Вопрос

Электрический турбонаддув на мотоцикле

Что можно улучшить в мотоциклетном двигателе, если использовать электрический турбонаддув, подобный тому, что изображён ниже?



электрическая турбина



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/48652/electric-turbo-on-motorcycle

0 Комментариев

  1. Если говорить о том, что мы уже рассматривали в прошлом, то проблема с электрическими нагнетателями и причина, по которой они не получили широкого распространения, отчасти заключаются в том, что для выполнения работы турбонагнетателя/нагнетателя (быстрого перемещения и сжатия большого количества воздуха) требуется как относительно высокий крутящий момент, так и относительно высокая скорость, при этом он не должен занимать много места (это важно для мотоциклов, но не так критично для автомобилей). К сожалению, в случае с электродвигателями приходится выбирать что-то одно, если только вы не готовы потратить много денег.



    Другой момент, который следует учитывать, заключается в том, что вы не можете получить что-то бесплатно. Если у вас нагнетатель с электрическим приводом, то несколько лошадиных сил (далее будем говорить о киловаттах), необходимых для повышения давления на 1 фунт на квадратный дюйм, должны поступать от вашей электрической системы.



    Мы оценим мощность в 3 кВт (примерно 4 л. с.) на каждый фунт на квадратный дюйм наддува. Возможно, это меньше, чем требуется на самом деле, но суть от этого не меняется. Для наддува в 8 фунтов на квадратный дюйм может потребоваться 24 кВт мощности. Ваша электрическая система должна обеспечивать всю эту мощность, а также компенсировать потери на трение/сопротивление и т. д. Для сравнения: если взять обычный генератор для мотоцикла, который выдаёт 20 ампер при пиковом напряжении 14 вольт, то получится 280 Вт. Не киловатты, а просто ватты.



    Если вы отключаете турбокомпрессор/нагнетатель от двигателя, это нормально, так как потери при создании наддува компенсируются увеличением мощности. Однако, как видно из этого рассуждения, для работы системы принудительной подачи воздуха с помощью электричества вам нужно обеспечить гораздо большую мощность, чем та, на которую способен мотоцикл.



    Тем не менее, если вы серьёзно настроены и верите, что сможете свести потери к минимуму, вы, вероятно, сможете направить гораздо больше энергии на генератор, чтобы он приводил в действие нагнетатель (заменив генератор на гораздо более мощный), но это будет непросто. На самом деле «турбины», подобные той, что вы разместили на фотографии, представляют собой не более чем вентилятор и, скорее всего, немного снизят мощность на колёсах, так как будут потреблять больше энергии от генератора и не дадут существенного увеличения мощности.


  1. Это вызвало у меня интерес, и я, возможно, тоже «выброшу свою шляпу» на ринг. ОДНАКО это НЕ турбокомпрессор. Это нагнетатель с приводом от электродвигателя. Чтобы он был «турбонагнетателем», в нём должна быть турбина, приводимая в движение за счёт расширения выхлопных газов при нагревании (волшебное A/R). Я оставляю за собой право позже превратить этот комментарий в один из моих старых хипповских гневных ответов... И «НЕТ», это просто не сработает. Нам, простым смертным, сложно понять, сколько энергии содержится в выхлопных газах при температуре 2000 градусов по Фаренгейту по сравнению с 12-вольтовым мотоциклетным аккумулятором.
  1. Ваш вентилятор (в турбированном режиме) должен быть невероятно мощным, чтобы обеспечить хоть какой-то прирост производительности. И чтобы это того стоило, он должен потреблять невероятно мало электроэнергии.
  1. Скорее всего, ни одного: youtube.com/watch?v=cbGWgvJN1_8
  1. Как мы можем ответить, не имея никакой информации о турбонаддуве или мотоцикле? Пожалуйста, предоставьте более подробную информацию.
  1. Во-первых, этот вопрос требует более подробного рассмотрения. Но для постоянного использования ответ однозначно «нет». В прошлом я рассматривал такую возможность из-за простоты установки и гибкости размещения, но при постоянном использовании вы переходите от механического к электрическому и обратно к механическому, а каждое преобразование снижает эффективность. Это должен быть комментарий к ответу Ceshion, который является правильным, но у меня недостаточно репутации для этого. Однако кое-кто поумнее меня считает, что электрический вентилятор можно использовать время от времени, например в качестве системы подачи закиси азота, возможно, в первую очередь от аккумулятора.
Вы уже ответили на этот вопрос