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奔驰搞出了电动“佩奇”,帮汽油车续命的新救星?

时间:2020-07-01  来源:未知   作者:admin

电动化是汽油车誓不两立的怨敌?其实它们暗地里悄悄与电动化私通。

奔驰旗下凝神于高性能车的子品牌 AMG,宣布将在下一代 C63 配备的 2.0T 四缸机上,行使一个崭新的黑科技部件,电子涡轮添压器。这能够是汽油时代尾声,电力添持下的另一处顶峰。

涡轮添压到底是个啥,之前借各栽契机讲过益几次了(可参阅和)。再直白点说,《啥是佩奇》里谁人鼓风机行家都清新长啥样,装在车上就能去发动机气缸里强走灌空气。倘若这个“车载佩奇”灌风的动力,是发动机排出废气的死板能,这就是涡轮添压。废气排得越猛,“佩奇”干活就越卖力,就这么个事儿。

因而涡轮迟滞也很益理解了。要想让“佩奇”干活儿,发动机得本身先使劲儿,这么一个时间差和流程差,就导致“佩奇”出力众众少少总会晚一拍,这就叫涡轮迟滞。

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为啥非要用涡轮、非要添压?不息到上个世纪末,汽油车世界里,不带任何添压的所谓自然吸气发动机才是主流,涡轮添压只是“另一栽选择”。但自然吸气发动机发展了一个世纪,要不息升迁动力现时无非两条路:挑高转速,或者添大排量。前者会殉国平时用车工况,后者不幸于能耗和排放。怎么办呢?添个涡轮,再减幼排量。如许动力的“上限”被升迁了,而平时矮负荷时的能耗又降矮了,bingo!

有益处就一定有代价,主要的一点就是涡轮迟滞。由于迟滞表象的客不悦目存在,涡轮添压的发展也有极限。到了十几年后涡轮已经遍及化的今天,涡轮添压发动机要不息升迁动力,无非换用更大号涡轮、挑高涡轮添压值。然而更大的涡轮惯性更大,意味着更主要的迟滞:想让大号佩奇干活儿,您得等更久。因而添压值不克无限定的挑高,不然动力峰值是上去了,平时开着却不益受。

为了尽能够实现挑高动力但不添剧迟滞,人们也尝试了许众栽办法:双涡轮,把一个大号涡轮换成俩幼号涡轮;双涡管,更科学地行使益排气脉冲;可变截面涡轮,让联相符个涡轮“敏感度”可变……不过这些措施,作用终归都是有限的,死板手法减幼迟滞的潜力已经被发掘殆尽。

现在电气化大潮迎面而来,外观上,汽油车益似与重生的电动车势不两立,而暗地里,它们黑搓搓早就对电动化投怀送抱了。故国从幼就哺育吾们,破碎作梗异国出路,融相符互通才是正途的光。

随着 48V 电气编制逐渐遍及,既然有了电,废气驱动的涡轮添压总会慢一拍,那么直接用电机来驱动涡轮不就益了?

益思想,工程师们也实在尝试这么做,但不息到奔驰与涡轮供答商盖瑞特(Garrett)配相符研发,即将用于下代 AMG C63 上的这一颗,才算得是真实意义上的电动涡轮。

之前,量产装车的电驱动涡轮添压,其实也仅有奔驰和奥迪两家。2016 年,奥迪在其新一代 TDI 柴油机上率先行使了电涡轮,但直到现在为止仅用于柴油发动机,因而一时和吾国市场无缘。2017 年,奔驰推出的直列六缸发动机 M256,成为了行使电涡轮的第二个案例,现在的 S450、GLE450 等都在用。

不过这些涡轮电动化的方案都不太彻底。

奥迪的方案,是在传统废气涡轮与发动机之间,联系我们安放一个幼型的电动涡轮,奥迪称之为电力驱动压缩机 EPC(Electric Powered Compressor)。在废气涡轮/主涡轮来不敷迅速竖立压力时,EPC 在电力驱动下可在 1/4 秒内达到 70000 转/分,压力提高几乎是一转瞬,从而首到清除涡轮(主涡轮)迟滞的作用。

(奥迪 3.0TDI )

奔驰之前的方案与之相通,但稍有迥异。相通的是奔驰 M256 也采用主废气涡轮 辅助电涡轮的组相符,迥异的是奔驰将电涡轮放在了主涡轮边上,而奥迪的电涡轮离主涡轮较远偏居一偶。和奥迪的方案相比,奔驰的这个废气 电双涡轮更紧凑更荟萃化,比较容易移植到其他型号发动机上。(倘若你益奇心更重的话,这栽迥异,是因奥迪将电涡轮放在了中冷器之后、挨近发动机进气的位置,而奔驰的电涡轮在中冷器之前、与主涡轮靠得更近。)

(博格华纳为奔驰 M256 挑供的电动涡轮技术)

二者的大体思路,都异国屏舍或改造原有的废气驱动涡轮,而是在进气管路上另辟一条“路”安排电涡轮:主涡轮展现迟滞时议决开闭阀门,将空气引向电涡轮那条路,让电涡轮先协助接一把手,主涡轮压力首来之后再给接回来。如许的思路浅易易实现,但毕竟新添了一堆部件,成本和效果上一定吃亏。

而到了本文真实的主角,奔驰 AMG 与盖瑞特研发的新电动涡轮技术,废气涡轮和主涡轮终于相符二为一。一台厚度仅为 40mm 的超幼型电机,被塞进了传统废气涡轮添压器的中央轴上、排气涡轮一侧与进气压缩机之间。

(AMG 与盖瑞特联手的新电动涡轮)

在传统涡轮中集成电机,最先难在空间幼,其次是做事环境实在太凶劣。要清新,涡轮添压器,尤其是其废气涡轮一侧,堪称是整辆汽车环境最为艰苦的“工位”。发动机高负荷运转时排出的废气,能够让排气侧涡轮升温到 600~1000 摄氏度;另一侧固然进来的是稀奇空气,但经过压缩后空气也会升温;涡轮和压缩叶轮,各自转速高度数万转,高转速又会带来重大炎量。再添上电机本身运转时也会大量发炎,在如此褊狭的空间安放一台电机,要想已足其散炎需要让它平常做事,难度可想而知。

现在已知的新闻,奔驰是将发动机的冷却水路直接引入对涡轮电机散炎。这能够注释为什么这款电动涡轮编制,是被奔驰旗下高性能品牌 AMG 率先行使:对于这些最终驾驶机器,更幼更紧凑是专门有价值的,而富强的散炎编制原本就是必须的。

(路试中的下代 C63)

电机驱动,意味着能够完善消减失踪涡轮迟滞。只是少点迟滞吗?别忘了,迟滞是窒碍行使大号涡轮的拦路虎,清除迟滞意味着能够行使更大的涡轮添压器,也就意味着更高的动力上限。根据展望搭载的 C63 车型发展脉络,搭载电动涡轮后的 AMG 2.0T 发动机,保守推想也将输出不少于 450 马力(现在的 M139 已经有 421ps)。更不要说,如许的动力照样以零迟滞的线性输出。

电动化,实在是拓宽汽车异日发展的利器——岂论在电动车身上,照样在汽油车身上,最后导向都是更快、更强、同时更省。

面向异日,把电机放在涡轮内部,还会引来一个异日遐想。其实在现在的 F1 赛车上,涡轮添压器也同轴连接着一个电机,F1 中称作 MGU-H 炎能回收电机。由于电机清淡能够实现逆转发电,意味着电动化的涡轮添压器理论上能够去失踪泄压阀(用来开释有余的排气压力),将有余压力作用于电机用来发电,这对于混动化的电涡轮汽车来说是珍贵的资源。当今 F1 动力编制高达 50% 的炎效果,其中 MGU-H 电机功不可没。

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