汽车厂家都在努力做低惯量涡轮增压器，那为什么不做电子涡轮呢？

涡轮增压相信很多人都知道，但是具体涡轮增压是怎么玩的呢？低惯量涡轮和电子涡轮又分别是什么呢？这我们需要先了解涡轮增压的玩法。



简单解析一下，一个涡轮增压器由两个涡轮风叶组成，他们两个是同轴连动的，像海尔兄弟一样。一个位于发动机的废气排气管，我们把它称为废气风叶，由发动机产生的废气推动（简单点说是用废气来吹动的，发动机转速越高，产生的废气吹动力越大，这边的废气涡轮风叶转速越快）。
由废气风叶同轴连动的是进气风叶，它位于进气管部分，随废气风叶，以相同的转速转动，其目的是吹动更多的空气进入发动机燃烧室，配合行车电脑程序，在更多空气进入燃烧室同时，喷油量对应增多，提供更好的燃烧效率，可以迅速把发动机转速提高，达到提高汽车的动力输出的目的。



如果忽略发动机的耐用性，以纯理论来说，涡轮增压是可以一个无限循环的增压过程，只要发动机承受得住高温高压，这一边发动机排出废气推动涡轮风叶高速转动，那一边废气风叶带动进气风叶高速运转，给发动机推进更多空气，更高效率燃烧意味着更大量废气排出，加剧推动废气风叶，带动进气风叶更大量的空气进入。



如此循环下去，理论上说发动机输出马力可以无限大，前提是发动机扛得住。这是为什么三菱的拉力神车 Evolution 改装车随便就可以压榨出超过 600-700 匹的马力，而丰田的牛魔王 Supera 涡轮增压改装车可以随便秒杀像法拉利，兰博坚尼的这些原厂超跑。



能装上涡轮的汽车，一定是追求更强大的动力。所以早期的涡轮增压几乎都使用高惯量的涡轮。高惯量涡轮的特点有几个，涡轮尺寸较大，涡轮风叶重量大，同时涡轮启动的所需转速较高（一般 3000 转以上才启动，粗暴点说是需要较大量的废气才能吹动重量较大的涡轮风叶）。
因为这些特点，在发动机高转速下的启动涡轮增压，带来的进气效果就尤其凌厉，可以不客气地说是发了疯一般推着汽车往前走。
但是缺点也很明显，第一，尺寸大，重量大的涡轮风叶需要在发动机高转速下，产生量足够多的废气才能推动，换句话说就是费油。
第二，由于带来进气效果好，涡轮一旦启动的瞬间，汽车动力输出瞬间也上了一个档次，顿挫感十分强劲，驾驶体验突兀。



随着环保法规不断严格，很多厂商都推出了涡轮尺寸较小，涡轮风叶重量轻，比较容易在低转速就能吹动的涡轮，这就是低惯量涡轮增压。
低惯量涡轮没有高惯量涡轮带来的动力提升来的强劲。它在发动机转速1000左右启动，意在辅助汽车中低速起步的动力需求，在较低的转速提供满意的动力。
其优点刚刚好就是比较省油和很小的涡轮启动顿挫感。目前多装备在主流家庭用车上，低惯量涡轮可以顾及到燃油经济性，相对够用的动力表现，行驶的顺畅感和主要是保证发动机的耐用程度。
电子涡轮增压和废气驱动的涡轮增压原理相同，只是驱动的方式改为电力驱动。而驱动电子涡轮的电力则需要汽车蓄电池和发动机负载。



电子涡轮具有以下优点：1、废气涡轮需要发动机达到一定转速才能介入，而且停止时存在惯性，这就产生了迟滞。电动涡轮的介入和停止都可以是随时随地的，没有迟滞。2、其原理及构造更加简单，带来的好处就是安装方便、成本降低。
当然它的缺点也十分明显，目前市面上的汽车都是装备 12V 电源，电子涡轮的转动也是靠这块 12V 的电源提供动力。然而这块 12V 的电源电压有限，在给电子涡轮提供驱动力的同时，其实发动机在不断地给电源充电，换言之，电子涡轮增加发动机的负担，影响发动机工作效率。
而且，假如电子涡轮长时间工作，势必给蓄电池带来很大压力，寿命会迅速下降。
另外，相比废气驱动涡轮转速非常高，达到几万到十几万转每分钟，这 12V 的电源提供的驱动力只能够驱使电子涡轮大部分工况下，只能达到一万多的转速，增压的效果比较低，远没有废气涡轮增压大。
正因为工作效率低，增加发动机额外负载这些因素，导致电子涡轮并没有被主流车厂使用。
不过事情在今年出现了转机，随着奔驰和奥迪发布他们使用 48V 电源的车型，电子涡轮重新回到了主流车厂的视野中。
我们以欧洲新发布的 2018 奔驰 S 500 轿车为例，它装备了一套 48V 轻混动，双涡轮增压（废气涡轮和电子涡轮）的动力系统。可以说这套 48V 轻混动系统为奔驰整一套动力体系提供强而有力的坚强后盾。



48V 的电源系统好处是，可以直接带动空调，刹车真空助力汞，最重要的是能够提供起步时所需要的驱动力以及为电动涡轮提供足够的驱动力。  这些功能在常规 12V 电源的汽车上，是需要发动机能量去负载。
比较新鲜的是电子涡轮增压这个东西，奔驰采用的是博格华纳的 eBooster 电动增压器技术。它采用直流无刷电机，由 48V 电压驱动，响应的速度非常快，资料显示在 0.3 秒内可以加速至 7000 转。
eBooster 电动增压器接在涡轮增压器的后端，相比涡轮增压器来说，它能够主动控制增压器转速。在发动机低转速工况，涡轮增压器还没发挥最大增压效能的时候，它能辅助增加向气缸内导入的空气，因此涡轮迟滞现象便能够很好的解决。



电子涡轮增压器在增压系统里只是一个辅助角色，它是涡轮增压器的一位给力队友，但它并不是一直处于工作状态的，在较高的发动机转速下，涡轮增压能够自身获得足够推动力时，电动增压器便会停止转动，以节约电能。
未来，相信越来越多车厂会选择 48V 轻混动动力系统，意味着追求动力和环保的同时，更多车型将会同时装备上废气涡轮和电子涡轮增压。
在新能源汽车还没有能够大行其道之前，这种 48V 轻混动动力系统必然成为通往新能源过渡期最好的形式。

很多汽车厂家都在努力的做低惯量涡轮增压器，那为什么不做电子涡轮呢？

首先声明一点问题中提到的电子涡轮并不是某宝上卖的概念“电子涡轮”，那个纯是廉价的样子货，不会带来任何的性能提升，希望此文不会给朋友们带来误导，问题中提到的电子涡轮很高端，高的几乎脱离了实际！厂家的确都在努力做低惯量涡轮，但即便惯量在低，也仍然比这个真正的“电子涡轮”的惯量要高的多，这么说能明白了吧？说白了就是如今在奥迪某些车上用的法雷奥电子涡轮它仅仅是作为一个发动机低转速下的辅助增压装置，它的力量微乎其微；当然可以把它做大、做强，但是谁来给它供电？




常规的涡轮增压、机械增压，虽然增压方式不同，但促使它们工作的源泉是一样的，都是燃油，涡轮增压依靠燃油燃烧产生的废气推动工作；机械增压依靠发动机燃烧燃油让曲轴转动旋转带动工作，所以简单的说，这两种常规增压技术都有着很稳定的动力来源，只要车子还有油、发动机还在转，它们就可以工作！目前常规的废气涡轮转速最高在20万转左右，而法雷奥给奥迪提供的电子涡轮最高转速仅在7万转左右，若想让这颗电子涡轮替代废气涡轮至少也要将最高转速提高到20万转的水平吧？


将电子涡轮提高到废气涡轮的能力是可以做到的，但是它的耗电量剧增，常规的蓄电池可能瞬间被耗空电量（耗电的速度远远大于充电速度），一旦电量被耗尽，这颗电子涡轮也就没办法继续工作了对吧？想保证它可以正常的工作、至少是持续工作一小段时间也不是没有办法，我们当然可以将特斯拉上的18650超级大型充电宝装在车上以用于给这个大号电子涡轮供电，但是增加了这么大的质量，车子的能耗又上去了，这还有什么意义呢？研发电子涡轮是为了节能，而增加能耗来换取大型电子涡轮的稳定工作是没有意义的！还不如直接买辆电动汽车来的直接，电机扭矩足、提速快、还特别平顺！



简单点说就是，常规车内供电能带动并保持稳定工作的电子涡轮提供不了废气涡轮的增压效果，而比拟废气涡轮增压效果的大号（鄙人瞎编的，不知道有没有所谓的大号的，但思路不会错）电子涡轮却又不是正常车内供电所能带动的；所以这本身就是个矛盾点，也使得电子涡轮目前仅仅是作为辅助增压的存在，目前挑不起大梁！电动车也好、电子涡轮也罢，未来的突破口其实都一样，那就是需要一块能量密度超大、重量超轻、体积超小的电池，外加一套成熟的“电力管理系统”，只有做到了这两方面，电子涡轮或许还有出头之日！总而言之以目前的车载供电水平来看，电子涡轮注定只是一个美好的理想，如果没有一块强悍而又稳定的供电源出现，那么电子涡轮就注定代表不了增压的方向！

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涡轮、涡轮，这是现在买车的人听到最多的词汇之一。
那么什么是低惯量涡轮？



你可以把它直接想象成我们普通涡轮的缩小版，我们都知道涡轮是随着发动机启动而启动的，它的输出扭力也是随着转速的提升而提升的，在达到设定扭矩平台的转速下限时，此时涡轮可以输出至少80%的扭力。
但常规的涡轮它的扭力攀升不是线性的，存在一个动力突兀的硬伤，所以低惯量涡轮就是将自身体积和旋转叶片设计的更小，推动叶片旋转的发动机废气量更少。因此汽车在低转速或低速时，涡轮便可以达到增压效果，从而缓解涡轮迟滞现象的反应。



低惯量涡轮只适合小排量的车型，例如1.0T、1.4T、1.5T等，虽然低惯量涡轮光听名字似乎挺特别的，觉得应该是种很NB的技术，但它说白了就是小排量涡轮，所以当初取这个名字的人应该是个文科生。
只不过这类涡轮在工作时的平顺性确实要好很多，动力的爆发也不那么多突兀，开起来也可以接近于一台自然吸气发动机。低惯量涡轮其实也是目前时代的一个产物，它的出现跟现今越来越严格的排放标准、人们对燃油经济性的要求、以及相应的购置税门槛是有一定关系的。



电子涡轮：顾名思义它是需要汽车自身的电力来保证其正常工作的，它是靠电机来驱动。而电机在运转初始就可以基本达到它的最大功率，且能保持长时间的恒定，所以电子涡轮可以做到稳定的增压输出，动力输出也更加线性。
但是，现阶段的电子涡轮在买汽配的行业里却有个比较不雅的别称，它叫做“智商测试税”。



首先电子涡轮它需要依靠汽车自身的电力，而汽车自己的电压有多大呢？一般电瓶也就才12V！所以电子涡轮它的工作极限和转速，都要低于现在市面上的任何一款废气涡轮，它所带来的增压效果也要低于废气涡轮。
电子涡轮在工作时的旋转转速要远低于废气涡轮，那么它在汽车低速行驶时就几乎产生不了任何增压效果。在高速时电子涡轮又存在不能承担高负载运转的缺点，反而会影响发动机的正常进气。



我们都知道汽车的空气过滤器可以有效地隔离空气中的杂质、灰尘等，能有效地保护我的发动机。而目前市面上绝大多数的电子涡轮都是安装在空气过滤器的位置，所以空气在进入发动机时没有了空滤的过滤程序，反而会对我们的发动机有一定的损伤。



综上所述，想要发展电子涡轮，首先要做的就是提高汽车自身的电源电压，用更高的电压来让电子涡轮达到更高的工作效率，这样才能提高电子涡轮的增压效果。但话又说回来，既然现在的低惯量涡轮已经可以满足大家的日常需求，干嘛还要即费力又费钱的去研发电子涡轮呢？
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这个问题问得比较好！
数据说话：

一般的涡轮增压器最快可以达到20万转/分。
而目前市面上常用的所谓电子涡轮和电动涡轮最快速度只有几千转，实验证明，这些电子涡轮基本上不能对进气提供帮助反而会产生阻力。

之所以只能达到这样低的转数，是受到了汽车电压、功率限制，电子涡轮如果想要用在发动机上，瞬间响应性是非常重要的，也就是瞬间的功率需求很大，据电功率公式：P＝U*I可知，如果想实现高功率就必须要大电流，一般家用汽车的电压只有14.5V，如果实现大功率，其瞬间电流极大，汽车目前的供电系统并不能实现这样的功率。




奥迪在SQ7上配备了一款电动涡轮，其最高转速也只有7万转/分，与涡轮增压器的20万转/分还有很大差别，SQ7实际上是双增压系统，低转速区间由电动涡轮代替传统增压器。中高速还是有传统的增压器来工作。这个电子涡轮的电子马达功功率是7000瓦，250毫秒就可以达到7万转/分，为了实现这个功率输出，需要单独配置一块儿48V的锂电源，另外还要配备超级电容，进行动能回收，才能提供足够的电力。




因此所谓的电子涡轮和电动涡轮在目前是没有办法大面积普及的，只有等到大众的48V供电系统普及以后才有可能大面积被使用。

电子涡轮不是不造，而是一直在很快的技术换代，奔驰刚刚最新的电子涡轮技术，可能会给大家带来更新的涡轮认知。
涡轮增压能够在排量不变的前提下，通过提高进气量多喷油以达到增强动力的效果，但它也不是十全十美的，这其中最让人希望改进的就是涡轮增压的响应迟滞问题，这个是涡轮增压本身的物理结构特性决定的，要做到消除在现有的技术背景下很难做到。




什么是涡轮迟滞？

我们都知道涡轮是靠发动机的废气去推动工作的，在发动机低转速的时候，废弃的能量不足以让涡轮运转到可以起到压缩空气提供正压的程度，这个时候感受就是动力很棉柔，甚至还不如同排量的自然吸气发动机（涡轮增压需要对发动机降压缩比处理，防止爆震），这个阶段就叫做涡轮迟滞。
当发动机的转速继续提升，在某一个点，突然感受到动力猛地爆发一下，与之前形成巨大的反差，这个时候涡轮增压开始提供正压，给发动机额外的增加了很多动力。
这个过程在一些调校水平一般的车上会让驾驶感觉变得很有撕裂感，甚至感觉前后都不是同一辆车，那么如何加以改进，做到如同自然吸气般的线性动力体验，是很多车企一直不断追求的课题。


奔驰给出的解决方案是电子涡轮





奔驰的电子涡轮是与盖瑞特共同研发的，且其中的很多技术都是源于赛车，能够把涡轮迟滞减到最小。
它是如何做到的？

Mercedes-AMG 与 盖瑞特开发的这套涡轮系统，驱动涡轮的是一具尺寸4 公分左右的薄型化翼片电动马达，这具薄型马达被整合安装在进、排气侧涡轮之间的叶片轴上，并直接由电力驱动与控制。在涡轮叶片被引擎废气推动之前，电动马达便提前介入驱动叶片转动，解决了传统涡轮迟滞与低转速性能不良的问题，同时也有助于让涡轮引擎整体加速反应更顺畅、线性。此外，由于是电子控制，车子不管处在何种状态，只要可以正常提供足够的电量，涡轮就可以一直工作（在不足要增压的工况下可以通过涡轮增压器的废气旁通阀泄压），以便在起步时就可以提供足够的动力。


据说这套电子涡轮将会用在下一代的C63 AMG上，放弃了经典的V8机器，M139的四缸涡轮增压加混动技术到能不能带来不输给任何大排量自然吸气的驾驶感受呢？让我们拭目以待！

有人做，奥迪RS5的3.0TDI柴油发动机上有三个涡轮增压器，其中一个就是电子涡轮。




低惯量涡轮的好处就是更容易被废气推动，从而降低涡轮迟滞，电子涡轮不需要废气，油门踩下去后只要给足电就可以工作，但是奥迪的电子涡轮也就是弥补机械涡轮迟滞用的，转速起来后就停止工作了。而且就普通家用车来说没必要使用。



因为想要弥补机械涡轮迟滞现象电子涡轮响应速度必须快，因此对电子涡轮的性能还有电源供应都有很高的要求，你用普通电机通上电后转速起来的还没机械涡轮快那肯定不行，要想瞬间把转速提起来对供电也有要求，汽车上12V电源有点力不从心，所以奥迪的电子涡轮是48V直流电驱动的，而且为了保证其供电需求车上还带有大容量电容器，而这一切都是为了换来零点几秒的涡轮响应速度，比赛中很实用，成败也许就在那零点几秒，但是普通家用车没必要。
所以我认为普通车辆不用是因为没有必要。

其实电子涡轮并不是没有人研发，很多汽车厂家都在研究电子涡轮增压技术，那为什么没有大面积使用电子涡轮增压技术呢？ 这主要原因是电子涡轮技术现在还不能完全替代涡轮增压器，首先电子涡轮的转速目前还达不到废气涡轮那么高的转速，就算能达到也不能长时间连续工作，因为电子涡轮工作时间长了会出现高温的问题，同时电子涡轮消耗的电力也是相当大的，所以电子涡轮目前只是作为废气涡轮的辅助系统来使用。


有了电动涡轮增压技术以后，发动机在低速运转状态下由电子涡轮提供增压，这样就可以完美解决废气涡轮迟滞现象，提高车辆在起步阶段的动力性。那么为什么不大量普及电子涡轮增压技术呢？这个还是因为成本太高了，除了电子涡轮以外还需要为电动涡轮提供单独的48V供电系统，这样会增加车辆的制造成本，所以电子涡轮目前只有少数车型在使用。对于普通车来说单独的废气涡轮增压才是最合适的选择。

有些车主说：“现在许多汽车厂家都在做低惯量涡轮，为什么不做电子涡轮.”
首先先了解下低惯量涡轮，涡轮增压对于许多车主来说应该不陌生了，现在许多车型都采用了涡轮增压，常见的应该就是废气涡轮增压了。一个涡轮增压器由两个同轴连动的涡轮风叶组成，一个位于发动机排气管，由发动机产生的废气推动。另一个是进气风叶，位于进气管，随废气风叶以相同的转速转动。其目的是吹更多的空气进发动机燃烧室，同时ECU控制喷油量相应增多，提供更好的燃烧效率，可以迅速把发动机转速提高，达到提高汽车的动力输出的目的。
低惯量涡轮是涡轮尺寸较小，涡轮风叶重量轻，容易在发动机低转速时就能吹动的涡轮。它在发动机转速1000转左右启动，辅助车辆中低速起步的动力需求，在较低的转速提供满意的动力。
再来了解下低惯量涡轮的优点：比较省油和很小的涡轮启动顿挫感。低惯量涡轮可以顾及到燃油经济性，而这点也正是现在许多车主买车时考虑的正题。相对够用的动力表现，行驶的顺畅感和保证发动机的耐用程度。
综合这些优点，就知道为什么现在许多汽车厂商比较青睐于低惯量涡轮了。
现在再来说说电子涡轮，电子涡轮和废气驱动的涡轮原理相同，只是驱动的方式改为电力驱动。而驱动电子涡轮的电力则需要汽车蓄电池和发动机负载。
虽然说现在的电子涡轮优点也比较突出，比如相比废气涡轮，电动涡轮的介入和停止都可以是随时随地的，没有迟滞跟顿挫。原理及构造更加简单，带来的好处就是安装方便、成本降低。
但缺点也比较明显，目前市面上汽车都是装备 12V 电源，电子涡轮的转动也是靠这块 12V 的电源提供动力。然而这块 12V 的电源电压有限，在给电子涡轮提供驱动力的同时，其实发动机在不断给电源充电。换言之，电子涡轮增加发动机负担，影响发动机工作效率。假如电子涡轮长时间工作，势必给蓄电池带来很大压力，寿命会迅速下降。
这 12V 的电源提供的驱动力只能够驱使电子涡轮大部分工况下，只能达到一万多的转速，增压的效果比较低，远没有废气涡轮增压大。正因为工作效率低，增加发动机额外负载，影响蓄电池寿命
这些因素，导致电子涡轮并没有被主流车厂使用。

其实电子涡轮增压并不是没有人做，有但是却很少，如奥迪SQ7就是首款采用电子涡轮增压技术的车型。



奥迪SQ7配备了一台4.0L双涡轮增压V8柴油发动机，最大扭矩达到了900牛米，参数相当强悍，并且配备了电子涡轮增压以后，这辆车身重量达2.3吨的大家伙，零百加速只需要4.8秒。



传统的涡轮增压发动机都会存在涡轮迟滞的问题，就是车辆启动时，转速较低，排的废气压力不足以推动涡轮转动，发动机转速高了以后，涡轮又需要一定的行程，这就是在动力衔接上出现问题，而电子涡轮增压却不存在迟滞的问题，当车辆启动时，电子涡轮增压开始工作，低转速下就可以把废气压入发动机实现增压，完全不用等待转速和废气压力上来。



一般电子涡轮增压都需要开关磁阻电机，驱动这款电机的电压要求是48V，车上的12V怎么也满足不了，为此奥迪还专门为SQ7配备一套48V的电源。可谓成本不低呀。
配备电子涡轮增压只是在动力迟滞和起步加速上有着特别意义，但为了这点优势去花更多地成本去配备一套48V的电力设备。并没有什么卵用，因此，这也是电子涡轮增压应用比较少的重点原因。
看过以后点个赞呗

现在车载的12V蓄电池无力应对涡轮。新的48V轻混，启动发电一体，涡轮、空调已用电动。