題:
等效渦輪增壓的電動機
sergiol
2016-03-30 22:00:35 UTC
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在功能上是否等同於渦輪增壓器?

很明顯,我不是在要求廢氣再利用來吸入更多的空氣,因為沒有廢氣,也不需要空氣。

我要問的是,是否存在某些東西可以利用“浪費的能量”為電動機提供即時動力提升,內燃機的渦輪增壓器就是這樣做的。 ,就功能而言。

您是在談論純電動汽車嗎?
“將其重新用作輸入的輸出力”,好吧,渦輪使用了浪費的廢氣能量(這不是我們系統的輸出),因此對於電動汽車,我不知道模擬量會是多少。
這可能不是您所要的,但對您來說可能還是一個有趣的閱讀:[New F1 Hybrid Turbo Engine](http://jalopnik.com/how-formula-ones-amazing-new-hybrid -turbo-engine-works-1506450399)
我不確定您到底想問什麼。強制進氣通過允許更多的空氣和燃料在更高的壓力下反應而提高了發動機的效率和功率。與之相比,強制感應由排氣壓力驅動的事實相對較小-它只是使設備更簡單,更便宜。在電動機中,兩者都不是太多-驅動器的效率非常高(實際上是由經濟驅動),並且與內燃機相比,唯一的浪費是極少量的熱量。電池是另外一回事,:P
這將是一個設計非常糟糕的系統,但是...如果您的感應電動機還沒有電容器來提高功率因數,那麼在增加系統電容的過程中,能源效率會有所提高(儘管我懷疑這樣做會否對最大功率有影響)
@JPhi1618:是的。我認為這很清楚,因為我詢問的是電動機而不是電動汽車。
“即時功率提升”將比“渦輪增壓”更類似於加壓的含氮“噴射”。排氣驅動的進氣壓縮機遭受[渦輪遲滯](https://en.wikipedia.org/wiki/Turbocharger#Turbocharger_lag)。
六 答案:
Gabriel Diego
2016-03-31 01:25:07 UTC
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“將一些輸出力重新用作輸入”可以解釋為再生製動,但是最大的區別是:

  1. 再生製動從渦輪上回收動力,而渦輪增壓
  2. 渦輪增壓器的功率會增加發動機的正常功率,而再生製動的功率會存儲到發動機正常使用的動力中,而不會產生浪費。
  3. 任何性能的提高。
  4. ol>

    如果您將渦輪增壓器作為發動機最大功率輸出的補充功率,我會認為超級電容器也差不多。超級電容器可以向發動機提供高電流(因此具有高功率),而電池無法在短時間內提供高電流,從而使汽車在短時間內行駛得更快(更類似於一氧化二氮的注入),但代價是過熱,效率降低,否則會縮短電動引擎的使用壽命。

在(豐田式動力總成)混合動力車中,與僅使用內燃機本身相比,同時使用內燃機和電動機以獲得最大加速度可提高性能。除非是插電式混合動力車,否則所有電能都必須來自內燃機,因此,間接再生製動的確會至少在短期內提高性能。
“渦輪增壓器增加了發動機的正常功率” –這是不正確的。而是渦輪增壓器使發動機本身能夠提供更多動力。這樣做不會消耗任何燃料或其他資源,因此,這與超級電容器的功能不一樣(後者更像是噴氣發動機的加力燃燒室)。
@leftaroundabout這不是事實。與沒有渦輪增壓器的相同發動機和相同排量相比,渦輪增壓器提供的額外動力總是以一些額外的燃料消耗為代價。主要區別在於,在渦輪增壓發動機中,這種額外的動力通常比通過增加發動機的排量等效增加動力更有效。
@MontyHarder。最初的問題是關於全電動發動機的。在混合動力發動機中,我同意這是實際的效果。
@gabrieldiego:“額外的動力……是以增加一些燃油消耗為代價的”這是一種重言式。功率是指每單位時間翻譯的能量;在任何給定的效率下,增加功率確實會增加資源需求。就像您說的那樣,使用渦輪增壓增加發動機功率實際上可以提高效率,而不是通過增加排量來提高效率。
DucatiKiller
2016-03-30 22:22:06 UTC
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再生製動

關於主題的問答具有很好的信息,答案揭示了再生製動的數學悖論

此Q&A與您的話題無關,但是有關於重新捕獲的麵包屑一級方程式中通過渦輪增壓產生的能量來充糊糊並通過制動來恢復動能

我認為這是對這個問題的很好的解釋。電動機直接綁在車輪上,因此實際上沒有任何地方可以捕獲“廢物”。我認為,重新利用放入汽車中的電動機的動量與OP所能獲得的接近。
我認為這是對問題的“錯誤”解釋。我已經知道什麼是再生製動,而我對我的問題的意思是取一部分輸出並將其重新用作輸入以提供“立即提升動力”。實際上,這就是渦輪增壓器的作用。
投票比評論更好。愛你的激情。
@sergiol您更改了問題的解釋(已經讓位於許多解釋)。如果有人沒有按照您的意思理解它,則不必使用所有大寫字母和粗體文字指出,因為這看起來不禮貌和粗魯。
我要後悔加入這場大火。
都很好。這是他對真理的熱情。我明白。話雖這麼說,我們確實試圖與SO火焰大戰有所不同。 @sergiol我完全尊重您的觀點。沒有人回答您的問題是我的解釋。我認為,通過與您的問題保持一致的性能,Gabriel的答案肯定會更好。從收穫的角度來看,我認為我的回答從這個角度來看還可以。如果您以前沒有對您說過話,請為您加油,為激情加油,並歡迎訪問機械站點。
leftaroundabout
2016-03-31 03:31:34 UTC
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不,沒有任何等效項。之所以使用渦輪增壓器,是因為內燃機固有地效率低下:它們通過 heat 的尷尬繞行將化學能轉化為機械能。不幸的是,熱量幾乎是最糟糕的能量存儲方式:根據熱力學定律,如果您還增加了熵,則只能將其轉換為其他形式的能量。如果做物理學,您會發現最大效率是卡諾效率

η = 1- T C sub> sup> / T H sub> sub>

其中, T C sub>和 T H sub>是的溫度發動機循環的點,即周圍空氣與燃燒溫度的關係。請注意,隨著 T H sub>升高 * sup>,分數接近零,即,通過在高溫下燃燒可以使損失很小。但是您不能使溫度無限升高,因此不可避免地會損失一些能量。

您可以將渦輪視為回收一部分能量損失的裝置。 † sup>或者更確切地說,您可以將其視為增加操作壓力和溫度的一種方法,從而在某種程度上減少損耗。無論如何,渦輪增壓只是解決內燃機效率不高的問題的一種手段。 (在實踐中,您不會發現任何效率高於30%的發動機。)

對於電動機,無需這樣做-因為它們是高效的!它們通過磁場將電能轉換為機械能,並且對該過程的控制要好得多。您可以達到100%的效率,而無需達到任何溫度或無限接近。
當然,銅繞組的電阻率,渦流和軸承摩擦會產生一些小的損耗,但是可以通過以下方法使它們很小精確設計。

如果有的話,為電池 搜索渦輪模擬可能是有意義的,因為從效率角度來看,它們實際上是電動汽車的薄弱部分。也許應該對這些廢熱進行某種形式的回收。


* sup> 如果您指出如果 T C sub>變成:正確,但是關於 T C sub >。將空氣冷卻到環境溫度以下將需要一個巨大的冰箱,這當然會浪費更多的能量。 在增壓器後冷卻 確實有意義,因為此處的溫度已經高於環境溫度,即可以被動進行。 sub>

† sup> 最後,“回收浪費的能量”是沒有意義的:您始終可以將電動機和渦輪增壓器視為一台熱力發動機,其總效率不能比卡諾特高。 / sub>

好答案……+1
我必須讚揚您在答案中所做的技術描述方面的所有努力。問題比這要簡單得多,OP只是想知道實用的等效物,在踏板上(以及加氣/充電時)會感覺到這一點。
@gabrieldiego這個問題似乎不像您閱讀的方式那麼具體。答案為“否”是更好的答案。減速時,再生製動正在收集能量。當發動機驅動車輛時,渦輪增壓器正在消耗廢物能量。
我認為您可以加上一些近似數字:典型的燃氣發動機的效率為20%,典型的電動發動機的效率為90%。乍一看,這表明剩下的能量幾乎沒有再利用了。
渦輪增壓器是否實際上提高了發動機的效率,還是僅僅增加了其峰值功率(這反過來又可能允許使用更小的發動機,當提供較低的能量需求時,效率更高)?
-1
@leftaroundabout:不,不是。加力燃燒器增加了噴氣發動機的功率,但其燃油消耗的增加量大於功率增加的量。渦輪增壓器使發動機每轉吸入更多的燃料,但這並不意味著功率輸出的增加與增加的燃料攝入量成正比。我敢肯定,渦輪增壓器的效率不如加力燃燒器,但這並不意味著它們可以提高發動機效率。
@supercat:好的,很公平。但是加力燃燒器幾乎是一個單獨的附加引擎,它僅使用噴射流的壓縮廢氣流作為其氧氣供應。這種額外的發動機非常輕便,但功能強大且具有超音速流的魯棒性,但其效率甚至比浪費的渦輪噴氣發動機低得多。渦輪增壓器OTOH採用給定的發動機設計,並在給定的rpm下提高了吞吐量(增加功率)和壓縮比(提高效率)。當然,渦輪還會產生一些額外的摩擦損失,但這又是您可以通過精密設計將其最小化的東西。
@leftaroundabout:渦輪機會因摩擦和漏氣而不受渦輪機影響而損失。具有一定規模和成本預算的汽車設計師將需要在功率損耗和功率損耗之間取得平衡。滿足給定預算的最強大的設計不可能是最有效的。
Mobius
2016-03-31 01:10:56 UTC
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您可以捕獲來自電動機的熱量,然後使用熱電設備將其轉化為更多的能量。佛羅里達大學的研究

聽起來不錯。如果您可以添加論文的完整標題和引文,以防將來鏈接消失,那將是很棒的。
這確實非常有趣,但是顯然該項目應該從燃燒引擎中收集廢熱。電動機產生的廢熱要少得多,尤其是在低得多的溫度下,因此幾乎沒有任何能量可以在這裡捕獲。如果有的話,從_batteries_收集廢熱可能是有意義的。
Aaron Lavers
2016-03-31 10:23:19 UTC
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這裡已經有一些很好的答案,幾乎可以完全涵蓋該主題。然而沒有提到的一件事是KERS-動能回收系統。有效地,您有一個巨大的質量(飛輪),它會隨著車輛的行駛而旋轉。通常在製動器或真空(無節氣門)的情況下,傳動系統將能量饋入該飛輪。在需要時,飛輪隨後通過離合器接合,並將能量回饋至傳動系統。

雖然嚴格來說不是電動汽車技術(實際上,我不確定是否有任何 EV使用KERS),這是另一種可能的途徑。

杜卡迪奇勒(DucatiKiller)提到,KERS只是再生製動的一種特殊實現方式。由於電動機沒有“無油門”操作模式,因此您的答案中有一半甚至都不適用。
不,電動機沒有,但是控制器在大多數方面確實具有慣性停車狀態。
另外,這是電動汽車中KERS的應用程序。 http://www.hybridcars.com/kers-equipped-twizy-ev-concept/和一家出售組件的公司http://kerstech.com/以及Intech pdf,其中一部分討論了另一種實現。 http://cdn.intechopen.com/pdfs-wm/41416.pdf所以是的,這裡有些適用。為了使這些系統運行,它們從控制器獲取反饋。
@Aron Lavers Dude!問題是關於**電動機。混合動力車可以有常規的渦輪增壓器,因為它們有常規的“汽油”發動機。Twizzy中的“ kers”只是再生製動的另一種實現方式-正是DucatiKiller所說的比您更好。 ,而不是製造商廣告。
@Agent_L我覺得你在這裡推動禮節。杜卡迪殺手杜卡迪(DucatiKiller)鏈接了兩篇文章,但是在他的文章中對此幾乎沒有描述。我不認為我對動力學恢復系統的工作原理的誤解是不正確的。我已經給出了有關它在常規應用中(即在常規汽車中處於真空狀態下)如何工作以及如何“適應”這種情況的上下文。然後提供了一些實際的實現。告訴我我應該從哪裡學習概念,這超出了您的職位範圍,但是超出了此處所要考慮的範圍。
抱歉,如果我走得太遠。但是KERS只是廣泛概念的特定實現。您的答案以及您發布的鏈接僅是營銷材料。適當的術語“再生製動”是一個很好的起點,並且為了避免不必要地將一般概念縮小到特定的實現方式而添加了很少的內容。我提醒您,我的第一句話是中性的,是您一直堅持將其縮小為一個營銷名稱。
不要跳到你或任何亞倫身上,而要考慮到杜卡迪提供的兩個鏈接都在Mechanics.SE上,所以信息已經在這裡了……毫無意義地重新進行這樣的討論。當然,@Agent_L想要表達的總體思路是發布鏈接,但同時也讓我們對鏈接中的內容有所了解。這不像鏈接過時或發起者沒有刪除自己的內容那樣。我們只是希望這裡的事物永遠存在下去。感謝您在這裡。我期待著將來收到更多來自您的信息!
Autistic
2016-04-02 03:44:25 UTC
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大多數電動牽引系統降低從電池到電動機的電壓。例如,一個48V的電動推車電動機控制器將給電動機提供高達48V的電壓,但不再提供更多的電壓。電壓是速度,電流是轉矩。術語“ TURBO”是在控制器經過修改後有時用作電壓放大器,提供比電池更大的伏特。這提供了更大的速度,但轉矩卻不大。並使其保持更快的速度,同時保持相同的電動機和相同的電池組。您必須知道自己在做什麼,否則您將把電動機燒毀,就像在汽油發動機上增加渦輪增壓一樣。升壓程度就是電壓量控制器設置為.25%的放大倍數是一個合理的數字。



該問答將自動從英語翻譯而來。原始內容可在stackexchange上找到,我們感謝它分發的cc by-sa 3.0許可。
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