Porsche dường như quyết tâm giữ cho quá trình đốt cháy tồn tại thêm lâu hơn nữa. CarBuzz gần đây đã phát hiện ra một bằng sáng chế mới do Văn phòng Nhãn hiệu và Bằng sáng chế Đức công bố. Bằng sáng chế này phác thảo thiết kế mới nhất của Porsche nhằm tăng hiệu suất và hiệu quả của bộ tăng áp bằng cách tuần hoàn áp suất tăng áp dư thừa và khí thải mà nếu không sẽ bị lãng phí. Nhưng không phải theo cách chúng ta đã biết.
Tóm lại, hệ thống mới này chuyển hướng một phần khí thải của động cơ sang một loại bộ tăng áp thứ cấp mà không cản trở hiệu suất của bộ tăng áp chính.
Tiền đề
Để hiểu cách phát minh này khác biệt như thế nào, chúng ta cần hiểu cách thức hoạt động của các hệ thống turbo tăng áp hiện có.
Vào tháng 1 năm ngoái, CarBuzz đã phát hiện ra một thiết kế bộ tăng áp riêng biệt trong đó trục của máy nén và tua-bin khí thải được kết nối với một máy phát điện cung cấp năng lượng cho một động cơ điện để chuyển hướng năng lượng trở lại máy nén, sử dụng năng lượng điện được lưu trữ thu được từ khí thải để loại bỏ độ trễ turbo một cách hiệu quả. Sau đó họ tiếp tục phát hiện ra phát minh này, Porsche đã chính thức công bố sự phát triển của nó cùng với những ý tưởng tương tự khác.
Phát minh mới này được xây dựng dựa trên ý tưởng thu năng lượng từ bộ tăng áp, nhưng thay vì trục tuabin cung cấp năng lượng cho máy phát điện, phát minh này cho thấy khí thải được chia thành hai kênh. Một kênh cung cấp năng lượng cho bộ tăng áp thông thường để nén lượng khí nạp vào động cơ, trong khi kênh còn lại cung cấp năng lượng cho bộ tăng áp khác (có thể nhỏ hơn nhiều) một cách hiệu quả, nhưng một kênh không trực tiếp cung cấp cho hệ thống truyền động – ít nhất là không phải lúc nào cũng vậy.
Phân chia khí xả Turbo
Khí xả rời khỏi xi lanh sau khi đốt cháy được phân chia theo kênh hai chiều; một kênh cấp nguồn cho turbo bình thường và kênh kia cung cấp cho turbo thứ cấp. Thay vì đẩy không khí đặc trở lại trong chu trình, ‘turbo’ thứ cấp được ghép nối với một bánh răng hành tinh được gắn vào một bộ tản nhiệt. Do đó, năng lượng thu được có thể được chuyển đổi thành năng lượng điện được lưu trữ hoặc được sử dụng ngay lập tức.
Về cơ bản, bạn có song song hai hệ thống giống như turbo. Một loại thu hoạch và triển khai năng lượng theo cách truyền thống, trong khi loại kia có thể lưu hoặc định tuyến lại năng lượng.
Một mặt, năng lượng có thể được sử dụng để “vận hành bộ làm mát khí nạp.” Là một phần cứng cố định, bộ làm mát trung gian luôn hoạt động. Vì vậy, có vẻ như Porsche muốn hạn chế hoặc tăng lưu lượng đến bộ làm mát khi cần thiết, điều chỉnh nhiệt độ nạp và tăng áp suất.
Do đó, nếu bộ tăng áp truyền thống đang cung cấp đủ lực đẩy, thì ‘bộ tăng áp’ thứ cấp sẽ hoạt động trở lại mà không làm giảm hiệu suất tổng thể. Mặt khác, nếu các xi-lanh bị giảm độ nén, điều này có thể bù lại bằng cách tăng áp suất được cung cấp từ tua-bin thứ cấp.
Những điểm chính
Những điểm chính của công nghệ này như sau. Porsche đã tìm ra cách điều khiển tăng áp mà không ảnh hưởng đến cửa xả của bộ tăng áp chính và do đó có thể tối đa hóa hiệu suất của bộ tăng áp. Hệ thống này gợi ý rằng turbo có thể được tạo ra để hầu như không lãng phí năng lượng (ngoài nhiệt).
Nếu bộ tăng áp tăng đột biến, động cơ sẽ không bị ảnh hưởng bởi một làn sóng mô-men xoắn uốn thanh truyền đột ngột. Khi bộ tăng áp chính gặp khó khăn trong việc tạo ra đủ lực đẩy, ‘bộ tăng áp’ thứ cấp đã tiết kiệm tất cả năng lượng lãng phí sẽ giúp nó bằng cách tăng lưu lượng đến toàn bộ khí nạp. Ý tưởng này có thể được tích hợp với bằng sáng chế khác của Porsche để mang lại hiệu quả và phản ứng ga đáng kinh ngạc hơn nữa.
Porsche có thể sử dụng một bộ tăng áp lớn hơn và làm cho nó bớt lag hơn. Hoặc, Porsche có thể sử dụng một bộ tăng áp nhỏ hơn và đảm bảo nó luôn cung cấp hiệu suất cao hơn so với một bộ tăng áp có kích thước tương đương của thiết kế truyền thống. Nó cũng có nghĩa là một cái gì đó giống như một chiếc Porsche 911 Turbo nguyên bản có khả năng vượt qua Pikes Peak mà không cần điều chỉnh độ cao cụ thể.
Cuối cùng, Porsche có thể thu được nhiều năng lượng hơn nữa từ động cơ tăng áp mà không phức tạp hơn nhiều và không có đường cong mô-men xoắn nhọn (hoặc quá phẳng). Điều đó báo hiệu tốt cho cảm giác của các động cơ tăng áp trong tương lai từ Stuttgart mà còn cho các sản phẩm hybrid. Với một số loại thành phần điện, Porsche có thể làm cho chiếc 911 chạy điện có cảm giác giống như những chiếc sáu xi-lanh phẳng hút khí tự nhiên tuyệt vời ngày xưa và tránh phải chịu những hình phạt về trọng lượng nặng.
