解讀發(fā)動(dòng)機(jī)黑科技 電動(dòng)渦輪是什么鬼？

 說(shuō)到渦輪增壓，懂車(chē)的人都不陌生。目前市場(chǎng)上的增壓裝置按動(dòng)力來(lái)源大致可以分為：廢氣渦輪增壓、機(jī)械式增壓以及電動(dòng)渦輪增壓。其中渦輪增壓以出色的動(dòng)力表現(xiàn)、燃油經(jīng)濟(jì)性占據(jù)了絕大部分的市場(chǎng)份額，但其同時(shí)帶來(lái)的渦輪遲滯也困擾著幾乎所有的廠商和消費(fèi)者。在這樣的情況下，電動(dòng)渦輪很可能成為未來(lái)的大趨勢(shì)。然而，電動(dòng)渦輪？是不是很陌生？這個(gè)電動(dòng)渦輪技術(shù)到底是個(gè)什么鬼？

電動(dòng)渦輪是個(gè)什么鬼？

顧名思義，廢氣渦輪增壓利用廢氣推動(dòng)渦輪，機(jī)械式增壓的動(dòng)力則直接來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)，而電動(dòng)渦增壓機(jī)動(dòng)力來(lái)自于汽車(chē)電瓶?jī)?chǔ)存的電力。電動(dòng)渦輪主要分為軸流式和離心式。軸流式類(lèi)似于家用的“鼓風(fēng)機(jī)”，技術(shù)含量低，功率越大進(jìn)氣量越小時(shí)它的致命缺點(diǎn)；離心式進(jìn)氣量則隨功率增加而增加，更適合發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣增壓，但成本較高。

目前使用電動(dòng)渦輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)，通常是離心式，安裝在傳統(tǒng)渦輪增壓后面，即進(jìn)氣路線的后半段，對(duì)經(jīng)過(guò)渦輪增加后的進(jìn)氣進(jìn)行再次加壓。電動(dòng)渦輪通常在發(fā)動(dòng)機(jī)處于低轉(zhuǎn)速時(shí)就開(kāi)始工作，為汽車(chē)起步、加速時(shí)提供更多的扭矩；在高轉(zhuǎn)速、高速擋行駛過(guò)程中自動(dòng)關(guān)閉，節(jié)省電力。電動(dòng)渦輪天生所具有的優(yōu)勢(shì)就是可以在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)就啟動(dòng)，為發(fā)動(dòng)機(jī)提供充足的進(jìn)氣量，解決傳統(tǒng)渦輪增壓在低轉(zhuǎn)速情況下所帶來(lái)的遲滯現(xiàn)象；同時(shí)，相比廢氣渦輪增壓與機(jī)械式增加的結(jié)合，擁有成本低、體積小的優(yōu)勢(shì)。那么，電動(dòng)渦輪有如此優(yōu)勢(shì)，如今它的現(xiàn)狀又如何呢？其實(shí)，我們已經(jīng)可以看到，隨著相關(guān)技術(shù)不斷成熟，電動(dòng)渦輪增壓正逐步開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)。

巴黎車(chē)展，電動(dòng)渦輪榮登舞臺(tái)

在剛剛過(guò)去的巴黎車(chē)展上，奧迪SQ7向世人展示了它的4.0TDI三渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其中一個(gè)渦輪增壓器就是電動(dòng)渦輪。奧迪4.0TDI發(fā)動(dòng)機(jī)搭載的電動(dòng)渦輪，采用離心式設(shè)計(jì)，接通48V電源，轉(zhuǎn)速可達(dá)70000rpm，安裝在進(jìn)氣系統(tǒng)的后半段，對(duì)進(jìn)氣進(jìn)行二次增壓。同時(shí)采用分流式設(shè)計(jì)：電動(dòng)渦輪工作時(shí)，空氣經(jīng)過(guò)電動(dòng)渦輪實(shí)現(xiàn)二次增壓，增大進(jìn)氣量，削弱渦輪遲滯；當(dāng)電動(dòng)渦輪關(guān)閉時(shí)，空氣繞過(guò)電動(dòng)渦輪，直接進(jìn)入在發(fā)動(dòng)機(jī)，節(jié)省電力。

除了電動(dòng)渦輪之外，奧迪4.0TDI發(fā)動(dòng)機(jī)還采用了可變截面渦輪、雙渦輪串并聯(lián)的技術(shù)，最大輸出扭矩高達(dá)900N·m扭矩，并在高速行駛時(shí)依舊擁有600N·m以上的扭矩輸出。如此優(yōu)異的表現(xiàn)，在同級(jí)別的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中，可以說(shuō)是處于領(lǐng)先的地位。除了奧迪之外，奔馳、馬自達(dá)等公司也或?qū)⒉捎秒妱?dòng)渦輪增加器。需要我們考慮的是，繼奧迪、奔馳、馬自達(dá)之后，會(huì)不會(huì)有更多的廠商采用電動(dòng)渦輪增壓器呢？

條件成熟，電動(dòng)渦輪前景可觀

電動(dòng)渦輪擁課削弱渦輪遲滯的巨大優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也有一些缺點(diǎn)：如增加電動(dòng)渦輪會(huì)加劇汽車(chē)制造成本；傳統(tǒng)的12V鉛酸電瓶難以負(fù)擔(dān)高轉(zhuǎn)速的電動(dòng)渦輪；整車(chē)增重，不符合汽車(chē)輕量化的總體趨勢(shì)；電動(dòng)渦輪使用壽命不足。但如今的限制電動(dòng)渦輪發(fā)展的內(nèi)外因素已今非昔比……

首先，迫于越來(lái)越嚴(yán)重的環(huán)境壓力和新一輪更為嚴(yán)格的二氧化碳排量、油耗限制政策下，至少在接下來(lái)的5-10年內(nèi)，不僅是中國(guó)，全球各大汽車(chē)廠商不得不將重心放在渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)上，在如此嚴(yán)苛的環(huán)境政策和激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中，電動(dòng)渦輪能夠極大削弱渦輪遲滯，吸引更多的消費(fèi)者，讓廠家在新一輪的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，相比這樣的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)而言，制造成本的增加是完全可以接受的，況且羊毛出在羊身上不是么？

其次，隨著油電混合系統(tǒng)、車(chē)身電子系統(tǒng)的逐步發(fā)展，目前歐洲各大廠商已計(jì)劃拋棄傳統(tǒng)的12V鉛酸蓄電池，統(tǒng)一采用48V鋰電池，以此滿足供應(yīng)各種各樣的汽車(chē)電子設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。由于48V鋰電池，能夠帶動(dòng)更高轉(zhuǎn)速的電動(dòng)渦輪。因此，48V電力系統(tǒng)的逐步采用已為電動(dòng)渦輪的發(fā)展鋪平了前路。

此外，隨著無(wú)刷電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)渦輪可以逐步向著大功率、小體積、長(zhǎng)壽命的趨勢(shì)發(fā)展，為了有望各種排量的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)上使用?？偟膩?lái)說(shuō)，無(wú)論是外部環(huán)境因素的趨勢(shì)和要求還是內(nèi)部技術(shù)因素的限制，未來(lái)5-10年內(nèi)，甚至直至電動(dòng)汽車(chē)成為主流汽車(chē)前，電動(dòng)渦輪都將是各個(gè)廠商、各個(gè)地區(qū)和國(guó)家不可忽視的一項(xiàng)技術(shù)，發(fā)展前景十分可觀。

小結(jié)：

電動(dòng)渦輪通過(guò)配合其他渦輪使用，可以極大降低渦輪遲滯的現(xiàn)象，有望實(shí)現(xiàn)汽車(chē)小排量高性能，極大提高燃油經(jīng)濟(jì)性，降低環(huán)境壓力等一系列的優(yōu)勢(shì)。但就目前而言，電動(dòng)渦輪依然存在市場(chǎng)良莠不齊、壽命不足等弊端，但隨著電動(dòng)渦輪技術(shù)的發(fā)展，各大廠商可能將會(huì)逐步攻克各種技術(shù)難題，電動(dòng)渦輪將在汽車(chē)排量控制、性能優(yōu)化、輕量化等方面做出巨大貢獻(xiàn)，非常值得期待。