Audi ontwikkelt elektrische biturbo [video]

Auteur: , 56 Reacties

De elektrische turbo: we horen er regelmatig over, maar dan wel uit het geruchtencircuit (BMW, Subaru). Audi breekt de ban, en kondigt aan de technologie aan het ontwikkelen te zijn.

Turbo’s worden aangedreven door uitlaatgassen, met als eigenschap dat ze pas werken (opspoelen) zodra voldoende druk is opgebouwd om het mechanisme in werking te stellen. Bij de elektrische turbo is er een elektrisch aangedreven compressor (die nagenoeg identiek aan een turbo oogt) tussen de intercooler en de conventionele turbo gemonteerd.

Middels een bypass-klep kan de luchtstroom (in geval van weinig activiteit van de reguliere turbo) van de intercooler via de elektrische turbo worden geleid, zoals in deze video wordt uitgebeeld. Praktisch nut: bij lage toeren kan beter en sneller turbodruk worden gegenereerd, waardoor je nog verder onderin (op lagere toerentallen) koppel kweekt. Een welkome ontwikkeling in een tijd waarin brandstofverbruik steeds belangrijker wordt, en de versnellingsbakken steeds meer verzetten krijgen.

Audi paste de technologie toe op een 3.0 V6 TDI, die zich momenteel in een prototype-fase bevindt. Het is een biturbo, met twee verschillende turbo-types. Bij midden- en hoge toerentallen krijgt de motor voldoende lucht van de conventionele turbo, maar helemaal onderin springt de elektrische turbo bij. Het verschil met een compressor/supercharger is dat laatstgenoemde middels een riem aan de krukas is verbonden, terwijl eerstgenoemde zijn kracht uit een elektrische motor haalt.

Audi spreekt zich niet uit over vermogens of wanneer het de techniek verwacht toe te passen. Audi’s meeste 3.0 TDI-motoren maken gebruik van een enkele turbo, alleen het krachtigste exemplaar, de Bi-TDI met 313 pk en 650 Nm, heeft er twee.



56 reacties

Klinkt tof !
Prachtig stukje techniek, maar vergt het niet enige aanpassing aan zeg de dynamo/accu? Of is het systeem zuinig genoeg om met conventionele systemen uit de voeten te kunnen?
@roestvrijstaal: Het ronddraaien van de turbofan zou op zich niet veel vermogen hoeven te kosten. Deze draait als het goed is zeer soepel in z’n lagers. Als de fan eenmaal op gang is gekomen daalt het stroomverbruik al helemaal.
@rickr:
Weet je dat zeker? het lijkt me toch niet zo dat een turbo-fan veel massa heeft, en zo momentum behoud (zoals bij een vliegwiel). Ik denk dat, als de turbo is geactiveerd, deze een vrij constante energievraag zal hebben.
@JvT: Zeker, daar doel ik ook op. Het vanuit stilstand op gaan brengen zal in het begin de meeste stroom vragen. Wanneer de fan eenmaal op snelheid is en dus inderdaad meer momentum heeft daalt het stroomgebruik en wordt deze constanter. Ik denk dus dat je op de vraag van ‘Roestvrijstaal’ kan antwoorden dat hier niet een hele nieuwe accu/dynamo voor nodig zal zijn. De piek in het stroomverbruik is kortstondig. Een goede dynamo moet dit prima op kunnen vangen.
@rickr: Alsjeblieft, wat een onzin wordt er in deze thread uitgekraamd.
Veruit het grootste deel van de energie die een turbocompressor of een mechanische danwel electrische compressor nodig heeft is niet nodig om hem op gang te brengen en simpel rond te laten draaien, maar om de lucht te coprimeren!
En de lucht wordt niet warm door de uitlaatgassen (in een turbo) of de wrijVing, maar voornamelijk omdat je de lucht comprimeert (precies het tegenovergestelde van een spuitbus die koud wordt als je hem leegspuit)
@Paragon: Uiteraard daar heb je gelijk in, het meeste vermogen gaat uit naar het comprimeren van het gas. Hoe hoger de druk moet worden des te hoger dit vermogen. Ik denk alleen dat in deze turbo die vooral in het lage motor toerengebied (waar deze uiteraard wel totaal los van staat) gebruikt wordt er ook vermogen gaat zitten in het veelvoudig op toeren laten brengen. Optrekken en weer stilstaan. Wanneer er genoeg druk op is gebouwd nemen de standaard turbo’s het over.
@JvT: inderdaad! De rest kan wel terug naar school, of hou thuis je stofzuiger eens dicht en vraag je zelf eens af waarom hij sneller gaat draaien?
Uiteindelijk is het eigenlijk allemaal zo simpel, je moet het alleen even verzinnen
@rodger: Ik had er al over gedacht :P, I’m going to sue them like Apple :P
Hm, blijkbaar verwachten ze dat het verlies bij het elektrisch opwekken & aandrijven van de compressor kleiner is dan bij het direct (riem)aandrijven van een compressor. Lijkt me sterk.

Daarnaast, hoeveel maakt het verbruik tijdens acceleratie niet echt veel uit op lange ritten.

Lijkt me meer een performance gerelateerd verhaal. Ben benieuwd!
@mastertje: De mechanische (riem-/ketting) koppeling van de compressor aan de krukas zorgt (initieel) voor (enig) vermogenverlies, al is het netto resultaat wel positief.

Een elektrische turbo heeft dat vermogenverlies niet; waardoor het netto mogelijk beter/efficienter werkt dan een klassiek mechanische compressor + uitlaatgasturbo combo.

De toekomst zal het uitwijzen :)
Een dergelijk systeem zou het ook moeten vergemakkelijken om bijvoorbeeld een veel grotere turbo te monteren, waarbij het voornaamste probleem, het turbogat, opgeheven wordt.
Kan nog veel betekenen voor het downsizen
Ik weet niet zeker of ze het bij Audi ook een “elektrische turbo” noemen, maar als dat zo is kunnen ze me vertellen wat ze willen, het is dan géén turbocharger. Dan is het simpelweg een elektrisch aangedreven compressor. Misschien een klein verschil in verwoording, maar het zijn dit soort kleine details waaraan ik me erger.

Maar over het systeem zelf: ik denk dat het een prima systeem is, de meeste mensen hebben het liefst (volledige) kracht over het hele toerenbereik. Dan is deze elektrische compressor een zeer welkome ontwikkeling. Ben benieuwd hoe dit systeem zich in de praktijk bewijst!

Het valt me trouwens op dat er in de tekst aangegeven wordt dat de luchtstroom van de intercooler naar de elektrische compressor gaat en daarna zijn weg vervolgd naar de turbocharger (tussen de cilinderbanken). Maar als ik me niet vergis laat de video zien dat de luchtstroom na de elektrische compressor niet naar de turbocharger gaat maar naar het inlaatspruitstuk. Of mis ik nu iets cruciaals?
@ej20g: ik zat er inderdaad ook naar te kijken. En Audi noemt het toch echt een turbo wat het niet is.
@ej20g: In most operating states, the charge air is routed around it via a bypass. However, when the flap integrated in the bypass closes – i.e. when the main turbocharger’s energy output is low – the air is directed into the electric compressor and is compressed there a second time.

Zou best kunnen ja, indien de compressor voldoende boost kan genereren. Hou de opties even open…
@sir_smokalot:

je schrijft elektrische turbo in het artikel maar in het fimpje hebben ze het over een elektrische compressor

volgens mij kan je beiden zeggen
@sir_smokalot: interessant is het in ieder geval. Het zal vanzelf duidelijk worden denk ik.
@ej20g: De volledige naam van een klassieke turbo is: uitlaatgas turbo compressor. De naam turbo slaat op “turbine” – ongeacht doe die aangedreven word – hoewel het woord nu specifiek word geassocieert met de uitlaatgas-aangedreven variant. Een turbo is eigenlijk ook een compressor – en een compressor kan een turbo zijn. Een straal motor is ook een soort turbo die zichzelf aandrijft.

De electrische turbo zit inderdaad op het inlaatstuk op het einde vh hele systeem – dus niet tussen de turbo en de intercooler zoals aangegeven (als je de inlaat als vertrekpunt neemt). Waarschijnlijk vanwege een combinatie van packaging (plaats vinden), heat management (waarschijnlijk is de turbine goedkoper aan de koude kant) en complexcitieit (omdat er een splitsing gebeurt).

De volgende logische evolutie is de intergratie van een electromotor in de uitlaatgas turbo zelf. Dan heb je wel een soort override mechanisme nodig zoals bij een fiets als je stopt met trappen en de ketting evengoed stopt met draaien terwijl de fiets blijft bollen. Een klein tandwieltje op de kogellagers of zoiets.
Die kan eventueel naast het op toeren brengen vd turbo ook energie recupereren door de turbo af te remmen en zo een wastegate elimineren – zoals er ook fietsen bestaan – maar dat word heel complex.
@dubhead: nee daar was ik me bewust van. Maar precies omdat een turbo tegenwoordig (altijd) gezien wordt als een turbine aangedreven door uitlaatgassen, is het wel zo handig dat gescheiden te houden. Anders wordt het er niet duidelijker op. Het is nu over algemeen geaccepteerd dat een turbocharger aangedreven wordt door uitlaatgassen en een supercharger/compressor door een riem. Al is compressor natuurlijk een zéér breed begrip. Het gescheiden houden is wel zo handig denk ik. Maar ik begrijp je standpunt volledig en sluit me daar ook bij aan.
@ej20g: ik stel voor: elektromechanische turbocompressor – of chain/belt/electrical driven turbo – of turb-e
Noem het geen turbo maar compressor.
Maar klinkt leuk, vraag me af of het heel blijft.
VAG staat niet bekend om zijn degelijkheid bij nieuwe techniek.
@norge: Ze gebruiken tenminste nieuwe technieken. En qua degelijkheid is er vaak weinig mis mee, op enkele TSI-blokjes na misschien.
Lijkt me een ideaal systeem om gecombineerd te worden met een systeem dat remenergie terugwint. De energie die bij het remmen opgeslagen wordt kan dan gebruikt worden om de turbo aan te drijven.
@moveyourmind: volgens mij heb je die turbo juist niet nodig op het moment dat je gaat remmen
@desoper:

Hij bedoeld ermee dat wanneer je remt er een systeem is wat het opslaat, en wanneer je gas geeft verbruik je de opgeslagen energie weer voor de turbo.
@moveyourmind: vliegwiel
@rickr: maar hij moet ook lucht comprimeren he…
@ een paar techneuten hierboven .. ja dit systeem is ongetwijfeld onzuinig en gaat snel kapot, jullie aannamens zijn representiever dan de research van audi of welk ander merk
@prop: In ieder geval die van Audi, Subaru zou zomaar met iets degelijks kunnen komen .
@desoper: nope, remenergie terugwinnen (omzetten in electriciteit en opslaan in een condensator?), en deze energie gebruiken voor de compressor wanneer je daarna weer optrekt
@moveyourmind: ok, maar is het dan niet slimmer om gewoon een elektrisch motortje te monteren dan een elektrische turbo met alle verliezen van dien?
@desoper: Dit is (bijna) een bolt-on systeem, voor b.v. 4 elektro-motoren in de wielen moet het hele ontwerp van de auto aangepast worden. Het is niet perse of-of, het is en-en.
@ej20g: natuurlijk zit hij voor de intercooler. Die intercooler is bedoeld om samengeperste lucht(die opwarmt door de wrijfing) te koelen. Omdat koude lucht compacter is als warme lucht.
@bartjuh: dat weet ik. Maar ik heb het over de elektrische compressor, die ná de intercooler zit. De lucht van de elektrische compressor gaat dus niet door de intercooler. Het effect van een intercooler zou bij een elektrisch aangedreven compressor ook minder zijn, omdat de samengeperste lucht minder opwarmt dan bij een normale turbocharger (waarbij hete uitlaatgassen in de schoep pal ernaast passeren). De lucht warmt wel op, maar niet zo extreem als bij een turbocharger. Het ging mij er vooral om dat er in de tekst een andere uitleg stond dan de video laat zien. Maar sir smokalot heeft ook al aangegeven dat de opties even opengehouden worden.
@norge:
Ik zat al te wachten op je kinderachtige reactie. Snap niet dat jij nog geen ban hebt gehad hier. Enige reacties zijn VAG bash reacties.
kan je toch evengoed een variabele turbo gebruiken?
geeft op elke toerental evenveel druk door variabele schoepen.
@mbje: Joh, ongeveer alle Turbo’s van de afgelopen 10 jaar zijn al VGT. Dat vermindert het probleem wel, maar niet volledig.
De titel moest zijn:

Volkswagen Aktiengesellschaft ontwikkelt elektrische biturbo!
@ej20g: okeoke ik ging er vanuit dat er verwarring was over of die voor of na de intercooler zat, zonder het filmpje te hebbe gezien. Werkt nooit zo lekker op mijn telefoon + klein beeld. Maar het lijkt me iig een interesante ontwikkeling. Koppel onderin is altijd goed.
@bartjuh: kan ik snappen, voor dit soort artikelen pak ik altijd mijn laptop erbij indien ze interessant genoeg klinken. Maar inderdaad, een interessante ontwikkeling!
Bij volkswagen vraag ik me altijd af of het ontwikkelt wordt om een motor te verbeteren of om beter door de ECE test te komen.

Ik vraag me af of het maken van zo’n extra onderdeel de zeer beperkte energie winst waard is.
@johanz911: Alle fabrikanten ontwikkelen voor de ECE test. Ik neem aan dat je dat zelf ook inziet. Als er geen emissiegrenzen waren, dan hadden ze al lang, standaard, de 1.0 met 200pk geleverd. Nu gaat dat niet, door de strenge eisen. Wil je nu verkopen, als fabrikant, dan moet je niet beter zijn als de concurrentie maar enkel schoner. Dan krijg je een groene sticker opgeplakt en is het: Kassa.
@prop: als het makkelijk en probleemloos was geweest, dan hadden ze het al veel eerder in productie genomen. Fabrikanten zoeken al sinds het begin van vorige eeuw naar de perfecte compressor, het is niet dat nu pas een slimmerik in Ingolstadt op het idee is gekomen…
@sir_smokalot: Je schrijft: Bij de elektrische turbo is er een elektrisch aangedreven compressor (die nagenoeg identiek aan een turbo oogt) tussen de intercooler en de conventionele turbo gemonteerd.

In de afbeelding is de secundaire compressor alleen tussen de intercooler en gasklep gepositioneerd, dus na de intercooler, en niet er voor.
misschien een domme vraag, maar waarom bestaan er dan geen compressor diesels ipv turbodiesels..?
@RazorHead: A: Turbos zijn goedkoper,
B: Diesels hebben hun maximum koppel al onderin en hebben daar eigenlijk niet perse hulp van een compressor nodig (des te meer bovenin het toerengebied),
en C: Een dieselmotor wordt ontwikkeld om zuinig te rijden. Een turbo levert gratis meer vermogen omdat de uitlaatgassen de compressor aandrijven. Een supercharger wordt door de krukas aangedreven wat voor meer verliezen zorgt en dus minder zuinig is.
Dat word lachen wanneer die elektrische motoren stuk gaan, want probeer op een moderne turbodiesel met meer dan 4-cilinders maar eens ergens bij te komen. Dat is nu al een hels karwei laat staan als daar nog meer kwetsbare techniek bij komt, op papier leuk maar in de praktijk weet ik het zo net nog niet.
Voorsprong door techniek…
Dat is toch niet nieuw:
http://www.youtube.com/watch?v=OrDe1md6AWg

Durf te wedden dat ze gaan doen alsof ze het zelf uitgevonden hebben… Maar nieuw is het echt niet hoor, ze zullen hoogstends de eerste autoproducent zijn die een elektrische compressor toepast op een productie auto…
Het feit dat Audi dit nu laat zien betekend niet dat Audi de technologie ontwikkeld heeft, maar enkel dat ze de technologie hebben toegepast op hun eigen motoren.

Tegenwoordig zijn toeleveranciers in grote mate verantwoordelijk voor de ontwikkeling nieuwe technologieën, zowel qua techniek als economisch.

Natuurlijk hebben ze auto fabrikanten nodig die hun producten gebruiken. Deze keer lijkt Audi de primeur te mogen hebben, hoewel het best kan zijn dat BMW of Mercedes ze nog net de loef af steken.

Heb je je ooit afgevraagd hoe het kan dat fabrikant X nieuwe technologie introduceert en in het bijbehorende propaganda pamflet vermeld dat ze er 5 jaar aan gewerkt hebben, terwijl de concurrent binnen een half jaar dezelfde technologie toepast op hun modelletjes?…
@ramshoek: Ondertussen toepen ze wel “vorsprung durch technik”, alsof ze het allemaal zelf bedacht en ontwikkeld hebben, juist ja, voorsprong in marketing techniek zullen ze bedoelen…

Subaru is/was er ook mee bezig, die kan Audi ook nog “voor” zijn… Maar echt nieuw blijf ik het niet vinden… Je kan ze al jaren aftermarket kopen…
@Paragon: Je hebt zeker gelijk hoor, het comprimeren van lucht kost veruit de meeste stroom. Hoe hoger de druk wordt hoe meer stroom. Ik denk alleen dat daar niet de piek zal liggen, vooral ook wanneer deze eerste turbo tijdens lage toeren (waar hij verder wel los van staat natuurlijk) gebruikt wordt
Het echte voordeel is natuurlijk: goed klinkende turbomotoren! Niet meer gedempt door een uitlaatgasturbo. Top dus :-)
@baasbas: Er zit nog steeds een reguliere (uitlaatgas-) Turbo op hoor …
@dawwg: aw crap.. Niet goed genoeg gelezen :(

Nou ja, goed, nog even de gewone turbo lozen en we hebben goed klinkende turbo motoren… De mogelijkheid is nog binnen handbereik, ik blijf hopen

Geef een reactie:

Je moet ingelogd zijn om reacties te posten, registreren kan HIER (ook via Facebook).