别小看电动涡轮的价值

摘要:同时又被那么多牛b厂家所青睐？与此同时,真正玩改装的却对于所谓电动涡轮增压改装嗤之以鼻？电动涡轮的价值不在于自身,而在于“辅佐”涡轮增压单独的电动涡轮增压的确没有什么存在的价值.为什么？众所周知,涡轮增压需要极高的转速,而且越是高负……

不久前奥迪在展示其新一代tdi发动机时有一个非常值得关注的细节,即首次采用了电动涡轮.电动涡轮这个概念,早在两年前奥迪就曾经提出来过,宝马、斯巴鲁以及诸如法雷奥之类的供应商,也都在研发此类技术.对于电动涡轮,有些人可能会不以为然,因为它的技术原理的确没有什么玄妙之处.然而对于奥迪等厂商的此项努力,我们却不可小看.由于它的出现,完全有可能引发技术上一次不大不小的革命.

电动涡轮本身的原理的确极为简单

不要一说到“电动xx”就觉得高深莫测.单就电动涡轮这项技术的原理来说的确非常简单.

涡轮增压的核心目的是什么？强制进气.靠什么强制进气？叶轮高速运转带来的气流强制吹向进气门.叶轮靠什么带动？排气能力推动涡轮实现.知道这些基本原理,电动涡轮也就很好理解了——其他都与涡轮增压一样,区别仅在于驱动涡轮旋转的不是排气能量,而是电机.

打个不太恰当但很形象的比方,电动涡轮就好像在进气管路里装了一个电风扇,往进气门里吹气,实现强制进气的目的.是不是很简单？事实上改装市场随处可见的所谓电动涡轮增压改装,基本原理也是如此,的确没啥高深的.

既如此,为何这种技术迟迟未采用？同时又被那么多牛b厂家所青睐？与此同时,真正玩改装的却对于所谓电动涡轮增压改装嗤之以鼻？

电动涡轮的价值不在于自身,而在于“辅佐”涡轮增压

单独的电动涡轮增压的确没有什么存在的价值.为什么？众所周知,涡轮增压需要极高的转速,而且越是高负荷时越是如此.如果这个增压过程全部有电动涡轮来完成,低负荷时没问题,但持续高负荷下,不仅电机吃不消,而且能耗比也不划算.

那电动涡轮有何存在的必要？缓解涡轮迟滞呗,懂行的会脱口而出.没错,无论是奥迪还是其他厂商,研发的电动涡轮都是与涡轮增压搭配使用的.以奥迪的3.0tdi为例（以下同）,它在3000转以下由电动涡轮来实现增压,超过3000转以后切换为涡轮增压.

解决迟滞问题是这么多年来所有涡轮增压发动机研发者最核心的诉求.为了达到这个目的,诸如涡轮材质的选用、排气管路的再研发,由此衍生出的双涡轮、双涡管等等不一而足.为了彻底解决涡轮迟滞,大众甚至不惜开发出机械增压与涡轮增压结合的双增压系统.

然而有人会基于此提出质疑:既然研发者已经做了那么多的努力,已经将涡轮迟滞降到极低的程度,而且还有现成的双增压,那么再费劲巴拉地研发电动涡轮双增压系统有何意义？

彻底消除迟滞和更简单高效,是原因之一

普通的涡轮增压发动机迟滞问题解决得再好,但迟滞依然是存在的.无论如何,涡轮都有一个启动转速,在此之前与之后的动力差别仍不可小觑.有了电动涡轮以后,驾驶员踩下油门1秒钟内,电机就能让涡轮转速达到70000转,迟滞问题可彻底杜绝.

机型涡轮双增压也的确也可以做到这一点,但一来机械增压本身结构复杂,二者叠加以后会导致成本和故障率的升高.电动涡轮就不一样了,它就是 “一台高速电风扇”,明显更加简单可靠.从能耗来看,机械增压会无时无刻都在消耗曲轴的能量.电动涡轮不然.一方面,在非加速状态下,电动涡轮是不转的,不消耗能量.另一方面,电动涡轮的电能专门由一套锂电池的储能系统提供.这些能量,源于发动机高效运转以及刹车能量回收等系统.这种原理与混动有点类似,即可以尽最大可能避免发动机额外的能源消耗.因此从效率上来说,它也要优于机械涡轮双增压.

可以更好地实现动力模块化,才是其最大的价值所在

不得不承认,目前主流涡轮增压机型的迟滞问题已经解决得很好了.然而不知大家是否注意到,这类机型多为低值增压的版本,但到了高值增压的深度强化版本情况就不一样了.例如高尔夫r的2.0t,涡轮的启动转速就明显更高.这种情况并不难理解——如果要提升涡轮增压发动机的功率,不仅要在设计上更多偏重高转速特性,而且还有可能要采用相对较大的涡轮.这意味着迟滞与高强化,仍然是一对矛盾体.有了电动涡轮,这个矛盾就不复存在了.

那么,要那么高的强化程度有何意义？高尔夫r这样的车毕竟小众啊.这就涉及到发动机模块化的问题了.最理想的发动机模块化,是像沃尔沃的drive –e那样,家族全系都只用一个2.0的模块.那么对应之前需要配v6甚至v8的车型,如果也想用四缸涡轮增压替代,就必须加大发动机的强化力度.这时如果单纯靠涡轮增压,迟滞问题就会凸显.事实上,沃尔沃也是靠机械涡轮双增压来解决这个问题的.

基于电动涡轮双增压比机械涡轮双增压更容易实现的特性,它的加盟可以让双增压变成一种普及型的技术,而不是像现在的机械涡轮双增压一样只有极少数机型采用.这样一来,发动机的模块化就变得更容易实现了.有了它,我们极端一点想,类似大众这样产品线很长的厂商,从polo到途锐都只用一个发动机模块也不是没可能.别觉得不可思议,要知道日产就曾经发布过一台400马力的1.5t发动机.400马力什么概念？新上市的途锐旗舰v8,也不过360马力……

车云小结:

用小结构大智慧来形容电动涡轮十分恰当.这个看似简单的东西,有可能会带来涡轮增压技术的又一次飞跃.当然,说它简单,只是基础原理简单.对应到整车的运转、尤其是与涡轮增压的衔接上却绝非易事.因此短期内,它仍会是“高大上”的“前沿技术”.不过一旦它实现量产,应该过不了多久就能普及.到那时,它的好处将会彻底显现出来.

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