今年的法兰克福车展上,盖瑞特发布了一台带有黑科技的电动涡轮增压器,据悉,这台电动涡轮增压器不仅可以有效抑制涡轮迟滞现象,还可以反向给电池组充电,并且它适用于HEV、PHEV、MHEV等混动车型。
平日里,大家的注意力可能都放在汽车产品上了,许多人估计没听过“盖瑞特”这个供应商品牌,也不知“电动涡轮增压器”为何物。不要紧,我们今天正是要解读解读这个“电动涡轮增压技术”。
涡轮增压车型的“尴尬”
涡轮增压发动机可谓是时代的产物,要在动力水平不降低的情况下缩小排量,加装涡轮是最直接的办法。换个说法,同等排量下,2.0T发动机的动力要比2.0L强上不少。但在部分人眼里,涡轮增压车型是不够完美的,因为它有着不可避免的“涡轮迟滞”现象——从我们踩下油门到涡轮压力建立之间存在一个时间差,动力输出不直接。
所以,“不平顺”便成为了涡轮车型的专有形容词,如果车企的调校技术不到位,那么行驶中的顿挫感、突兀感就会随之而来。再贵的车子有了顿挫感,也会显得不高级,不明所以的乘客还觉得是车主的驾驶技术不好。而这个“电动涡轮增压”是涡轮迟滞的克星,它在达到增压效果的同时,又能克服涡轮迟滞的缺点。
“废气涡轮增压”与“电动涡轮增压”
那么,我们今天所说的“电动涡轮增压”与传统的“废气涡轮增压”有什么区别呢?
说到底,二者最本质的差别是驱动涡轮增压器叶片的“动力源”不同。废气涡轮增压器靠发动机排出的废气来驱动,优点是可靠性较强,并且可以以高转速运转,但缺点也显而易见的,在汽车刚启动或者发动机处于低转速状态的时候,排气压力偏弱,动力也就不能直接地输出了。
大家都懂,沾上“电动”二字的产品,一定是离不开电机了,是的,电动涡轮增压正是靠电机来驱动,这就意味着未来的电动涡轮增压车型需要配备48V电压系统。
电动涡轮增压毕竟不像废气涡轮增压那样需要等待压力的建立,它可以通过程序实现精准控制,涡轮迟滞能够得到有效抑制。但电机的劣势区间在高转速,这时的电机能耗加大,涡轮叶片的最高转速可以万转为单位,就算电机没问题,一般车辆的电源也难以满足。
电动涡轮增压技术为何没能普及?
电动涡轮增压并不算什么新技术,因为早几年奥迪、奔驰、沃尔沃等车企都已在这方面有了“代表作”,但值得一提的是,至今大部分车企所谓的“电动涡轮增压”并不“纯粹”,因为它们同时使用了废气+电动增压,严格意义上来说应该是“混合式涡轮增压”。
例如奥迪的4.0T V8发动机,它采用的便是传统双涡轮增压+电动涡轮增压组合,你可以理解为三个涡轮增压器协同作战,电动涡轮增压的主要任务就是减小涡轮迟滞,这能够使发动机更早输出最大扭矩,即便在低转速区间,动力也可以随传随到。奥迪电动涡轮增压技术的代表产品,正是那西装暴徒——SQ7。
此外,沃尔沃当年的2.0T发动机和奔驰的直列6缸发动机也运用了类似的电动涡轮增压技术。但我们前文说到的盖瑞特,它的电动涡轮增压是把电机集成在了传统涡轮增压器内部,并且其控制软件也要更加高级和复杂。说到这里,大家应该能明白为什么电动涡轮增压技术没能普及了吧?
首先是可靠性问题。如奥迪那样的做法,要两个或两个以上的涡轮去协调工作,这虽能抑制涡轮迟滞,但可靠性怎样呢?从机械的角度来说“简单即可靠”,如果一个是带电机,一个是纯机械式结构,那么谁更稳定就无需多说了吧?
其次是成本问题。细心的人已经发现,当前使用电动涡轮增压的基本为高端车型,毕竟它们有“成本”撑腰,而一般的车型,先不说价格,有没有必要加这个相对复杂的电动涡轮增压器都要打个问号。若成本增加了,效果又不是很理想,消费者们会怎么看?
最后是技术问题。无论是奥迪那样的废气+电动涡轮增压,还是盖瑞特的高集成度电动涡轮增压,都要求厂家有够硬的技术实力,如何将增压控制软件整合到现有的电子控制单元中、并集成到发动机控制模块里去,绝不是个简单的问题。
但相信有一天,电动涡轮增压技术的难题同样可以解决,而涡轮迟滞也会被控制在最小化,只是到了那时候,自吸发动机会不会处境尴尬呢?