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『跟我视驾』谁说涡轮增压已经过时？ 电动增压为内燃机延寿


相对传统涡轮增压器 ， 面世仅短短数年的电动增压器主要用于改善大排量涡轮增压柴油发动机的输出特性 ， 从而获得更加充沛的低转扭矩输出和更宽阔的扭矩输出平台 。
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在此之前 ， 泵轮完全由废气驱动 。 电动增压器融进增压系统后 ， 在废气涡轮增压器启动之前 ， 由电动增压器增压 。 如果没有电动增压器 ， 发动机工程师为了尽可能提前启动涡轮 ， 需要尽力降低涡轮惯性 ， 进而限制了涡轮的尺寸 ， 也就是增压值 。 或者需要借助更昂贵的材料降低涡轮惯性 ， 但会推高涡轮的制造成本 。 电动增压器由于转速不够 ， 无法满足中高速状态下的增压需求 。
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位于皇家利明顿矿泉市的Aeristech公司 ， 推出了一款创新设计的电动增压器 。 这款增压器能够满足发动机在中高转速下的增压需求 ， 从而可以淘汰传统的废气涡轮增压器 。
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涡轮增压器由高温排气驱动 ， 发动机转速越高 ， 负荷越大 ， 涡轮增压器的转速越快 ， 增压值也越大 。 但当发动机处于低转速低负荷状态时 ， 排气动能大打折扣 ， 涡轮响应速度变慢 。 柴油机热效率高于汽油机 ， 所以燃油的化学能可以更多地转化为机械能而不是热能 ， 排气带走的热能更低 。 所以柴油机的涡轮迟滞现象更严重 ， 更需要由电动增压器作为辅助 ， 以改善增压效果 。
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升温是电气系统最大的敌人 ， 电动增压系统也不例外 。 电动增压器的升温速度极快 ， 限制了电动增压器持续工作的时间 。 Aeristech的创新设计 ， 在维持电动增压器输出扭矩的同时 ， 降低了发热量 。 这意味着电动增压能够彻底替换涡轮增压 。
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全新电动增压系统采用了全新控制逻辑 ， 可以对电动机的转速和扭矩进行独立控制 。 传统电动增压器的设计 ， 转速和扭矩是同时控制的 。 在全新控制逻辑下 ， 能大幅减低热量的增长 。 传统电动增压器的最高工作转速为70,000 rpm ， 在发动机进入中高转速区间后 ， 因为泵轮转速太低 ， 不得不转交给传统涡轮增压器 。 Aeristech的电动增压器的另一项重达进步便是转速的提升 ， 在48V电气系统的支持下 ， 电动增压器的最高转速可以拉高到120,000 rpm 。
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放弃涡轮增压 ， 改用纯电动增压拥有多项优势 。 首先 ， 电动增压器适用于1.2升到1.5升的小排量汽油发动机 。 小排量汽油机与柴油机的特点相似 ， 在低转速时的排气量较小 ， 导致涡轮响应慢转速低 。 从排气系统中拆掉涡轮增压器 ， 可以将三元催化器的位置前移 ， 更靠近排气门 ， 排气净化效率更高 。 这也消除了涡轮增压器导致的背压 ， 而背压会增加油耗 。
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这套电动增压器不仅适用于进气系统 ， 也可作为气泵 ， 用于燃料电池组 。 电动增压器可以与电加热三元催化器结合使用 ， 当发动机处于预热状态时便可达到最清洁的尾气 。
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