解決遲滯電子式渦輪增壓器量產在即

不管怎樣，在電動馬達介入后，渦輪響應不再受轉速影響，而且響應速度比傳統廢氣渦輪增壓器更快，因而遲滯現象從理論上將得到解決。

Text：王劍/Design：郭夢康

美國《消費者報告》雜志和福特汽車公司最近在打嘴仗，關于渦輪增壓省不省油。

前者測試了福特2013款渦輪增壓版的蒙迪歐和寶馬的328i、X3，發現只有寶馬表現不錯，而福特的1.6T比同級別豐田凱美瑞、本田雅閣，不僅油耗高，而且速度慢，無論如何，這條消息有點讓人失望。

可是，這并不是最重要的問題， 渦輪增壓已經大勢洶洶，在2017年，全球可能會有40%的新車都會帶“T”，而哪輛車的“T”更好？這是后話，有待檢驗，不過好消息是，在這種趨勢之下，倒可以催促企業提供更豐富的渦輪增壓產品。

比如，法國零部件企業Valeo在幾年前就向媒體展示過自己設計的一系列電子式渦輪增壓產品，并且稱這些產品已經經過驗證，比如在12伏特汽車電子系統上，電子式增壓器對節油的貢獻為8%～10%。

這套電子式渦輪增壓系統的原理是，利用一個電動馬達，因為功率大小不同，可以在發動機低轉時介入，也可以全權承擔自始至終的增壓工作，從而解決渦輪遲滯，提高燃油經濟性等。

除了可以匹配傳統的12伏特、24伏特電子系統架構的汽車，Valeo的電子渦輪產品還適用27伏特以下的超級電容汽車；除了能夠搭載在1.0L～2.4L的自然吸氣發動機的車型上，對于1.0L～4.0L的汽油或柴油發動機也有相應的產品策略。

那么在汽車企業呢，奧迪、斯巴魯以及寶馬等也在這方面努力著。顯然，奧迪決定做的更好一些。在其2013年～2016年130億歐元的研發投資中，有一部分會用于更低油耗的燃油動力系統的開發，比如這套電子式渦輪增壓。有傳言在2014年量產的A4將會使用這項技術。

而從技術角度，斯巴魯做的更為激進。預計在2013年，翼豹WRX車型會使用這項技術，不過屆時不會像奧迪只是用一個電動馬達在發動機低轉的時候，帶動渦輪運轉，他要把增壓的全部工作都交給功率較大的電動馬達，不再是發動機排出的廢氣，以做到自始至終滿足增壓要求，告別渦輪遲滯。

寶馬也有類似的動作，但是從原理上與奧迪更為相近，也就是并沒有像斯巴魯一樣，把增壓工作全部交給電動馬達，而是在低轉速、廢氣排量相對不充足的時候，電動馬達才會介入工作，高轉速時，廢氣則開始驅動渦輪運轉。

不管怎樣，在電動馬達介入后，渦輪響應不再受轉速影響，而且響應速度比傳統廢氣渦輪增壓器要快很多，因而遲滯現象從理論上將得到解決。第二個優點是，在結構上，由于不再接觸廢氣，不用再在高溫的惡劣環境中工作，其壽命、耐久性、進氣效率都有提高。

可是需要注意的是，由此也帶來一個問題，也就是先前說到的，由電動馬達驅動的渦輪，與廢氣渦輪之間銜接的平順性會怎樣？另外，高轉速的電機同樣會產生一定熱量，這部分熱量該如何有效地散去？

看來，一切還有待驗證，從油耗到操控感受，不過有可能在2017年，我們身邊每4輛新車中，就有一輛是渦輪增壓車型，在韓國則是一半，歐洲幾乎全都是，不知道人們準備好接受這一事實了沒有，只是希望這些企業已經做好了技術準備。

什么是渦輪遲滯以及4種解決方法

渦輪遲滯——目前我們見到的絕大多數渦輪增壓系統，都是利用發動機排出的廢氣來做功，但是在駕駛者踩下油門，到廢氣量足夠推動渦輪做功的這段時間差，就是渦輪遲滯。

電子式渦輪增壓

利用一個電動馬達，因為功率的不同，可以在發動機低轉時介入，也可以全權承擔自始至終的增壓工作，奧迪屬于前者，以滿足低轉時的扭矩輸出并減少渦輪遲滯。預計于2013年上市的翼豹WRX屬于后者。

不管怎樣，在電動馬達介入后，渦輪響應不再受轉速影響，而且響應速度比傳統廢氣渦輪增壓器快很多，因而遲滯現象從理論上將得到解決。第二個優點是，在結構上，由于不再接觸廢氣，不用再在高溫的惡劣環境中工作，其壽命、耐久性、進氣效率都有提高。

可變截面渦輪

同樣是解決當廢氣量不充足的時候，如何讓渦輪葉片開始工作。那么通過調整葉片外圍的角度呢？當廢氣量不足時，縮小渦輪外圍葉片間隙，提升廢氣流速來加速推動渦輪，以改善渦輪遲滯。而當高轉速廢氣量充足時，則反之，使渦輪內壓力不會過高。

更輕的渦輪葉片

一般情況下，發動機轉速逐漸升高，產生足夠量的廢氣，渦輪增壓才開始工作，而在廢氣量不充足的時候，鈦合金渦輪葉片由于具有相對更輕的質量，也可以開始介入工作，減少渦輪遲滯。

串聯式雙渦輪

除了改變葉片外圍角度，如果是雙渦輪結構，一個小渦輪在發動機低轉速廢氣量不充足的時候工作，當轉速升高，再由大渦輪接手，提供更大的增壓值，來大幅提升功力。