上柴柴油机-（XCAR科技）电动涡轮增压的动力来自曲轴涡轮室增压涡轮机械原理

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【XCAR技术原创】

如今，发动机增压技术已经占据了汽车市场的半壁江山，并且趋势愈演愈烈。 无论是增压技术还是废气涡轮增压技术，最终的目的都是为了增加发动机的进气量。 随着前段时间奥迪发布了新一代TDI发动机的技术参数，一项全新的增压技术进入了我们的视线。 这就是电动涡轮增压技术。 这项新技术可能会进一步改善当前增压技术的驾驶体验。

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电动涡轮增压这个词其实是一个比较模糊的概念。 抛开电力不谈，涡轮增压技术实际上是涡轮室和增压器的结合。 涡轮室与发动机排气歧管相连双涡轮增压与机械增压，利用发动机废气带动涡轮室中的涡轮旋转船用柴油机，并驱动与其同轴刚性连接的增压器中的叶轮，完成整个过程。 目前可用的所有电动涡轮机都没有涡轮室。 因此，严格来说，电动涡轮机这个术语是不准确的。 这里我们只是借用涡轮增压的概念。

传统废气涡轮增压器示意图

对于电动涡轮增压技术来说船用柴油机，并不能算是一项全新的技术。 事实上，它以前很少出现在原始模型上。 电动涡轮机早已应用于汽车改装领域。 现在，如果你在万能的网站上随意搜索，就会出现大量有关电动涡轮机的信息。 因此，从技术原理上来说，电动涡轮机远没有看上去那么先进。 但我们看到各个制造商对这项技术的热情，有必要了解为什么电动涡轮机受到如此多的关注。

电动涡轮增压原理

首先，从电动涡轮机的结构上，我们可以看到它存在的意义。 机械增压的动力来自发动机曲轴，涡轮增压的动力来自发动机的废气。 顾名思义，电动涡轮增压的动力来自电力驱动，这是电动涡轮最大的特点。 增压室内的原理与废气涡轮增压基本相同，也是在较高的叶轮转速下增加发动机的进气量。 但由于受到汽车发电机功率的影响双涡轮增压与机械增压，电动涡轮的效果肯定不如废气涡轮和增压涡轮那么明显。

电动涡轮增压的意义

从诞生之日起，电动涡轮机就一直是一种不适合单独存在的增压方式。 我们知道，增压器在工作时，需要很高的速度。 仅由电动机驱动的电动涡轮机可以在低负载下正常运行。 然而，在高速工况下，电机不仅能够正常运转，由此带来的能耗比、散热等问题同样困难重重。 解决。 因此，电动涡轮主要用来配合其他增压方式来改善其缺点。

我们知道，废气涡轮机的最大缺点是涡轮迟滞，以及涡轮介入时产生的突然性。 这是因为发动机低速时产生的废气不足以驱动涡轮。 基本上目前开发的各种技术，如宝马的双涡流单涡轮技术、机械式、废气涡轮双增压技术等，由于种种原因都无法彻底解决这个问题。 但在某种程度上，电动涡轮机可以很好地匹配废气涡轮增压。

奥迪V6 TDI电动涡轮、废气涡轮双增压发动机

机械与废气涡轮增压的双增压组合虽然可以有效解决涡轮迟滞问题，但由于技术复杂、成本高、占用空间大，并非所有车型都适用。 目前我们看到的电动涡轮增压，以奥迪之前发布的3.0L TDI柴油机为例，没有增加太多的零部件，简单可靠。

与废气涡轮配合后，这套双增压系统的工作情况大致如下。 两种增压模式均在怠速时启动，而在低速时，废气涡轮仍因发动机排气不足而无法启动。 此时电动涡轮由电机提供动力，增加了发动机的整体功率。 高速运转时，电动涡轮处于休眠状态，废气涡轮开始发力，回到我们传统的涡轮增压状态。 两种增压模式之间的切换由中冷器后面的旁通阀控制。 因此，电动涡轮增压的最大意义就是改善普通废气涡轮机的涡轮迟滞现象。

电动涡轮增压的类型

目前市场上的电动涡轮增压器主要有两种类型，一种是风向与叶轮轴方向相同的轴流式，另一种是风向与叶轮轴方向垂直的离心式叶轮轴。 轴流式很好理解，我们家里用的电风扇就属于这种类型的风扇。 离心风机的原理与废气涡轮增压器中的叶轮相同。

离心式电动水轮机示意图

离心式电动水轮机示意图

两种电动涡轮增压器最大的区别在于，离心式的工作功率随着风量的增大而增大，而轴流式的工作功率随着风量的增大而减小。 过去，电动涡轮机一般为轴流式。 这种形式最大的问题是，当车辆高速行驶时，轴流式的运行功率随着风量的增大而减小。 简单来说，当汽车高速行驶时，进气量减少。 这就造成整个供气系统上游行程出现负压，压力降低。 这时，电动涡轮不仅不能增加功率，而且会使进气不顺畅。 这就是为什么过去人们改装自己的电动涡轮机时，感觉速度高但乏味。

轴流式电动水轮机示意图

轴流式电动水轮机示意图

因此，就目前的电动涡轮增压器而言，离心式的最终效果会明显优于轴流式。 当然，离心式的成本也会更高。

编者点评：电动涡轮增压取得了长足的进步。 据悉，奥迪全新一代Q7将搭载搭载电动涡轮的发动机。 由于目前网上销售的改装电动涡轮增压器质量参差不齐，大家在选择时需要更加谨慎。 否则，不仅动力得不到提升，反而可能影响发动机的正常工作。

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