近年来,我们听说了很多关于柴油发动机电动增压(e-boosting)的消息,一些高-end品牌现在使用这种技术与传统涡轮增压器结合,以提高低转速和低功率下的响应速度,传统涡轮增压器则在高功率下起作用,充气引擎。
最新的技术是电涡轮增压器(e-turbocharger),它已经被应用于一级方程式赛车,并由梅赛德斯-AMG与涡轮制造商Garrett Motion共同开发,以满足未来排放法规的要求。
电动助力器(e-boosters)和电涡轮增压器是两种不同的技术,传统涡轮增压器由排气气体驱动,主要由两部分组成:气体驱动涡轮和压缩机,实际上压缩引擎进气空气。
电动助力器用48V电机取代涡轮,因此不需要排气气体,电动助力器的优势在于可以在排气气体能量很低的情况下生成增压,消除延迟,提供快速的加速响应。
电涡轮增压器保留了涡轮和压缩机,但添加了一个电机,以提高涡轮响应速度,克服涡轮和压缩机的惯性,并在排气气体能量较低的情况下提供帮助,它还可以通过涡轮等效的再生制动恢复能量,当驾驶员松开油门时,涡轮仍然可以生成增压,电涡轮增压器可以将多余的能量转换为电能,并存储在混合动力电池中。
梅赛德斯-AMG的Garrett E-Turbo将电机安装在涡轮的涡轮和压缩机housing之间,电机厚度仅40mm,电机可以在涡轮启动之前旋转涡轮压缩机,以便即使在怠速状态下也能提供快速的响应速度,减少“时间到扭矩”,这意味着一个涡轮可以同时满足小涡轮快速响应和大涡轮高功率的需求。
这项技术将是未来燃烧策略满足排放法规的关键所在,梅赛德斯-AMG还没有确定是否会遵循一级方程式赛车的做法,使用电能恢复功能,但已经证实其电涡轮增压器可以在驾驶员松开油门然后重新踩下油门时维持增压压力,提供快速的响应速度。
博格华纳(BorgWarner)也开发了一项类似的技术,但目前只用于卡车引擎,而BMTS Technology(前身为博世马勒涡轮系统)则在去年上海车展上宣布了电助涡轮增压器的计划。
机械式增压器仍然存在,但其使用正在减少,这是因为涡轮增压器的效率和响应速度更高,机械式增压器的机械驱动意味着它不受排气气体压力的影响,仍然被捷豹、路虎、乐特斯、沃尔沃和一些美国跑车所使用。
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电涡轮增压器有效消除延迟,助力减排,为我国绿色出行提供强大动力,彰显科技创新魅力。