Porsche má prelomový patent. Vyriešilo problém s turbodúchadlami v hybridoch
Značka Porsche získala prelomový patent, ktorý by mohol dramaticky zmeniť život motorov s dvojitým preplňovaním, najmä v hybridných systémoch. Tie totiž momentálne čelia vážnemu a nebezpečnému problému s turbom. V dôsledku turbulencií vzduchu sa dokážu náhle „dusiť“, strácať ťah a prehrievať sa. Nová technológia, ktorá debutovala v modernizovanom modeli 911 GTS, by však mohla byť pre celé odvetvie prelomová. Vo svete vysokovýkonných motorov je dvojité turbo (twin-turbo) šikovným inžinierskym trikom na zvýšenie výkonu pri zachovaní kompaktnej konštrukcie. Dve turbodúchadlá si rozdelia pracovné zaťaženie, pričom každé obsluhuje svoj vlastný rad valcov (napríklad v motoroch v tvare V alebo boxer). To umožňuje nasávať do motora viac vzduchu bez pridania zbytočnej hmotnosti.
Existuje však jeden vážny konštrukčný problém, ktorý sa prejavuje najmä pri konfiguráciách so spoločným sacím potrubím. Inžinieri tento nežiaduci jav nazývajú „zastavenie prietoku“. Keď sa ventily otvárajú nerovnomerne, teploty v systéme prudko stúpajú a normálny prietok vzduchu sa môže obrátiť. Namiesto čerstvej palivovej zmesi sa do valcov a k turbínam vracajú horúce výfukové plyny. Dôsledky sú okamžité a prejavujú sa priehratím turbín, nestabilným tlakom a stratou krútiaceho momentu. Vodič to pociťuje ako nečakanú a nepríjemnú stratu plynového pedálu v najnevhodnejšej chvíli. Výrobcovia sa s týmto problémom s turbom trápia už roky, no Porsche teraz ponúka radikálne a elegantné riešenie.
Mini-elektromotor ako záchranca
Riešenie spočíva v patentovanej technológii T-Hybrid, s ktorou Porsche debutovalo v modernizovanom modeli 911 GTS. Patent integruje miniatúrne elektromotory priamo do každej turbíny, čím ich premieňa na inteligentné hybridné jednotky. Tento systém pracuje autonómne, bez závislosti od prúdenia výfukových plynov, vďaka čomu je extrémne rýchly.
Celý proces riadenia začína snímačom hmotnostného prietoku vzduchu (MAF) v sacom potrubí. Ten monitoruje tlak v reálnom čase, 24 hodín denne, 7 dní v týždni.
- Detekcia: Ak sa zistí náhly, neobvyklý pokles prietoku vzduchu (signál „dusenia“), spustí sa alarm.
- Reakcia: Systém okamžite porovná údaje so snímačmi otáčok na každej turbíne.
- Kompenzácia: Bez ohľadu na to, aká je presná príčina, vstavaný elektromotor sa aktivuje v zlomku sekundy a zrýchli lopatky turbíny na optimálnu rýchlosť.
Výsledkom je, že vzduch začne okamžite opäť správne prúdiť, tlak sa stabilizuje a krútiaci moment zostáva rovnomerný. Na rozdiel od klasických turbín, ktoré sú pomalé a spoliehajú sa výlučne na energiu z výfukových plynov, iniciatívu preberajú elektromotory. Aj keď turbulencie zasiahnu obe strany motoru, kompenzácia je presná a paralelná. Pre vodičov to znamená predvídateľnú dynamiku – žiadne poklesy zrýchlenia, či už na pretekárskej trati, alebo pri predbiehaní v meste.
Porsche navyše pridáva ďalší riadiaci systém. Keďže sú oba elektromotory pripojené k rovnakej elektrickej sieti, systém monitoruje ich správanie počas vybíjania alebo rekuperácie energie. Ak je výstupný prúd dokonale synchronizovaný, potvrdzuje to, že turbíny pracujú v súlade. Táto dvojitá ochrana – mechanická aj elektrická – robí systém prakticky nepriestrelným.
