[汽車之家 新鮮技術解讀] 下一代AMG車型的買家有福了!因為官方宣布了下一代新車將引入來自于F1一級方程式賽車的技術——電動渦輪增壓系統(tǒng),。都是帶“T”的汽車,,但未來的AMG絕對會給你不一樣的體驗。為什么這么說,?看完文章就知道了,!
● 帶“T”的車這個痛點難以消除
渦輪增壓發(fā)動機已經被大眾所熟悉了,,它相比自然吸氣發(fā)動機有著諸多的優(yōu)勢,同排量機型功率大,、扭矩高,,但渦輪增壓發(fā)動機一直有一個難以解決的問題:渦輪遲滯。如今的渦輪增壓機器會用小慣量渦輪來盡量消減遲滯現(xiàn)象,,但本質上它還是不能完全解決這個痛點,。
為啥有渦輪遲滯現(xiàn)象?由于渦輪增壓器完全靠排出的廢氣來推動,,所以當發(fā)動機低轉速運行,,排氣壓力較低,渦輪增壓器對進氣空氣的增壓效果不明顯,;只有當發(fā)動機達到一定高的轉速,,增壓器才能發(fā)揮出足夠的增壓效果,發(fā)動機才能產生“超頻”的性能,。例如下面這張曲線圖,,發(fā)動機到達A點(1400轉左右)輸出最大扭矩。
小慣量渦輪是近些年的一個概念,,它是指通過輕量化材料和減小葉片的直徑來降低渦輪的轉動慣量,,簡單理解就是選擇了“小渦輪”,小渦輪更輕,,發(fā)動機在較低轉速下,,排氣口出來的廢氣就能將它吹出很高的轉速,以此來削減渦輪遲滯,。
小慣量渦輪確實能夠改善渦輪遲滯,,但它是有局限性的,不能完全消除遲滯現(xiàn)象,。另外,,小慣量渦輪適用于中低轉速,而當發(fā)動機轉速較高時(例如5000轉以上),,由于小慣量渦輪的直徑小,,增壓效果便不明顯了,功率和扭矩也很難再上一個臺階,。
● 奧迪SQ7早就量產了,?No,那只是過渡產品
隨著汽車電氣化程度不斷提升,,尤其是48V電壓系統(tǒng)的量產化,,為了解決渦輪遲滯現(xiàn)象,有些廠商推出了電動增壓技術,。2016年,,奧迪SQ7 4.0TDI車型的柴油發(fā)動機上首次量產了48V電動增壓技術,。
SQ7的“三增壓器”原理非常復雜,但你可以簡單理解為,,像混合動力汽車原理一樣,,電動增壓器與廢氣渦輪增壓器有著各自的高效時刻,中低轉速下電動增壓器參與工作,,高轉速下(電動增壓關閉)廢氣渦輪增壓器為主導作用,。
但是!從奧迪SQ7發(fā)布至今4年時間過去了,,這種復合型增壓技術并沒有太大范圍的推廣開,,一部分原因可能是高昂的開發(fā)成本,另一種原因是它還有一個缺點,,耗電量高,!這臺48V電壓驅動的壓縮機最大功率為7kW,SQ7后備廂里的0.47kWh的小電池組并不能長時間為其提供電能,,所以一定程度上限制了它的工作范圍,。
然而還有另外一個可能因素!車企認為這僅僅是一種“過渡方案”,,真正的電動渦輪增壓技術即將出現(xiàn),。
● AMG真正的電動渦輪增壓技術
終于,2020年的梅賽德斯-AMG宣布了:下一代AMG車型將會搭載電動渦輪增壓技術,,目前項目已處于開發(fā)的最后階段,。而這才能真正稱之為電動渦輪,因為它將電動機直接集成在了傳統(tǒng)廢氣渦輪增壓結構上,,電動機直接驅動了渦輪(而非串聯(lián)在進氣管路中的壓縮機),。
并不是之前車企們沒有想到將電動機直接集成在廢氣渦輪增壓器上,而更多的是因為電機技術不允許,。由于渦輪增壓器在工作時溫度極高,,往往達到600攝氏度(甚至1000攝氏度)以上,高溫下電機材料很難經受考驗,。另外,渦輪增壓器的轉速很高,,每分鐘以幾萬到十幾萬轉工作,,所以加入的電動機也需要超高的轉速才能與之匹配。
幫助AMG實現(xiàn)渦輪增壓器電氣化的是大牌供應商蓋瑞特(Garrett),,此前有消息曝光,,蓋瑞特正在與奧迪合作在一輛Q7車型上試驗這項電動渦輪增壓技術。因此,,未來梅賽德斯-AMG和奧迪誰將率先量產,,大家可以猜測一下了,。
這項技術到底牛在哪?
這項電動渦輪增壓技術來自于F1一級方程式賽車,,它解決了小渦輪響應快,、峰值壓力低和大渦輪響應慢、峰值壓力高之間的矛盾問題,,很好地避免了小渦輪與大渦輪各自弊端,,讓車輛能夠在全工況下都有足夠大的進氣壓力,低轉速下也能迅速地爆發(fā)出強大的扭矩,。
這項有賽場轉向民用的技術,,并不單單是為了解決渦輪遲滯,在電動渦輪增壓與廢氣渦輪增壓的結合下,,發(fā)動機也將實現(xiàn)更高的燃油經濟性,,以及節(jié)能減排效果。此前,,蓋瑞特也宣布過依靠此技術能夠幫助歐洲車企實現(xiàn)發(fā)動機的歐7排放標準,。
● 寫在最后
某種意義來講,前面提到的SQ7上的電動增壓器是與廢氣渦輪增壓器串聯(lián)工作,,而下一代AMG發(fā)動機引入的電動機是與廢氣渦輪并聯(lián)工作,,電動機與高溫的增壓器布置在一起,即便使用了水冷散熱,,但仍將面臨著諸多挑戰(zhàn),。
新技術的量產推廣往往都意味著高昂的開發(fā)成本和諸多的可靠性挑戰(zhàn),不過近些年梅賽德斯在F1戰(zhàn)場的六連冠實力,,讓我們也對這項由F1賽場轉而民用的“黑科技”充滿了期待和信心,。剩下的疑問可能僅僅是,奧迪和AMG哪個品牌率先量產了,?(汽車之家 夏志猛 圖片來自于官網(wǎng))
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