奔馳AMG下一代高性能車型引入eTurbo技術，提升靜止狀態(tài)加速能力

奔馳日前確認，梅賽德斯-AMG下一代高性能車型的發(fā)動機將引入eTurbo電動輔助渦輪增壓技術。eTurbo技術直接來自于梅賽德斯-AMG一級方程式賽車車隊，與渦輪增壓器制造商加勒特（Garrett）共同開發(fā)，除了渦輪增壓器比目前使用的渦輪增壓器更大之外，還將配備一臺渦輪安裝式電動機，以提高響應速度。

eTurbo總成未來將應用于梅賽德斯-AMG輕混動力車型上，包括一個大型壓縮機、一個控制單元和一個排氣側渦輪與新鮮空氣側壓縮機葉輪之間連接的直徑約4 mm電動機構成，小型電動機由車載48伏系統(tǒng)供電。當感應到發(fā)動機負載增加時，控制單元指令電動機驅動壓縮機葉輪以高達170，000 rpm的速度轉動，讓廢氣流過使渦輪運動產(chǎn)生增壓壓力，從而改善了怠速轉速以及整個發(fā)動機轉速范圍下的瞬時響應，換句話說，消除了渦輪增壓的遲滯現(xiàn)象。此外，渦輪增壓器電動化還會在低發(fā)動機轉速下產(chǎn)生更高的扭矩，提升靜止狀態(tài)加速能力。

eTurbo技術可以解決快速反應的小渦輪增壓器相對較低功率輸出與大型渦輪增壓器高輸出功率卻響應遲滯之間的矛盾。由于電動化改造，即使駕駛員不踩油門，電氣系統(tǒng)也可以使渦輪保持轉動，從而在制動過程中讓空氣流過渦輪增壓器保持增壓壓力，并在重新加速時減少動力遲滯。

“我們已經(jīng)明確定義了電動化未來的終極目標。為此，我們需要依靠相互無關且高度創(chuàng)新的零部件和總成。通過這一舉措，我們將在戰(zhàn)略上補充模塊化技術，并根據(jù)性能要求進行量身定制?！泵焚惖滤?AMG董事長托比亞斯·莫爾斯（Tobias Moers）表示：“第一步就是電動渦輪增壓器，這是一級方程式技術轉向民用的實例，通過這種技術，我們將使渦輪增壓內(nèi)燃機達到以前無法達到的響應速度?！?/p>

從奔馳官方發(fā)布的示意圖來看，eTurbo電動輔助渦輪增壓器總成安裝在梅賽德斯-AMG的M139 2.0升渦輪增壓四缸汽油發(fā)動機之上，這表明奔馳目前正在開發(fā)這款發(fā)動機的更強大版本。

什么是渦輪增壓系統(tǒng)？

常見的渦輪增壓系統(tǒng)，主要由渦輪機和壓縮機組成。來自氣缸的排出的廢氣會推動渦輪旋轉，與渦輪同軸的葉輪會隨之轉動，從而將新鮮空氣壓縮進氣缸內(nèi)，讓氣缸進氣量增加，動力就隨之提升。與自然吸氣發(fā)動機相比，渦輪增壓發(fā)動機能用更小的排量實現(xiàn)更強的動力，這固然是好事，但也存在一定的弊端，渦輪遲滯就是最明顯的一點。

渦輪響應速度與發(fā)動機排氣量以及渦輪自身重量密切相關

由于渦輪機需要靠廢氣推動，當發(fā)動機轉速較低，排氣量不高時，由廢氣推動的渦輪轉速不足以提供有效的增壓力，與此同時，渦輪葉片也會對發(fā)動機進排氣形成一定的阻力，在渦輪達到有效工作壓力之前，發(fā)動機動力響應會比同排量自吸發(fā)動機遲緩。

在實際駕駛過程中，渦輪遲滯會對行駛舒適性造成較大影響，尤其對于一些排量不大，但車重較大的SUV車型，往往會出現(xiàn)“輕踩油門車不走，深踩油門一腳竄”的情況。

渦輪小型化雖然能在一定程度上解決渦輪遲滯，但在動力提升方面存在瓶頸

要解決渦輪遲滯的問題，普遍的解決方案有兩種。一是增加發(fā)動機排量，在低轉速時排除足夠多的廢氣；二是采用輕量化的小尺寸渦輪，以便渦輪葉片更容易被廢氣推動。

第二種方法雖然符合發(fā)動機小型化的趨勢，也被大多數(shù)廠家所采用，但同時也產(chǎn)生了另一個問題——渦輪效率高了，但增壓承受力下降，最大功率的發(fā)揮受限。

所謂電動渦輪，其實基本工作原理和普通渦輪增壓器類似，同樣是擁有渦輪機和壓縮機，只是在兩者之間加入了一臺小型高轉速電機。當發(fā)動機轉速較低不足以推動渦輪時，其電機就會介入工作驅動渦輪，并且可以在怠速狀態(tài)下就讓渦輪建立正壓。

電動渦輪增壓技術結構

而當發(fā)動機排氣量足以推動渦輪轉動時，電機就會退出工作，讓廢氣渦輪發(fā)揮其應有的工作效果，同時避免了電機在高轉速時效率下降的問題。

蓋瑞特的電動渦輪技術主要應用于48V輕混車型上。大家都知道，目前主流的48V輕混技術都是將電動機放置于發(fā)動機皮帶位置，理論上能起到輔助驅動、動能回收、優(yōu)化行駛品質等作用，但由于電機功率過小，對油耗和動力的實際優(yōu)化并不明顯。

48V輕混系統(tǒng)的實際作用十分有限。如果將功率相近的電機用于驅動渦輪葉片上，則顯得綽綽有余，甚至能起到四兩撥千斤的效果。

除此之外，由于有了電機的介入，渦輪機可以選用尺寸更大、強度更高的渦輪葉片，有效提升發(fā)動機的動力性能。一臺搭載蓋瑞特電動渦輪的阿爾法——羅密歐的4C跑車，能實現(xiàn)200Kw/L的最大升功率，以該車1.7L的排量折算，最大功率可到340kW！相比之下，阿爾法·羅密歐4C原廠功率也只有174kW，那是接近2倍的差距！

在節(jié)能減排方面，電動渦輪增壓器可以在收油時利用廢氣能量實現(xiàn)動能回收，從而更好地與電動化車型整合。在歐洲WLTC循環(huán)排放測試中，搭載電動渦輪增壓的車型也可以實現(xiàn)17%的尾氣排放。

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