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技术:电子涡轮怎么这么难?

2020年02月24日 14:40:03
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来源:车动态

在环保法规的重压下,涡轮增压和发动机小型化,无疑是除去混合动力以外的主要技术流派。随着发动机排量的减小,在不降低车辆动力和燃油经济性的条件下,自然离不开进气增压这个"好机友"。其中废气涡轮增压是我们比较熟悉的,另外一个机械增压也不算陌生。而电子增压技术就显的比较陌生了。我们今天就来聊一下电子涡轮技术。

各个增压形式的优缺点。

说起废气涡轮增压,可能大家就太熟悉了。但是为了文章的完整性,我还是再简单唠叨一下。主要依靠废气驱动,最大的好处,不消耗发动机额外的动力。最大的缺点,低速或者低负荷时增压效率低,有迟滞现象。目前的小排量发动机重点采用低惯量涡轮叶片,双函管单涡轮等新技术努力在改变这些劣势。

机械增压简单来讲就是利用发动机的动力驱动来进行增压。因此只要启动发动机就有增压,不存在涡轮迟滞的现象。但是不足之处就是在高转速和高负荷时增压效率有限,甚至还会消耗发动机的一部分动力。

电子涡轮增压顾名思义,利用电机对进气增压。控制模块可以更加合理的调节增压值,让进气效率更合理。这样既不存在低速时的涡轮迟滞。也不像机械增压那样,无法高转速时与发动机解耦。改善了高负荷性能。目前来看电子涡轮增压形式是我们最梦寐以求的选择。

电动增压技术的难点。

电动涡轮增压技术的难点最主要在于功率低,与其他两种增压形式相比难以提供巨大的增压值。这其中影响功率提高的因素主要有,传统汽车电路12v低电压的限制和增压电机的可靠性。我们知道对于废气涡轮增压,涡轮叶片动辄十几万转甚至几十万转。要达到如此高的转速对电机技术是一项挑战,也是对可靠性的一个极大的考验。现在普遍供应商的电子增压器转速比较低,增压效果存在局限性。而且还不能像废气涡轮增压那样持续高速运行。

至于影响电子增压器功率的另一大不利因素是传统汽车电路12v低电压的限制。随着48v轻混合动力技术(MHEV)的到来,这个限制有望被打破。电压的升高,电器的功率自然大大提高。应用前景广阔。

目前电子涡轮增压的布置形式。

受限于现在电子涡轮转速和功率的影响,电子增压器的应用主要配合废气涡轮增压器的使用,通常做为辅助的存在。

将电子涡轮放在废气涡轮增压器前面,好处是进气温度和压力值比较低,对电子涡轮的寿命和可靠性有利。

另外采取废气涡轮在前,电子涡轮在后的形式。通常放在中冷的后部,由于车辆本身EGR系统的存在,进气温度比较高,影响涡轮的寿命和可靠性。但是优点是瞬时响应速度快,对废气涡轮的增益和消除涡轮迟滞效果明显。

总结,传统内燃机先天电压过低的限制,电动涡轮增压技术一直难以出现在公众面前。48V轻混技术作为众多混动形式的主要形式,为电动涡轮技术的发展带来新的契机。虽然随着其他强混形式的发展,48V电动涡轮技术能否应用个人还是抱乐观积极的态度。就电子涡轮技术本身而言,量产和实用化还需要一定的时间和实验数据的积累。

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