MiTRE: Mikroturbína pro hybridní auta

Jan Grohmann - 31 Říjen 2016

Britská firma Delta Motorsport pracuje na unikátním prodlužovači dojezdu na bázi mikroturbíny MiTRE pro hybridní auta. Výhody MiTRE tkví především v jednoduchosti a kompaktních rozměrech mikroturbíny.MiTRE

Technologický demonstrátor prodlužovače dojezdu MiTRE.
foto: Delta Motorsport

Idea využít spalovací (plynovou) turbínu v automobilovém průmyslu není nová. Americká automobilka Chrysler od poloviny 50. let až do roku 1981 investovala značné úsilí do vývoje turbín použitelných v automobilové dopravě. V roce 1962 Chrysler například představil prototyp osobního auta se spalovací turbínou Chrysler Turbine Car.

Chrysler lákaly některé klíčové výhody turbíny oproti pístovému motoru - jednoduchost konstrukce, kompaktní rozměry, nízká hmotnost, nízké vibrace a především schopnost jezdit prakticky na jakékoliv palivo (benzín, nafta, , , kerosin, olej, a další). Turbína navíc není tak citlivá na kvalitu paliva jako pístové motory. Výhodou jsou také nízké nároky na údržbu a opravy.

Turbíny se však v automobilové dopravě neuchytily. Konstruktérům se nepodařilo překonat hlavní problémy - vysokou spotřebu paliva a nízkou pracovní teplotu, která způsobovala vysoké hodnoty emisí oxidů dusíku ve výfukových plynech. Nevýhodou byla také pomalá reakce turbíny při požadavku na zvýšení výkonu (při rozjíždění, předjíždění, atd.)

V poslední době za použití nejnovějších technologií se opět objevují snahy přivést turbíny do automobilové dopravy. Zejména v hybridních autech mohou turbíny jako prodlužovače dojezdu fungovat při konstantních pracovních podmínkách a minimalizovat tak své nevýhody.

Například firma Mack Trucks v letošním roce představila nákladní hybridní automobil Mack LR s turbínou Wrightspeed Route 1000. S turbínou ve svém hybridním nakládáním voze Nikola One Semi počítá i americká Nikola Motor.

Turbínu najdeme také v čínských hybridních supersportech AT96 a GT96. V roce 2009 a 2010 s turbínami počítaly koncepty sportovních automobilů Capstone CMT-380 a Jaguar C-X75 - oba vozy se však uvedení do provozu nedočkaly. Na vývoji C-X75 se podílela i firma Delta Motorsport.

Doménou Delta Motorsport jsou automobilové závody. Firma v roce 2011 také představila vlastní elektromobil Delta E4.

V současné době neexistuje sériový osobní vůz využívající ve své pohonné jednotce turbínu. Změnit to chce Delta Motorsport se svým konceptem mikroturbíny MiTRE pro běžné osobní hybridní automobily.

Fungující technologický demonstrátor turbíny MiTRE má výkon 17 kW. Delta Motorsport spolu s britskými automobilkami Ariel a Morgan pracuje na pokročilejších modelech (prototypech) o výkonu 17 kW a 35 kW.

MiTRE dokáže nejen fungovat na nejrůznější typy paliva, ale v 35kW verzi bude podle propočtů o 50 % lehčí a o 40 % menší než obdobný pístový motor. Britská firma také věří v dosáhnutí až 35% tepelné účinnosti turbíny. To je hodnota srovnatelná s nejvyspělejšími pístovými spalovacími motory.

Nové materiály umožňují nejen zvýšit teplotu v turbíně, ale jsou také odolnější - turbína má mnohem větší životnost. Moderní ložiska navíc dovolují zvýšit otáčky turbíny a snížit tření. Například čínská mirkotubína TREV (Turbine-Recharging Electric Vehicle) o výkonu 36 kW se otáčí až 96 000 krát za minutu.

“Nízký dojezd zatím drží elektrická auta dál od většího zájmu zákazníků, ale táto technologie to může změnit,” říká Simon Dowson, generální ředitel Delta Motorsport.

“Předvedli jsme fungující koncept turbíny v prototypu našeho elektrické sportovního auta E4 Coupe. Naše výpočty ukazují, že cena turbíny je dostatečně nízká, aby byla atraktivní pro automobilový trh. Máme tak opravdu silné řešení, které zvýší zájem o elektrické vozy,” dodal.

Nyní je otázkou, zda Delta Motorsport najde bonitního investora. Jednou stranou mince je něco vyrábět “na koleně”, druhou stránkou mince je vyrábět stejný produkt, co nejlevněji, nejrychleji a nejkvalitněji, v tisícových sériích.

Delta Motorsport
Zpět na HybridPřidat komentář

Osobne si myslím, že najvhodnejšie riešenie je využiť stelzerov motor (napr. http://www.tb-t.de/de/de/node/1398) s lineárnym dynamom. Keďže nemá kľukovku je mimoriadne kompaktný a má aj vysokú účinnosť. Z vonkajšej strany piestov môže byť upevnený permanentný magnet, ktorý by sa pohyboval vo vnútri cievky (lineárne dynamo). Aj konštrukcia je pomerne jednoduchá a dáva predpoklad celkom slušnej spoľahlivosti.
A tu je príklad konkrétneho riešenia:
http://thekneeslider.com/free-piston-engine-as-efficient-as-fuel-cells/

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

problem ucinnosti takeho mechanizmu je vzdy vratny chod, preto su elektromotory tocive a nie klukove. napr. wankel nie je tocivy ale prenasa pri rotacii hmotnost piestu ktory sa tak chova ako zaveseny na kluke. ciste rotujuci princip bude vzdy ucinejsi, iba treba prist so spravnym riesenim. Pri vratnom chode stacas pretoze hmotnost musi brzdit a akcelerovať.

Zaujímavá úvaha. Takže by sa ten piest nemal vracať, ale mal by sa pohybovať v toroidnej komore a stále iba akcelerovať.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

A mohlo by sa to skombinovať so sadou superkondenzátorov. Motor-generátor by bežal stále v optimálnom režime s minimálnymi emisiami...
Len je to už dosť stará záležitosť, 8+ rokov, a stále nič.

Obrázek uživatele Kuk

Turbína = motor pro hluchý.

---

Každej nahrazenej spalovák se počítá - Leave the oil in the soil and the coal in the hole. - Sekám a vysávám na baterky. // ‪#‎BasuraChallenge‬ ‪#‎trashtag‬

Jeste je otazka, co hlucnost. Na nejake vojenske akci (Bahna?) predvadeli raketovy system a kdyz u centralniho uzlu (radary, ridici pocitac) nahodili turbiny, tak to melo zvuk, no jak kdyz startuje mensi letadlo. A to bych cekal, ze armada se to snazi mit co nejtissi.

---

Každý ignorovaný tro(t)l se počítá. Některý i víckrát...

take mi tohle prijde pro dohlednout budoucnost zajimavejsi cesta, nez snit o ciste elektricke nekonecne vzdalene budouncnosti.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

pre zaujímavosť - v rokoch 60-70 písal socialistický tisk o skúškach tu spomínaných motorov (wankel i turbína) v premávke viedne. aj jeden inovovanýmoskvič tam testovali (nie auto, viedenčanov). problém všetkých troch bol predvádzací bleskový štart - ešte na červenú mali stlašené pedále brzdy i akcelerátora na podlahe, aby mali otáčky.
pri elektroimobile stačí iba obsluha jedného pedálu.

ano. a prave to by melo resit hybridne usporadani.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Neni to zajimava cesta ale vicemene blbost. Ucinnost to ma mensi nez kvalitni klasicky motor, a uz ten je v kombinaci - motor generator + elektricky pohon uplne k nicemu (ma to velkou strebu a je to drahe)

mate neco lepsiho?

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Ano, i klasicky bezinovy motor ma lepsi parametry, nez takovyto typ hybridu. Klsicky hybrid ala prius je na tom pak jeste mnohem lepe...

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Klasický benzínový motor prošel déle než stoletým vývojem.
Ta turbína ne. Podle mě, má velký potenciál se zdokonalit. Například rekuperací tepla ze vzduchu, dokonalejším tvarem turbíny, izolací a ohřevem celé plochy turbíny.
Pokud by měla i stejnou účinnost, jako pístový motor a přitom menší hmotnost a velikost a třeba i cenu, už to je plus.
Hlavně má šanci dosáhnout mnohem nižších emisí CO a NOx (prakticky nulových)

V kogeneraci je ale důležité teplo, el energie je jen třesnička na dortu. Dovedu si představit nějakou turbínku v plynovém kotli a i když bude málo účiná, tak elektřina je dobrá. Při výrobě elektřiny vždycky vzniká teplo, i na fotovoltaice. Pokud se toto skloubí dohromady, tak se dá hodně ušetřit.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Muzete rozvest tu myslenku, jak pro pohon auta pozujete zbytkove teplo z turbiny?

Vykurovanie elektromobilu v aute zvykne scucnúť dosť veľkú časť energie.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

No cucne si toho opravdu malo, na to aby to bylo zasadni jak pise predrecnik, a nic to nemeni na tom, ze takovy koncept je proste naprosto mimo misu..

Mimo to, predrečník hovoril o využití v kogenerácií, nie v aute.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

No hlavne reagoval na me, a ja jsem mluvil o autech, jestli teda sam komentoval mimo misu, tak za to ja nemuzu...

Vždy to záleží od konkrétnej implementácie.
Je to ten istý koncept ako hocaký iný hybrid. Ak sú schopný mať porovnateľnú účinnosť, menšiu hmotnosť, menší rozmer a porovnateľnú hlužnosť oproti bežnému spalováku, ako range extender by som to nezavrhoval.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

O něčem takovém přemýšlím dlouho že by se do aut hodilo, třeba to k něčemu bude.
myslím že je reálné aby toto umožnilo dočasně výrobu levných PHEV, což bude třeba dobré pro pozdější přechod na čisté EV.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

skor doladia baterie a vyrobu umeleho plynu

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

nemyslím že z toho nic nebude jen je to ne uplně dobře směrováno, mikroturbína doplněná o výměníkm tepla na výstupu na bazi kondenzační jednotky ... idealní kotel na zemní plyn do RD s možností zpracovaní elektrické energie jak vlastní spotřebou tak dobitím baterií ( at už uložiště či elektroauta )
s možností spojit do virtualní elektrárny

navíc odběr tepla není stalý tj nahřeje se zasobník, dobije domácí uložiště, jednotka se vypne a pak zapně ...ideální stav s co nejnižší spotřebou, možnost spalovat vše co trubkou doteče od zemního plynu po bioplyn

jen pokud je tady výkon 17 kw pak by to chtělo ještě menší jednotku tak někde kolem 1,5 - 3 kw elektrického výkonu což by bylo cca 7,5 - 9 kw tepelného

výborně by to dopl%novalo fotovoltaiku na střeše ketrá má v zimně 30 - 50% učinost oproti jaro leto podzimu

Kogenerace, to je to, co by bylo potřeba. V čase, kdy se nejvíc topí je zároveň největší spotřeba elektřiny. Ani by nebyly potřeba baterky, jen kdyby to ČEZ vykupoval za odpovídající peníze. Bohužel kogenerační jednotka je moc drahá na to, aby se vyplatila pro jeden barák. Pro panelák je to už dost zajímavá varianta.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Drahá je protože je tam pístový motor, pokud by toto bylo levné a umožnilo to pokles ceny, poměrně výrazný, pak nevidím problém v tom aby se KGJ začaly objevovat i v běžných domácnostech. Myslím že se ale už cosi malého dělá, nějaký kotel se stirlingovým motorem, nebo tak něco.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Nic z toho nebude.


Nabíječky elektromobilů CircontrolAutonabíjení.cz - vše pro Váš elektromobil