Car Modding, Car Tuning e Ciência da Horsepower - Superchargers elétricos

Maio 1, 2016 Admin Carros 0 9
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Eu estive rondando fórum automotivo tempo suficiente para ver este tópico vir várias vezes. Algumas informações sobre um produto que encontraram on-line, rotulado como um "Supercharger elétrica" ​​ou "Turbocharger Elétrica" ​​e pedir feedback se o produto contém água. Nesse momento, vários outros membros do fórum vai engajar. Isto é feito de uma de três maneiras. Ou eles citam golpes anteriores (dos quais existem muitos), eles vão dizer que não pode ser feito e você é um tolo para tentar (vergonha como o cartaz original de mudar de opinião) ou vai demorar um pouco "os tiros baratos, tanto OP e do produto, iniciando uma guerra chama. O último é o mais ignorante e o mais destrutivo, porque eles acabam fazendo "carga elétrica", "brincadeira" e "scam" representa malícia e arrogância ignorante.

Então o que eu estou tentando provar aqui? Bem, vamos entrar em um pouco de detalhes "antes e esperamos que a verdade será revelada, sem um monte de piadas de mim.




  • Se precisar de ajuda com qualquer automitive termo neste hub, confira aqui.

A correia da ventoinha no trabalho

O carregamento elétrico?

Carga elétrica, em princípio, é fornecer indução forçada ou "push" para o seu carro como qualquer compressor convencional ou turbo seria, exceto que o poder de executar a unidade não é proveniente do gás de escape ou uma fita ligado ao motor. Vem de uma bateria e um motor elétrico.

Por que isso? Parece que há uma série de vantagens. Primeiro de tudo, você pode ligar o aparelho ligado e desligado sempre que quiser, em vez de ser forçado a correr o tempo todo. Isso pode ser uma enorme poupança de combustível, porque a máquina pode operar como uma máquina seria naturalmente aspirado, a maior parte do tempo, até que é necessário aumentar, e não antes. A segunda vantagem é que não há vazamento de motor em conversa durante a operação da unidade. Turbo criar contrapressão no duto de exaustão, que os pistões devem lutar para expulsar mais de escape. Isso priva a máquina de algum poder de produzir, em última análise mais. O compressor é ainda pior, porque a sua correia de transmissão menos eficiente leva energia diretamente do motor ao invés de limpeza de energia o calor do escape. Também neste caso, o motor é, literalmente, dando o poder apenas para ganhar de volta, e então alguns. O resultado é desperdiçado gás, a estirpe mais mecânico no motor e menor potencial de sincronismo antecedência devido ao torque adicional lutar contra os pistões.

Neste momento alguém pode estar levantando a mão, dizendo: "Hey hey, a carga elétrica não é sem perdas ... você tem que executar essa coisa a bateria do veículo." Algumas unidades exigem que você faça isso. Outros não. Para aqueles que o fazem, sim, você está sugando pouco "de energia da bateria para executar o compressor elétrico e você realmente não deve fazer isso se você quer um lossless completamente. Recomendamos o uso de uma bateria separada. No entanto, a energia que está a ser usado pela bateria do carro principal é usada para aumentar a pressão do ar e existe uma concepção errada de que o número de watts ou HP estiver a puxar a partir dele são tanto ou mais que a Watts ou HP os ganhos de veículos em desempenho (economia de energia). Isso está errado. Esta é uma aplicação errada do conceito de conservação de energia. Que a máquina realmente ganha, é da gasolina, e não o ar. A energia química do EXTRA gás pode ser injetado em seu motor, resultante do ar adicional que está sendo adicionado, é o lugar onde o poder vem. Portanto, você pode "passar" 2 HP Battery fornecimento de energia a condução de um compressor e obter ganhos de 10HP em veículo porque o ar adicional é apenas um catalisador que permite realizar a energia química potencial de gasolina, que não teve praticamente nenhuma energia a todos os injetores para esguichar em seu motor.

Este argumento é mais ou menos acadêmico, mas uma vez que é realmente uma boa idéia para executar o sistema a partir de uma bateria separada. Desta forma, a potência do motor não é utilizado. Então vamos recapitular. Carga elétrica tem potencial para ser confortável (instant on/off capacidade), eficaz (sem perda do motor) e é mais complacente para mods futuros porque coloca menos pressão sobre o motor para o mesmo nível de aumento, o que aumenta modding ouvido. Além disso, são comparáveis ​​em peso ou mais leve do que supers/turbo e custam o mesmo ou menos em termos de $/HP. Isto é tudo muito grande, por isso que nós estamos falando sobre a tecnologia em si, mas como é que vamos empilhar os produtos?

Sem multa é completa sem um cone de filtro

Brinquedos pequenos

Você pode encontrar toneladas de chamada rede "compressores elétricos". Algumas marcas são mais populares do que outros e os preços variam de cerca de US $ 50 a US $ 400 ou assim. Estas unidades parecem vir em dois sabores. O primeiro projeto é algo semelhante a uma turbina que é colocado em série com o tubo de indução mais um filtro cone fim alto fluxo ... exceto que as turbinas reais rodar extremamente rápido sob poder extraordinário e ter mais estágios de compressão. Estas unidades não. Na verdade, eles são mais estreitamente relacionados a um ventilador linear com mais lâminas, feitos de materiais mais baratos, a funcionar mais lentamente, mais magro e com tolerâncias mais frouxas engenharia de qualquer turbina real. O outro tipo de produto oferecido lembra um pequeno turbo. É um projeto com um rotor centrífugo econômica, operado por motor elétrico. Agora, os meninos fãs linear citar figuras como a velocidade do fluxo de ar e volume de saída (você pode ter visto CFMs muito usado), enquanto os meninos ventilador centrífugo conversa sobre quantos PSI mais você vai ter a pressão de suas unidades. Em todos os casos que encontrei, são projetados para operar o veículo existe bateria, que, como eu disse acima, não é uma coisa ruim, em princípio, não é apenas uma ótima idéia.

Agora, como para os créditos, o mais comum que vejo são os ganhos de 15%, a adição de 3-5 psi de aumento ou flui até 1600 CFM de ar. Eu não vou acreditar estes números a uma fonte particular, mas dar-lhe uma ideia da escala de benefícios atribuídos a estes produtos. A primeira afirmação é bastante inútil, porque eles poderiam se conectar a sua unidade de um cortador de grama para chegar a 15% se que apenas ascende a 1HP. A pressão extra afirmação é efectivamente impossível como será visto a seguir, simplesmente por causa da corrente absorvida da unidade e o facto de que esta fonte de alimentação não é suficiente para comprimir o ar desses níveis superiores da atmosfera. Refiro-me aos produtos que atraem, no bairro de 50 ou 60 amperes, o que parece ser o status quo para compressores elétricos nesta faixa de preço. Finalmente, a vazão necessária de tais e tais CFMs é inútil quando se trata de desempenho. E 'inútil porque é uma taxa de fluxo volumétrico, não o fluxo de massa. Moléculas de ar adicionais e, assim, a massa de ar vai lhe dar mais poder, porque não há mais coisas lá. Falando de fluxo de volume é como falar sobre o tamanho de uma garrafa e depois não lhe diz o que está dentro da garrafa. Pode ser água ou ar ou plutónio fundido. Há uma grande diferença na massa cada um, mas residem no mesmo volume espacial. Para o desempenho do motor, deve-se falar em termos de fluxo de massa ou de volume de fluxo de, pelo menos, falar com uma certa pressão e temperatura. Por exemplo, 400 CFM dizer-lhe nada, mas CFM @ 400 PSI 14,7 e 27 graus C faz!

Como você pode ver, os produtores são disparados nos pés fazendo declarações que são impossíveis ou irrelevantes. Neste ponto, gostaria de referir que cada motor tem necessidades diferentes de ar de modo que "pode" ser possível para os melhores produtos nesta faixa de preço, puxando até 125 ampères ou mais (o mais alto que eu já vi), para aumentar a eficiência volumétrica em alguns motores mais pequenos para aliviar a perda de carga de pressão através do material de filtração e a superfície de atrito ao longo do comprimento do tubo de indução e os corredores de entrada. Em teoria, de qualquer maneira, carros menores também podem desfrutar de um ligeiro efeito seria ampliado, mas não em qualquer lugar perto de suas reivindicações, e seria uma falha miserável em motores maiores que exigem mais ar. Mais importante ainda, os ganhos teóricos são atenuados, em grande parte, pela construção e eficiência do compressor, assim como perdas da bateria. Em menos de um ventilador Roots, refluxo é insignificante de modo a obter a massa de ar que é esperávamos, mas com linear e ventiladores radiais de ventilação, vorticity ea pressão pode limitar impulso bastante severidade, principalmente em baixa potência, tornando as características de fluidez deixa completamente irrelevante. Com características de fluxo livre significa encher um saco de lixo com o ar em menos de um segundo, o que os fabricantes usam como uma jogada de marketing em vídeo de demonstração. Isto é fácil porque não existe resistência. Tente para empinar mais ar em um motor que não quer e você tem algum problema. Desta forma, o que você vê em ganhos reais do mundo é uma mera fração dos ganhos calculados.

compressor para qualquer aplicação, você precisa disso. É uma compra muito útil.

Estudo de Caso - A Folha Blower

Algumas tentativas foram feitas para usar um ventilador de folha normal, como um compressor, que é uma idéia fantástica, apesar de não invalidar o seu seguro;) De qualquer forma, eu encontrei na net, o aparelho é utilizado ou Gas Powered ou bateria. Vou dizer-lhe imediatamente que qualquer ventilador de folha correr uma bateria é muito mais fraca do que uma corrida longe de uma tomada de 120V casa e, certamente, mais fraca do que uma unidade de gás. Ninguém presta atenção a este detalhe, e embora por causa disso, unidades de bateria levou deixar de produzir qualquer poder e promover ainda mais a crítica do conceito em geral. Tentativas com um gás soprador de folhas alimentado foram intrigante, quase promissor e sua portabilidade torna grande como um bolt-on ou mod novidade. Acredito que o dispositivo é o "ponto de entrada" para carregamento elétrico, se você quiser, porque as versões a gás e elétrico alimentado mais poderosas são realmente construído muito bem e tirar força bruta suficiente para ser mais de uma decoração no carro. Tentei mostrar em meu próprio carro, para mim e para os outros. Eu tive o meu carro em plataformas de elevação, meu ventilador de folha ligado à parede e um selo costume engate à minha suposição.

O processo, no entanto, não foi bem sucedida, apenas porque eu percebi o quão estúpido eu estava a pensar que eu não podia correr esse banco de ensaio. Sem resistência sobre as rodas, que giravam loucamente fora de controle quase sem gás e causou o carro a tremer. Eu estava com medo do carro iria cair da arquibancada para que eu abortou o teste. A próxima coisa que eu tentei fazer foi executado o mesmo ventilador de folha de uma bateria com 1500 W conversor, mas o inversor não gostava de abastecimento estúpido 120 ampères e desliga automaticamente. Eu desisti nesse ponto, apesar de minha incapacidade de completar o teste não desmente a idéia. Limitou-se a folhas comprovada. Eu estava pronto para fazer um monte de medições usando o meu sintonizador OBDII que realmente esclarecer se sopradores de folhas poderia proporcionar.

Enquanto isso, uma vez que este é um estudo de caso, olhamos para a matemática que eu passei antes do teste e ver o que ele nos diz:

Suponha que estamos executando um 120V, soprador de folhas 12A (avaliação 200 mph ou 89,4 m/s) a partir de uma bateria de carro e suficientemente grande inversor de potência. Salvo indicação em contrário, todas as condições será assumido ideal. Vou observar todas as condições indesejáveis ​​que são significativos. O motor a considerar para este cálculo é o 3.4L GM LA1 que alimenta o Grand Am, Alero, Aztek e outros. As propriedades do ar será de 27 graus C e 14,7 psi ou 101 300 Pascal.

Este motor consome um máximo de cerca de 160 gramas por segundo de ar para todos os cilindros. Eu não tenho esse número para cima. Isto é o que o sensor MAF é realmente medido em média ao longo de várias verificações. Ocorre geralmente em algum lugar no bairro de 5.000 RPM, antes de se mudar. Utilizando este valor MAF, podemos evitar o uso de valores ideais ou desarrumado conversões de fluxo de massa de fluxo de volume, porque já são dados de fluxo de massa dessa leitura. O motor precisa de 160 gramas de ar por segundo opera em potência máxima. Se o ventilador pode forçar mais do que essa quantidade de ar no motor, você vai ver um ganho, período. Também neste caso, ter em mente que os ganhos serão mais pronunciados primeira potência máxima é alcançada devido às exigências do motor são mais baixos quando o número de revoluções é menor, permitindo maiores ganhos em termos percentuais do que é normalmente obtido em que ponto da banda de power. A velocidade do ar que passa através da ingestão será derivado de dm = ro x H x V é Resolvendo para V dá 29,7 m/s. A energia cinética do fluxo aspirado é então E = 1/2 ^ 2mv J = 141,4 (a um segundo pacote de ar 1). Estou editando um componente da equação de Bernoulli envia uma energia com base no tempo em vez de um baseado em volume.

Então, nós sabemos que precisamos de pelo menos 160 g/s de ar. Vamos dar uma olhada nos cálculos elétricos horas. Poder, P = VI, onde V é a tensão e I é a corrente em P = (120V) (12A) = 1440 watts. Esta é a energia elétrica necessária para executar o ventilador. Agora, um ventilador centrífugo tem uma ampla gama de eficiências que dependem razão de pressão, vazão, design, tolerâncias, etc. Eu não tenho nenhuma idéia do que a eficiência de uma família ventilador, mas por uma questão de argumentação que compara a um turbocompressor e dizem que a 75%, um número otimista, mas não totalmente irrealista. Esse número é significativamente reduzida com maior taxa de compressão, mas pelo baixo empuxo, é ok. Motores elétricos e inversores de energia são muito eficientes, então eu vou usar a 90% para cada um deles. Nós já temos 0,9 x 0,9 x 0,75 = 0,6075, ou cerca de 61% de eficiência. Este refere-se a quão eficiente é a conversão de energia por bateria de energia mecânica usada para a compressão de ar. Em outras palavras, 61% da entrada total é realizado como um verdadeiro impulso. O resto é desperdiçado como calor.

estúpido, obviamente, mas estranhamente intrigante ...

Agora 61% de 1440 W é de 875 W. Como este número é maior do que a energia cinética de 141.4J N/A de fluxo (em 1 segundo), que já conhecemos o ventilador não será um obstáculo. Isto é, não reduzem o fluxo e desempenho obstáculo. Só para ter certeza, no entanto, 875 = ½ mv ^ 2 = ½ m (89,4) ^ 2, então m = 219 gramas. Sim, esta é mais ar em um segundo que a máquina estava desenhando antes. Nós agora converter 875 W de energia elétrica em energia térmica, porque a energia térmica é um ativo que pode ser traduzido em trabalho (energia mecânica). Haverá também assume a mudança na temperatura do ar é desprezível em todo o ventilador, mesmo que a mudança, porque nós não sabemos as propriedades do ar que sai do compressor, por isso não podemos fazer uma análise termodinâmica adequada. O melhor que pode fazer é aproximar a mudança na taxa de fluxo de massa em função da mudança de entalpia do ar através do compressor. A energia em Q1 = mx h1 onde m é a massa de ar e h1, a entalpia do ar a 27 graus C. A partir das tabelas de gás ideal, este é 300,19 kJ/kg. Com uma massa de ar de 160 gramas, temos Q1 = 48030 J. Se Q2, a energia de saida do compressor é Q1 + J 875 (875W durante 1 segundo) e o compressor é assumido adiabático, em seguida, Q2 = 48905 J, que é um aumento de 1,8% na energia do ar de entrada. Embora este não está relacionado diretamente a uma taxa de fluxo de massa ou uma saída de pressão impulsionado (há falta de dados para resolver esses valores), podemos aproximar os ganhos de potência de cerca de 1,8% ou 3 CV quando o motor já está produzir potência máxima. A 93 gramas por segundo (mais perto do início da banda de energia), o mesmo ventilador de folha faria cerca de 3,1% no lucro. Mais uma vez devo observar que todos os motores aspirados sofrer perdas de pressão para extrair o ar em seu próprio. Isso naturalmente aspirado será inicialmente muito fácil de superar, aplicando alguns pulso de luz. Os ganhos pode ser visto a partir de um soprador de folhas ou uma unidade eléctrica comparável chegam para compensar as perdas principalmente intrínsecas do sistema e aumentar a eficiência volumétrica.

Então, esses números não são muito impressionantes, é claro, mas eles são úteis (ou convencional) e lembre-se que este é um motor V6 de tamanho adequado, não é um 4-banger. Não seria uma escolha muito econômica para um ganho de 2-3% na HP, mas que seria divertido smile

O que aprendemos a partir deste estudo de caso? Bem, o que eu considero ser uma solução "sem perdas" por não extrair energia a partir do motor ainda é com perdas em si, por isso, se você não tem que começar a grandes ganhos, você perde muito para nem perceber o que sobrou. É por isso que até mesmo o melhor carregador ebay, atraindo 125 ampères ou assim (como o nosso blower) simplesmente não pode justificar o seu preço. Projeto de engenharia e qualidade da produção são tão importantes para poder víboras pequena, porque você realmente precisa espremer o máximo proveito do seu produto e para isso temos de ter tolerâncias mais estreitas, os melhores materiais e, finalmente, inflacionar o preço ainda mais. Não é só vale a pena no final.

Leaf Blower Apocalypse !!!

Agora é um compressor elétrico!

Os Big Boys

Tudo a esperança não está perdida, no entanto, e existem planos ambiciosos onde as pessoas dedicadas a fazer um esforço sério para aumentar a eletrificação. Tal empreendimento é um produto oferecido por Thomas Knight e é um testamento para a quantidade de recursos e poder que você realmente precisa fazer um compressor elétrico decente.

O produto, com o prefixo CES, está disponível em várias camadas para os motores de tamanhos diferentes. O CES-350 é mais adequado para os motores que exigem CFM @ 350 PSI + 5/4 ou menos enquanto o ESC-550 é mais adequado para os motores que precisam CFM @ 550 PSI + 5/4 ou menos. Há também modelos ESC-1000 ESC-750 e. Há também um ESC-150 para motos e outras aplicações de pequeno porte. Todos os modelos são feitos de um compressor centrífugo modificado, accionado por um guincho eléctrico do motor costume ferida. Todos os modelos deve escapar de baterias auxiliares e, em alguns casos, exigem muitas baterias para obter a capacidade tensão e absorção correta da corrente necessária para alimentar a unidade. Quando ativado, o compressor vai de 30 segundos a 3 minutos ou mais antes que esgotar as baterias. A variabilidade aqui é porque cada modelo tem uma bateria de configuração diferente e cada motor é carregada de uma forma diferente. A corrida milha quarta geralmente dura menos de 15 segundos em cada caso, de forma pelo menos, você vai ter mais de 2 faixas cheias entre recargas.

ESC-550 e ESC-150

O inventor do produto lançou um par de gráficos dyno que demonstram níveis de impulso sustentados de 5 PSI ou mais em toda a faixa de potência. Normalmente eu não confiaria em um banco gráfico, tanto quanto eu poderia jogá-lo. Todo mundo parece puxar essas coisas de suas extremidades quando se adapte às suas necessidades de publicidade. No entanto, quando se considera que o CES usa um projeto compressor centrífugo convencional alimentado por pelo menos 10 kW para pequenas 4 cyls e até 22 kW para os motores V8 estão inclinados a acreditar que os dados. Entre outras coisas, 22 kW 30 CV apenas para executar o ventilador e o todo é por baterias de substituição ... 8 deles para ser exata, menos para os modelos menores. Estes são pequenos, as baterias de alto desempenho, e por isso eles não ocupam tanto espaço como se poderia pensar, e a massa total do sistema ainda é comparável a uma instalação de super normal ou turbo.

A ESC-400 fazendo 5 psi de aumento sustentado

O carregamento pode ser feito de duas maneiras através da cobrança em casa ou através de um built-in de carga circuito em paralelo que atrai o alternador ao dirigir normalmente para recarregar as baterias. Este toma o poder da máquina, mas só depois de ter terminado a usá-lo para que ele não importa se você não está realmente tensa sobre o consumo de combustível durante a recarga das baterias. No entanto, você fazê-lo, a fiação não está incluído para que você tem que investir um pouco "mais para ligar tudo e construir o circuito de carga, se for o caso.

O custo do CES começa em cerca de US $ 2.000, e foi a partir daí. Estes preços são razoáveis ​​considerando o que os supers e custo aftermarket turbo nos dias de hoje. Você pode facilmente pagar US $ 3.000 ou mais por um cinto/escape equivalente conduzido. Normalmente recebe níveis de impulso que são proporcionais ao preço mais alto para que no final, o Comitê é bastante razoável. Por outro lado, não estamos pagando apenas para o poder extra. O Comité é um solução elétrica, o que dá pelo menos uma vantagem clara que habitam sobre.

Isto é o que o poder do seu super-poder

Como eu disse antes, supers e turbo ordinário extrair energia do motor para funcionar. Isto aumenta a carga de torque no motor. Desta forma você queima mais gás para vencer a resistência e também aumenta a pressão sobre o motor. Além de acelerar o desgaste, este esforço adicional significa que você tem que ser mais cauteloso com a unidade. A temporização é aumentada para aumentar a pressão do cilindro e a eficiência térmica. Um estoque motor pode ganhar o poder apenas pelo avanço do tempo e fazer mais nada. Você não pode ir nozes, mas há um pouco de "energia livre esperando para ser acessada através do avanço da ignição. Se adicionar inibidores de batida de gás ou ter um kit de injecção de metanol é possível manter o avanço da ignição razoável em configurações melhoradas bem. O problema é que, enquanto o motor está sob carga alta já é menos acomodatícia avanço de timing. Avançando na esquina (ou não atrasar-lo) pode levar a batida perigosa que pode danificar o motor. Com um compressor elétrico não passar a potência do motor para fazer a energia. Você gasta bateria impulsionador da energia, em vez de modo que o virabrequim, bielas e pistões não estão no mesmo alto nível de estresse, o que lhe permite fugir com mais avanço de ignição com segurança com menos gás de resíduos. Esta é uma vantagem única impulso eléctrico.

  • Saiba por que bater é ruim e como é importante que os compressores elétricos trabalhar para evitar isso!

A partir do momento em que escrevo, o Comitê de Thomas Knight é a única solução que eu vi que o poder é capaz de fornecer suas reivindicações, e competindo com tecnologia mais antiga, bem estabelecido em termos de lucro por dólar. É um pouco "escuro, mas a ciência por trás dele é perfeitamente saudável eo design é robusto o suficiente para ser usado em aplicações automotivas, sem quebrar em você.

Viper eletricamente supercharged smile

Há um compressor elétrico para motos também.

Então, qual é o veredicto?

Impulso elétrico tem sido em torno de um pouco "de tempo. O problema é que ele ainda está em sua infância. Há o OEM que levou uma facada nele e na maioria das soluções de reposição são Assed, porque eles querem lucrar com a ignorância do cliente, ao invés de fazer algo que realmente funciona. Isso deu impulso eléctrico um mau nome, um nome que não merece. Na realidade não há nada de errado com o impulso elétrico. É uma boa idéia e uma alternativa viável à tecnologia existente. É só preciso de tempo para ganhar um histórico decente. Também precisa entusiastas automotivos qualificado a fazer experiências com novos modelos de modo que a idéia pode realmente decolar. Pessoalmente, eu iria elétrica, porque eu sei que eu posso adicionar mais poder mais tarde com outros mods, como o nitrogênio eo negócio motor mais antes de atingir seu pleno potencial.

  • Mais informações sobre o ESC compressor elétrico!

e confira minhas outras páginas ...

  • Termos e conceitos
  • O Mods
  • Tudo sobre detonação do motor

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