del turbo en bajas, me refiero al tiempo que tarda en soplar con la presión necesaria ante un cambio de carga cuando ya está en "régimen turbo". Pero volvemos a lo de siempre, transformar energia mecanica en electrica para luego volver a trasformarla en mecanica implica muchas perdidas por rendimiento.
Yo desde luego lo veo interesantísimo. La idea de M3NS0 también la veo interesante, pero lo que pueda ganarse en sencillez de adaptación al vano motor y reducción de "fontanería" se pierde al tener que contar con un generador y un motor en lugar de un elemento común, y el tener que pasar siempre toda la energía de un sistema a otro, incurriendo siempre en pérdidas, mientras que con el e-Turbo solo añadimos pérdidas a la energía sobrante. Un saludo |
ForoCoches: Miembro
04-ene-2007 18:38
#22
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Bien ! Ya era hora de que alguien le plantase cara al sistema TSI de Volkswagen....a ver, los que critican el sistema, acaso el Tsi les parece sencillo? Es probable que el turbo "hibrido" salga a la luz, sobre todo porque entre las fabricas de coches hay COMPETENCIA...y ya VW les ha mojado la oreja a todos con el sistema TSI de compresor volumetrico + Turbo....se espera una interesante competencia tecnica...y eso me encanta!! |
Miembro Forocochil
04-ene-2007 19:19
#23
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Interesante...muy interesante. La duda es, dara mas rendimiento pasar energia mecanica a electrica y luego a mecanica, o mover los alabes para empujar el turbo dsd bajas rpm sin tener q hacer ningun cambio d energia? A todas estas, supongamos q el turbo esta girando al limite y soltamos el acelerador, teoricamente se acopla el generador para chupar la energia cinetica de la turbina no? entonces lo q estamos haciendo es frenar la turbina no...? eso no acenturia bastante el turbo-lag? vale q lo q hayas chupado d la turbina lo utilices para darselo otra vez y asi anular en la medida q puedas el turbo-lag, pero eso no seria dar muchas vueltas? No se...igual no lo he entendido dl todo!! |
ForoCoches: Miembro
04-ene-2007 19:55
#24
| Jeje, tal vez esas dudas tendrian logica en lo 90, pero como ahora todo se controla con sistemas electronicos...supongo que sera un sistema electronico el que "decidira" que es mejor hacer en cada momento, no? |
ForoCoches: Miembro
05-ene-2007 10:33
#26
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De momento todos los sistemas que se estan diseñando para mejorar el rendimiento de un motor se basan en utilizar la energia que se desaprovecha cuando el motor retiene, en este caso es algo parecido solo que aplicado al turbo. Aunque no he leido el texto "britanico" de ahi arriba, me imagino que el motor electrico se conectara/desconectara como hacen los compresores modernos, una idea brillante para reducir el turbo lag. A medio plazo pienso que este tipo de ideas sustituiran a los turbos en cascada y al compresor/turbo de vw Un saludo |
ForoCoches: Miembro
02-feb-2007 14:19
#27
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y como frena el turbo el motor/generador electrico? Usa un "freno regenerativo"? |
ForoCoches: Miembro
03-feb-2007 21:54
#28
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Es muy interesante. Yo creo que lo realmente interesante es montar el "motor" electrico directamente en el eje, directo, ni engranajes, ni embragues raros. Quizas lo mejor seria un motor de corriente alterna y controlarlo por variacion de frecuencia. Creo que un colector y escobillas sumado a altas temperaturas y velocidades extremas no darian buen resultado. |
9
03-feb-2007 23:46
#29
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Sí, pero a diferencia del turbocompresor, podemos soplar cuando el turbo no sopla (desde el ralentí), y podemos recuperar energía cuando el turbo sopla en exceso. En el resto de ocasiones (a medios regímenes) el turbo puede seguir funcionando "como siempre" (con un poco más de inercia, si quieres, pero el lag se puede reducir con el empuje eléctrico)
Y no, no necesita nuevas baterías; son las mismas, a 12 voltios (creo) Qué guapoooo...¡¡¡ De puro simple parecería mentira.  Un grupo turbocompresor, ayudado por un motor eléctrico reversible. El grupo turbocompresor como hasta ahora. Y el motor eléctrico desde ralentí y hasta que el grupo sople como se merece ese motor. Genial. Pero... eso es una novedad? Coño, no me puedo creer que algo así no esté ya trabajando por ahí...  La única ventaja que veo, lo novedoso, es la compacidad del invento. Que también tendrá sus desventajas, como bien indican más arriba: gestión de los álabes del compresor eléctrico (supongo que llevará un compresor independiente del estandar... o no? Algo leí de que se ponen en bandera cuando no hay que interferir en el flujo del compresor mecánico... y que este lleva los álabes fijos...), interferencias de flujo ahí, inercias térmicas pequeñas... que afectan al motor/generador y a su compresor.... Todo esto respecto de un sistema digamos más normalito... lo que supongo que ya debería de estar furrulando: Un grupo turbocompresor estandar y un motor moviendo un compresor a bajas rpm del motor del coche, pero montados independientes uno del otro. Aquí hay algo más. Ese motor oficia llegado el caso de generador eléctrico. Si no entiendo muy mal, a altas rpm o a alta carga, el compresor eléctrico deja de funcionar como tal... y aprovecha los gases sobrantes del turbocompresor estandar para generar energía eléctrica... y así, de alguna manera ser autosuficiente la próxima vez que tenga que soplar hacia el motor del coche. Con la misma batería que la estandar ¡¡¡ Columpiándose, que no es gerundio... Tre-mendo. Pero hay algo que no entiendo... "Gases sobrantes? Válvula waste-gate? Cómo dice usted?" " Me quiere usted insinuar... señor ingeniero... que existe en mi motor una válvula que cuando la presión del grupo turbocompresor es más alta que lo deseable para las condiciones que sean, abre y descarga a no se donde ese aire que tanto dinero y energía del combustible nos costó comprimir?" " Y que ahora, aprovechando que el río Sil pasa por la isla de Ibiza, usted me quiere empitonar (el presupuesto, por supuesto) con ese invento que aprovecha ese aire para mover el generador eléctrico ese que pretende?" " Pero vamos a ver, hombre de Dios, usted se cree que me chupo el dígito?" " Me voy a cargar de una patada en la entrepierna a todo el equipo de desarrollo ingenieril, y voy a poner ahí a la señora de la limpieza con su mocha y todo..." (Ahora se revuelve el gerente ese. Ya dijo lo de la señora de la limpieza, que sabe que eso hace pupita de la buena... Saca un veguero del portavegueros humectador-a-veces... y prosigue ya un poco más clamado. El ingeniero sufre en silencio, maldita profesión esta, piensa para sí, mejor me dedicaba al buzoneo de publicidad de striptises...) " Si ahora podemos aprovechar ese aire, es que hasta ahora no lo aprovechamos... y usted me la quiere meter doblada de nuevo. No sería mejor (en plan paternalista total, hasta le pasa un brazo por el hombro... y lo atufa con el humo del habano) intentar aumentar el rendimiento de nuestro motor, sin tener que aprovechar el aire que comprimimos sin necesidad? No sería mejor pillar del escape la cantidad exacta de gases que necesitamos para comprimir el aire necesario en cada momento? "Y no me venga usted con rollos tipo tiempo de respuesta, gestión hidráulica, gestión de álabes... que lo conozco, Raúl, que usted es muy capaz. No me haga sentirme mal, que lo promocioné a director del departamento de ingeniería de motores jugándome el cocido, que usted lo sabe bien... Y me jode tener que sacar este tema... que no es agradable ni para usted ni para mí... (será hijoputa... ¡¡¡). Cuando me presente usted un motor que no desperdicie esa energía, destrozando el flujo en el escape solamente lo suficiente para comprimir el aire necesario para la combustión, hablamos de su invento." Yo no sé que pensar... Julius Henry (Groucho, para los amigos del club de regatas...) estuvo un poco soberbio, la verdad. Avasallando a Raúl, sin dejarle dar explicaciones... Me sentí incómodo. Casi hasta me dió un poco de verguenza ajena. Y eso es lo peor de lo peor. Menos mal que tengo la rara habilidad de convertirme en un objeto inanimado en estos casos... Ustedes qué piensan? Raúl tiene alguna posibilidad, viendo el panorama? Julius Henry tendrá que bajarse los pantalones? Un saludo. |
Eterno Aprendiz
04-feb-2007 15:05
#30
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No me podia creer un tema tan interesante escrito por foreros "pata negra", hasta que me he dado cuenta de la fecha Como lo echo de menos
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