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    比眨眼还快!起压只需250毫秒!这么香的电子涡轮为啥未能普及?

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    我是汽车攻城狮2020-03-03

    我们都说,汽车未来的发展趋势是四化:智能化、电气化、轻量化以及自动化。电子涡轮增压自然就属于电气化那一类,它的优势就是基本可以消除传统涡轮带来的迟滞感。但是现在我们只能在一些高端车型上看到它的身影,那为什么这么好的技术不能大规模的普及开来呢?别急,这就告诉你答案。



    什么是电子涡轮增压?

    电子涡轮,顾名思义,用电来驱动的涡轮,传统的涡轮是依靠废气来带动压缩进气的,而电子涡轮则是使用电机带动压缩进气的。


    我们知道,传统涡轮增压发动机中,其涡轮动力来自于发动机排出的废气。换句话说,发动机转速越高,排出的废气压力越大,这样推动涡轮旋转的动力就越强,涡轮也就能提供更大的压力。但是,这个设计有一些与生俱来的弊病,那就是发动机在低转速区间时,发动机无法提供充足的废气来推动涡轮,这时增压器内的叶片反而成了影响发动机效率的累赘,拖累了发动机在低转速区间的表现,这就是很多涡轮增压发动机车型在转速较低的时候,普遍动力表现得无力的原因。



    针对这一问题,现阶段各大涡轮增压器供应商会有一种十分常见的方案去优化:换装小惯量涡轮。这种涡轮尺寸较小,涡轮叶片惯量也比较小,排气推动起来会比较容易一些,涡轮迟滞现象不明显,深受小排量发动机欢迎。但由于其本身的达不到大尺寸涡轮那样的增压效果,所贡献的强制进气压力比较有限,故在应对大排量发动机的情况下会显得力不从心,并且它依旧属于传统废气涡轮,所以它并不能根治涡轮迟滞现象,在发动机低转速情况下还是不能提供稳定的增压效果。而电子涡轮的驱动力来源于电机,只要250毫秒就可以从静止快速加速到超过7万转。



    目前电子涡轮都是搭配废气涡轮来使用,更多的是充当辅助角色。在发动机转速较低时利用它起压快的优势来减少涡轮迟滞现象。就像开头所说的,即便是以辅助角色出现,电子涡轮目前也还是只能在高端车上搭载。至于为啥,我总结出了两点问题。



    可靠性


    首先,常规废气涡轮的转速能够达到几十万转每分钟。咱先不提电子涡轮,就拿业界标杆特斯拉的驱动电机来说,它的转速也不过1万多转每分钟。那作为一颗涡轮如果只有1万转的转速肯定是起不到任何作用的。目前奥迪和奔驰使用的电子涡轮可以达到7-9万转,而且还不能长时间高速运转,因为如此高的转速,对电机是一个极大的考验,其根本原因就是电机的可靠性不能像涡轮增压那样一直干活,这也是它只能充当配角的重要原因。



    供电


    前面一直说电子涡轮目前只能在高端车上搭载,比如宾利添越、奔驰S级这种。为啥呢?因为它们有个共同点,那就是都采用了48V电源系统。



    电子涡轮之所以一直没有得到普及,关键还是源自于其供电系统,由于需要瞬时提供巨大的电能,传统12V电压车用电源的供电指定是不够的,这会儿就必须请出48V电源系统了。而且现在很多厂商的策略是将12V和48V混装在一起。传统的12V电流系统和原先并没有什么变化,依旧负责传统的汽车电器负载,包括照明系统、点火系统、娱乐系统、音响系统以及其他电子模块;而48V电流系统则提供发动机启/停装置、主动式底盘控制系统、空调压缩机以及电子涡轮等设备,两条电路互不相接,大功率的用电才会使用48V系统。



    总结:


    现在的问题就是,目前大部分车辆还处在12V车用电源系统阶段,根本无法带动电子涡轮正常工作。不过也有好消息,48V轻混系统将在中国迎来爆发式的增长,并最终站到市场“C位”上。这是全球信息提供商IHS Markit最新发布的数据成果。数据显示,48V轻混将在中国迎来高速发展期,并在2020年至2025年的五年时间里,实现年均增长率85%。也就是说,48V电源轻混技术和电子涡轮将可能成为未来的主流技术。

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