一劳永逸解决迟滞 电子涡轮增压器能普及吗？

　　虽然现在小排量的涡轮增压发动机车型越来越多，包括日系车企在内，基本所有品牌都开始开发这种相比自吸更能压榨性能、节省油耗的发动机。但站在消费者的角度，现役的涡轮增压发动机一直没能给迟滞的问题一个有效的解决方案，这也是自吸发动机至今仍能一席之地的重要原因。

　　从早期F1上的高转速涡轮增压器，到现在的低惯量小排量涡轮增压器，发动机通过废气涡轮提高进气效率这种方式已经得到全面普及，涡轮迟滞现象虽然在电控排气泄压阀、多涡管增压、集成式排气等等新技术的加持下已经得到有效缓解，但受限于空气的可压缩性质，迟滞现象始终没有一种一劳永逸的解决方案。

　　保时捷采用的是可变截面涡轮增压技术，通过改变废气涡轮端口的进气截面大小，实现涡轮叶扇在发动机低转速下的快速响应与高效增压，让增压器可以在“小涡轮”、“大涡轮”之间自由切换，但只要是废气涡轮就一定会有迟滞，轻质的小涡轮只能缓解这种现象，却不能根治；凯迪拉克、路虎捷豹则直接使用机械增压器，虽然没有迟滞，但增压器吸收了发动机的一部分功率，限制了发动机的潜力，同时油耗也偏高；沃尔沃采用的是涡轮+机械增压技术，低转速下直接用机械增压器，弥补废气涡轮低转速的迟滞现象，但机械增压的弊病同样没有解决，低转速的爆发力始终不如废气涡轮。

　　电子涡轮增压的恐怖之处

　　在欧洲上市的新一代SQ7柴油版上，奥迪对解决涡轮迟滞现象向我们展示了一种全新思路。全新SQ7搭载一台4.0L V8双涡轮增压柴油发动机，其最大功率435马力，峰值扭矩900牛˙米，0-100公里/加速时间4.8秒，极速250公里/小时。从账面数据来看，435马力的最大功率对一台双涡轮增压引擎来说不算惊人，但900牛˙米的峰值扭矩对一台4.0L排量的引擎来说各种意义上都是非常恐怖的数据，能让一台天性爆发力不如汽油发动机的柴油发动机达到4.8秒的百公里加速成绩，光凭双涡轮增压器还远远不够，其最核心的技术在于第三个增压器——电子涡轮增压器。

　　在低转速情况下，由于涡轮由废气驱动，而废气是可压缩的，不达到一定的流速无法形成高强度的正压，也就没法驱动涡轮叶扇快速旋转。这个过程需要等待，也就是我们说的涡轮迟滞。电子涡轮增压器相比废气涡轮最大的特点就是用一台能够快速响应，且转速极限很高的高功率电动机取代增压器的废气涡轮叶扇，从而直接驱动进气端的增压叶扇。说白了就是，增压器转速多少，要提供多大的增压效果，已经不由废气流速决定，而是直接由驱动电机决定。

　　由于电机能够直接驱动涡轮实现增压，只要踩下油门，电机立刻拉高转速，发动机从怠速开始就可以实现3000转以上的高强度增压效果，在QS7上的这台4.0T发动机，其在1000转时就能带来900牛米的超大扭矩输出，其根本原因就是进气压力的大小已经完全不受发动机转速的限制，这也就能解释为什么重达2.3t的SQ7能够做到4.8秒破百了。

　　电子涡轮增压存在的几个问题

　　电子涡轮增压技术的核心在于两个方面，其一是这台高功率、高转速、高响应速度的驱动电机，其二是这台电机的调速系统。

　　传统的废气涡轮增压器，其在发动机三四千转速左右时就能达到10万转速以上，这样的数据显然不是普通的电机能够达到的，即使达到这样的转速，其承受负载的能力也会变得很差。所以就需要一台在高转速下依旧能提供稳定扭矩输出的高功率电机。同时电机还得承受高温、高强度的工作环境，这对废气涡轮这种简单的结构来说没什么大不了（不泄压依旧会爆），但对内部全是绕组线圈的电机来说就非常让人头疼。

　　另外，电子涡轮增压器并不与发动机动力挂钩，其功率受汽车配电系统影响非常大，现在主流汽车的车载配电电压也就十几伏特，想要电机达到大功率输出，在电压偏低的情况下，其高负载时的电流必然很大，这在电气学上是最低效的处理方案，大电流会将电机的热效应放大，导致大量能量都浪费在发热与散热上。现在各大车企都在竭力开发与推广48V电气系统，目的就是为高功率电机提供一个合理且稳定的工作电压。大胆猜测，未来的48V轻混系统，其电机不仅能够协助发动机直接参与驱动，同时也为电子涡轮增压器的推广铺平了道路。

　　至于调速系统，电子涡轮增压器与电控泄压阀一样，是由行车电脑控制的，并不直接受发动机转速、排气压力的影响，电脑能否做到结合车速、转速以及车主的意图，准确快速调整增压/泄压的过程，非常考验工程师的调校功底。就像现在的各种自动变速箱一样，同样是6速自动挡，不同的结构、不同的调校，给人的驾驶感受却有着云泥之别，电控涡轮增压也是一样。