干掉涡轮迟滞 简析电子涡轮和48V黑科技

提升发动机的动力输出,手段有很多种。目前最为常见的办法就是增压,包括涡轮增压和机械增压两种。二者虽然原理不同,目的是一样的,前者应用更为广泛。

虽然涡轮增压可以大幅度提升发动力的输出动力,但是最根本的一个问题,涡轮迟滞效应并不能从根本上消除。(涡轮迟滞是指发动机在低转速时,由于产生的废气量低,不足以带动涡轮的运转。所以,需要等到发动机转速提高之后,废气动力较大时,涡轮才能启动。这个时间差就是涡轮迟滞。)

因为从涡轮增压的原理来看,它是依靠发动机的废气,带动涡轮转动进而实现增压。也就是说,发动机的转速不达到某一个点,涡轮是没办法上正压的,此时就相当于自然吸气状态。即便是通过涡轮低转速介入和更聪明的变速箱配合,只能是改善提高延迟,不能消除。

那么有没有更好的办法解决呢,有,那就是电子涡轮增压器。原因很简单,电子涡轮增压器工作,并不依赖发动机废气的带动,只要有电,就可以进行增压工作。(有点类似于涡轮增压+机械增压,但是机械增压要消耗发动机动力,电子涡轮不需要)

据悉,奥迪SQ7上面搭载的一台4.0T V8柴油发动机,就采用了这个双涡轮增压+电子涡轮增压技术。发动机排量4.0,最大功率435Ps/3750-5000rpm,最大扭矩900N·m/1000-3250rpm。

奥迪SQ7 4.0T V8柴油发动机

对于这款发动机来说,常规的双涡轮增压技术与一般的发动机无异,但是就像前面提到的,在很低的转速区间内,废气涡轮受到排气背压影响,起不到明显增压作用,这时候就需要电动涡轮来弥补了。电动涡轮增压可以随时保持一个相对稳定的转速,虽说转速不高,在发动机高转速工作时作用不大,但用以补充低转速进气压力,改善低转速下的涡轮延迟效应就比较有效果。而到了中高转速情况下,就到了传统双涡轮增压的优势区间。

那么,要采用电子涡轮增压器,不是一个容易的事情,因为要带动增压器转动,需要更高的电源电压,传统的汽车12V供电系统,已经不能满足,这就需要48V电源电压系统了。

目前大多数汽车都采用了12V电源电压,但是如今的汽车上,各种电子设备比以前是更多了,特别是很多智能化的配置,都需要供电,12V电源系统已经有点力不从心了。而且现在自动启停技术搭载的车型越来越多,当发动机熄火以后,如果时间过长,会出现电量不足的情况,发动机被迫再次起机。所以,48V电源系统逐渐开始发展起来。

12V电源

因为48V电源系统有了更大容量的电池,可以更长时间在发动机熄火状态下为其他设备供电,而且是一些现有12V电源无法带动的一些设备。比如奥迪SQ7柴油版的48V电源系统,就为电动涡轮增压器和主动防倾杆提供供电。

奥迪SQ7(图片来自autohome)

除此之外,48V电源电压还有其他作用。比如博世的48V助力回收电机,该48V助力回收电机的最大功率为9.7千瓦,峰值扭矩达56牛·米,发电功率为11.5千瓦,可以实现滑行启停、能量回收、电机助力、电爬行等功能,是不是有点混合动力的感觉。

博世的48V助力回收电机(图片来自autohome)

不过,即便是采用了48V电源电压,我们平常日常做完外接电源,依然会转化为12V,一方面是处于安全考虑,毕竟36V以内才是安全电压。另外一方面,由于目前所有的车载设备,都是12V的,如果突然变化,会导致很多设备不兼容。

总结:可以看到,随着很多电子化设备的增多,48V电源电压系统应该会逐步取代现有的12V电源电压系统,而48V的加入,也让电子涡轮增压器实现了可能。尽管汽车内燃机已经有100多年的发展了,时至今日,也依然有很大的提升空间。

原文作者:中关村在线

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