[汽車之家 新鮮技術(shù)解讀] 在這個(gè)渦輪增壓大行其道的時(shí)代中,它的優(yōu)勢(shì)是我們不可忽略的:這種強(qiáng)制進(jìn)氣形式可以在絕大多數(shù)工況下提供更充足的空氣供應(yīng),提升發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力,實(shí)現(xiàn)有效的節(jié)能減排效果。當(dāng)然,渦輪增壓也不是萬(wàn)能的,想要讓它有效的工作,就必須要給它一定的反應(yīng)時(shí)間,也就是我們常說(shuō)的渦輪遲滯現(xiàn)象。如何讓渦輪遲滯現(xiàn)象徹底杜絕呢?就讓奔馳新款S級(jí)的電子渦輪供應(yīng)商——博格華納告訴你。
博格華納(BorgWarner)作為世界主要渦輪增壓器供應(yīng)商,一直立志于為各種車企供應(yīng)其產(chǎn)品。借著現(xiàn)在小排量渦輪化的大趨勢(shì),博格華納可謂獲得了很好的發(fā)展,除了普通廢氣渦輪之外,他們還有著可變幾何葉片渦輪增壓器技術(shù)(Variable Turbine Geometry,簡(jiǎn)稱VTG,這套渦輪增壓器被裝配在部分保時(shí)捷718和911等車型當(dāng)中)。如今,“掌握核心技術(shù)”的博格華納似乎并不想止步于傳統(tǒng)廢氣渦輪行業(yè),轉(zhuǎn)而開(kāi)發(fā)并量產(chǎn)其電子渦輪產(chǎn)品。
我們都知道,傳統(tǒng)廢氣渦輪雖然在一定轉(zhuǎn)速下提供較好的強(qiáng)制進(jìn)氣效果,但其本身的短板也十分明顯:渦輪遲滯(Turbo Lag)現(xiàn)象。想要讓驅(qū)動(dòng)廢氣渦輪實(shí)現(xiàn)增壓效果,就需要讓廢氣依靠慣性力推動(dòng)渦輪從動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)同軸的葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)。但在整個(gè)過(guò)程中,排氣需要先克服排氣背壓才能推動(dòng)渦輪實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn),而這種現(xiàn)象,就會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力響應(yīng)相對(duì)滯后一些,也就產(chǎn)生了我們常說(shuō)的渦輪遲滯。
針對(duì)這一問(wèn)題,現(xiàn)階段各大渦輪增壓器供應(yīng)商會(huì)有一種十分常見(jiàn)的方案去優(yōu)化:換裝小慣量渦輪。這種渦輪尺寸較小,渦輪葉片慣量也比較小,排氣推動(dòng)起來(lái)會(huì)比較容易一些,渦輪遲滯現(xiàn)象不明顯,深受小排量發(fā)動(dòng)機(jī)歡迎。但由于其本身的達(dá)不到大尺寸渦輪那樣的增壓效果,所貢獻(xiàn)的強(qiáng)制進(jìn)氣壓力比較有限,故在應(yīng)對(duì)大排量發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下會(huì)顯得力不從心,并且它依舊屬于傳統(tǒng)廢氣渦輪,所以它并不能根治渦輪遲滯現(xiàn)象,在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速情況下還是不能提供穩(wěn)定的增壓效果。
而電子渦輪相對(duì)于傳統(tǒng)廢氣渦輪來(lái)說(shuō),獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)源使其不會(huì)受到排氣背壓的影響,進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)隨叫隨到的增壓效果。但這里就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題,廢氣渦輪是依靠廢氣推動(dòng)的,并且優(yōu)化過(guò)后的渦輪葉片會(huì)受到離心力因素影響,很容易實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn),進(jìn)而帶動(dòng)葉輪實(shí)現(xiàn)良好的增壓效果,而電動(dòng)渦輪的驅(qū)動(dòng)力來(lái)源于電機(jī),它的發(fā)展極大程度上受制于其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的技術(shù)水平,也就是說(shuō),如果這個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)不到一定高度,其增壓效果也不會(huì)很明顯,而這一問(wèn)題也是之前一直制約電動(dòng)渦輪發(fā)展的關(guān)鍵。
從表面上看,48V車用電源系統(tǒng)似乎僅僅提高了電壓而已,然而實(shí)際上,其背后的工作還是很大的:首先是安全性,48V電源屬于更為高壓的電源系統(tǒng),所以在整個(gè)電源系統(tǒng)的短路與絕緣保護(hù)方面要做更多的工作;其次,很多車用用電器現(xiàn)階段還處在匹配12V車用電源系統(tǒng)階段,這樣的完全革新需要牽扯到很多供應(yīng)商的共同調(diào)整,工程量巨大,并且成本也十分高昂。
不僅僅是電動(dòng)渦輪,諸如主動(dòng)式防傾桿、弱混合動(dòng)力等很多技術(shù)都需要依托于這套48V電源系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)更好的功能。所以從目前來(lái)看,48V電源系統(tǒng)能打破現(xiàn)有車用電壓方面的瓶頸,是實(shí)現(xiàn)未來(lái)更先進(jìn)的車用電子技術(shù)的基礎(chǔ)平臺(tái)。
中期改款后的奔馳S 500配備了一臺(tái)全新開(kāi)發(fā)的M256直列六缸廢氣+電子渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。依靠其快速響應(yīng)的特點(diǎn),電子渦輪增壓器可以實(shí)現(xiàn)快速補(bǔ)償廢氣渦輪的遲滯作用,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的線性輸出,在保證發(fā)動(dòng)機(jī)更加平順舒適的同時(shí),也能夠提供更迅猛的動(dòng)力響應(yīng)。
有人可能會(huì)說(shuō)了,看來(lái)看去,這套eBooster電子渦輪似乎離我們還很遠(yuǎn),然而真的是這樣么?我看不然,據(jù)IHS《全球洞察》預(yù)測(cè),截至到2025年,48V弱混動(dòng)汽車的市場(chǎng)占有率將占全球輕度混動(dòng)車市場(chǎng)的95%,幾乎將是全球混動(dòng)汽車總量的一半。在這其中,中國(guó)將是未來(lái)混合動(dòng)力與新能源汽車的主要市場(chǎng),也就是說(shuō),48V電源、弱混動(dòng)技術(shù)和電子渦輪將可能成為未來(lái)的主流技術(shù),甚至于為了應(yīng)對(duì)未來(lái)的這一趨勢(shì),博格華納還打算在中國(guó)建設(shè)其eBooster電子渦輪工廠,讓電子渦輪技術(shù)成本進(jìn)一步下探,普及到更多更為親民的中國(guó)品牌車輛當(dāng)中,F(xiàn)階段江淮便有意加入到“48V隊(duì)伍當(dāng)中”,并在去年曾展出過(guò)其借助48V電源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)弱混的江淮瑞風(fēng)M4車型。
編輯點(diǎn)評(píng):
電子渦輪其實(shí)不是什么新鮮玩意兒,如今48V電源系統(tǒng)的普及,很大程度上提高了電子渦輪的增壓效率,再加上其本身獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)的特點(diǎn),作為渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的“增壓補(bǔ)償器”再適合不過(guò)了。通過(guò)它的加持,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)更好的燃效和燃油經(jīng)濟(jì)性,在排放方面也有可以起到一定改善作用,并且對(duì)于駕駛者而言,它還可以實(shí)現(xiàn)更為順滑的動(dòng)力輸出表現(xiàn)。(文/圖 汽車之家 舒寧)
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