电子增压器

卫东

之前我们了解了机械增压、涡轮增压，以及机械增压+涡轮增压的双增压等技术，对于柴油发动机来说采用涡轮增压器增加效率是再正常不过的事，随着排放法规越来越严格，汽油发动机采用涡轮增压也成为了普遍现象。在当前汽车技术日新月异的大环境下，这个走过了一百多年的涡轮增压器是否会有新的形态出现呢？答案是肯定的，那就是电子增压器。

在2012年巴黎车展上法雷奥（Valeo）推出了电子增压器（Electric Supercharger），就是让电机来驱动涡轮增压器，让发动机对进气增压的需求随叫随到。对于那些习惯于自然吸气发动机动力爆发、总爱抱怨涡轮增压发动机动力输出不够流畅的车主来说，可以对电子涡轮增压发动机刮目相看了。随着电子增压器的出场，终于可以把由于涡轮增压器固有的涡轮迟滞总会使发动机动力的爆发延后一些的弊病抛到九霄云外了。

在2014年北京国际车展上，著名汽车零部件供应商法雷奥向中国公众展现的其最新技术成果中就包含了电子涡轮增压器。在这届车展上法雷奥推出的全新48V e4Sport系统解决方案是向清洁能源迈出的重要一步，而电子增压器（Electric Supercharger）和48V皮带式启/发电一体机（48V iBSG）正是这一系统的重要组成部分。电子增压器既不同于由发动机动力驱动的机械增压器，也不同于由发动机废气驱动的涡轮增压器，电子增压器是直接由电机驱动，随时介入，不会带来丝毫的迟滞感。

奥迪成为了法雷奥电子增壓器的第一个客户，而2016年夏天上市的奥迪SQ7也成为了世界上首先使用电子涡轮增压的量产汽车。对于这款4.0L TDI柴油发动机而言，除了两个传统涡轮外，还有一个电动涡轮，奥迪称之为EPC（Electrically Powered Compressor）。这款4.0L V8发动机以320kW/3750～5000rpm、900Nm/1000～3250rpm、0～100km/h用时4.8s的数据成为了市场上动力最强劲、提速最快的柴油SUV。

当发动机传统涡轮增压器还没有介入的时候，电动涡轮便可以开始工作了，让发动机动力爆发更及时。这个电动涡轮由一个48V小型电机驱动，电动增压器的响应速度非常快，转速从静止到70000rpm仅需350ms。可以说法雷奥的电子增压器将涡轮迟滞缩短到了350ms，完全可以忽略不计。但并不是说随便哪辆车都可以安装电子涡轮增压器，因为它需要48V电力系统，而不是我们常用的12V电力。48V电力系统已经是当前将要流行的大趋势，电子增压器也会伴随着48V电力系统大行其道。资料显示，电子增压系统可以降低7%-20%的油耗。这款法雷奥电动涡轮增压器EPC的最高转速是70000rpm，最高功率7kW，响应速度350ms。这款电子增压器采用了低惯性的开关磁阻直流电机，在很小相位差的转子和定子齿极间施加电磁场，产生扭矩。通过快速切换电极就可快速旋转转子，并提供增压器足够的扭矩。这款电子增压器不但成本低，还拥有快速的响应，充足的动力，解决了发动机在低转速时的涡轮迟滞问题。

为提高燃效而减小发动机排量，即实施发动机“小型化”，主要是通过增压技术提升动力输出。而对于小排量发动机而言，在发动机的低转速区很难形成强劲的增压效果。使用电子增压器后，增压效果就可以不受发动机排气能量的影响，使小排量发动机的动力输出更出色。

当前的电子增压器也像每次推出的汽车新技术一样，先从豪华车开始，如在奥迪SQ7上率先得到了使用，而在今年的第15届北京国际车展上，在梅赛德斯-奔驰展台展出的奔驰S500L 4 MATIC所匹配的全新一代直列6缸发动机上也出现了来自48V eBooster？电子涡轮增压器，带来了更迅捷的油门响应，并提高了增压压力，使6缸发动机性能等同于或者更优于传统大型8缸发动机的性能表现，带来更舒适的驾驭体验。通过缩小发动机的尺寸，eBooster技术可使燃油和混合动力汽车的燃油效率提升5%到10%。该eBooster技术采用了无刷直流电机、耐用性极佳的钐钴磁体和高效电力电子配件，可根据需要提供增压，与涡轮增压器共同工作，显著改善了发动机低转速下的增压表现，且几乎不会产生涡轮迟滞现象。与这款奔驰S级原采用的最大功率为320kW的4.8L V8发动机相比，如今通过搭载eBooster技术使3.0L直列6缸发动机达到了同等功率。

伴随着体积更小的涡轮增压发动机强劲的发展势头，尤其是在混合驱动系统中的应用，以及48V电力系统的普及，采用效果更出色的电子涡轮增压器的车辆会越来越多。