某宝骗人把戏？这才是电动涡轮的正确打开方式 Y车评

它能让涡轮迟滞拜拜吗？...

赛车运动有什么意义？赛车运动也属于比赛运动的一种，提供一个用于竞技比赛的平台和方式自然是其最大的意义。“更快、更高、更强”这始终都是人们体育运动向上突破的追求。汽车运动除了不断突破人类极限，满足运动竞技和观赏娱乐的作用之外，还承担了一项研发新技术的重任。最前沿的技术由赛车运动率先采用，等技术不断成熟、价格不断降低之后，便会逐步下放到民用车上。从2014赛季开始，F1赛车动力引擎从2.4L的V8自然吸气发动机转为采用1.6T的V6涡轮增压发动机。除了发动机排量和缸数减少之外，新规则还引入了可以同时回收动能和热能的ERS能量回收系统。正是由于能量回收系统被大幅度的增强，大家习惯的引擎概念被动力单元所取代，将F1赛车称为混合动力赛车更为合适。



涡轮增压技术带来的，除了更强的动力之外，还有涡轮迟滞这个“老大难”。为了减缓涡轮迟滞现象，提高涡轮增压的灵敏性，无数工程师们都想出了各种各样的方法。包括增加涡轮数量减小涡轮重量、采用小惯量涡轮、双涡管技术、可变叶片，甚至偏时点火这样的极端技术都有采用，但是涡轮迟滞现象依然存在。

相比发动机转速普遍都在万转以下，常用转速甚至不到3000rpm，涡轮转速常在数万转，甚至可达10万/20万转每分钟。想让涡轮从低负载状态攀升至高负载状态，总需要大量的废气来推动，所需要的能量绝非小数字。能否不用发动机废气，采用其它方式来推动涡轮呢？早期的电动技术并不成熟，电动机的小型化和功率密度都不足以快速推动涡轮。主流汽车采用的12V电气系统仅能提供几百瓦，至多不到2KW的瞬时功率，远不足以提供涡轮所需动力。某宝上出现的大量所谓电动涡轮产品，实际上都只有形似而已，而难以带来理想的效果。随着汽车电气化的逐步发展，尤其是48V电气系统的引入，电动涡轮的民用化迎来了快速发展。48V电气系统可以提供超过10KW的电能，这使得民用级的电动涡轮成为了可能。▲某电动涡轮最大功率仅百瓦，最大压力仅0.07Bar，最大流量甚至不及自然吸气发动机怠速时的5%，安装后反而加大进气阻力

电动涡轮常见有两种形式，博格华纳的eBooster采用的是在发动机进气端，与废气增压器叶轮并联另一个电动增压器叶轮，协助一同向发动机压缩空气，这种方案更像是两种增压形式的混合增压。博格华纳eBooster的功率为5kW，最大转速72,000转/分钟，仅需230毫秒就能达到最高转速的90%，瞬时最大功率可达6.2kW，持续工作功率则为2-3kW。目前，奔驰最新的M256直列六缸发动机就采用了博格华纳的eBooster技术。而盖瑞特E-Turbo方案则是直接在涡轮轴中央串联一个电动机，最高转速高达17万转，这更像是涡轮的电动化升级版。两种不同方案的相同点，都是可以利用电动机的辅助效果，在发动机低转速低负荷时，就可以提供较强的进气增压效果。



根据盖瑞特介绍，2.0T模型发动机相比原型机大众EA888最大功率提升30KW，最大扭矩提升40Nm。并且当发动机运行在1500rpm平衡输出时，仅需要1秒钟时间，发动机就可以输出最大扭矩。相比之下，原型发动机则需要4.5秒时间。

此外，当发动机不需要强进气时，例如车辆在减速工况，或者发动机本身已经处于高负载状态，机械涡轮本身就可以提供足够甚至富裕进气时，这时候E-Turbo当中的电动机就可以进入“能量回收”状态，为电气系统补充能量。因此，盖瑞特的E-Turbo技术方案则更像是F1上采用的MGU-H热能回收系统。

通常情况下48V电器系统的蓄电池容量只有0.5kWh左右，无法长时间支撑6-7kW的电动机运转。况且这部分电能还需要供应车辆其它电器使用，其中还包含BSG或者ISG电机以及辅助驾驶系统这样的用电大户。能够实现能量回收的E-Turbo技术则显得更加成熟，使用前景更为广阔。

电动涡轮技术除了为发动机带来更强更灵敏的动力表现之外，在发动机环保和寿命提升上也具有不小的作用。在传统涡轮技术下，发动机如果想要提供更强动力则需要选择更大尺寸的涡轮，但这势必会带来更明显的涡轮迟滞现象。所以为了平衡动力强度和平顺性，市面上大多采用中小尺寸的涡轮。但在电动涡轮的帮助下，即使小排量发动机也可以带动大尺寸涡轮，产生更大的增压作用，输出更强的动力。在这个层面上，电动涡轮的运用可以帮助发动机进一步实现小型化。

此外，在发动机运行时，如果更低转速也能够输出足够强大的扭矩时，变速箱则可以执行更早换挡的策略，使得发动机能够在更低转速的工况下运行，这对降低发动机磨损和噪音产生都有帮助。▲在60-100km/h的二次加速情景下，变速箱锁定手动6挡，加速至100km/h时，采用电动涡轮技术车辆领先原型车3.5个车长

目前，包括奔驰、奥迪、法拉利在内的不少高性能车辆都已经宣布将大面积采用电动涡轮技术。预计今年，我们将看到更多的试验车型亮相。在未来的几年内，随着工艺的不断成熟以及48V电气系统的大规模运用，可以预见电动涡轮将会快速的推向市场。

图文  |  胡镇涛

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