電動渦輪成為最新發(fā)動機(jī)黑科技

說到渦輪增壓，懂車的人都不陌生。目前市場上的增壓裝置按動力來源大致可以分為：廢氣渦輪增壓、機(jī)械式增壓以及電動渦輪增壓。其中渦輪增壓以出色的動力表現(xiàn)、燃油經(jīng)濟(jì)性占據(jù)了絕大部分的市場份額，但其同時帶來的渦輪遲滯也困擾著幾乎所有的廠商和消費(fèi)者。在這樣的情況下，電動渦輪很可能成為未來的大趨勢。然而，電動渦輪?是不是很陌生?這個電動渦輪技術(shù)到底是個什么鬼?

電動渦輪是個什么鬼?

顧名思義，廢氣渦輪增壓利用廢氣推動渦輪，機(jī)械式增壓的動力則直接來自發(fā)動機(jī)，而電動渦增壓機(jī)動力來自于汽車電瓶儲存的電力。電動渦輪主要分為軸流式和離心式。軸流式類似于家用的“鼓風(fēng)機(jī)”，技術(shù)含量低，功率越大進(jìn)氣量越小時它的致命缺點(diǎn);離心式進(jìn)氣量則隨功率增加而增加，更適合發(fā)動機(jī)進(jìn)氣增壓，但成本較高。

目前使用電動渦輪增壓的發(fā)動機(jī)，通常是離心式，安裝在傳統(tǒng)渦輪增壓后面，即進(jìn)氣路線的后半段，對經(jīng)過渦輪增加后的進(jìn)氣進(jìn)行再次加壓。電動渦輪通常在發(fā)動機(jī)處于低轉(zhuǎn)速時就開始工作，為汽車起步、加速時提供更多的扭矩;在高轉(zhuǎn)速、高速擋行駛過程中自動關(guān)閉，節(jié)省電力。電動渦輪天生所具有的優(yōu)勢就是可以在發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速時就啟動，為發(fā)動機(jī)提供充足的進(jìn)氣量，解決傳統(tǒng)渦輪增壓在低轉(zhuǎn)速情況下所帶來的遲滯現(xiàn)象;同時，相比廢氣渦輪增壓與機(jī)械式增加的結(jié)合，擁有成本低、體積小的優(yōu)勢。那么，電動渦輪有如此優(yōu)勢，如今它的現(xiàn)狀又如何呢?其實(shí)，我們已經(jīng)可以看到，隨著相關(guān)技術(shù)不斷成熟，電動渦輪增壓正逐步開始進(jìn)入市場。

巴黎車展，電動渦輪榮登舞臺

在剛剛過去的巴黎車展上，奧迪SQ7向世人展示了它的4.0TDI三渦輪增壓發(fā)動機(jī)，其中一個渦輪增壓器就是電動渦輪。奧迪4.0TDI發(fā)動機(jī)搭載的電動渦輪，采用離心式設(shè)計(jì)，接通48V電源，轉(zhuǎn)速可達(dá)70000rpm，安裝在進(jìn)氣系統(tǒng)的后半段，對進(jìn)氣進(jìn)行二次增壓。同時采用分流式設(shè)計(jì)：電動渦輪工作時，空氣經(jīng)過電動渦輪實(shí)現(xiàn)二次增壓，增大進(jìn)氣量，削弱渦輪遲滯;當(dāng)電動渦輪關(guān)閉時，空氣繞過電動渦輪，直接進(jìn)入在發(fā)動機(jī)，節(jié)省電力。

除了電動渦輪之外，奧迪4.0TDI發(fā)動機(jī)還采用了可變截面渦輪、雙渦輪串并聯(lián)的技術(shù)，最大輸出扭矩高達(dá)900N·m扭矩，并在高速行駛時依舊擁有 600N·m以上的扭矩輸出。如此優(yōu)異的表現(xiàn)，在同級別的渦輪發(fā)動機(jī)中，可以說是處于領(lǐng)先的地位。除了奧迪之外，奔馳、馬自達(dá)等公司也或?qū)⒉捎秒妱訙u輪增加器。需要我們考慮的是，繼奧迪、奔馳、馬自達(dá)之后，會不會有更多的廠商采用電動渦輪增壓器呢?

條件成熟，電動渦輪前景可觀

電動渦輪擁課削弱渦輪遲滯的巨大優(yōu)點(diǎn)的同時也有一些缺點(diǎn)：如增加電動渦輪會加劇汽車制造成本;傳統(tǒng)的12V鉛酸電瓶難以負(fù)擔(dān)高轉(zhuǎn)速的電動渦輪;整車增重，不符合汽車輕量化的總體趨勢;電動渦輪使用壽命不足。但如今的限制電動渦輪發(fā)展的內(nèi)外因素已今非昔比……

首先，迫于越來越嚴(yán)重的環(huán)境壓力和新一輪更為嚴(yán)格的二氧化碳排量、油耗限制政策下，至少在接下來的5-10年內(nèi)，不僅是中國，全球各大汽車廠商不得不將重心放在渦輪增壓發(fā)動機(jī)上，在如此嚴(yán)苛的環(huán)境政策和激烈的競爭環(huán)境中，電動渦輪能夠極大削弱渦輪遲滯，吸引更多的消費(fèi)者，讓廠家在新一輪的競爭中脫穎而出，相比這樣的競爭優(yōu)勢而言，制造成本的增加是完全可以接受的，況且羊毛出在羊身上不是么?

其次，隨著油電混合系統(tǒng)、車身電子系統(tǒng)的逐步發(fā)展，目前歐洲各大廠商已計(jì)劃拋棄傳統(tǒng)的12V鉛酸蓄電池，統(tǒng)一采用48V鋰電池，以此滿足供應(yīng)各種各樣的汽車電子設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。由于48V鋰電池，能夠帶動更高轉(zhuǎn)速的電動渦輪。因此，48V電力系統(tǒng)的逐步采用已為電動渦輪的發(fā)展鋪平了前路。

此外，隨著無刷電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電動渦輪可以逐步向著大功率、小體積、長壽命的趨勢發(fā)展，為了有望各種排量的渦輪增壓發(fā)動機(jī)上使用?？偟膩碚f，無論是外部環(huán)境因素的趨勢和要求還是內(nèi)部技術(shù)因素的限制，未來5-10年內(nèi)，甚至直至電動汽車成為主流汽車前，電動渦輪都將是各個廠商、各個地區(qū)和國家不可忽視的一項(xiàng)技術(shù)，發(fā)展前景十分可觀。

小結(jié)：

電動渦輪通過配合其他渦輪使用，可以極大降低渦輪遲滯的現(xiàn)象，有望實(shí)現(xiàn)汽車小排量高性能，極大提高燃油經(jīng)濟(jì)性，降低環(huán)境壓力等一系列的優(yōu)勢。但就目前而言，電動渦輪依然存在市場良莠不齊、壽命不足等弊端，但隨著電動渦輪技術(shù)的發(fā)展，各大廠商可能將會逐步攻克各種技術(shù)難題，電動渦輪將在汽車排量控制、性能優(yōu)化、輕量化等方面做出巨大貢獻(xiàn)，非常值得期待。