artikel

Meer lucht bij lage toeren (2004-04)

Techniek

In het artikel over de Peugeot WRC rally-auto in AMT las ik dat bij laag motortoerental de turbo op toeren wordt gehouden middels naverbranding tijdens de uitlaatslag. Zijn er geen eenvoudiger oplossingen om zo’n turbogat te voorkomen? Dit wordt immers belangrijk door de trend van downsizing bij motoren. Kleinere motoren besparen gewicht en door toepassing van een turbo worden toch acceptabele prestaties geleverd. Vervelend is alleen het turbogat bij accelereren vanaf laag toerental.

Er zijn enkele methoden om de gemiddelde effectieve druk over het hele toerengebied te verhogen. Mechanisch aangedreven compressoren of een tandem opstelling van twee turbo’s zorgen voor genoeg lucht. De compressor met mechanische aandrijving kennen we vooral van Mercedes-Benz, registerdrukvulling is recent door Opel weer in beeld gebracht.

Als het lukt om een compressor elektrisch aan te drijven, kan er al lucht worden geleverd voordat de motor loopt. Er zijn turbo’s ontwikkeld die een elektromotor op de turbine-as hebben en er zijn elektrisch aangedreven centrifugaalcompressoren. Bosch denkt over twee jaar met het laatstgenoemde systeem te kunnen komen en wil deze compressor als ‘hulpturbo’ gebruiken.

Siemens-VDO heeft een elektrische impulsdrukvulling ontwikkeld die bij lage toerentallen hetzelfde effect heeft als de drukpulsaties bij hoge toerentallen. Een elektromagnetisch bediende klep sluit het inlaatkanaal af als de zuiger tijdens de inlaatslag omlaag beweegt. Vlak voor het ODP, dus als de onderdruk in de cilinder hoog is, opent de speciale klep plotseling. Er ontstaat een drukpuls die met de geluidssnelheid in de cilinder terechtkomt. Voordat de overdrukpuls kan terugstromen, sluit de speciale klep weer. Het openen en sluiten van de speciale klep (pulsklep) gaat zo snel dat het systeem bij elke inlaatslag werkt. Binnen enkele milliseconden opent en sluit de pulsklep. Bij lage toerentallen neemt de effectieve druk flink toe, bij motoren met een uitlaatgasturbo is een 50% toename mogelijk. Bij benzinemotoren is zo’n 30% haalbaar maar dan neemt het risico op detoneren toe.

Een punt waar geen aandacht aan wordt geschonken, is wat het drijfwerk en de transmissie ‘denken’ van zo’n koppeltoename bij laag toerental. De tijd zal het leren.

Reageer op dit artikel