מגדש טורבו חשמלי כרכיב מהפכני

תפקידו של מגדש טורבו ברכב פשוט לכאורה: להגדיל את היעילות התרמית של מנוע בעירה פנימית. מגדש טורבו חשמלי עושה זאת, והרבה מעבר. לכן יצרנים כגון מרצדס AMG (Mercedes AMG), פורשה (Porsche) ופרארי (Ferrari), מאמצים אותו בהדרגה, על אף שהטכנולוגיה יקרה ומורכבת.

למה צריך טורבו?

במנועים רגילים, חלק גדול מהאנרגיה שבדלק מתבזבז כחום. כשיצרנית כגון טויוטה מתגאה בהשגת 40% יעילות תרמית, משמעות הדבר היא ש־60% מהאנרגיה עדיין מתבזבזים. לעומת זאת מנועים חשמליים פועלים ביעילות של 90-75 אחוזים מכיוון שהם אינם מונעים על ידי חום ישיר. מגדש טורבו רגיל מנצל חלק מהאנרגיה שמתבזבזת, שהיא למעשה גזי הפליטה, לדחיסת אוויר נוסף למנוע, מה שמעלה הן את ההספק והן את היעילות. מגדש טורבו חשמלי מרחיב את הרעיון הזה.

איך עובד טורבו חשמלי?

טורבו רגיל כולל טורבינה (בצד הפליטה) ומדחס (בצד היניקה), המחוברים בציר משותף. בגרסה החשמלית, לציר מצורף מנוע קטן שיכול להפעיל את המדחס באופן עצמאי, ללא תלות בגזי הפליטה. המשמעות: הפחתה מוחלטת כמעט של "לג טורבו", עלייה מהירה בלחץ המגדש ושליטה מדויקת יותר. יתרה מזו, המנוע החשמלי מסוגל לפעול באופן הפוך - לבלום את הציר ולייצר חשמל חזרה למערכת, מה שהופך את המערכת ליעילה במיוחד. מהנדס במרצדס AMG אף טען שהמערכת עשויה להיות ניטרלית אנרגטית - לייצר את כל החשמל שהיא צורכת.

מהנדסת מרוצים לנסיעה יומית בכבישים

פורשה התקינה טורבו חשמלי במערכת ההיברידית של 911 GTS בגרסה החדשה - ללא שסתום פריקת לחץ כלל. במקום לבזבז גזי פליטה עודפים, הם בולמים את ציר הטורבו בעזרת המנוע החשמלי ומייצרים חשמל. החשמל הזה משמש הן את הטורבו עצמו והן את מנוע העזר של 53.6 כ"ס שמחובר לתיבת ההילוכים.

לפי מהנדסי פורשה, היכולת לבלום את הטורבו גם מפחיתה את טמפרטורת הגזים ואת הצורך להזריק כמות דלק עודפת לצינון. הדבר אסור על פי תקנות יורו 7. כלומר פחות זיהום, פחות בזבוז, יותר כוח.

טכנולוגיה שמתאימה לרכבי יוקרה

לצד ההתלהבות ההנדסית, יש אתגר: מערכות טורבו חשמליות מוסיפות משקל, מורכבות ועלות. במקלארן (McLaren) לדוגמה בחרו בטורבו רגיל ל־W1 החדש כדי לשמור על משקל נמוך ולהפנות את החשמל למנוע העזר. ההחלטה הזו מדגימה את האיזון שכל יצרן צריך לשקול: האם היתרון ההנדסי מצדיק את המחיר?

ספורט מוטורי בלי הטכנולוגיה שהוא יצר?

באופן אירוני, בזמן שיותר ויותר מכוניות כביש מקבלות טורבו חשמלי, פורמולה 1 עומדת לוותר על הטכנולוגיה הזו. יחידות MGU-H, שלמעשה פועלות כטורבו חשמלי, יוסרו מתצורת המנוע לקראת עונת המרוצים 2026 כדי למשוך יצרנים חדשים. זאת אף על פי שמנועי V6 ההיברידיים של מרצדס הגיעו בעזרתה ליעילות תרמית של יותר מ־50% - הישג היסטורי.

לסחוט כל גרם של אנרגיה

מגדש טורבו חשמלי הוא ביטוי של האידאל ההנדסי לא לבזבז שום דבר. הוא לא רק מנצל את חום הפליטה אלא גם מייצר חשמל, מעלה את ביצועי המנוע, מפחית את הזיהום ומגדיל את היעילות הכוללת. ייתכן שהפתרון מתאים בעיקר לרכבים יוקרתיים, אך הרעיון שעומד מאחוריו מדבר ללב של כל חובב טכנולוגיה: למצות את הפוטנציאל עד הסוף.

לפרטים נוספים

מרצדס

פורשה