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¡Muy interesante!: ¿Un sistema de carga por turbina que nos dará 2.000 km de autonomía?. Esta es la idea de los chinos…

Hace semanas os hablamos de un ambicioso proyecto que vería la luz en Ginebra. Pues bien, ya estamos en Ginebra y como no, ya nos han mostrado de lo que nos hablaban.

Techrules, una nueva compañía de investigación y desarrollo automotriz con sede en China ha desarrollado un sistema de carga por turbina (TREV), una tecnología totalmente nueva de motores híbridos que incluye un generador de turbina.

TREV es un sistema que aumenta la autonomía utilizando una micro-turbina para generar electricidad. Esta electricidad se usa para cargar el paquete de baterías que impulsan las ruedas. La gran eficiencia del sistema TREV precisa además menor número de baterías con el consiguiente ahorro de peso y espacio.

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Techrules está mostrando su innovadora tecnología TREV en el Salón de Ginebra en un Concept Car híbrido enchufable que representa el primer paso hacia la producción del primer superdeportivo chino.

La potencia máxima es de 768 kW (1.044 CV), las proyecciones iniciales indican un rendimiento vertiginoso (0-100 km/h en 2,5 segundos con una velocidad máxima limitada a 350 km/h), una extraordinaria autonomía (más de 2.000 km). En modo enchufable tiene un consumo de 0.18 l / 100 km.

Techrules planea comenzar la producción en serie de la tecnología TREV en un superdeportivo de bajo volumen con diseño propio dentro de un par de años. Y comenzar la producción en coches urbanos de mayor volumen unos años más tarde.

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La Turbina de carga para vehículos eléctricos (TREV)

TREV es un sistema híbrido de propulsión totalmente nuevo. Se compone de un generador de micro turbina que se inspira en la tecnología utilizada comúnmente en la industria aeronáutica y de generación de energía a gran escala. La turbina acciona un generador que carga una batería que, a su vez, proporciona electricidad para propulsar los motores de tracción. A diferencia de muchos sistemas de turbina del sistema de propulsión desarrollados anteriormente, no hay alimentación eléctrica directa desde el generador a los motores eléctricos: el sistema TREV es un sistema que aumenta la autonomía del sistema híbrido.

El aire que entra en la micro turbina pasa por un intercambiador de calor donde el temperatura del aire de escape se transfiere al aire de admisión frío – y comprimido. La ignición de la mezcla de combustible y aire comprimido,genera una enorme energía que se canaliza a velocidades muy altas para girar los álabes de la turbina. Cuando es expulsado, este gas de escape caliente pasa a través del intercambiador de calor para asegurar la recuperación de la energía térmica.

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Las micro turbinas son significativamente más eficientes que los motores de pistón porque pierden muy poca energía por fricción.

La potencia de la turbina pasa a un generador que produce electricidad para cargar las células de la batería. En la configuración TREV de Techrules, la turbina y el generador comparten el mismo eje y giran a la misma velocidad: más de 96.000 revoluciones por minuto.

El peso total del sistema TREV (microturbina, inversores, bombas de combustible, bombas de aire, y el generador, pero sin incluir las baterías y motores) es de aproximadamente 100 Kg.

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Las altas velocidades de rotación que necesita el eje significan que una baja fricción es de suma importancia por eso se hace uso de una tecnología de cojinete de aire y una alimentación de alta presión de aire comprimido, en lugar de una película de lubricante de aceite tradicional para separar el eje del rodamiento. Esto se traduce en un menor número de pérdidas de energía por fricción, ya que elimina las pérdidas parásitas de un cojinete mecánico.

Hay que subrayar que el cojinete de aire también está apoyado por un campo magnético que permite un ajuste preciso del eje de alta velocidad. Ambas soluciones trabajan unidas para mantener una estabilidad excepcional. El cojinete magnético permite una mayor holgura entre el eje y el revestimiento de la pared, que ofrece ventajas significativas para la durabilidad a largo plazo del sistema.

La turbina – que gira a 96.000 revoluciones por minuto – produce 36 kW. De ellos, 30 kW alimentan directamente el generador para cargar la batería, Los restantes 6 kW alimentan equipos auxiliares, como los inversores.

El sistema TREV utiliza células cilíndricas de batería 18650 Litio-Manganeso-Oxido. Techrules está centrando sus capacidades en la eficiencia de la gestión de la batería en lugar de la química de la batería en sí. Techrules también está dando prioridad a la densidad de potencia, la capacidad de las baterías para suministrar potencia yla capacidad de las baterías para almacenar la máxima energía.

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Las proyecciones, basadas en las pruebas iniciales, indican que el alcance de un futuro superdeportivo eléctrico únicamente con baterías será de hasta 150 km en lugares donde los puntos de recarga no están disponibles. La tecnología TREV puede recargar las baterías en cualquier lugar, ya sea durante la conducción, eliminando la tensión por la falta de carga, o con el coche aparcado. Se prevé que este proceso de recarga con el vehículo estacionado se pueda completar sin supervisión, durante la noche, por ejemplo.

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El alcance máximo del superdeportivo presentado en Ginebra, se prevé que sea de más de 2.000 km con un depósito de 80 litros, el problema es que hace uso de queroseno de aviación y lo bueno es que el consumo estimado es el urbano.

Tranquilo por lo del queroseno. Con una arquitectura de núcleo común, el sistema TREV se puede adaptar para funcionar en una amplia variedad de combustibles. El sistema de turbina TREV ha sido probado en diversas variantes que funcionan con gas natural, biogás, gasolina, gasóleo y queroseno de aviación.

El sistema ofrece una eficiencia muy alta y muy bajas emisiones y está sellado de por vida. Requiere un mantenimiento casi nulo durante todo el ciclo de la uso. El único elemento de servicio con mantenimiento es el filtro de entrada de aire.

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Techrules está mostrando su tecnología TREV en el Salón Internacional de Ginebra en un Concept car biplaza superdeportivo con tracción a las cuatro ruedas. El generador de la turbina está situado detrás de la cabina de pasajeros y delante de las ruedas traseras.

Se presenta en dos diseños, el AT96 y GT96. Estos diseños, cada uno ofreciendo una configuración alternativa del sistema TREV, son dos variaciones del aspecto que pueden tener dos superdeportivos con turbinas de recarga cuando entre en producción el primer superdeportivo chino.

El superdeportivo también incorpora dispositivo de carga para los mercados en los que existen redes procedentes de fuentes renovables o aquellos en los que el estacionamiento en zonas residenciales hacen viable la carga en casa.

Una primera versión de prueba del superdeportivo, basado en la configuración de turbina de aviación AT96, ha sido producida por los socios de ingeniería de Techrules en Italia e Inglaterra. Las pruebas iniciales comenzaron en febrero de este año en el emblemático circuito británico de Silverstone.

El peso en vacío del vehículo de desarrollo es actualmente de 1.380 Kg. El objetivo para el futuro superdeportivo de producción es un peso en seco por debajo de los 1.000 Kg.

El corazón del superdeportivo es un monocasco de fibra de carbono para proporcionar una excepcional rigidez torsional y seguridad a los pasajeros. La estructura de la carrocería también es muy ligera y en fibra de carbono, incluyendo las puertas en forma de ala de mariposa.

El sub-chasis trasero carga con componentes como el generador de micro turbina y sistemas auxiliares directos, así como los sistemas de enfriamiento líquido para los motores de tracción y la batería eléctrica, y los motores traseros e inversores.

Bajo el cuerpo de fibra de carbono, una batería longitudinal en forma de T corre por la columna central del coche, proporcionando la misma apariencia en la cabina de pasajeros como la del túnel de transmisión de un coche de motor delantero y tracción trasera. La batería se enfría con líquido para mantener una temperatura óptima de funcionamiento para las células.

La batería consta de 2.376 células cilíndricas individuales 18650 que utilizan la tecnología química ultra segura de Litio-Manganeso-Oxido con una capacidad de 20 kWh utilizables con un voltaje de 720 V. Gracias al sistema de gestión inteligente, la batería, puede ser cargada por el generador de turbina en aproximadamente 40 minutos.

El Concept es impulsado por seis motores eléctricos, cada uno con un peso de 13 Kg y cada uno de los cuales está acoplado a su propio inversor.

El sistema de frenos cuenta con discos ventilados de 405 mm y pinzas de seis pistones en la parte delantera y discos ventilados de 380 mm con pinzas de cuatro pistones en la parte trasera.

El plan actual es para un superdeportivo con motor TREV que se produzca y se venda en volúmenes bajos en los próximos años.

Después de su lanzamiento con coches de lujo de bajo volumen, Techrules desarrollará posteriormente  sus capacidades para afrontar retos como el de producir el sistema en masa para compactos del segmento N y C.

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Especificaciones técnicas Techrules AT96 / GT96 Concept Supercar

Prestaciones (Todas las prestaciones se basan en test iniciales )

Potencia máxima:                             768 kW (1,030 CV)

Par de fuerza a las ruedas:

Delantero:                                          2.880 Nm (2124 lb ft)

Trasero:                                             5.760 Nm (4248 lb ft)

Total:                                                  8.640 Nm (6372 lb ft)

Aceleración (0-100 km/h):                 2.5 segundos

Velocidad máxima:                            350 km/h

Consumo de combustible:                 0.18 l/100km

Transmisión

Número de velocidades: 1

Paquete de baterías

Voltaje:                                               720 V

Tipo de batería:                                  Li-Mn Hybrid IMR

Capacidad:                                        20 kWh usable

Refrigeración:                                     Liquida

Chasis

Construcción:                                     Monocasco de fibra de carbono

Suspensión delantera:                       De doble brazo

Suspensión trasera:                           De doble brazo

Ruedas delanteras:                            9.5Jx20 / 265/35 R20

Ruedas traseras:                               11Jx20 / 325/30/R20

Dimensiones

Longitud:                                            4.648 mm

Anchura:                                            2.034 mm

Altura:                                                1.140 mm

Distancia entre ejes:                          2.655 mm

Ejes delantero y trasero:                    1.740 mm / 1.653 mm

Peso en seco:                                    1.380 kg

Frenos

Delanteros:                                         Discos ventilados de 405 mm y 34 mm de ancho con pinzas de seis pistones.

Traseros:                                            Discos ventilados de 380 mm y 28 mm de ancho con pinzas de cuatro pistones.

Dirección

Piñón y cremallera con asistencia eléctrica.

Sistemas de seguridad

ABS

Distribución de par con sistema de estabilidad

Desconexión de sistemas de seguridad

Arquitectura ECU para monitorizar sistemas electrónicos de seguridad

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