Turbo-ontlading is een nieuwe aanpak waarmee de energie die door een turbine kan worden teruggewonnen, beter kan worden benutgemonteerd in de uitlaatstroom van verbrandingsmotoren. Het terugwinnen van de energie van de afblaaspuls, in isolatie van de energie van de verplaatsingspuls, maakt het ontladen van het uitlaatsysteem mogelijk om de pomparbeid van de motor te verminderen en het brandstofverbruik van de motor te verbeteren. Dit is een nieuwe benadering van luchtsysteemoptimalisatie die eerder is onderzocht voor motoren met natuurlijke aanzuiging. Om succesvol te zijn moet turbo-ontlading echter ook toegepast kunnen worden op turbomotoren, aangezien downsizing een veelbelovende richting is voor toekomstige aandrijflijnsystemen.
Sommige onderzoeken maken gebruik van eendimensionale modellering van de gasdynamiek om het effect van turbo-ontlading op een benzinemotor met turbocompressor te onderzoeken, waarbij de nadruk vooral ligt op de interactie met het turbocompressorsysteem. De resultaten laten zien dat het maximale motorkoppel toeneemt bij lage tot middelhoge snelheden, terwijl het koppel bij hoge snelheden enigszins wordt verlaagd als gevolg van beperkingen in de motorademhaling bij uitlaatkleppen met lage lichthoogte. Het motorpiekkoppel als functie van de snelheid met een grotere turbocompressor en turbo-ontlading was vergelijkbaar met dat van de kleinere turbocompressor zonder turbo-ontlading. Verbeteringen in het brandstofverbruik waren duidelijk zichtbaar in de meeste deellastgebieden van de motorkaart, met piekwaarden variërend van 2 tot 7%, afhankelijk van de basisstrategie voor het luchtsysteem van de motor. Heet opgevangen restmassa werd consistent verminderd over een groot deel van het motorbereik, met uitzondering van omstandigheden met hoog vermogen, waar het effect van de klepdrukval domineerde. Dit zal naar verwachting een vonkvoorsprong en een verder brandstofbesparingsvoordeel mogelijk maken.
De resultaten van dit onderzoek zijn veelbelovend en laten zien dat het gebruik van een deel van de beschikbare uitlaatgasenergie voor turboontlading in plaats van turbolading een positief effect kan hebben op zowel de motorprestaties bij deellast als bij vollast. Er blijft een aanzienlijk potentieel voor verdere optimalisatie bestaan met de toepassing van variabele klepbediening en turbocompressorregelsystemen.
Referentie
Ministerie van Handel en Industrie (DTI). Foresight Roadmap voor voertuigtechnologie: technologie- en onderzoeksrichtingen voor toekomstige wegvoertuigen, versie 3.0, 2008.https://connect.innovateuk.org/web/technology-roadmap/samenvatting (geraadpleegd in augustus 2012).
Posttijd: 16 mei 2022