奔馳AMG下一代高性能車型引入eTurbo技術(shù)，提升靜止?fàn)顟B(tài)加速能力

奔馳日前確認(rèn)，梅賽德斯-AMG下一代高性能車型的發(fā)動機(jī)將引入eTurbo電動輔助渦輪增壓技術(shù)。eTurbo技術(shù)直接來自于梅賽德斯-AMG一級方程式賽車車隊(duì)，與渦輪增壓器制造商加勒特（Garrett）共同開發(fā)，除了渦輪增壓器比目前使用的渦輪增壓器更大之外，還將配備一臺渦輪安裝式電動機(jī)，以提高響應(yīng)速度。

eTurbo總成未來將應(yīng)用于梅賽德斯-AMG輕混動力車型上，包括一個(gè)大型壓縮機(jī)、一個(gè)控制單元和一個(gè)排氣側(cè)渦輪與新鮮空氣側(cè)壓縮機(jī)葉輪之間連接的直徑約4 mm電動機(jī)構(gòu)成，小型電動機(jī)由車載48伏系統(tǒng)供電。當(dāng)感應(yīng)到發(fā)動機(jī)負(fù)載增加時(shí)，控制單元指令電動機(jī)驅(qū)動壓縮機(jī)葉輪以高達(dá)170，000 rpm的速度轉(zhuǎn)動，讓廢氣流過使渦輪運(yùn)動產(chǎn)生增壓壓力，從而改善了怠速轉(zhuǎn)速以及整個(gè)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍下的瞬時(shí)響應(yīng)，換句話說，消除了渦輪增壓的遲滯現(xiàn)象。此外，渦輪增壓器電動化還會在低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生更高的扭矩，提升靜止?fàn)顟B(tài)加速能力。

eTurbo技術(shù)可以解決快速反應(yīng)的小渦輪增壓器相對較低功率輸出與大型渦輪增壓器高輸出功率卻響應(yīng)遲滯之間的矛盾。由于電動化改造，即使駕駛員不踩油門，電氣系統(tǒng)也可以使渦輪保持轉(zhuǎn)動，從而在制動過程中讓空氣流過渦輪增壓器保持增壓壓力，并在重新加速時(shí)減少動力遲滯。

“我們已經(jīng)明確定義了電動化未來的終極目標(biāo)。為此，我們需要依靠相互無關(guān)且高度創(chuàng)新的零部件和總成。通過這一舉措，我們將在戰(zhàn)略上補(bǔ)充模塊化技術(shù)，并根據(jù)性能要求進(jìn)行量身定制?！泵焚惖滤?AMG董事長托比亞斯·莫爾斯（Tobias Moers）表示：“第一步就是電動渦輪增壓器，這是一級方程式技術(shù)轉(zhuǎn)向民用的實(shí)例，通過這種技術(shù)，我們將使渦輪增壓內(nèi)燃機(jī)達(dá)到以前無法達(dá)到的響應(yīng)速度。”

從奔馳官方發(fā)布的示意圖來看，eTurbo電動輔助渦輪增壓器總成安裝在梅賽德斯-AMG的M139 2.0升渦輪增壓四缸汽油發(fā)動機(jī)之上，這表明奔馳目前正在開發(fā)這款發(fā)動機(jī)的更強(qiáng)大版本。

什么是渦輪增壓系統(tǒng)？

常見的渦輪增壓系統(tǒng)，主要由渦輪機(jī)和壓縮機(jī)組成。來自氣缸的排出的廢氣會推動渦輪旋轉(zhuǎn)，與渦輪同軸的葉輪會隨之轉(zhuǎn)動，從而將新鮮空氣壓縮進(jìn)氣缸內(nèi)，讓氣缸進(jìn)氣量增加，動力就隨之提升。與自然吸氣發(fā)動機(jī)相比，渦輪增壓發(fā)動機(jī)能用更小的排量實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的動力，這固然是好事，但也存在一定的弊端，渦輪遲滯就是最明顯的一點(diǎn)。

渦輪響應(yīng)速度與發(fā)動機(jī)排氣量以及渦輪自身重量密切相關(guān)

由于渦輪機(jī)需要靠廢氣推動，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較低，排氣量不高時(shí)，由廢氣推動的渦輪轉(zhuǎn)速不足以提供有效的增壓力，與此同時(shí)，渦輪葉片也會對發(fā)動機(jī)進(jìn)排氣形成一定的阻力，在渦輪達(dá)到有效工作壓力之前，發(fā)動機(jī)動力響應(yīng)會比同排量自吸發(fā)動機(jī)遲緩。

在實(shí)際駕駛過程中，渦輪遲滯會對行駛舒適性造成較大影響，尤其對于一些排量不大，但車重較大的SUV車型，往往會出現(xiàn)“輕踩油門車不走，深踩油門一腳竄”的情況。

渦輪小型化雖然能在一定程度上解決渦輪遲滯，但在動力提升方面存在瓶頸

要解決渦輪遲滯的問題，普遍的解決方案有兩種。一是增加發(fā)動機(jī)排量，在低轉(zhuǎn)速時(shí)排除足夠多的廢氣；二是采用輕量化的小尺寸渦輪，以便渦輪葉片更容易被廢氣推動。

第二種方法雖然符合發(fā)動機(jī)小型化的趨勢，也被大多數(shù)廠家所采用，但同時(shí)也產(chǎn)生了另一個(gè)問題——渦輪效率高了，但增壓承受力下降，最大功率的發(fā)揮受限。

所謂電動渦輪，其實(shí)基本工作原理和普通渦輪增壓器類似，同樣是擁有渦輪機(jī)和壓縮機(jī)，只是在兩者之間加入了一臺小型高轉(zhuǎn)速電機(jī)。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較低不足以推動渦輪時(shí)，其電機(jī)就會介入工作驅(qū)動渦輪，并且可以在怠速狀態(tài)下就讓渦輪建立正壓。

電動渦輪增壓技術(shù)結(jié)構(gòu)

而當(dāng)發(fā)動機(jī)排氣量足以推動渦輪轉(zhuǎn)動時(shí)，電機(jī)就會退出工作，讓廢氣渦輪發(fā)揮其應(yīng)有的工作效果，同時(shí)避免了電機(jī)在高轉(zhuǎn)速時(shí)效率下降的問題。

蓋瑞特的電動渦輪技術(shù)主要應(yīng)用于48V輕混車型上。大家都知道，目前主流的48V輕混技術(shù)都是將電動機(jī)放置于發(fā)動機(jī)皮帶位置，理論上能起到輔助驅(qū)動、動能回收、優(yōu)化行駛品質(zhì)等作用，但由于電機(jī)功率過小，對油耗和動力的實(shí)際優(yōu)化并不明顯。

48V輕混系統(tǒng)的實(shí)際作用十分有限。如果將功率相近的電機(jī)用于驅(qū)動渦輪葉片上，則顯得綽綽有余，甚至能起到四兩撥千斤的效果。

除此之外，由于有了電機(jī)的介入，渦輪機(jī)可以選用尺寸更大、強(qiáng)度更高的渦輪葉片，有效提升發(fā)動機(jī)的動力性能。一臺搭載蓋瑞特電動渦輪的阿爾法——羅密歐的4C跑車，能實(shí)現(xiàn)200Kw/L的最大升功率，以該車1.7L的排量折算，最大功率可到340kW！相比之下，阿爾法·羅密歐4C原廠功率也只有174kW，那是接近2倍的差距！

在節(jié)能減排方面，電動渦輪增壓器可以在收油時(shí)利用廢氣能量實(shí)現(xiàn)動能回收，從而更好地與電動化車型整合。在歐洲WLTC循環(huán)排放測試中，搭載電動渦輪增壓的車型也可以實(shí)現(xiàn)17%的尾氣排放。

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