ロシアのGarage 54、排気駆動ターボオルタネーターを開発

はじめに

オルタネーターは車の電気系統に電力を供給するために不可欠だが、エンジンに寄生負荷をかけ、出力と燃費を低下させる。自動車メーカーは48ボルト電気システムなどの解決策を模索してきたが、重量と複雑さが増す。型破りな自動車実験で有名なロシアのYouTubeチャンネルGarage 54の狂気のエンジニアたちは、ターボチャージャーのように排気ガスで駆動するオルタネーターという別のアプローチを取った。

コンセプト：排気駆動オルタネーター

クランクシャフトからベルト駆動される代わりに、Garage 54のオルタネーター代替品は、排気流によって回転するタービンを使用する。回転運動が発電を生み、本質的に小型の発電所タービンを作り出している。チームは従来のオルタネーターの回転数を測定して設計目標を設定し、カスタムハウジングと平らな鋼製ブレードを備えたファン状のホイールを製作した。

設計とエンジニアリングの課題

タービンオルタネーターは、円形のハウジングと羽根車で構成される。排気ガスは正確に配置されたポートから出入りする。ポートが正反対にあると、ガスが十分に移動せず、ホイールを効率的に回転させることができない。ホイールとハウジングの隙間は、排気ガスから最大限のエネルギーを抽出するために最小限に抑える必要があった。入口ポートとチャンバー容積（ハウジング径、ブレード数、位置によって決まる）は、圧力を維持するために小さく保たれた。これには試行錯誤が必要だった。

取り付けとテスト

完成した装置はコンパクトだが、純正部品とは程遠い。タービンは小さなドライブシャフトを介して従来のオルタネーターを駆動し、テールパイプに直接配管される。装置全体は、改造したトレーラーヒッチに取り付けられ、リアバンパーから吊り下げられる。テストでは、アイドリング時に3つの電球を点灯させることを目標とした。約2,500回転で、ターボオルタネーターは電球を点灯させることに成功したが、耳障りな騒音を伴った。ホストは、過度の背圧とシステムの実用性について懸念を表明した。

結論

量産可能な解決策ではないが、Garage 54の排気駆動オルタネーターは、エンジンの寄生損失を低減する革新的なアプローチを示している。実験はコンセプトが機能することを証明したが、実用化には大きなハードルが残っている。

本記事はThe Driveの報道に基づく。原文を読む。