汽車廠家都在努力做低慣量渦輪增壓器,那爲什麼不做電子渦輪呢?

格瓦斯O


渦輪、渦輪,這是現在買車的人聽到最多的詞彙之一。

那麼什麼是低慣量渦輪?


你可以把它直接想象成我們普通渦輪的縮小版,我們都知道渦輪是隨著發動機啟動而啟動的,它的輸出扭力也是隨著轉速的提升而提升的,在達到設定扭矩平臺的轉速下限時,此時渦輪可以輸出至少80%的扭力。

但常規的渦輪它的扭力攀升不是線性的,存在一個動力突兀的硬傷,所以低慣量渦輪就是將自身體積和旋轉葉片設計的更小,推動葉片旋轉的發動機廢氣量更少。因此汽車在低轉速或低速時,渦輪便可以達到增壓效果,從而緩解渦輪遲滯現象的反應。


低慣量渦輪只適合小排量的車型,例如1.0T、1.4T、1.5T等,雖然低慣量渦輪光聽名字似乎挺特別的,覺得應該是種很NB的技術,但它說白了就是小排量渦輪,所以當初取這個名字的人應該是個文科生。

只不過這類渦輪在工作時的平順性確實要好很多,動力的爆發也不那麼多突兀,開起來也可以接近於一臺自然吸氣發動機。低慣量渦輪其實也是目前時代的一個產物,它的出現跟現今越來越嚴格的排放標準、人們對燃油經濟性的要求、以及相應的購置稅門檻是有一定關係的。


電子渦輪:顧名思義它是需要汽車自身的電力來保證其正常工作的,它是靠電機來驅動。而電機在運轉初始就可以基本達到它的最大功率,且能保持長時間的恆定,所以電子渦輪可以做到穩定的增壓輸出,動力輸出也更加線性。

但是,現階段的電子渦輪在買汽配的行業裡卻有個比較不雅的別稱,它叫做“智商測試稅”。


首先電子渦輪它需要依靠汽車自身的電力,而汽車自己的電壓有多大呢?一般電瓶也就才12V!所以電子渦輪它的工作極限和轉速,都要低於現在市面上的任何一款廢氣渦輪,它所帶來的增壓效果也要低於廢氣渦輪。

電子渦輪在工作時的旋轉轉速要遠低於廢氣渦輪,那麼它在汽車低速行駛時就幾乎產生不了任何增壓效果。在高速時電子渦輪又存在不能承擔高負載運轉的缺點,反而會影響發動機的正常進氣。


我們都知道汽車的空氣過濾器可以有效地隔離空氣中的雜質、灰塵等,能有效地保護我的發動機。而目前市面上絕大多數的電子渦輪都是安裝在空氣過濾器的位置,所以空氣在進入發動機時沒有了空濾的過濾程序,反而會對我們的發動機有一定的損傷。


綜上所述,想要發展電子渦輪,首先要做的就是提高汽車自身的電源電壓,用更高的電壓來讓電子渦輪達到更高的工作效率,這樣才能提高電子渦輪的增壓效果。但話又說回來,既然現在的低慣量渦輪已經可以滿足大家的日常需求,幹嘛還要即費力又費錢的去研發電子渦輪呢?

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這個問題問得比較好!

數據說話:

  • 一般的渦輪增壓器最快可以達到20萬轉/分。
  • 而目前市面上常用的所謂電子渦輪和電動渦輪最快速度只有幾千轉,實驗證明,這些電子渦輪基本上不能對進氣提供幫助反而會產生阻力。


之所以只能達到這樣低的轉數,是受到了汽車電壓、功率限制,電子渦輪如果想要用在發動機上,瞬間響應性是非常重要的,也就是瞬間的功率需求很大,據電功率公式:P=U*I可知,如果想實現高功率就必須要大電流,一般家用汽車的電壓只有14.5V,如果實現大功率,其瞬間電流極大,汽車目前的供電系統並不能實現這樣的功率。

奧迪在SQ7上配備了一款電動渦輪,其最高轉速也只有7萬轉/分,與渦輪增壓器的20萬轉/分還有很大差別,SQ7實際上是雙增壓系統,低轉速區間由電動渦輪代替傳統增壓器。中高速還是有傳統的增壓器來工作。這個電子渦輪的電子馬達功功率是7000瓦,250毫秒就可以達到7萬轉/分,為了實現這個功率輸出,需要單獨配置一塊兒48V的鋰電源,另外還要配備超級電容,進行動能回收,才能提供足夠的電力。



因此所謂的電子渦輪和電動渦輪在目前是沒有辦法大面積普及的,只有等到大眾的48V供電系統普及以後才有可能大面積被使用。


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其實電子渦輪並不是沒有人研發,很多汽車廠家都在研究電子渦輪增壓技術,那為什麼沒有大面積使用電子渦輪增壓技術呢? 這主要原因是電子渦輪技術現在還不能完全替代渦輪增壓器,首先電子渦輪的轉速目前還達不到廢氣渦輪那麼高的轉速,就算能達到也不能長時間連續工作,因為電子渦輪工作時間長了會出現高溫的問題,同時電子渦輪消耗的電力也是相當大的,所以電子渦輪目前只是作為廢氣渦輪的輔助系統來使用。


有了電動渦輪增壓技術以後,發動機在低速運轉狀態下由電子渦輪提供增壓,這樣就可以完美解決廢氣渦輪遲滯現象,提高車輛在起步階段的動力性。那麼為什麼不大量普及電子渦輪增壓技術呢?這個還是因為成本太高了,除了電子渦輪以外還需要為電動渦輪提供單獨的48V供電系統,這樣會增加車輛的製造成本,所以電子渦輪目前只有少數車型在使用。對於普通車來說單獨的廢氣渦輪增壓才是最合適的選擇。


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電子渦輪用12v電壓能轉多快??能提供多大氣壓,渦輪是鐵的,轉起來需要很多能量,12v轉不動,至少48v電壓。

這個是正常的廢氣渦輪。

這個是48v的渦輪增壓器。 可是大部分車沒有48v電源


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如果汽車廠商不做電子渦輪你又是從哪知道的這個名詞呢? 電子渦輪當然有汽車在用,至於為什麼沒有大面積普及大概有這麼幾個原因: 轉速低,壓力不夠。廢氣渦輪可以達到數十萬轉每分,電子渦輪就差遠了,一般只有幾千轉。 想要更好的效果必須輔以48v驅動,這個目前只有高端車型才用的48v電路,而七八萬的小車都可以用廢氣渦輪增壓了。 還有就是總體上廢氣渦輪很便宜,普通小車一個增壓器幾千塊錢。



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渦輪增壓相信很多人都知道,但是具體渦輪增壓是怎麼玩的呢?低慣量渦輪和電子渦輪又分別是什麼呢?這我們需要先了解渦輪增壓的玩法。

簡單解析一下,一個渦輪增壓器由兩個渦輪風葉組成,他們兩個是同軸連動的,像海爾兄弟一樣。一個位於發動機的廢氣排氣管,我們把它稱為廢氣風葉,由發動機產生的廢氣推動(簡單點說是用廢氣來吹動的,發動機轉速越高,產生的廢氣吹動力越大,這邊的廢氣渦輪風葉轉速越快)。

由廢氣風葉同軸連動的是進氣風葉,它位於進氣管部分,隨廢氣風葉,以相同的轉速轉動,其目的是吹動更多的空氣進入發動機燃燒室,配合行車電腦程序,在更多空氣進入燃燒室同時,噴油量對應增多,提供更好的燃燒效率,可以迅速把發動機轉速提高,達到提高汽車的動力輸出的目的。

如果忽略發動機的耐用性,以純理論來說,渦輪增壓是可以一個無限循環的增壓過程,只要發動機承受得住高溫高壓,這一邊發動機排出廢氣推動渦輪風葉高速轉動,那一邊廢氣風葉帶動進氣風葉高速運轉,給發動機推進更多空氣,更高效率燃燒意味著更大量廢氣排出,加劇推動廢氣風葉,帶動進氣風葉更大量的空氣進入。

如此循環下去,理論上說發動機輸出馬力可以無限大,前提是發動機扛得住。這是為什麼三菱的拉力神車 Evolution 改裝車隨便就可以壓榨出超過 600-700 匹的馬力,而豐田的牛魔王 Supera 渦輪增壓改裝車可以隨便秒殺像法拉利,蘭博堅尼的這些原廠超跑。

能裝上渦輪的汽車,一定是追求更強大的動力。所以早期的渦輪增壓幾乎都使用高慣量的渦輪。高慣量渦輪的特點有幾個,渦輪尺寸較大,渦輪風葉重量大,同時渦輪啟動的所需轉速較高(一般 3000 轉以上才啟動,粗暴點說是需要較大量的廢氣才能吹動重量較大的渦輪風葉)。

因為這些特點,在發動機高轉速下的啟動渦輪增壓,帶來的進氣效果就尤其凌厲,可以不客氣地說是發了瘋一般推著汽車往前走。

但是缺點也很明顯,第一,尺寸大,重量大的渦輪風葉需要在發動機高轉速下,產生量足夠多的廢氣才能推動,換句話說就是費油。

第二,由於帶來進氣效果好,渦輪一旦啟動的瞬間,汽車動力輸出瞬間也上了一個檔次,頓挫感十分強勁,駕駛體驗突兀。

隨著環保法規不斷嚴格,很多廠商都推出了渦輪尺寸較小,渦輪風葉重量輕,比較容易在低轉速就能吹動的渦輪,這就是低慣量渦輪增壓。

低慣量渦輪沒有高慣量渦輪帶來的動力提升來的強勁。它在發動機轉速1000左右啟動,意在輔助汽車中低速起步的動力需求,在較低的轉速提供滿意的動力。

其優點剛剛好就是比較省油和很小的渦輪啟動頓挫感。目前多裝備在主流家庭用車上,低慣量渦輪可以顧及到燃油經濟性,相對夠用的動力表現,行駛的順暢感和主要是保證發動機的耐用程度。

電子渦輪增壓和廢氣驅動的渦輪增壓原理相同,只是驅動的方式改為電力驅動。而驅動電子渦輪的電力則需要汽車蓄電池和發動機負載。

電子渦輪具有以下優點:1、廢氣渦輪需要發動機達到一定轉速才能介入,而且停止時存在慣性,這就產生了遲滯。電動渦輪的介入和停止都可以是隨時隨地的,沒有遲滯。2、其原理及構造更加簡單,帶來的好處就是安裝方便、成本降低。

當然它的缺點也十分明顯,目前市面上的汽車都是裝備 12V 電源,電子渦輪的轉動也是靠這塊 12V 的電源提供動力。然而這塊 12V 的電源電壓有限,在給電子渦輪提供驅動力的同時,其實發動機在不斷地給電源充電,換言之,電子渦輪增加發動機的負擔,影響發動機工作效率。

而且,假如電子渦輪長時間工作,勢必給蓄電池帶來很大壓力,壽命會迅速下降。

另外,相比廢氣驅動渦輪轉速非常高,達到幾萬到十幾萬轉每分鐘,這 12V 的電源提供的驅動力只能夠驅使電子渦輪大部分工況下,只能達到一萬多的轉速,增壓的效果比較低,遠沒有廢氣渦輪增壓大。

正因為工作效率低,增加發動機額外負載這些因素,導致電子渦輪並沒有被主流車廠使用。

不過事情在今年出現了轉機,隨著奔馳和奧迪發佈他們使用 48V 電源的車型,電子渦輪重新回到了主流車廠的視野中。

我們以歐洲新發布的 2018 奔馳 S 500 轎車為例,它裝備了一套 48V 輕混動,雙渦輪增壓(廢氣渦輪和電子渦輪)的動力系統。可以說這套 48V 輕混動系統為奔馳整一套動力體系提供強而有力的堅強後盾。

48V 的電源系統好處是,可以直接帶動空調,剎車真空助力汞,最重要的是能夠提供起步時所需要的驅動力以及為電動渦輪提供足夠的驅動力。 這些功能在常規 12V 電源的汽車上,是需要發動機能量去負載。

比較新鮮的是電子渦輪增壓這個東西,奔馳採用的是博格華納的 eBooster 電動增壓器技術。它採用直流無刷電機,由 48V 電壓驅動,響應的速度非常快,資料顯示在 0.3 秒內可以加速至 7000 轉。

eBooster 電動增壓器接在渦輪增壓器的後端,相比渦輪增壓器來說,它能夠主動控制增壓器轉速。在發動機低轉速工況,渦輪增壓器還沒發揮最大增壓效能的時候,它能輔助增加向氣缸內導入的空氣,因此渦輪遲滯現象便能夠很好的解決。

電子渦輪增壓器在增壓系統裡只是一個輔助角色,它是渦輪增壓器的一位給力隊友,但它並不是一直處於工作狀態的,在較高的發動機轉速下,渦輪增壓能夠自身獲得足夠推動力時,電動增壓器便會停止轉動,以節約電能。

未來,相信越來越多車廠會選擇 48V 輕混動動力系統,意味著追求動力和環保的同時,更多車型將會同時裝備上廢氣渦輪和電子渦輪增壓。

在新能源汽車還沒有能夠大行其道之前,這種 48V 輕混動動力系統必然成為通往新能源過渡期最好的形式。


電動星球News


有些車主說:“現在許多汽車廠家都在做低慣量渦輪,為什麼不做電子渦輪.

首先先了解下低慣量渦輪,渦輪增壓對於許多車主來說應該不陌生了,現在許多車型都採用了渦輪增壓,常見的應該就是廢氣渦輪增壓了。
一個渦輪增壓器由兩個同軸連動的渦輪風葉組成,一個位於發動機排氣管,由發動機產生的廢氣推動。另一個是進氣風葉,位於進氣管,隨廢氣風葉以相同的轉速轉動。其目的是吹更多的空氣進發動機燃燒室,同時ECU控制噴油量相應增多,提供更好的燃燒效率,可以迅速把發動機轉速提高,達到提高汽車的動力輸出的目的。

低慣量渦輪是渦輪尺寸較小,渦輪風葉重量輕,容易在發動機低轉速時就能吹動的渦輪。它在發動機轉速1000轉左右啟動,輔助車輛中低速起步的動力需求,在較低的轉速提供滿意的動力。

再來了解下低慣量渦輪的優點:比較省油和很小的渦輪啟動頓挫感。低慣量渦輪可以顧及到燃油經濟性而這點也正是現在許多車主買車時考慮的正題。相對夠用的動力表現,行駛的順暢感和保證發動機的耐用程度。

綜合這些優點,就知道為什麼現在許多汽車廠商比較青睞於低慣量渦輪了。

現在再來說說電子渦輪,電子渦輪

和廢氣驅動的渦輪原理相同,只是驅動的方式改為電力驅動。而驅動電子渦輪的電力則需要汽車蓄電池和發動機負載。

雖然說現在的電子渦輪優點也比較突出,比如相比廢氣渦輪,電動渦輪的介入和停止都可以是隨時隨地的,沒有遲滯跟頓挫。原理及構造更加簡單,帶來的好處就是安裝方便、成本降低。

但缺點也比較明顯,目前市面上汽車都是裝備 12V 電源,電子渦輪的轉動也是靠這塊 12V 的電源提供動力。然而這塊 12V 的電源電壓有限,在給電子渦輪提供驅動力的同時,其實發動機在不斷給電源充電。換言之,電子渦輪增加發動機負擔,影響發動機工作效率。假如電子渦輪長時間工作,勢必給蓄電池帶來很大壓力,壽命會迅速下降。

這 12V 的電源提供的驅動力只能夠驅使電子渦輪大部分工況下,只能達到一萬多的轉速,增壓的效果比較低,遠沒有廢氣渦輪增壓大。正因為工作效率低,增加發動機額外負載影響蓄電池壽命

這些因素,導致電子渦輪並沒有被主流車廠使用。


嗨養車


其實電子渦輪增壓並不是沒有人做,有但是卻很少,如奧迪SQ7就是首款採用電子渦輪增壓技術的車型。


奧迪SQ7配備了一臺4.0L雙渦輪增壓V8柴油發動機,最大扭矩達到了900牛米,參數相當強悍,並且配備了電子渦輪增壓以後,這輛車身重量達2.3噸的大傢伙,零百加速只需要4.8秒。


傳統的渦輪增壓發動機都會存在渦輪遲滯的問題,就是車輛啟動時,轉速較低,排的廢氣壓力不足以推動渦輪轉動,發動機轉速高了以後,渦輪又需要一定的行程,這就是在動力銜接上出現問題,而電子渦輪增壓卻不存在遲滯的問題,當車輛啟動時,電子渦輪增壓開始工作,低轉速下就可以把廢氣壓入發動機實現增壓,完全不用等待轉速和廢氣壓力上來。


一般電子渦輪增壓都需要開關磁阻電機,驅動這款電機的電壓要求是48V,車上的12V怎麼也滿足不了,為此奧迪還專門為SQ7配備一套48V的電源。可謂成本不低呀。

配備電子渦輪增壓只是在動力遲滯和起步加速上有著特別意義,但為了這點優勢去花更多地成本去配備一套48V的電力設備。並沒有什麼卵用,因此,這也是電子渦輪增壓應用比較少的重點原因。


聽聞劉大仙


電子渦輪是一種新型的電子渦輪增壓器,顧名思義就是由電機驅動,在運作時,需要很高的轉速。僅僅由電機驅動的電動渦輪,在低負荷時可以正常運轉,但是在高速的工況下,不僅僅電機能否正常工作是個問題,由此帶來的能耗比、散熱等問題,也同樣難以解決。電動渦輪主要是為了配合其他增壓方式,以改善它們的不足。它的工作區間與傳統渦輪有區別,在轉速低於傳統渦輪的起始轉速開始,電子渦輪介入,讓輸出從一開始便保持一個增壓狀態,但是它的增壓值要略小於傳統渦輪增壓,當切換時讓兩個系統更加線性的輸出,在渦輪轉速到達5000轉左右時,電子渦輪的轉速以及達到極限,這也是為什麼電子渦輪的增壓達不到傳統渦輪的增壓效果,讓整個的動力輸出更加線性


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