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奥迪Q7和它领先时代的电子增压

类别:公司新闻时间:2016-04-14 13:10:52

奥迪近日正式公布了Q7阵营的全新成员——SQ7 TDI,凭借搭载全新的4.0L V8 TDI双涡轮增压发动机,使其最大功率达到435Ps (320kW),最大峰值扭矩高达900N·m,因此0-100公里/小时加速仅需要4.8秒,从而毋庸置疑的成为了目前奥迪Q7家族中最“狠”的角色。
    SQ7的“狠”不光得益于那台4.0L V8TDI双涡轮增压发动机,而是其应用了一项革命性的新技术:电子涡轮增压。

    在如今这个讲究”小排量大动力“,”吃得少跑的快“的技术发展潮流下,涡轮增压技术的可以说是居功至伟。我们都知道,所谓的涡轮增压发动机的工作原理就是依靠涡轮增压器来加大发动机进气量,它的最大优点是可以在不增加发动机排量的基础上,大幅度提高发动机的功率和扭矩。

既有效增强了车辆的动力性又提高了车辆的燃油经济性。而且发动机转速越高,排出的废气压力越大,那么推动涡轮旋转的动力就越足,涡轮也就能提供更大的压力。

不过,涡轮增压也并不是完美的,当发动机在低转速区间(通常为低于2000转)时,由于产生的废气量过少不足以驱动涡轮运转,要等到发动机转速提高以后使用废气动力提高,才能带动涡轮启动。而这时你能感受到发动机响应在短时间内会产生延迟,这个短时间内的延迟就是我们通常说的涡轮迟滞。

对于涡轮迟滞的问题,大众给出的解决方案是双增压系统:机械增压和涡轮增压串联。当汽车在低速形式是,通过不需要废气驱动的机械增压进行增压工作。而等到当转速爬升,废气压力增大时,再切入涡轮增压来获得更好的动力输出。

但这个设计的弊端就是需要消耗引擎的动力,影响动力表现;其次机械增压本身也不易与涡轮增压实现平滑的切换。因为涡轮增压器叶轮的惯性作用依然存在,所以当在低速机械增压转高速涡轮增压时,依旧有顿挫现象。也就是说双增压技术可以改善“迟滞现象”,但是并不能完全消除。

但是奥迪在这个问题上,给出的就是SQ7身上的电子涡轮增压概念。何谓电子涡轮?顾名思义,就是靠电力驱动的涡轮增压系统。简单来说,电子增压就是用电机代替排气来推动涡轮旋转,这样做的好处就是能够消除涡轮增压普遍存在的涡轮迟滞现象,因为电机的控制要更精准,动力响应随传随到。另外,由于电子式涡轮增压器在本身结构设计上还有一个优点——由于涡轮不再接触废气,不用再在高温的恶劣环境中工作,所以可以增强自身的寿命和耐久性。

目前市场上除了奥迪的全新SQ7之外还没有出现搭载了电子增压系统的车型,也就是说SQ7是世界首款搭载电子增压器的量产车型。而之所以电子增压还没有普及或者说目前只能用于想SQ7这样的高端车型上,主要原因还是其成本的限制。


   首先,电子涡轮增压技术本身结构复杂,制造工艺远比普通的涡轮增压更难;其次还有一个原因就是电压的限制。我们都知道不管是何种增压,目的就是提高发动机进气量,从而提高发动机的功率和扭矩,让车子更有劲,所以普通涡轮增压器在工作时转子的转速非常高,可达到每分钟十几万转。但是电动机要达到如此的转速,耗费的能源远非现有12V电压电瓶所能够承受的;可如果降低转速,那么又会影响到增压效果。

所以,此次在奥迪全新SQ7上搭载了新的48V电源系统。这套48V供电系统主要是由现有的由发动机系统提供的12V电路以及另外加装的48V锂离子充电电池模组,通过DC-DC转换器在48V锂离子充电电池模组,从而让汽车可以支持更大的电流。

也就是说传统的12V电流系统和原先并没有什么变化,依旧负责传统的汽车电器负载,包括照明系统、点火系统、娱乐系统、音响系统以及其他电子模块;而48V电流系统则提供发动机启/停装置、主动式底盘控制系统、空调压缩机以及电子涡轮等设备,由于两条电路互不相接,大功率的用电都会使用48V系统,从而大大缓解传统12V电路的负载,从而一定层面上提升功效比。

那么问题就来了,奥迪通过这样的做法的确完美的解决了电压不足的问题,可是如果像奥迪SQ7这般“简单粗暴”的增大电瓶,必然会增加车重的同时还会带来很大的成本,这对于一些普通的家用车型以及小型车来说都是得不偿失的。另外我们还要知道,人体能够接受的安全电压本来就是36V,超过这个值就必须对电器做绝缘保护,比如为其增加绝缘涂料和相应的绝缘保护套等等,这些同样也会增加造车的成本。

除此之外,我们热衷涡轮增压的目的是什么?除了提高升功率,强化汽车动力性之外,还有一个原因就是“废气回收利用”,改善燃油经济性。而电子增压则是通过电机代替废气来推动涡轮旋转,那么“废弃能量”将会被白白被浪费掉,在燃油经济性势必也会大大折扣。