Почему компрессоры переменного тока с турбонаддувом не являются более распространенным явлением?

С приближением лета я удивляюсь, почему компрессоры переменного тока с ременным приводом так популярны.

Немного пищи для размышлений:

• законы термодинамики поддерживают идею извлечения работы из выхлопных газов для питания компрессора переменного тока
• индустрия хорошо знакома с конструкцией турбокомпрессора
• есть серьезное экономическое обоснование в виде снижения расхода топлива и выбросов

Так что же дает, почему компрессоры с турбонаддувом не более распространены? Это активная область автомобильных исследований? Есть ли в этой головоломке недостающий кусочек, которого я не вижу?

Я нашел значительное количество исследований, проводимых по этой теме, и одна из этих статей может содержать ответ. Вот список некоторых дополнительных ресурсов, относительно недавних, касающихся кондиционеров с вытяжкой:

• Осуществимость автомобильной системы кондиционирования Brayton Cycle (Thermal Engineering, Vol. 8, No 02, December 2009). - Я считаю эту статью самой интересной из всех.
• Проектирование системы кондиционирования воздуха с использованием цикла охлаждения воздуха для охлаждения кузова грузового автомобиля (Журнал IOSR по машиностроению и гражданскому строительству, том 13, выпуск 3, вер. IV, май-июнь 2016 года). - Это также один из наиболее последовательных.
• Патент США 20060242985 - Устройство охлаждения / кондиционирования воздуха, приводимое в действие турбиной с приводом отработавших газов двигателя. - Патент на такое устройство.
• Turbo Air Conditioner (Заявка на участие в конкурсе на создание будущего проекта 2010 г.) - Не уверен, где полная информация.
• Есть также эти три статьи, которые на самом деле меня немного смущают, так как они отличаются у разных авторов, но имеют почти идентичные рефераты и много общих формулировок (странно, но я не знаю, как все работает в журнальной стране, так кто знает):
  • АНАЛИЗ КОНДИЦИОНЕРА TURBO: ИННОВАЦИОННАЯ КОНЦЕПЦИЯ (Международный журнал по машиностроению и производственному машиностроению, том 2, выпуск 3, март 2014 г.).
  • Кондиционер работает от выхлопных газов двигателя (Международный журнал инженерных исследований, том № 5, выпуск 6, специальное предложение, май 2016 г.)
  • Система кондиционирования автомобиля с использованием турбонагнетателя (Международный журнал научных исследований и разработок, август 2016 г.) - Не уверен, где полный текст этого.

Некоторые из этих работ, хотя и опубликованы, немного разочаровывают, но есть много других, посмотрите этот поиск в Google .

Большинство конструкций, похоже, основаны на принципах двигателя цикла Брайтона , работающего задним ходом .

Что касается того, почему они не распространены, интересный кусок из этой обратной связи цикла Брайтона, который может быть подсказкой:

Как можно видеть, эффективность цикла не очень высока (0,85), но система является относительно простой и, кроме того, имеет преимущество, заключающееся в том, что в случае случайного разрушения труб не происходит выброса парниковых газов.

Воздушный реверсивный цикл Брайтона до недавнего времени широко использовался в самолетах для кондиционирования воздуха в кабине.

Обратите внимание, что я не знаю, почему самолеты больше не используют этот метод охлаждения, исследование которого также может привести к появлению соответствующего материала.

Но самая интересная цитата из первой статьи выше:

Для типичного малогабаритного автомобиля с максимальной мощностью двигателя 51 кВт влияние турбокомпрессора на двигатель составляет 1,7 кВт, что аналогично типичному потреблению мощности компрессора обычной системы кондиционирования воздуха (около 1,6-1, 7 кВт по данным Kaynakli & Horuz, 2003).

Другим аспектом, который следует учитывать с точки зрения воздействия на двигатель, является вес системы. Вес предлагаемой системы оценивался примерно в 11,5 кг, в то время как обычная система весит примерно 10,5 кг.

Принимая во внимание эти аспекты, этот первый подход показывает, что предлагаемая система будет увеличивать расход топлива, главным образом из-за более высокого веса. Тем не менее, учитывая, что вес системы очень похож, процесс оптимизации предлагаемой системы может устранить такое увеличение расхода топлива.

Что в основном говорит о том, что, по крайней мере, в этой первоначальной конструкции энергопотребление было на самом деле схожим, но вес был увеличен, и поэтому не было никакого чистого улучшения по сравнению с традиционным блоком кондиционирования.

Учитывая дату этой статьи (2009 г.) и тот факт, что исследования продолжаются, вполне логично предположить, что были сделаны улучшения (я признаю, что не рассматривал другие документы подробно), но я предполагаю, что недостаточно улучшений были сделаны, чтобы сделать изменение неотразимым.

_{Примечание: это предполагает, что эти документы на самом деле связаны с тем, что вы описываете - это системы с турбонаддувом, в которых они работают на выхлопных газах, но имеют специальную турбину, а не работают на валу турбины турбонагнетателя, хотя, в конце концов, в сущности, с точки зрения переноса энергии, по сути, то же самое, я полагаю, и для некоторых из этих конструкций кондиционеру все еще нужна собственная турбина на стороне компрессора, независимо от того, что находится на другом конце вала. Однако во многих из этих конструкций используются другие хладагенты, чем в обычных типичных кондиционерах.}