[汽車(chē)之家 新鮮技術(shù)解讀] 下一代AMG車(chē)型的買(mǎi)家有福了!因?yàn)楣俜叫剂讼乱淮萝?chē)將引入來(lái)自于F1一級(jí)方程式賽車(chē)的技術(shù)——電動(dòng)渦輪增壓系統(tǒng),。都是帶“T”的汽車(chē),,但未來(lái)的AMG絕對(duì)會(huì)給你不一樣的體驗(yàn)。為什么這么說(shuō),?看完文章就知道了,!
● 帶“T”的車(chē)這個(gè)痛點(diǎn)難以消除
渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)被大眾所熟悉了,它相比自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)有著諸多的優(yōu)勢(shì),,同排量機(jī)型功率大,、扭矩高,但渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)一直有一個(gè)難以解決的問(wèn)題:渦輪遲滯,。如今的渦輪增壓機(jī)器會(huì)用小慣量渦輪來(lái)盡量消減遲滯現(xiàn)象,,但本質(zhì)上它還是不能完全解決這個(gè)痛點(diǎn)。
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(lái)推動(dòng),,所以當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速運(yùn)行,排氣壓力較低,,渦輪增壓器對(duì)進(jìn)氣空氣的增壓效果不明顯,;只有當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到一定高的轉(zhuǎn)速,增壓器才能發(fā)揮出足夠的增壓效果,,發(fā)動(dòng)機(jī)才能產(chǎn)生“超頻”的性能,。例如下面這張曲線(xiàn)圖,發(fā)動(dòng)機(jī)到達(dá)A點(diǎn)(1400轉(zhuǎn)左右)輸出最大扭矩,。
小慣量渦輪是近些年的一個(gè)概念,,它是指通過(guò)輕量化材料和減小葉片的直徑來(lái)降低渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,簡(jiǎn)單理解就是選擇了“小渦輪”,,小渦輪更輕,,發(fā)動(dòng)機(jī)在較低轉(zhuǎn)速下,排氣口出來(lái)的廢氣就能將它吹出很高的轉(zhuǎn)速,,以此來(lái)削減渦輪遲滯,。
小慣量渦輪確實(shí)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(zhuǎn)速,,而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)(例如5000轉(zhuǎn)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(gè)臺(tái)階,。
● 奧迪SQ7早就量產(chǎn)了,?No,那只是過(guò)渡產(chǎn)品
隨著汽車(chē)電氣化程度不斷提升,,尤其是48V電壓系統(tǒng)的量產(chǎn)化,,為了解決渦輪遲滯現(xiàn)象,有些廠商推出了電動(dòng)增壓技術(shù),。2016年,,奧迪SQ7 4.0TDI車(chē)型的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上首次量產(chǎn)了48V電動(dòng)增壓技術(shù)。
SQ7的“三增壓器”原理非常復(fù)雜,,但你可以簡(jiǎn)單理解為,,像混合動(dòng)力汽車(chē)原理一樣,電動(dòng)增壓器與廢氣渦輪增壓器有著各自的高效時(shí)刻,,中低轉(zhuǎn)速下電動(dòng)增壓器參與工作,,高轉(zhuǎn)速下(電動(dòng)增壓關(guān)閉)廢氣渦輪增壓器為主導(dǎo)作用。
但是,!從奧迪SQ7發(fā)布至今4年時(shí)間過(guò)去了,,這種復(fù)合型增壓技術(shù)并沒(méi)有太大范圍的推廣開(kāi),一部分原因可能是高昂的開(kāi)發(fā)成本,,另一種原因是它還有一個(gè)缺點(diǎn),,耗電量高!這臺(tái)48V電壓驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)最大功率為7kW,,SQ7后備廂里的0.47kWh的小電池組并不能長(zhǎng)時(shí)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(gè)可能因素,!車(chē)企認(rèn)為這僅僅是一種“過(guò)渡方案”,,真正的電動(dòng)渦輪增壓技術(shù)即將出現(xiàn)。
● AMG真正的電動(dòng)渦輪增壓技術(shù)
終于,,2020年的梅賽德斯-AMG宣布了:下一代AMG車(chē)型將會(huì)搭載電動(dòng)渦輪增壓技術(shù),,目前項(xiàng)目已處于開(kāi)發(fā)的最后階段,。而這才能真正稱(chēng)之為電動(dòng)渦輪,,因?yàn)樗鼘㈦妱?dòng)機(jī)直接集成在了傳統(tǒng)廢氣渦輪增壓結(jié)構(gòu)上,電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)了渦輪(而非串聯(lián)在進(jìn)氣管路中的壓縮機(jī)),。
并不是之前車(chē)企們沒(méi)有想到將電動(dòng)機(jī)直接集成在廢氣渦輪增壓器上,,而更多的是因?yàn)殡姍C(jī)技術(shù)不允許。由于渦輪增壓器在工作時(shí)溫度極高,,往往達(dá)到600攝氏度(甚至1000攝氏度)以上,,高溫下電機(jī)材料很難經(jīng)受考驗(yàn),。另外,渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速很高,,每分鐘以幾萬(wàn)到十幾萬(wàn)轉(zhuǎn)工作,,所以加入的電動(dòng)機(jī)也需要超高的轉(zhuǎn)速才能與之匹配。
幫助AMG實(shí)現(xiàn)渦輪增壓器電氣化的是大牌供應(yīng)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(chē)型上試驗(yàn)這項(xiàng)電動(dòng)渦輪增壓技術(shù)。因此,,未來(lái)梅賽德斯-AMG和奧迪誰(shuí)將率先量產(chǎn),,大家可以猜測(cè)一下了。
這項(xiàng)技術(shù)到底牛在哪,?
這項(xiàng)電動(dòng)渦輪增壓技術(shù)來(lái)自于F1一級(jí)方程式賽車(chē),,它解決了小渦輪響應(yīng)快、峰值壓力低和大渦輪響應(yīng)慢,、峰值壓力高之間的矛盾問(wèn)題,,很好地避免了小渦輪與大渦輪各自弊端,讓車(chē)輛能夠在全工況下都有足夠大的進(jìn)氣壓力,,低轉(zhuǎn)速下也能迅速地爆發(fā)出強(qiáng)大的扭矩,。
這項(xiàng)有賽場(chǎng)轉(zhuǎn)向民用的技術(shù),并不單單是為了解決渦輪遲滯,,在電動(dòng)渦輪增壓與廢氣渦輪增壓的結(jié)合下,,發(fā)動(dòng)機(jī)也將實(shí)現(xiàn)更高的燃油經(jīng)濟(jì)性,以及節(jié)能減排效果,。此前,,蓋瑞特也宣布過(guò)依靠此技術(shù)能夠幫助歐洲車(chē)企實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的歐7排放標(biāo)準(zhǔn)。
● 寫(xiě)在最后
某種意義來(lái)講,,前面提到的SQ7上的電動(dòng)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(dòng)機(jī)引入的電動(dòng)機(jī)是與廢氣渦輪并聯(lián)工作,電動(dòng)機(jī)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(shù)的量產(chǎn)推廣往往都意味著高昂的開(kāi)發(fā)成本和諸多的可靠性挑戰(zhàn),,不過(guò)近些年梅賽德斯在F1戰(zhàn)場(chǎng)的六連冠實(shí)力,,讓我們也對(duì)這項(xiàng)由F1賽場(chǎng)轉(zhuǎn)而民用的“黑科技”充滿(mǎn)了期待和信心。剩下的疑問(wèn)可能僅僅是,,奧迪和AMG哪個(gè)品牌率先量產(chǎn)了,?(汽車(chē)之家 夏志猛 圖片來(lái)自于官網(wǎng))
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