电子涡轮增压有何前途?

汽车未来的发展趋势是四化:智能化、电气化、轻量化以及自动化。电子涡轮增压,就是汽车发展电气化的一种。相比于机械结构的废气涡轮增压,电子涡轮增压的最核心优势,是它的控制能变得更加自由:废气涡轮增压只能在一定转速下才能实现增压,而电子涡轮增压由电机驱动,不受废气量与速度的限制,所以可以在各种转速下实现我们想要的进气增压。但俗话说「越简单越难」。电子涡轮增压虽然从原理上来讲更加先进,但它之所以一直未投入量产,就是因为实现起来难度很高。

电子涡轮增压有何前途?:原文配图 1

首先,涡轮电机需要很强的可靠性。常规涡轮增压的涡轮转速能够达到30万转每分钟,如此高的转速,对电机是一个极大的考验。虽然奥迪已经量产电子涡轮增压,但它的最高转速只能到9万转,而且还不能长时间高速运转。其根本原因就是电机的可靠性不能像涡轮增压那样一直干活。其次,电子涡轮增压的控制也更加复杂。汽车的大脑ECU需要根据车辆的各种工况,去判断如何增压、增多少压。与之相应的,何时打开进气排气门,何时喷油、怎么喷、喷多少,等等这一系列的问题,都需要大量的时间和重复的工作去匹配和调整。

电子涡轮增压有何前途?:原文配图 2

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电子涡轮增压为何突然火了?

以上说到,电子涡轮增压技术并非什么新玩意儿,那它为何现在火了?除了它能弥补涡轮增压低速动力不佳的优势,还有其他原因吗?电子涡轮增压能进一步改善油耗与排放,电子涡轮增压的背后,是欧系厂商的48V升级大局。很多人忽略了一个数据,电子涡轮增压的电机供电,是48V电压而并非是我们常规的12V电压。为什么这个「48V」很重要,因为它背后代表的是欧系新能源发展战略的根本。 2011年,奥迪、宝马、戴姆勒、保时捷和大众五大品牌联合发布了48V电压规范,开始研发车载电压提升至48V的汽车电气化。随后,很多欧洲车企都先后进行了新标准的开发。 为什么要将整车电压提升48V?欧洲厂商给出的理由是节能,以及安全方面的考虑。这背后更为重要的原因,是为了抗衡日系的混合动力技术。日系混合动力车型,驱动电机供电电压基本都是在100V以上,它能带来的好处,就是电机的功率大、性能强,可以单独驱动车辆前进,但它在安全上确实有一定的隐患,必须做到万无一失的防漏电措施,同时也无法与车载其他电器共用。 而48V电压是安全电压的最高限值,但它如果给混合动力电机使用,就只能作为发动机的辅助动力,单独驱动车辆就有些力不从心。而它的好就是能够与车载其他电器共用,同时因为电机只是辅助,电池的体积和重量都不大,整车重量就更容易控制。另外,48V电源带来的成本上升,也要比日系混合动力技术要低不少。 欧洲厂商寄希望于用48V的这些优势,结合其自身在传统内燃机上的技术储备,从而实现动力与节油上的双重提升,与日系的混合动力技术抗衡。并最终实现向纯电动化的过渡。

电子涡轮增压有何前途?:原文配图 3

实际上,欧洲五大厂商提出48V电压标准之后,包括法雷奥、博世、德尔福、大陆等一票国际零部件供应商,就开始了紧锣密鼓的相关配件的开发,电子涡轮增压就是其中之一。随后跟上的,还会有电子空调——不启动发动机就能开启空调、电驱动VVT——不依靠凸轮轴推动进排气门可变等一系列电气化的新技术普及。欧洲厂商的举动,其实很值得中国车企思考:未来我们的新能源战略路径该如何选择?在纯电动化到来之前,若传统内燃机满足不了油耗和排放要求,我们采用怎样的过渡技术?是否等到国际供应商技术成熟之后再去跟随?

最后来几张法雷奥的电涡轮~~

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via:汽车之家

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