隨着2026年歐7排放標準的臨近,許多高性能車也逃脱不了被電氣化的命運,奔馳也加快了旗下高性能子品牌AMG的電氣化進程。
根據最新消息,AMG正在開發一套電子渦輪系統,利用48V輕混能源電池為一個渦輪供電,從而讓該渦輪在低轉速工況下被電機帶動,從而給引擎提供正壓,這樣不僅可以有效解決渦輪遲滯現象,而且也可以讓渦輪引擎擁有更高的效率與更強的性能,這套系統如果成功運用,將會提升渦輪增壓引擎的熱效率。
事實上,奔馳已經在旗下的多款渦輪引擎上都採用了48V輕混系統,例如新款的M256以及M254系列6缸、4缸引擎,都已經集成了輕混系統。但是這些輕混系統都是通過48V啓動電機或是變速箱集成電機來實現。目前這套系統已經進入最終開發階段,雖然奔馳尚未透露更多細節,但它們已經明確表示會率先運用在下一代AMG的量產車上。
引擎渦輪化與電動化已經是目前燃油車動力的流行元素,AMG正在開發的這套系統有助於提升引擎效率與性能,事實上電動渦輪在汽油內燃機上的應用已非新生事物,在2014年F1引擎規則大改之後,渦輪引擎就再次成為圍場內的唯一選擇,而基於KERS研發而來的動能回收系統,則會將一部分電能用來驅動一側的電機,以帶動渦輪在泄壓之後的持續運轉。眾所周知,渦輪引擎一直以來都存在着渦輪遲滯的問題,如果追求高動力,勢必需要用到大渦輪,因此導致引擎反應遲緩,基於動能回收而電子渦輪系統就是為解決這個問題而生。
這項技術在F1上已經歷三代進化,變得體積更小、重量更輕,同時電機功率也更大了。此次AMG將電驅渦輪運用到民用高性能車型上,其實就是將自家F1車隊的引擎技術的下放,來提高AMG民用車型的產品競爭力。據瞭解,這套電子渦輪系統是和Garrett(蓋瑞特)攜手合作開發,且過程中許多相關開發都源於賽車運動所帶來的相關知識與技術。
這套渦輪系統主角是一具尺寸約4CM的輕薄型電動馬達,與M256變速箱端電動馬達非常類似,這具馬達被整合安裝在進、排氣側渦輪之間的葉片軸上,並直接由電力驅動與控制。在渦輪葉片被引擎廢氣推動之前,電動馬達便介入驅動葉片轉動,解決了傳統渦輪引擎低轉速區間渦輪無法建立正壓的問題,從而消除部分渦輪遲滯,讓引擎整體加速反應更順暢、線性。在引擎轉速上升之後,電機上的電磁離合器將會自動與葉輪斷開連接,完全讓廢氣驅動渦輪,從而完成電力驅動到廢氣驅動的無縫切換。
此外,由於是電機驅動,因此即使車輛處於滑行或減速狀態,馬達依然可讓渦輪葉片轉動來保持增壓值,有助於再加速反應更快、更自然,從而提供類似於大排量自然吸氣引擎的油門操縱感受。
車叔點評
傳統渦輪增壓系統僅依靠引擎排出的廢氣來驅動渦輪葉片,從而給引擎進氣帶來正壓,因此在低轉速區間引擎的充氣效率不佳,這也是小渦輪反應快、動力不大,大渦輪反應慢、動力強的矛盾原因。電力驅動渦輪增壓技術在很大程度上能夠彌補渦輪增壓引擎的劣勢,同時,由於電力來自動能回收,因此這套系統也能夠提升渦輪增壓引擎的熱效率。車叔相信,這項來自於賽場的技術,必將引領燃油性能車新時代的變革!