[汽車之家 新鮮技術(shù)解讀] 下一代AMG車型的買家有福了！因?yàn)楣俜叫剂讼乱淮萝噷⒁雭碜杂贔1一級(jí)方程式賽車的技術(shù)——電動(dòng)渦輪增壓系統(tǒng)。都是帶“T”的汽車，但未來的AMG絕對(duì)會(huì)給你不一樣的體驗(yàn)。為什么這么說？看完文章就知道了！
● 帶“T”的車這個(gè)痛點(diǎn)難以消除
渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)被大眾所熟悉了，它相比自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)有著諸多的優(yōu)勢(shì)，同排量機(jī)型功率大、扭矩高，但渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)一直有一個(gè)難以解決的問題：渦輪遲滯。如今的渦輪增壓機(jī)器會(huì)用小慣量渦輪來盡量消減遲滯現(xiàn)象，但本質(zhì)上它還是不能完全解決這個(gè)痛點(diǎn)。
為啥有渦輪遲滯現(xiàn)象？由于渦輪增壓器完全靠排出的廢氣來推動(dòng)，所以當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，排氣壓力較低，渦輪增壓器對(duì)進(jìn)氣空氣的增壓效果不明顯；只有當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到一定高的轉(zhuǎn)速，增壓器才能發(fā)揮出足夠的增壓效果，發(fā)動(dòng)機(jī)才能產(chǎn)生“超頻”的性能。例如下面這張曲線圖，發(fā)動(dòng)機(jī)到達(dá)A點(diǎn)（1400轉(zhuǎn)左右）輸出最大扭矩。
小慣量渦輪是近些年的一個(gè)概念，它是指通過輕量化材料和減小葉片的直徑來降低渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，簡(jiǎn)單理解就是選擇了“小渦輪”，小渦輪更輕，發(fā)動(dòng)機(jī)在較低轉(zhuǎn)速下，排氣口出來的廢氣就能將它吹出很高的轉(zhuǎn)速，以此來削減渦輪遲滯。
小慣量渦輪確實(shí)能夠改善渦輪遲滯，但它是有局限性的，不能完全消除遲滯現(xiàn)象。另外，小慣量渦輪適用于中低轉(zhuǎn)速，而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)（例如5000轉(zhuǎn)以上），由于小慣量渦輪的直徑小，增壓效果便不明顯了，功率和扭矩也很難再上一個(gè)臺(tái)階。
● 奧迪SQ7早就量產(chǎn)了？No，那只是過渡產(chǎn)品
隨著汽車電氣化程度不斷提升，尤其是48V電壓系統(tǒng)的量產(chǎn)化，為了解決渦輪遲滯現(xiàn)象，有些廠商推出了電動(dòng)增壓技術(shù)。2016年，奧迪SQ7 4.0TDI車型的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上首次量產(chǎn)了48V電動(dòng)增壓技術(shù)。
SQ7的“三增壓器”原理非常復(fù)雜，但你可以簡(jiǎn)單理解為，像混合動(dòng)力汽車原理一樣，電動(dòng)增壓器與廢氣渦輪增壓器有著各自的高效時(shí)刻，中低轉(zhuǎn)速下電動(dòng)增壓器參與工作，高轉(zhuǎn)速下（電動(dòng)增壓關(guān)閉）廢氣渦輪增壓器為主導(dǎo)作用。
但是！從奧迪SQ7發(fā)布至今4年時(shí)間過去了，這種復(fù)合型增壓技術(shù)并沒有太大范圍的推廣開，一部分原因可能是高昂的開發(fā)成本，另一種原因是它還有一個(gè)缺點(diǎn)，耗電量高！這臺(tái)48V電壓驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)最大功率為7kW，SQ7后備廂里的0.47kWh的小電池組并不能長(zhǎng)時(shí)間為其提供電能，所以一定程度上限制了它的工作范圍。
然而還有另外一個(gè)可能因素！車企認(rèn)為這僅僅是一種“過渡方案”，真正的電動(dòng)渦輪增壓技術(shù)即將出現(xiàn)。
● AMG真正的電動(dòng)渦輪增壓技術(shù)
終于，2020年的梅賽德斯-AMG宣布了：下一代AMG車型將會(huì)搭載電動(dòng)渦輪增壓技術(shù)，目前項(xiàng)目已處于開發(fā)的最后階段。而這才能真正稱之為電動(dòng)渦輪，因?yàn)樗鼘㈦妱?dòng)機(jī)直接集成在了傳統(tǒng)廢氣渦輪增壓結(jié)構(gòu)上，電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)了渦輪（而非串聯(lián)在進(jìn)氣管路中的壓縮機(jī)）。
并不是之前車企們沒有想到將電動(dòng)機(jī)直接集成在廢氣渦輪增壓器上，而更多的是因?yàn)殡姍C(jī)技術(shù)不允許。由于渦輪增壓器在工作時(shí)溫度極高，往往達(dá)到600攝氏度（甚至1000攝氏度）以上，高溫下電機(jī)材料很難經(jīng)受考驗(yàn)。另外，渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速很高，每分鐘以幾萬到十幾萬轉(zhuǎn)工作，所以加入的電動(dòng)機(jī)也需要超高的轉(zhuǎn)速才能與之匹配。
幫助AMG實(shí)現(xiàn)渦輪增壓器電氣化的是大牌供應(yīng)商蓋瑞特（Garrett），此前有消息曝光，蓋瑞特正在與奧迪合作在一輛Q7車型上試驗(yàn)這項(xiàng)電動(dòng)渦輪增壓技術(shù)。因此，未來梅賽德斯-AMG和奧迪誰將率先量產(chǎn)，大家可以猜測(cè)一下了。
這項(xiàng)技術(shù)到底牛在哪？
這項(xiàng)電動(dòng)渦輪增壓技術(shù)來自于F1一級(jí)方程式賽車，它解決了小渦輪響應(yīng)快、峰值壓力低和大渦輪響應(yīng)慢、峰值壓力高之間的矛盾問題，很好地避免了小渦輪與大渦輪各自弊端，讓車輛能夠在全工況下都有足夠大的進(jìn)氣壓力，低轉(zhuǎn)速下也能迅速地爆發(fā)出強(qiáng)大的扭矩。
這項(xiàng)有賽場(chǎng)轉(zhuǎn)向民用的技術(shù)，并不單單是為了解決渦輪遲滯，在電動(dòng)渦輪增壓與廢氣渦輪增壓的結(jié)合下，發(fā)動(dòng)機(jī)也將實(shí)現(xiàn)更高的燃油經(jīng)濟(jì)性，以及節(jié)能減排效果。此前，蓋瑞特也宣布過依靠此技術(shù)能夠幫助歐洲車企實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的歐7排放標(biāo)準(zhǔn)。
●寫在最后
某種意義來講，前面提到的SQ7上的電動(dòng)增壓器是與廢氣渦輪增壓器串聯(lián)工作，而下一代AMG發(fā)動(dòng)機(jī)引入的電動(dòng)機(jī)是與廢氣渦輪并聯(lián)工作，電動(dòng)機(jī)與高溫的增壓器布置在一起，即便使用了水冷散熱，但仍將面臨著諸多挑戰(zhàn)。
新技術(shù)的量產(chǎn)推廣往往都意味著高昂的開發(fā)成本和諸多的可靠性挑戰(zhàn)，不過近些年梅賽德斯在F1戰(zhàn)場(chǎng)的六連冠實(shí)力，讓我們也對(duì)這項(xiàng)由F1賽場(chǎng)轉(zhuǎn)而民用的“黑科技”充滿了期待和信心。剩下的疑問可能僅僅是，奧迪和AMG哪個(gè)品牌率先量產(chǎn)了？（汽車之家 夏志猛 圖片來自于官網(wǎng)）
