涡轮增压器受节能压力的影响

涡轮增压器受节能压力的影响

多年来,涡轮增压器只安装在昂贵的跑车和柴油动力发动机上,但排放法规改变了行业看待强制增压进气的方式。 虽然核心仍然是追求提高性能,但是现在制造商正在关注恢复性能和可驾驶性,以减少燃料削减。 所以在21世纪,几乎一切从小到999立方米的福特Ecoboost到最新的法拉利都获得了闪亮的新涡轮技术。

但是几乎一旦科技进入自己的状态,似乎将成为多余的,由新的eCharger升级。 奥迪已经将其应用于系列产品SQ7,并将把技术推广到未来的生产车辆,因为48 Volt电气化获得了牵引力。

电驱动增压器的关键优点是,与涡轮增压器一样,没有寄生损失; 但不像大多数涡轮增压,没有涡轮迟滞和无需废气门。 强大的电动机可以在不到一秒钟内将叶轮卷起到70,000 rpm,这消除了涡轮迟滞。

当设备用于配备有再生制动的车辆上时,这自然地提高了驾驶性能,并将消耗和排放降低了7%到20%,该车辆捕获了汽车的动能并将其转化为电能。

压力是解锁eCharger性能的关键

电子控制,eCharger可以映射到优化发动机性能,同时最大化从废气回收的能量,但为了实现这个乌托邦,工程师需要通过测量歧管压力在各种发动机负载创建发动机所需的增压脉谱和速度。 这只能借助于顶级压力传感器来完成。

与任何超级/涡轮增压器一样,重要的是,该单元匹配发动机的要求:如果不这样做,将使发动机动力或导致不必要的电力消耗。

作为一个成熟的技术,没有太多的研究和测试数据可用于希望探索电动增压器边界的工程师。虽然流体动力学和电气工程可以提供良好的基础,但是至关重要的是采用的理论在真实世界的测试条件下验证过。

为了确定性能,一旦选择了基准eCharger,车辆就配备了非常精确的压力传感器,这些压力传感器易校准,并在大范围的歧管增压压力和温度下提供精确的读数。这些传感器还必须能够抵抗振动和化学降解。

在发动机测功机以及道路测试中,连续记录节气门位置/发动机速度/歧管空气压力和温度以确定这些关键输入的相互关系。

从这些信息中,工程师能够验证是否选择了正确的eCharger配置,同时确保闭环发动机管理控制能够正确响应关键变量。

获得这一权利的结果提供了一种车辆,如SQ7,其具有惊人的性能、驱动能力和燃料消耗,但同时仍然满足未来的全球排放法规。

汽车制造商所面临的”压力”

汽车制造商所面临的”压力”

随着中国、欧洲和北美的排放法规逐步加强,制造商们很难对每一个发动机部件进行优化,从而有效地满足新需求。

尽管正在开发中的发动机一直被测试以确保它们在材料、排放和效率方面达到最严格的质量要求,但仍可以重新审视关注细节的开发,这些地方可能一直被忽略了。

为了做到这一点,每次发动机在测试台上运行所有影响排放和性能的变量都必须被监测和测量以了解它们的个体表现以及它们作为整个系统的一部分的功能。

这需要高度可靠的精确测量设备在发动机周围的极端条件下提供准确的读数。这种质和精度的传感器是由世界上少数几个供应商制造的,这些供应商正努力为客户的需求定制高质压力传感器。

压力传感器消除低效率的关键

STS研发出的压力传感器,可以满足OEM客户、顶级和专业设计师对发动机研发的要求。客户使用这些传感器进行开发和设计工作,主要集中在减少废气排放和实现高功率密度、低油耗、长期使用寿命和最大可靠性上。

因为发动机的效率很大程度上取决于气流和进入燃烧室的电荷密度,以及废气是如何通过涡轮增压器来提高发动机的扭矩,或能够有效地排放,准确地绘制出关键的压力区域。这些压力通常需要达到mbar,需要极其精准和超高的动态测量。

此外,为了获得对进气歧管内压力分布的可靠分析,对每个进气阀的进气压力测量是非常重要的。这是为了适应不同几何形状的歧管,往往导致每个气缸提供不同数量的空气,这将产生负面影响的性能和排放量。

当确定排气系统的性能时,压力测量变得相当复杂,因为排气的性能不仅依赖于压力,还依赖于由于发动机的点火次序导致废气脉冲的相互作用。STS压力传感器能够在入口和出口端提供超高精度的测量。

压力传感器要始终保持精确

在测试环境中,传感器必须耐化学和与发动机相关的油类的腐蚀,并能在极端温度下精确测量压力。此外,传感器需要运行稳定,不受振动或电压波动的影响。

STS传感器还可供客户在复杂系统中进行测量,如石油、燃料和水泵、注射器、中冷器和冷却器。所有这些对于优化发动机效率都至关重要。因此,尽管客户和监管机构都在增加对更清洁、性能更好的发动机的需求,但OEM厂商和供应商已经具备了充分的条件,不遗余力超出预期。