博格华纳eTurbo™电子涡轮增压器

盖世汽车 2021-04-13 21:56:49

博格华纳的eTurbo™是针对混合动力汽车推出的一个功能强大且高效的解决方案，可以为客户提供决定性的优势，包括提升动力性能、改善油耗、降低排放、以及提升系统效能。

eTurbo™将涡轮增压器和电机组合为一体，电机直接耦合在涡轮轴上，可工作为发动机或发电机2种模式。集成的解决方案不仅具有传统废气涡轮增压器的优点，同时因电机的快速响应，带来了eTurbo™更好的快速响应。此外，还可以通过后处理技术和精确的空燃比控制，捕集多余的废气能量，驱动电机发电，同时降低排放。

eTurbo™在瞬态增压响应方面提升200%以上，同样稳态扭矩也得到很大提升，从而可进一步促进发动机小型化：在不损失性能的前提下，还带来了更低的燃油消耗及排放，尤其适合于米勒发动机的需求。

除了提升车辆性能以外，eTurbo™还可以将多余的废气能量，直接转换为电能，可用作辅助电源，或者为电池充电，从而可以减少电池的容量。eTurbo™还可以根据需求，增加发动机背压，通过与废气再循环EGR的配合，来降低排放。eTurbo™的电气功能也可以关闭，关闭后即恢复为传统的涡轮增压器运转。

凭借eTurbo™的关键性能和能效特性，博格华纳一直致力于持续提升车辆性能，也致力于协助整车厂在满足日趋严格的全球排放法规的同时提高燃油效率。早在2019年1月，博格华纳就与欧洲OEM客户签订了供货合同，为其生产的乘用车提供高性能的电子涡轮增压器eTurbo™，这是博格华纳赢得的eTurbo™首份系列生产合同，并计划于2022年开始批量化生产。

eTurbo™不仅适用于乘用车，在商用车领域也有广泛的应用，博格华纳可提供一系列eTurbo™产品，包括全性能的48V产品和更高压的兼容架构。此外，客户还可以自由选择集成或半集成电子功率控制模块。

eTurbo™应用于乘用车

产品特性

1、模块化48V和高压版本

2、集成式动力电子设备

对于乘用车来说，涡轮增压发动机面临五大挑战：1、涡轮迟滞：低转速发动机扭矩，达到指定扭矩的时间慢；2、使用更大或转速更高的发动机，实现可接受的扭矩和响应水平；3、由于发动机更大，速度更高，燃油经济性受损；4、在特定的条件下，排气流中有多余的能量没有得到充分的利用；5、过度的排气会导致排气温度T4的升高，对后处理的设计带来挑战。

乘用车的涡轮增压发动机使用eTurbo™技术则有八大优势：

1、单机解决方案，提供电气化的增压协助和恢复

2、涡轮迟滞减少：低转速发动机扭矩更好，达到指定扭矩的时间更快

3、可使用更小或转速更低的发动机，实现可接受的扭矩和响应水平

4、由于发动机体积更小，速度更低，燃油经济性也随之提高

5、浪费的废弃能源转化为电能

6、回收能量时可降低T4排气温度，可使用低成本的后处理方案

7、由于电气辅助覆盖发动机的整个速度范围，所以新燃烧设想（lambda1 无扫气）的性能得到提升

8、eCharging效应导致电池尺寸缩小（1kW eCharging可使性能增益8-10 kW）

eTurbo™运作原理

1、涡轮机配备（单轴）发动机，也可用作发动机或发电机

2、电机协助压缩机，为发动机提供补充的增压空气

3、电机（发动机）也可由排气流中多余的涡轮机能量驱动

4、电气功能可以关闭，使其恢复正常的涡轮增压机功能

5、由于发动机的预期反压力作用，可按需帮助驱动 EGR

eTurbo™应用于商用车

产品特性：

耐高温的永磁体电机

48-450V直流电压

高达17kW的持续功率和高达32kW的峰值功率

水冷和油冷

B50-B70的平台尺寸

有电子功率控制器

商用车面临三大挑战，一是要实现更好的燃油经济性，二是要实现更低的尾气排放，三是要获得驾驶乐趣的同时还能大批量生产。

对于商用车来说，采用eTurbo™增压发动机有六大优点：1、同一个零件中，集成了电动增压和能量回收的功能；2、直接地控制增压压力和空燃比 (带或不带VTG)；3、 无性能衰减的同时，能够显著的降转速和减小发动机排量；4、可使用大流量的增压器来提升燃油效率，得益于电机的加速补充；5、 原先直接排放的过量废气被转化为电能储存；6、主动将Map偏移到进气系统高效区。

eTurbo™工作模式

1、增压器中集成了电机功能（公用涡轮轴），既可以工作在电辅助模式也可以工作在发电模式。2、电动增压模式下，可以辅助压气机提供充足的增压压力3、发电模式下，从排气中获得额外的涡轮能量驱动电机发电4、在电气功能被关闭时，即返回到传统的涡轮增压器模式5、有助于EGR的应用，通过调高发动机的背压。