
发动机搭载增压器的目的是为了改善发动机的进气情况,在不增加排量的情况下可以大幅度提升功率。形式上而言,可以有靠发动机排气驱动的废气涡轮增压,曲轴直接带动的机械增压,这两种都是比较主流的增压方式。而今天要说的是则是一些比较非主流的增压方式——电动涡轮增压。
电动涡轮增压,名字上很好理解,废气涡轮增压是靠废气驱动,那电动涡轮增压就是靠电机驱动。仅从驱动方式来讲,似乎叫电机增压更合适。涡轮增压是由涡轮室和增压器组成的,涡轮室和排气歧管相连,通过发动机废气带动涡轮然后再带动叶轮,完成整个增压过程。
那为什么要用电机来驱动涡轮呢?其实该项技术最想要解决的问题还是消除涡轮迟滞,因为发动机低转速时排出的废气压力很小,并不能给涡轮提供足够的动力,而当转速上来之后,踩下油门之后的废气建立起压力是需要一定时间的,所以增压效果又会来的比较突然,使得涡轮增压发动机输出不够线性。而相对于废气来说,电机的输出显然可以很精准的去控制。
但电动涡轮增压也有很大弊端(这不是废话么,不然早普及了)。我们知道,增压器工作时的转速可以高达十几万甚至几十万转,而受制于汽车电源功率,电动涡轮很难达到那么高的转速,就算强行达到那么高的转速,也会消耗比较大的能量,所以“一般”情况下并不会作为独立的增压方式。通常都是作为辅助装置存在,在低速时由电机带动涡轮工作,可以提高增压值的自由度,增强低速扭矩,减少涡轮迟滞现象。而高转速下,还是以废气涡轮增压。
比如这台奥迪3.0L TDI柴油发动机,低速时废气涡轮不启动,此时由电动机为涡轮提供动力。高速运转时,电机就会被短路,开始使用废气涡轮增压。
而奥迪的该项技术,奥迪称之为EPC(electrically powered compressor),还会搭载在一台我们非常期待的车上——奥迪SQ7。
这台4.0T柴油发动机除了有两个涡轮之外,还有一个电动涡轮,而且为了驱动这个电机,奥迪特别为他开发了一套48V的汽车电源,据说这个电机可以在250毫秒内转起来。
而且最恐怖的地方在于,得益于这项技术的加持,据说这台4.0T TDI发动机,在1000转时就可以输出900N·m的扭矩。
三个涡轮工作逻辑则是,低速时电动涡轮,中低速(大概1500转左右)涡轮1开始工作,之后便是涡轮2加入,转速再高,涡轮2会和涡轮1串联起来,进入最强模式。
上图的这台来自奔驰的M256直列6缸发动机就装配了来自博格华纳的电动涡轮增压技术“eBooster”,在涡轮增压器的前端或者后端有一个电动机驱动的涡轮增压器,再配合传统的废气涡轮,两者串联起来一起工作。
而上文我们说的奥迪、奔驰采用的电动涡轮技术,也都采用了48V高压系统。你可能会问为什么要48V?我们拿博格华纳推出的eBooster功率是5kW,最大转速72000rpm,而且为了凸显电动涡轮的优势,要求这台电机在230ms内就要达到90%的最大转速。现有的12V电气系统是没有办法满足这种需求的。当然,配备高压系统也将会对全车电路系统的安全有更高的要求。
其实这种电动涡轮增压技术(其实我觉得叫电子涡轮辅助更合适一点)普及的话,将会大大改善现有的废气涡轮增压车型输出不线性的问题。目前为止我们总共说了三种增压方式,分别为废气涡轮增压、机械增压、电子涡轮增压,然而还有第四种——气波增压,不过实在是太罕见了,据说上世纪马自达就搞过一阵儿,不过后来并没有在乘用车上展开发展的趋势。最后说一下万能X宝上的“电子涡轮增压器”,非常不建议大家购买,严格意义上那种东西应该属于“乘用车发动机智商收取器”。

评论
() 先登录 发表暂无评论
点击展开更多评论