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解读奔驰新款S级电子涡轮 根本解决方案

在这个涡轮增压大行其道的时代中,它的优势是我们不可忽略的:这种强制进气形式可以在绝大多数工况下提供更充足的空气供应,提升发动机动力,实现有效的节能减排效果。当然,涡轮增压也不是万能的,想要让它有效的工作,就必须要给它一定的反应时间,也就是我们常说的涡轮迟滞现象。如何让涡轮迟滞现象彻底杜绝呢?就让奔驰新款S级的电子涡轮供应商——博格华纳告诉你。

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博格华纳(BorgWarner)作为世界主要涡轮增压器供应商,一直立志于为各种车企供应其产品。借着现在小排量涡轮化的大趋势,博格华纳可谓获得了很好的发展,除了普通废气涡轮之外,他们还有着可变几何叶片涡轮增压器技术(Variable Turbine Geometry,简称VTG,这套涡轮增压器被装配在部分保时捷718和911等车型当中)。如今,“掌握核心技术”的博格华纳似乎并不想止步于传统废气涡轮行业,转而开发并量产其电子涡轮产品。

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我们都知道,传统废气涡轮虽然在一定转速下提供较好的强制进气效果,但其本身的短板也十分明显:涡轮迟滞(Turbo Lag)现象。想要让驱动废气涡轮实现增压效果,就需要让废气依靠惯性力推动涡轮从动,进而带动同轴的叶轮转动。但在整个过程中,排气需要先克服排气背压才能推动涡轮实现高转速运转,而这种现象,就会导致发动机动力响应相对滞后一些,也就产生了我们常说的涡轮迟滞。

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针对这一问题,现阶段各大涡轮增压器供应商会有一种十分常见的方案去优化:换装小惯量涡轮。这种涡轮尺寸较小,涡轮叶片惯量也比较小,排气推动起来会比较容易一些,涡轮迟滞现象不明显,深受小排量发动机欢迎。但由于其本身的达不到大尺寸涡轮那样的增压效果,所贡献的强制进气压力比较有限,故在应对大排量发动机的情况下会显得力不从心,并且它依旧属于传统废气涡轮,所以它并不能根治涡轮迟滞现象,在发动机低转速情况下还是不能提供稳定的增压效果。

而电子涡轮相对于传统废气涡轮来说,独立的驱动源使其不会受到排气背压的影响,进而可以实现随叫随到的增压效果。但这里就会出现一个问题,废气涡轮是依靠废气推动的,并且优化过后的涡轮叶片会受到离心力因素影响,很容易实现高转速运转,进而带动叶轮实现良好的增压效果,而电动涡轮的驱动力来源于电机,它的发展极大程度上受制于其驱动电机的技术水平,也就是说,如果这个驱动电机转速达不到一定高度,其增压效果也不会很明显,而这一问题也是之前一直制约电动涡轮发展的关键。

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从表面上看,48V车用电源系统似乎仅仅提高了电压而已,然而实际上,其背后的工作还是很大的:首先是安全性,48V电源属于更为高压的电源系统,所以在整个电源系统的短路与绝缘保护方面要做更多的工作;其次,很多车用用电器现阶段还处在匹配12V车用电源系统阶段,这样的完全革新需要牵扯到很多供应商的共同调整,工程量巨大,并且成本也十分高昂。

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不仅仅是电动涡轮,诸如主动式防倾杆、弱混合动力等很多技术都需要依托于这套48V电源系统才能实现更好的功能。所以从目前来看,48V电源系统能打破现有车用电压方面的瓶颈,是实现未来更先进的车用电子技术的基础平台。

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中期改款后的奔驰S 500配备了一台全新开发的M256直列六缸废气+电子涡轮增压发动机。依靠其快速响应的特点,电子涡轮增压器可以实现快速补偿废气涡轮的迟滞作用,实现动力的线性输出,在保证发动机更加平顺舒适的同时,也能够提供更迅猛的动力响应。

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有人可能会说了,看来看去,这套eBooster电子涡轮似乎离我们还很远,然而真的是这样么?我看不然,据IHS《全球洞察》预测,截至到2025年,48V弱混动汽车的市场占有率将占全球轻度混动车市场的95%,几乎将是全球混动汽车总量的一半。在这其中,中国将是未来混合动力与新能源汽车的主要市场,也就是说,48V电源、弱混动技术和电子涡轮将可能成为未来的主流技术,甚至于为了应对未来的这一趋势,博格华纳还打算在中国建设其eBooster电子涡轮工厂,让电子涡轮技术成本进一步下探,普及到更多更为亲民的中国品牌车辆当中。现阶段江淮便有意加入到“48V队伍当中”,并在去年曾展出过其借助48V电源系统实现弱混的江淮瑞风M4车型。

编辑点评:

电子涡轮其实不是什么新鲜玩意儿,如今48V电源系统的普及,很大程度上提高了电子涡轮的增压效率,再加上其本身独立运转的特点,作为涡轮增压发动机的“增压补偿器”再适合不过了。通过它的加持,不仅能够实现更好的燃效和燃油经济性,在排放方面也有可以起到一定改善作用,并且对于驾驶者而言,它还可以实现更为顺滑的动力输出表现。

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责任编辑:郭书梅