能夠解決渦輪遲滯的“電動渦輪增壓”技術為何沒普及?

2019/10/14 14:36:57文章來源:編輯:姚嘉楠瀏覽:
今年的法蘭克福車展上,蓋瑞特發布了一臺帶有黑科技的電動渦輪增壓器,據悉,這臺電動渦輪增壓器不僅可以有效抑制渦輪遲滯現象,還可以反向給電池組充電,并且它適用于HEV、PHEV、MHEV等混動車型。

今年的法蘭克福車展上,蓋瑞特發布了一臺帶有黑科技的電動渦輪增壓器,據悉,這臺電動渦輪增壓器不僅可以有效抑制渦輪遲滯現象,還可以反向給電池組充電,并且它適用于HEV、PHEV、MHEV等混動車型。



平日里,大家的注意力可能都放在汽車產品上了,許多人估計沒聽過“蓋瑞特”這個供應商品牌,也不知“電動渦輪增壓器”為何物。不要緊,我們今天正是要解讀解讀這個“電動渦輪增壓技術”。

 

渦輪增壓車型的“尷尬”


渦輪增壓發動機可謂是時代的產物,要在動力水平不降低的情況下縮小排量,加裝渦輪是最直接的辦法。換個說法,同等排量下,2.0T發動機的動力要比2.0L強上不少。但在部分人眼里,渦輪增壓車型是不夠完美的,因為它有著不可避免的“渦輪遲滯”現象——從我們踩下油門到渦輪壓力建立之間存在一個時間差,動力輸出不直接。


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所以,“不平順”便成為了渦輪車型的專有形容詞,如果車企的調校技術不到位,那么行駛中的頓挫感、突兀感就會隨之而來。再貴的車子有了頓挫感,也會顯得不高級,不明所以的乘客還覺得是車主的駕駛技術不好。而這個“電動渦輪增壓”是渦輪遲滯的克星,它在達到增壓效果的同時,又能克服渦輪遲滯的缺點。


“廢氣渦輪增壓”與“電動渦輪增壓”


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那么,我們今天所說的“電動渦輪增壓”與傳統的“廢氣渦輪增壓”有什么區別呢?


說到底,二者最本質的差別是驅動渦輪增壓器葉片的“動力源”不同。廢氣渦輪增壓器靠發動機排出的廢氣來驅動,優點是可靠性較強,并且可以以高轉速運轉,但缺點也顯而易見的,在汽車剛啟動或者發動機處于低轉速狀態的時候,排氣壓力偏弱,動力也就不能直接地輸出了。


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大家都懂,沾上“電動”二字的產品,一定是離不開電機了,是的,電動渦輪增壓正是靠電機來驅動,這就意味著未來的電動渦輪增壓車型需要配備48V電壓系統。


電動渦輪增壓畢竟不像廢氣渦輪增壓那樣需要等待壓力的建立,它可以通過程序實現精準控制,渦輪遲滯能夠得到有效抑制。但電機的劣勢區間在高轉速,這時的電機能耗加大,渦輪葉片的最高轉速可以萬轉為單位,就算電機沒問題,一般車輛的電源也難以滿足。


電動渦輪增壓技術為何沒能普及?


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電動渦輪增壓并不算什么新技術,因為早幾年奧迪、奔馳、沃爾沃等車企都已在這方面有了“代表作”,但值得一提的是,至今大部分車企所謂的“電動渦輪增壓”并不“純粹”,因為它們同時使用了廢氣+電動增壓,嚴格意義上來說應該是“混合式渦輪增壓”。


例如奧迪的4.0T V8發動機,它采用的便是傳統雙渦輪增壓+電動渦輪增壓組合,你可以理解為三個渦輪增壓器協同作戰,電動渦輪增壓的主要任務就是減小渦輪遲滯,這能夠使發動機更早輸出最大扭矩,即便在低轉速區間,動力也可以隨傳隨到。奧迪電動渦輪增壓技術的代表產品,正是那西裝暴徒——SQ7。


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此外,沃爾沃當年的2.0T發動機和奔馳的直列6缸發動機也運用了類似的電動渦輪增壓技術。但我們前文說到的蓋瑞特,它的電動渦輪增壓是把電機集成在了傳統渦輪增壓器內部,并且其控制軟件也要更加高級和復雜。說到這里,大家應該能明白為什么電動渦輪增壓技術沒能普及了吧?


首先是可靠性問題。如奧迪那樣的做法,要兩個或兩個以上的渦輪去協調工作,這雖能抑制渦輪遲滯,但可靠性怎樣呢?從機械的角度來說“簡單即可靠”,如果一個是帶電機,一個是純機械式結構,那么誰更穩定就無需多說了吧?


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其次是成本問題。細心的人已經發現,當前使用電動渦輪增壓的基本為高端車型,畢竟它們有“成本”撐腰,而一般的車型,先不說價格,有沒有必要加這個相對復雜的電動渦輪增壓器都要打個問號。若成本增加了,效果又不是很理想,消費者們會怎么看?


最后是技術問題。無論是奧迪那樣的廢氣+電動渦輪增壓,還是蓋瑞特的高集成度電動渦輪增壓,都要求廠家有夠硬的技術實力,如何將增壓控制軟件整合到現有的電子控制單元中、并集成到發動機控制模塊里去,絕不是個簡單的問題。


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但相信有一天,電動渦輪增壓技術的難題同樣可以解決,而渦輪遲滯也會被控制在最小化,只是到了那時候,自吸發動機會不會處境尷尬呢?


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陳堅
12缸實習編輯
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