Met alleen een turbo gebruik je de uitlaatgassen niet net niet optimaal genoeg, denkt Porsche.
Je kunt zeggen van Porsche wat je wilt, maar dat ze weinig aan productontwikkeling doen valt daar niet onder. De Duitse sportwagenbouwer lijkt bij tot in den treure uitwerkte motoren nog net dat ene dingetje te vinden waardoor er meer pk’s, efficiëntie of duurzaamheid te knijpen valt.
Dit keer de beurt aan de turbomotor. Niet al te lang terug bedachten ze bij Porsche dat elektromotoren op de turbo’s een goed idee is. Daarop voortbordurend vonden de engineers dat turbo’s eigenlijk te goed werken voor de verbrandingsmotor en er daarom nog wel wat te winnen viel. Dat moet ik even uitleggen.
De turbo is eigenlijk te goed
Laten we beginnen met het probleem dat Porsche ontdekte: menig turbo kan meer druk opwekken dan het motorblok aankan. Om dat probleem te ondervangen, wordt er nu voor gekozen om de luchtladers niet altijd op optimale efficiëntie te laten draaien. Dat houdt in dat de energie die uitlaatgassen kunnen leveren, voor een groot gedeelte in de atmosfeer verdwijnt.
Dat laatste is niet alleen zonde, maar ook nog eens schadelijk. Turbomotoren produceren namelijk enorm hete uitlaatgassen. Zo warm dat ze de onderdelen langs het uitlaatsysteem kunnen beschadigen en de levensduur van de katalysator verkorten. Iets wat we natuurlijk liever niet zien, want vooral de katalysator is vrij prijzig.
De oplossing die Porsche bedacht, en waar een nieuwe patent op in gaat, is even simpel als doeltreffend: een ‘expansieturbine’ die na de intercooler en voor het motorblok hangt en de overdruk afvoert naar een ander, nader te bepalen systeem.
Gratis stroom en betere anti-lag
De overdruk die deze expansieturbine afvoert kan vervolgens voor legio andere doeleinden gebruikt worden. De turbine kan bijvoorbeeld een dynamo aandrijven, waarmee elektriciteit opgewekt wordt. Dit kan opgeslagen en weer ingezet worden om de elektromotoren met de turbo’s op een later moment van stroom te voorzien voor een extra push in het turbogat. Met andere woorden: een uitbreiding op het anti-lag systeem.
De afgevoerde lucht kan ook teruggevoerd worden aan de inlaat bij de intercooler. Dit verhoogt de koelende efficiëntie en de compressie. Alternatief kan de koelere lucht gemengd worden met bestaande uitlaatgassen. Hierdoor koelt het de motor af en neemt de levensduur van de eerder genoemde onderdelen toe.
Of de uitvinding, de uitstoot van de motor verlaagd doordat de verbranding ook beter wordt, laat Porsche in het midden. Er wordt niet over gesproken in de patentaanvraag. De engineers van de Duitse autofabrikant geven eerlijk toe: er kunnen nog andere onverwachte voordelen ontstaan als het systeem in de praktijk wordt gebracht. Wordt vervolgd?
niet net niet bovenin…
Begrijp ik het goed: er is eigenlijk af en toe een overschot aan koele lucht die de intercooler verlaat. Die lucht en daaraan gekoppelde druk kun je gebruiken. Om bv een systeem aan te drijven dat stroom genereert. Of je koelt er de uitlaatgassen mee. Of je stuurt die koude lucht nog eens door de intercooler zodat die nog koudere lucht de motor in jaagt. Klopt het zo?
Ik ben eens door het patent gegaan en zie geen baanbrekende dingen.
Eerder, een beetje van dit hier en een beetje van dat daar en dan kunnen we in die situatie dit en anders zo…
Ik voel dat vooral aan als verhogen van de complexiteit om te proberen een inefficiënte oplossing een paar procent te verbeteren.
Kostelijke ingrepen waar de gemiddelde Porsche liefhebber helemaal geen nood aan heeft. Voor de efficiëntie rijdt je niet met een boxer.
Is dit niet gewoon een verwant idee van dat hybride systeem van de F1, waar ook extra warmte (energie) om werd gezet in kilowatts?
De vraag is alleen: waarom doe je het.
Doe je het om benzine te besparen? Net die 0.5l/100km in optimale situaties. Geen Porsche koper die er wat om geeft? Zeker niet als je daardoor weer 50kg aan extra system mee moet nemen; die ook nog eens stuk kunnen gaan.
Of hoeveel benzine kan je sparen bij een normale middenklasser hybride / plugin hybride? Dat zou in principe niet zoveel uitmaken. En op het moment het wel uitmaakt, is als je die auto harder pusht dan de bedoeling is (en dus al meer verbruikt op de WLTP). Of in andere woorden, als je extreem zuinig rijdt op de WLTP test, zal je weinig ‘extra warmte’ hebben van je turbo die je in weinig extra energie kan omzetten die je dan weer kan gebruiken. Dat komt wederom uit op: wat kost dat extra system en is het te verkopen in een middenklasse auto.
Maar goed, ik zie graag dat zoiets werkt. Dat wel