動力提升油耗下降？電子渦輪竟有奇效

　　【太平洋汽車網 技術頻道】目前的汽車發動機已經走到了一個瓶頸，想要繼續提升效能就需要有突破性的技術投入，但遺憾的是目前很多的技術依舊在試驗階段，離量產還有不少差距。所以現在的發動機為了節油提升表現，只能從各個環節一點一滴的優化。而在渦輪這塊，誕生出了一個名為電子渦輪的產物，它能夠提升發動機性能同時還夠降低油耗。

體驗讀圖模式

　　淘寶上現在依舊能夠搜索到這種電子渦輪，實際上這種所謂的電子渦輪對于提升車輛動力是毫無作用的，只是一個騙錢的玩意，本文要說的電子渦輪是基于廢氣渦輪上改變而來的，并且在原廠就已經優化設定好。

　　渦輪遲滯是由于發動機在低轉速下，排氣壓力較小，還沒達到廢氣渦輪正常所需的壓力，導致渦輪轉速不足，增壓值也比較低，此時發動機的動力輸出也會較弱，而當發動機轉速提升后，渦輪達到正常工作轉速后，動力又會迅速涌現。

　　博格華納進行過一次測試，將自家的電子渦輪放到福特野馬的2.3T車型上，然后對比正常的野馬2.3T以及野馬5.0L V8車型。通過上表能夠看出，加入了電子渦輪后，扭矩增長速度更快，峰值扭矩也得到了提升，油耗相比原來的2.3T也降低了一點。這也能夠正說明電子渦輪確實能夠起到提升動力降低油耗的功能。動力提升是由于增壓響應得到提升，而油耗下降則是因為低扭能夠獲得更好充沛的動力，發動機在高轉速運轉的時間縮短，并且發動機也能夠進一步小排量化。

　　電子渦輪目前都是作為輔助的角色，也就是保留原來發動機的廢氣渦輪，當發動機轉速低廢氣渦輪未能達到正常效率時，電子渦輪就會迅速介入增壓，減少渦輪遲滯現象，提升動力輸出表現。而當廢氣渦輪能夠滿足車輛動力需求時，電子渦輪就會停止介入工作。這樣既能夠有效填補廢氣渦輪的缺陷，有能夠高效利用電子渦輪，但是以后的方向會是電機與廢氣渦輪集成一體。

　　電子渦輪的集成度很高，無論是博格華納的或者是法雷奧的產品都已經把電氣控制模塊集成在渦輪殼體內，對于機艙的空間要求不高。但是電子渦輪除了電機很重要以外，電源也是不可忽視的一部分。

　　48V系統目前越來越多的車型投入使用，因為48V電源相比于原來的12V電源系統，其蓄電池容量更大，能夠更好的支持全車電子器件工作，使得發動機無需經常啟動。另外，48V比12V電壓更高，能夠支持更大功率的用電器工作。

　　以博格華納為例，第二代的48V電子渦輪在230毫秒內就能夠達到90%的最大轉速。博格華納第二代的48V電子渦輪可以連續工作，第一代的電子只能是間歇工作。該電子渦輪使用了水冷的冷卻方式。

　　電子渦輪目前都出現在48V電源系統中，但是實際上也有12V的電子渦輪解決方案。還是以博格華納為例，第二代的12V電子渦輪能夠在450毫秒達到90%的最大轉速，并且可以連續工作。但是由于使用的是12V，所以功率方面有所下降，所以提供的動力也要比48V電子渦輪弱，所以只適用于小型發動機（2.0L排量以下）。但也因為提供的動力較弱，所以使用風冷即可，布局更加方便。12V的電子渦輪終究不是主流，只是廠商提供的一種解決方案。

　　電子渦輪未來還可能往集成電機式渦輪發展，也就是把電機集成在渦輪的軸承上，當需要電機輔助時直接介入加速軸承轉速，提升增壓效果。同時電機還能夠實現能量回收以及控制轉速代替排氣旁通閥的作用。博格華納目前已經在研究這種電子渦輪，并且造出了一臺實驗樣機進行研究。

　　F1在2014年就使用上了類似的技術，渦輪上有電機直接輔助，普通情況下電機的作用是回收能量，將把能量轉化為電能存儲到電池中，此外，熱能電機單元還可以反向控制渦輪的轉速（加速/減速），實現排氣泄壓閥的功能以及減少渦輪遲滯現象。上圖就是馬瑞利(Magneti Marelli)的熱能回收系統，與14年F1奔馳車隊的渦輪布置方案比較相似。

　　上面的幾家廠商在電子渦輪的道路上走的比較快，但未來會有更多的廠商使用電子渦輪技術去彌補廢氣渦輪的缺陷。不過廠商的在發動機上能夠搭載電子渦輪的背后，是配套商多年的研發積累。就像博格華納、法雷奧、霍尼韋爾、馬瑞利等零部件巨頭已經有了自己的電子渦輪解決方案。

　　電子渦輪能夠改善渦輪遲滯現象，同時還有利于降低油耗和發動機排放，并且能夠有助于發動機的小排量化。這幾點好處就能夠使得電子渦輪會被更多的廠商接納使用。而隨著奔馳、奧迪在量產車里面使用電子渦輪技術以及48V系統的普及，相信未來會有更多的廠商加入電子渦輪的陣營。（圖/文/攝：太平洋汽車網 杜慶煒）