中華汽車網校知識講堂：詳解電子渦輪增壓器優缺點

來源：中華汽車網校-何閱讀：13420 更新時間：2017-12-27

電子式渦輪增壓系統就是利用一個電動馬達，在發動機低轉速時介入，來改善發動機低速時渦輪增壓遲滯現象，或者干脆電子渦輪增壓器全程承擔增壓的工作。電子渦輪目前能兼容12V、24V電子架構，分為兩個方向的應用：第一是以法雷奧、奧迪為代表，第二種以斯巴魯為代表。
1、以法雷奧、奧迪為代表
這種方案的特點是，發動機低速時使用電子渦輪增壓；高速時使用渦輪增壓，電機那一路則被短接。因為電機的相應是非常迅速的，在發動機低速時能夠迅速將渦輪葉片提高到非常高的轉速，解決了渦輪遲滯的問題。但是這種方式存在兩者銜接的平順問題。
2、以斯巴魯為代表

他家采用大功率電機自始至終全程承擔增壓工作，徹底告別渦輪遲滯。

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【電子渦輪增壓器優缺點】
一、優點
1、工況穩定，渦輪增壓和機械增壓很容易因為汽車或者發動機運行方式的驟然改變而影響其工作效率，電機增壓不存在以上問題。
2、廢氣渦輪需要發動機達到一定轉速才能介入，而且停止時存在慣性，這就產生了遲滯。而電動渦輪的介入和停止都可以是隨時隨地的，沒有遲滯。
3、其原理及構造更加簡單，帶來的好處就是安裝方便、成本降低。
二、缺點
1、效率，不管是何種增壓，其目的是增加進氣量，增壓器的轉速是以十幾萬甚至幾十萬轉計的，而電動機要達到如此的轉速，耗費的能源遠非現有電瓶能夠承受；如果加大電瓶，勢必增加車重，得不償失；如果降低轉速，那么增壓的效果就會非常低。渦輪增壓的效果大家都能看到，增壓100%都是小意思。現有的大部分車用電動增壓器增壓幅度也就12%-16%，單獨使用遠不具有實用價值。
2、電壓，電壓高就需要大容量電池，電流大對汽車可靠性考驗就越苛刻，反應到量產上就是設計難度大。所以，電動渦輪目前一般只是用在一些豪華品牌商，主要是緩解傳統渦輪的遲滯問題，先讓電動渦輪啟動，等轉速變高就交給傳統渦輪。

3、壽命，因為增壓器需要長時間工作，勢必給電池（組）帶來很大壓力，壽命會迅速下降。

【電子渦輪增壓存在的幾個問題】
電子渦輪增壓技術的核心在于兩個方面，其一是這臺高功率、高轉速、高響應速度的驅動電機，其二是這臺電機的調速系統。
1、對驅動電機要求高
傳統的廢氣渦輪增壓器，其在發動機三四千轉速左右時就能達到10萬轉速以上，這樣的數據顯然不是普通的電機能夠達到的，即使達到這樣的轉速，其承受負載的能力也會變得很差。所以就需要一臺在高轉速下依舊能提供穩定扭矩輸出的高功率電機。同時電機還得承受高溫、高強度的工作環境，這對廢氣渦輪這種簡單的結構來說沒什么大不了（不泄壓依舊會爆），但對內部全是繞組線圈的電機來說就非常讓人頭疼。
2、功率收汽車配電系統影響大
電子渦輪增壓器并不與發動機動力掛鉤，其功率受汽車配電系統影響非常大，現在主流汽車的車載配電電壓也就十幾伏特，想要電機達到大功率輸出，在電壓偏低的情況下，其高負載時的電流必然很大，這在電氣學上是最低效的處理方案，大電流會將電機的熱效應放大，導致大量能量都浪費在發熱與散熱上。
3、由行車電腦控制調速系統

對于調速系統而言，電子渦輪增壓器與電控泄壓閥一樣，是由行車電腦控制的，并不直接受發動機轉速、排氣壓力的影響，電腦能否做到結合車速、轉速以及車主的意圖，準確快速調整增壓/泄壓的過程，非常考驗工程師的調校功底。就像現在的各種自動變速箱一樣，同樣是6速自動擋，不同的結構、不同的調校，給人的駕駛感受卻有著云泥之別，電控渦輪增壓也是一樣。

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