מגדש-על Archives https://thecar.co.il/tag/מגדש-על/ חדשות רכב ותחבורה Mon, 21 Aug 2017 07:44:19 +0000 he-IL hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.5.2 טריפל בוסט: מאזדה רשמה פטנט למנוע עם שלושה מגדשים https://thecar.co.il/%d7%98%d7%a8%d7%99%d7%a4%d7%9c-%d7%91%d7%95%d7%a1%d7%98-%d7%9e%d7%90%d7%96%d7%93%d7%94-%d7%a8%d7%a9%d7%9e%d7%94-%d7%a4%d7%98%d7%a0%d7%98-%d7%9c%d7%9e%d7%a0%d7%95%d7%a2-%d7%a2%d7%9d-%d7%a9%d7%9c%d7%95/ Mon, 21 Aug 2017 07:44:19 +0000 https://thecar.co.il/?p=235778

בזמן שמרבית יצרניות הרכב דואגת ליחצ"ן את הטכנולוגיה שהן מפתחות לעידן החשמלי, במאזדה מאמינים שלמנוע הבעירה הפנימית עדיין יהיה בשנים הבאות תפקיד חשוב ושבהחלט יש עוד הרבה מה לעשות כדי להפוך אותו ליעיל ולידידותי יותר לסביבה

The post טריפל בוסט: מאזדה רשמה פטנט למנוע עם שלושה מגדשים appeared first on TheCar.

]]>

על אף שהרוב המוחלט של המכוניות הנמכרות מדי שנה בעולם עדיין עושות שימוש במנועי בעירה פנימית, חלק לא מבוטל של יצרניות הרכב מקפידות, בעיקר מאז התפוצצות פרשת "דיזלגייט", לטפח תדמית ירוקה וליחצ"ן בעיקר פיתוחים בתחום ההנעה החשמלית וההיברידית.

יתרה מזאת, אחדות מהן משחררות גם הצהרות גרנדיוזיות על מעבר נרחב לחשמל במסגרת לוח זמנים שכל מי שמצוי קצת בפרטים מבין שהוא לא ממש ריאלי.

במאזדה, בכל מקרה, לא מנסים למכור "בובע מייסעס" ולמרות שהחברה חתמה לאחרונה על הסכם שיתוף פעולה רחב היקף עם טויוטה שבמרכזו פיתוח משותף של טכנולוגיה חשמלית והיברידית, בכירי החברה לא מנסים להתיפייף. כך למשל, רוברט דייוויס, סגן נשיא מאזדה אמריקה, הצהיר ממש לאחרונה שהשמועות על מותו המתקרב של מנוע הבעירה הפנימית היו מוקדמות ולנוכח המגבלות הטכנולוגיות הנוכחיות שיש לרכבים חשמליים הוא מאמין שלמנועי בנזין ודיזל יש עוד עתיד ותפקיד חשוב בתחבורה על פני כדור הארץ בשנים הבאות.

עוד ב-TheCar:
מאזדה חוזרת אל הדור הראשון של המיאטה MX5
מאזדה CX-5 דור שני במבחן ראשון בישראל
מאזדה חוגגת יובל למנוע הונקל הרוטורי         

עם זאת, מאזדה בהחלט מחויבת להפחתת פליטות המזהמים והיצרנית הקטנה השקיעה בשנים האחרונות לא מעט משאבים בפיתוח סדרת מנועי סקיי אקטיב המציגים יעילות גבוהה הודות לשימוש בלחץ דחיסה גבוה בהרבה מהמקובל.

לפני כשבוע החברה חשפה טכנולוגיה מהפכנית של ממש עם השקת טכנולוגית ה"בנדיז", המשלבת את דרך הפעולה של מנועי דיזל במנוע העושה שימוש בבנזין, פיתוח שלטענת מאזדה יאפשר להשיג ממנועים אלה ביצועים גבוהים ב-10-30 אחוזים ממנועי בנזין מקבילים וחשוב מכך – הפחתה של כ-20-30 אחוזים בנתוני צריכת הדלק ופליטת המזהמים.

הפיתוח המהפכני הזה הוא לא היחידי וכעת מתברר שבמחלקת הפיתוח של מאזדה עובדים כנראה כמה מהנדסים עם מוח קודח מיצירתיות ואלה מפתחים מנוע בנזין נוסף שיעשה שימוש בשלושה מגדשים לדחיסת אוויר בלחץ לתאי הבעירה כדי להגיע ליעילות מקסימלית לאורך כל טווח קשת הסל"ד.

מגזין הרכב האמריקאי "Road and Track" חשף כי מאזדה הגישה לאחרונה בקשה לרישום פטנט למנוע בו יהיו מותקנים, כאמור, שלושה מגדשים – שני מגדשי טורבו קונבנציונליים ומגדש על חשמלי שיפעל בסיבובי מנוע נמוכים, ידאג לשמור כל העת על יעילות המנוע ויבטל את השהיית הטורבו.

אמנם הרעיון של מגדש על חשמלי הוא לא בדיוק חדש ואם אתם מכורים לאתרי מכירה מקוונים דוגמת eBay בוודאי יצא לכם כבר להתקל במוצר שנקרא "Electric Supercharger" המבטיח, בתמורה למחיר אטרקטיבי של כמה עשרות דולרים כולל משלוח, להפוך את המנוע העצל של המכונית שלכם לחיית ביצועים נמרצת ומלאת און. במציאות זה לא כל כך פשוט והצורך לדחוס נפחי אוויר גדולים בתזמון מדויק עם פעולת המנוע לא אפשרית בעזרת מדחסי אוויר חשמליים בפרוטות. עם זאת, כמה יצרני רכב כבר הרימו את הכפפה וגם אודי וגם וולוו הציגו כבר אבות טיפוס למנועים שעושים שימוש במגדש חשמלי ובמגדש טורבו.

עם זאת נראה, אם מאזדה תיישם את הטכנולוגיה שנרשמה בפטנט, כי היצרן היפני לא מייעד את הטכנולוגיה רק לרכבי ספורט עתירי ביצועים דווקא (על אף שבשרטוטי הפטנט מוצג מנוע אורכי מה שמרמז על מכונית עם הנעה אחורית – משמע גרסה של ה-MX5 או יורשת לRX-8) ועל פי הערכות שלא זכו לשום אישור רשמי בשלב זה יתכן כי מאזדה מתכננת להעזר במערכת הi-Eloop  שלה שהוצגV לפני כחמש שנים ואוגרת אנרגיה בבלימה בעזרת קבל עוצמתי קל משקל במקום סוללות מסורבלות ואשר בעזרתה יופעל המגדש החשמלי מבלי שיהיה צורך בעומס נוסף (שבעקיפין מעלה את צריכת הדלק) על המערכת החשמלית של הרכב.

 

 

The post טריפל בוסט: מאזדה רשמה פטנט למנוע עם שלושה מגדשים appeared first on TheCar.

]]>
מכפיל כח: כשמגדש-העל פוגש את התיבה הרציפה https://thecar.co.il/%d7%9e%d7%9b%d7%a4%d7%99%d7%9c-%d7%9b%d7%97-%d7%9b%d7%a9%d7%9e%d7%92%d7%93%d7%a9-%d7%94%d7%a2%d7%9c-%d7%a4%d7%95%d7%92%d7%a9-%d7%90%d7%aa-%d7%94%d7%aa%d7%99%d7%91%d7%94-%d7%94%d7%a8%d7%a6%d7%99%d7%a4/ Tue, 20 Dec 2016 05:30:37 +0000 בתעשיית הרכב]]> חידושים והמצאות]]> https://thecar.co.il/?p=230423

חברה בריטית פיתחה את מגדש-העל האולטימטיבי: V-Charge היא מערכת מכאנית שמסתובבת ב-100 אלף סל"ד ומספקת 95% מעוצמת ההגדשה בתוך 0.4 שניה

The post מכפיל כח: כשמגדש-העל פוגש את התיבה הרציפה appeared first on TheCar.

]]>

חברת Torotrak הבריטית הכריזה השבוע על הצלחה בניסויים של מגדש-על חדש ויעיל במיוחד שאותו היא מכנה V-Charge, ואשר עשוי לשנות את הדרך שבה יונשמו בעתיד מנועי בעירה פנימית – בנזין ודיזל.

 

004- V-Charge מגדש

 

Torotrak היא חברת הנדסה אשר מפתחת ומייצרת מערכות לייעול הפעולה של מנועים, הפחתת זיהום אוויר וצמצום תצרוכת דלק, ואת המערכת החדשה היא פיתחה ובחנה בשיתוף פעולה עם "יצרנית מובילה של מערכות הגדשת מנועים", וכן עם אוניברסיטת באת' שבאנגליה ועם חברת פורד. לטענתה – המערכת עמדה ואף התעלתה מעל כל היעדים שהוצבו בניסויים.

V-Charge הוא מגדש-על בעל מהירות משתנה, מה שמאפשר להתאים את לחץ ההגדשה שהוא מייצר לדרישות המדויקות של המנוע בכל מצב – במנותק ממהירות הסיבוב של המנוע עצמו.
כך אפשר לייעל את פעולת המנוע ולשפר את התגובה שלו לכל דרישת תאוצה בכל מהירות סיבוב שבה הוא מצוי, ובדרך זאת להשיג ביצועים טובים יותר גם במנועים קטני-נפח במיוחד.

שתי השיטות הנפוצות ביותר כיום להוספת אוויר למנוע בעירה פנימית, כדי לשפר את יעילות הבעירה שלו, הן הגדשה באמצעות מגדשי טורבו ומגדשי-על ("סופר-צ'ארג'ר").

לכל אחת מן השיטות יתרונות שונים אבל גם חסרונות בולטים, והמשמעותי בהם הוא פער הזמן בין הרגע שבו נדרשת תוספת האוויר לבין הרגע שבו המגדש מייצר מספיק גדישה לתוך סעפת היניקה. עד כה היה זה פער מחוייב מציאות היות שהמגדש מונע על-ידי המנוע עצמו (בין אם ישירות או בעקיפין באמצעות גזי הפליטה).

הפתרונות החדישים והמתקדמים ביותר שמיושמים כיום לבעיות אלו הם הגדלת מספר מגדשי הטורבו באופן שבו כל מגדש יעיל בטווח מהירות מנוע מסויים, או התקנת מגדשים חשמליים. הפתרון הראשון מורכב מבחינה טכנולוגית ויקר לביצוע, והפתרון השני דורש מערכת חשמל חזקה במיוחד (ויקרה) במתח של 32 או 48 וולט.

V-Charge הוא מגדש מכאני שלא דורש התאמות מיוחדות מן המנוע עצמו, וחברת טורוטראק מתכוונת למכור את הפטנט שלה לכל יצרניות המגדשים שתהיינה מעוניינות בכך, כלומר שהוא יוכל להגיע לשוק מספיק מהר כדי שיצרניות הרכב יעמדו בעזרתו בדרישות תקינת זיהום האוויר המחמירות שייכנסו לתוקף בשנים 2020-2021.

כך זה עובד

V-Charge הוא מגדש-על ולא מגדש טורבו, כלומר שהוא לא נסמך בשום אופן על גזי הפליטה של המנוע אלא על הנעה באמצעות חגורה.
היתרונות החשובים הם ראשית לכל שאפשר להתקין אותו כמעט בכל מקום ליד המנוע, ובעיקר בצד "הקר" שלו, כלומר בסמוך לסעפת היניקה, והוא לא צריך להיות עמיד בחום או להזדקק למערכת קירור.

כדי לפתור את החסרונות של מגדש-על, ובעיקר את התלות במהירות הסיבוב של המנוע ואת הרעש שמגדש-על מייצר, V-Charge משלב תמסורת רציפה (CVT) עם תמסורת של גלגלי שיניים כדי להשיג יחס העברה שמאפשר לו לפעול בטווח מהירויות רחב מאד של בין 10,000 ל-100,000 סל"ד.

המגדש שוקל רק 6 קילוגרם, וחלקו הראשון מכיל תמסורת רציפה שמונעת, כאמור, על-ידי "רצועת האביזרים" של המנוע (רצועה שמחוברת לאותו גל שמסובב את האלטרנטור ולרוב גם את משאבת המים).

יחס ההעברה של התיבה הרציפה נקבע על-ידי מנוע סרבו חשמלי קטן שצורך רק 10 וואט ומסוגל לשנות את יחס ההעברה של התיבה על-פני כ-90 אלף סל"ד בתוך 0.4 שניה (!).
מכאן מועברת התנועה אל תיבת העברה פלנטרית קבועה (גלגלי שיניים) שמכפילה את המהירות פי 9, ומשם הלאה אל מדחס צנטריפוגלי קונבנציונלי ששואב אוויר אטמוספירי מסונן ודוחס אותו אל סעפת הפליטה.

 

003- V-Charge מגדש

 

מטרות ותוצאות

הניסויים במגדש החדש, אשר בוצעו כאמור תחת הפיקוח של יצרנית מגדשים ששמה לא נמסר, מהנדסי חברת פורד ואנשי האוניברסיטה של באת', נערכו על מנוע 'אקובוסט' בנפח 1.0 ליטר מתוצרת פורד שהותקן בפורד פוקוס.

בניסויים נבחנה ההצהרה של טורוטראק שטווח המהירויות של המדחס הוא אכן בין 10,000 ל-100,000 סל"ד, מה שלדברי החברה מקנה גמישות רבה של כמות האוויר שמסופקת למנוע והתאמתה לצרכים המדויקים שלו באמצעות "ניהול אוויר מדויק".

תכונה נוספת שנבחנה הוגדרה כ"יכולת כוח רציפה", ולדברי טורוטראק זו חשובה במיוחד כדי להשיג מומנט גבוה כבר בסל"ד נמוך ועל-פני טווח מהירויות-מנוע רחב במיוחד.
יתרונות מוצהרים נוספים הם זמן תגובה קצר במיוחד של המגדש ללחיצת המצערת וכן רמת רעש נמוכה שלו, וגם מידות כלליות קטנות ומשקל נמוך של המערכת כולה.

כדי להעמיד דברים בפרופורציות צריך לזכור שכבר כיום מספקים מנועי טורבו-בנזין בעלי שלושה צילינדרים בנפח 1.0 ליטר הספקים שקולים ואף גבוהים מאלה של מנועי בנזין אטמוספריים בנפח 1.6 ליטר. המגבלה, בעיקר מבחינת התחושה של הנהג, היא שבסל"ד נמוך קיים "פער טורבו" שגורם לתחושה עצלה בעת זינוק של המכונית מעמידה, וזאת תכונה מעצבנת במיוחד בעת נהיגה עירונית.

הגדשת הטורבו מאפשרת אמנם להקטין את נפח המנוע ולשפר את נצילותו, וכך להשיג תצרוכת דלק טובה יותר, אלא שמגבלות ההגדשה גורמות לכך שבסל"ד גבוה הופכים המנועים לצרכני דלק גדולים יותר מאשר מנועים אטמוספריים, ופליטת חלק מסוגי המזהמים לא מאפשרת להם לעמוד בדרישות זיהום האוויר המחמירות והולכות.

במהלך הניסויים הפיק מנוע ה-1.0 ליטר של פורד, שהוגדש על-ידי המגדש של טורוטראק, 160 ניוטון מטר של מומנט (כ-16.5 קג"מ) כבר ב-1,000 סל"ד, וכ-200 ניוטון מטר בכל טווח המהירויות שבין 1,400 ל-4,500 סל"ד.

"פער הטורבו" של המערכת, כלומר משך הזמן שבין הפעלתה לבין אספקת לחץ האוויר שמשיג את יעדי המומנט של המנוע, נמדד ונמצא שבין 0 ל-95% ממנו מושגים בתוך 400 מילישניות (0.4 שניה, בהתאם ליחס ההעברה של התיבה הרציפה) והלחץ מוסר מן המערכת באותה מהירות כאשר הוא אינו נחוץ.

The post מכפיל כח: כשמגדש-העל פוגש את התיבה הרציפה appeared first on TheCar.

]]>
טירוף לשטח: ג'יפ בקונספט לרנגלר עם 700 כ"ס https://thecar.co.il/%d7%98%d7%99%d7%a8%d7%95%d7%a3-%d7%9c%d7%a9%d7%98%d7%97-%d7%92%d7%99%d7%a4-%d7%91%d7%a7%d7%95%d7%a0%d7%a1%d7%a4%d7%98-%d7%9c%d7%a8%d7%a0%d7%92%d7%9c%d7%a8-%d7%a2%d7%9d-700-%d7%9b%d7%a1-%d7%9c/ Sun, 13 Mar 2016 07:36:46 +0000 דגמים חדשים]]> https://thecar.co.il/?p=223317

לכבוד חגיגות הפסחא המתקרבות במואב שביוטה, ג'יפ חושפת כמה קונספטים לרכבי שטח לא שגרתיים - מהומאז' למשאית השטח הקטנה משנות ה-50' ועד למפלצת טוחנת סלעים עם 700 כ"ס

The post טירוף לשטח: ג'יפ בקונספט לרנגלר עם 700 כ"ס appeared first on TheCar.

]]>

מותג ג'יפ חשף בסוף השבוע בחדשות הרכב את הטריילקאט – קונספט מבושל היטב ומתפקד לרכב שטח המבוסס על הרנגלר האייקוני, שכולל לא מעט שדרוגים ובעיקר מנוע "המי" פסיכי עם לא פחות מ-700 כ"ס.
הטריילקאט ועוד 6 קונספטים לדגמי ג'יפ משודרגים נחשפו בסוף השבוע לקראת הפנינג 'ספארי פסחא' שמותג ג'יפ פורש עליו בשנים האחרונות את חסותו ומתקיים מדי אביב במואב שביוטה.

מואב היא בירת האקסטרים של ארצות הברית והספארי הוא אחד מאירועי השטח המוטוריים המטורפים בתבל. השנה ההפנינג המוטורי שהתחיל בשנת 1967 כמפגש חצי ספונטני בסוף השבוע הראשון של האביב יחגוג יובל להיווסדו באירוע שימשך לא פחות מ-9 ימים.

עוד ב-TheCar:
עיצוב ידית ההילוכים של ג'יפ וקרייזלר גורם לתאונות?
אתם תחליטו: האם זה ג'יפ או לימון על גלגלים?
ג'יפ רנגייד יגיע בקרוב וצפוי להיות יקר

כפי שניתן לנחש משמו, הטריילקאט עושה שימוש במנוע "הלקאט" וי8 בנפח 6.2 ליטרים עם מגדש על של קונצרן קרייזלר שאפשר למצוא בגרסאות הקצה של הצ'אלנגר והצארג'ר של דודג'.
הכוח הרב עובר לגלגלים דרך תיבת 6 הילוכים ידנית וסרני "דנה 60" מחוזקים מלפנים ומאחור.
כדי לשפר ולו במעט את רמת היציבות של היצירה חסרת האחריות הזו, מפשק הסרנים הוארך ב-30 סנטימטרים, הותקנו בולמי זעזועים וקפיצים של FOX ועל הקשר לקרקע אחראים גלגלי ענק של BFGoodrich בקוטר של כמעט מטר.

Jeep Trailcat ג'יפ טריילקאט
Jeep Trailcat ג'יפ טריילקאט – טירוף לשטח: ג'יפ בקונספט לרנגלר עם 700 כ"ס

במקביל, השמשה קוצרה בכ-5 סנטימטרים כדי להעניק מראה מעט יותר כוחני, בתי הגלגלים זכו למסגרות תפוחות, המושבים הוחלפו לכסאות באקט מקרבון עם חגורות מרוצים וכדי להשלים את היצירה כלוב בטיחות מלא הותקן בתקווה לשמור על חיי הנוסעים בכלי הלא שפוי הזה.
כאמור, מדובר בדגם קנספט, אך בקונצרן שכבר השתיל מנוע עם 707 במשפחתית אפרורית זה לא יהיה לגמרי משולל הגיון להעריך שהדבר המטורף הזה יגיע לייצור לפחות במהדורה מוגבלת.

כמו כן, כאמור, ג'יפ הכינה לכבוד חגיגות היובל לאירוע במואב ולציון 75 שנה למותג עוד שש גרסאות קונספט הכוללת גרסת הומאז' המתבססת על המשאית הקטנה שלה לשטח, ה-FC-150
משנות ה-60.
במקור ה-FC-150 התבססה על מכלולי ה-CJ5 אך כעת מתחת למעטפת הותקנה השלדה ומערכת ההנעה של ג'יפ רנגלר משנת הייצור 2005.

FC 150 concept JEEP - ג'יפ קונספט
FC 150 concept JEEP – ג'יפ קונספט 707-hp Jeep

ה- Shortcut הוא למעשה גרסה מודרנית ל-CJ5 הקלאסי משנות ה-50. בעוד שמבחינה עיצובית בג'יפ, למעט הסבכה הקדמית, הקפידו לשמור על נאמנות למקור, מתחת למעטפת הותקנו מכלולי הנעה ומתלים משופרים המאפשרים לרכב השטח הותיק להציג יכולות שלא היו מביישות כלים מודרניים בהרבה.

Jeep Shortcut ג'יפ שורטקאט
Jeep Shortcut ג'יפ שורטקאט ג'יפ חושפת כמה קונספטים לרכבי שטח לא שגרתיים

ה- Crew Chief 715 מציע שילוב מעניין בין הפרונט של כלי מפקדים צבאי במחוזות האינטרנשיונל, קבינה של ג'יפ רנגלר וארגז מטען אחורי פתוח. יחד עם צמיגי ענק בקוטר של מטר ומערכת קפיצי הגבהה בהחלט מדובר בכלי עם נוכחות מאיימת מאוד.

JEEP Renegade Commander ג'יפ רנגייד קומנדר
JEEP Renegade Commander רנגייד קומנדר, ג'יפ חושפת כמה קונספטים לרכבי שטח לא שגרתיים

ה-Comanche לוקח את הג'יפון העירוני הקטן של המותג, הרנגייד, והופך אותו ל"אחלה גבר" עם מרכב מאורך פתוח, קבינה מקוצרת הכוללת רק צמד מושבים, ארגז מטען פתוח, ככננת, צמיגים גדולים וקפיצי הגבהה.
ה-Trailstorm וה-Renegade Commander פחות מיוחדים במראה שלהם ומציעים שדרוגים רבים לגרסאות הרגילות של הרנגלר והרנגייד.

Jeep Comanche ג'יפ קומנצ'ה
Jeep Comanche ג'יפ קומנצ'ה

The post טירוף לשטח: ג'יפ בקונספט לרנגלר עם 700 כ"ס appeared first on TheCar.

]]>
טורבו, תעשה חשמל https://thecar.co.il/%d7%98%d7%95%d7%a8%d7%91%d7%95-%d7%aa%d7%a2%d7%a9%d7%94-%d7%97%d7%a9%d7%9e%d7%9c/ https://thecar.co.il/%d7%98%d7%95%d7%a8%d7%91%d7%95-%d7%aa%d7%a2%d7%a9%d7%94-%d7%97%d7%a9%d7%9e%d7%9c/#respond Tue, 13 May 2014 06:27:46 +0000 ארועים]]> בתעשיית הרכב]]> https://thecar.co.il/?p=5540

שתי שיטות חדשות להגדשת מנועים עושות את דרכן אל מתחת למכסה המנוע שלנו כ-130 שנים לאחר שהחל השימוש השגרתי במגדשי טורבו, וכתוצאה מטכנולוגיה שפותחה עבור מירוצי פורמולה 1, עתיד מגדש הטורבו הוותיק והטוב לקבל תפקיד חדש, וחיים חדשים: ייצור חשמל ואספקת אנרגיה למערכות היברידיות. במקביל, גם מגדש-העל, יריבו הוותיק של מגדש הטורבו, עובר מטהמורפוזה שתתאים […]

The post טורבו, תעשה חשמל appeared first on TheCar.

]]>

שתי שיטות חדשות להגדשת מנועים עושות את דרכן אל מתחת למכסה המנוע שלנו

כ-130 שנים לאחר שהחל השימוש השגרתי במגדשי טורבו, וכתוצאה מטכנולוגיה שפותחה עבור מירוצי פורמולה 1, עתיד מגדש הטורבו הוותיק והטוב לקבל תפקיד חדש, וחיים חדשים: ייצור חשמל ואספקת אנרגיה למערכות היברידיות. במקביל, גם מגדש-העל, יריבו הוותיק של מגדש הטורבו, עובר מטהמורפוזה שתתאים אותו טוב יותר לשימוש במכוניות העתידיות שלנו.

בסוף השבוע האחרון חשפה מרצדס במירוץ הפורמולה 1 בספרד את "יחידת ההנעה" החדשה שלה, שפותחה בהתאם לתקנות החדשות של סדרת הפורמולה 1 לשנת 2014, וזו כוללת בין השאר את מערכת ה-"motor generator-heat" שמאפשרת חסכון של כ-30% בתצרוכת הדלק (יחסית למנועי העונה הקודמת). אנשי מרצדס, כמו גם רנו ויצרנים אחרים שמעורבים בספורט מוטורי, מצהירים שהטכנולוגיה החדשה, אשר פותחה כדי להתאים לתקנות המירוצים, עושה את דרכה במהירות גם אל המכוניות שלהם מייצור סדרתי.

ואכן, במקביל לתפוצה הגדלה והולכת של מגדשי טורבו בתפקיד הקונבנציונלי שלהם במנועי בעירה פנימית שוקדים כעת כל יצרני הרכב על פיתוח הדורות הבאים של הגדשת מנועים.

טורבו ידידי הטוב

הגדשת טורבו מנצלת את זרם גזי הפליטה מן המנוע כדי להפעיל טורבינה, וזו מחוברת באמצעות ציר אל מדחס שיונק אוויר ודוחס אותו בכח לסעפת היניקה של המנוע. דחיסת האוויר מאפשרת לשרוף יותר דלק ביעילות רבה יותר בכל מחזור פעולה של המנוע, וכך מעלה את ההספק שלו. הרעיון התיאורטי יכול היה להיות מושלם לולא נתקל הטורבו בכמה מגבלות פיזיקליות כמו ההיווצרות של חום רב, העומסים הגדולים שהוא יוצר בתוך המנוע וגם "השהיית הטורבו" המפורסמת, אשר נגרמת כתוצאה מכך שרוב המנועים לא פועלים בסל"ד קבוע אלא במהירויות סיבוב עולות ויורדות.

כדי לפתור חלק מן הסכנות לשלום המנוע מותקן בין המדחס לסעפת היניקה שסתום עודפים (waste gate) שדרכו מתבזבזת אנרגיה עודפת. בעיית "השהיית הטורבו", לעומת זאת, נפתרת במידה רבה באמצעות שתי שיטות שונות, ולמען האמת די מסובכות. שיטה (ותיקה) אחת, שהתגלתה כמורכבת ולא מספיק אמינה בינתיים, היא שילוב בין מגדש טורבו לבין מגדש-על ("סופר-צ'ארג'ר") אשר מקבל את כוחו מן המנוע עצמו. הרעיון טוב, אבל כאמור לא מספיק אמין בינתיים וכנראה גם יקר מידי לייצור סדרתי.

שיטה אחרת היא ריבוי מגדשי טורבו, כלומר שילוב של מגדשים קטנים שיעילים בסל"ד נמוך עם מגדשים גדולים שנדרשים לסל"ד גבוה יותר כדי להתחיל לזוז. גם זה רעיון נחמד, ב.מ.וו. (ויצרניות נוספות) משלבת שני מגדשים ואפילו שלושה, אבל גם כאן הפתרון יקר יחסית ודי מורכב.

הפורמולה המנצחת

השנה, לאחר כמעט שבע שנות קיפאון בתקנות המנועים, עוברת סידרת מירוצי פורמולה 1 את אחת המהפכות הגדולות בתולדותיה.
מנועי ה-V8 בנפח 2.4 ליטר מוחלפים במה שזכה לכינוי "יחידות כח", ללמדך שהמנוע לכשעצמו כבר לא נחשב לגורם הבלעדי להנעת המכונית. בלב "יחידת הכח" פועם מנוע V6 מוגדש טורבו בנפח 1.6 ליטר בלבד, אולם לצידו מותר כעת השימוש ביחידה היברידית לאיסוף חשמל ושימוש בו.

במקביל צומצמה בשליש קיבולת הדלק המותרת לנשיאה על המכונית והיא עומדת כעת על 100 ליטרים בלבד, כך שהאתגר של מהנדסי המנועים הוא להשיג את אותם הספקי מנוע (סביב 750 כ"ס) על בסיס יחידת כח קטנה שצורכת 30-40% פחות דלק.

הרעיון ההיברידי מתקיים בפורמולה 1 במידה מסוימת כבר משנת 2009, תחת מגבלות שונות, ושודרג שוב בשנת 2011, אך בשני המקרים "הולבשו" היחידות ההיברידיות על תצורות המנוע הקיימות. לקראת 2014 החלו יצרני המנועים לפתח ממסך מחשב ריק את "יחידות הכח" שלהם, והמגבלות על המערכת ההיברידית השתנו וצומצמו. כך אנחנו מקבלים שתי מערכות שאוספות אנרגיה עודפת – האחת מן הבלמים והאחרת מן המנוע.

ובחזרה לטורבו: צמד המילים " waste gate", בעידן שבו כל מהנדס שוקד על ניצול כל טיפת אנרגיה, נשמע כמו חילול הקודש. לכן, במקום לאפשר לאנרגיה טובה להתבזבז דרך שסתום, מותקן מעתה גנרטור חשמלי על הציר שבין הטורבינה למדחס. כאשר הטורבינה מגיעה למהירויות סיבוב גבוהות מידי לוקח הגנרטור חלק מן האנרגיה העודפת, ומייצר באמצעותה חשמל שנאגר בסוללה יחד עם החשמל שאוספים הבלמים.

מכאן ואילך מתחולל קסם נוסף, אשר מנצל את יכולתו של החשמל לזרום לשני הכיוונים, ויכולת הגנרטור להפוך למנוע: בסל"ד נמוך מאיץ הגנרטור הנ"ל את מהירות הסיבוב של הטורבו. במילים אחרות, כאשר לחץ הגזים בסעפת הפליטה של המנוע גבוה, והטורבינה מסתובבת מהר מידי, חלק מן האנרגיה מגדישה את מנוע הבעירה הפנימית וחלק ממנה מנוצל להפקת חשמל. אבל כאשר סל"ד מנוע הבעירה הפנימית צונח, ואיתו גם לחץ הגזים בסעפת הפליטה, שמתקשה לסובב את הטורבינה (וזה מה שגורם ל"השהיית טורבו") – נכנס לפעולה הגנרטור בתפקידו כמנוע חשמלי ומסובב בעצמו את המדחס.

לחץ האוויר בסעפת היניקה נותר גבוה גם כאשר מגדש הטורבו לא יכול לספק אותו, וברגע שהנהג לוחץ שוב על דוושת המצערת הוא מקבל מהר יותר כח מנוע זמין.
כך נופלות שדודות שתי ציפורים במכה אחת: אין השהיית טורבו, ואין צורך בפתרונות המסובכים האחרים שנועדו למנוע אותה (וזאת, כמובן, בהנחה שהפתרון הזה יתגלה כפחות מסובך ויותר אמין…).

נכון להיום, ההערכה היא שבזירת הפורמולה 1 חוסך הפתרון הזה כשליש מתצרוכת הדלק של מנועים, וזהו נתון פנטסטי. אם ניתן יהיה לייצר מערכת "אזרחית" שתחסוך אפילו 5-10% מתצרוכת הדלק, ואם המחיר שלה יהיה סביר ורמת האמינות גבוהה מספיק – די בטוח שהיא תאומץ מהר מאד על-ידי תעשיית הרכב. ב.מ.וו, למשל, כבר נמצאת בשלבי פיתוח מתקדמים של טורבו-גנרטור שיותקן בין הטורבינה למדחס ויוצג, כך אומרות השמועות, כבר ב-M3 הבאה.

אגב, יכול להיות שבמכוניות סדרתיות תהיה בעתיד פחות חשיבות להגדשה חשמלית של המנוע בסל"ד נמוך. אבל גם במקרה כזה יש עדיין מקום לטורבו-גנרטור, היות שהוא יכול לספק אנרגיה למערכת היברידית קונבנציונלית.

הסופר-צ'ארג'ר עוד יגדוש

גם הגדשת-העל, שיטת ההגדשה שמתחרה באופן מסורתי בטורבו, עומדת בפני חידוש חשוב ובאופן די דומה. מגדש-על קונבנציונלי מונע על-ידי מנוע בעירה פנימית באמצעות חיבור חיצוני ישיר אליו, כמו שאר אביזרי המנוע. יתרונו, יחסית לטורבו, נובע מכך שהוא משיג רמת הגדשה גבוהה כבר בסל"ד נמוך, אבל יש לו גם שני חסרונות: החיבור הקבוע גוזל אנרגיה מהמנוע, והמגדש פחות יעיל בסל"ד גבוה.

הפתרון לשתי הבעיות האלה יושג בתוך זמן לא רב על-ידי ניתוק הקשר הפיזי בין מגדש-העל למנוע, והפעלתו באמצעות מנוע חשמלי. ממש כמו שקרה למגבר ההיגוי ולאביזרי מנוע נוספים, גם כאן נחסכת אנרגיה על-ידי הפחתת העומס שמוטל על המנוע, אלא שמדחס זקוק להרבה יותר חשמל מאשר מגבר-היגוי.

קבוצת פולקסוואגן, למשל, שודאי ראויה לתואר "מובילת הגדשת המנועים בקרב יצרניות המכוניות העממיות", מפתחת כעת משפחה רחבה של מגדשים חשמליים אשר, בהתאם למנועים בהם יותקנו, יופעלו עם מתח של 12 או 48 וולט.

The post טורבו, תעשה חשמל appeared first on TheCar.

]]>
https://thecar.co.il/%d7%98%d7%95%d7%a8%d7%91%d7%95-%d7%aa%d7%a2%d7%a9%d7%94-%d7%97%d7%a9%d7%9e%d7%9c/feed/ 0