e-booster 能取代渦輪增壓器嗎?
電子控制系統在不久的將來會取代渦輪增壓器嗎?我們得拭目以待。

los e-booster 能否取代傳統的渦輪增壓器?看來是如此,這些新的電子控制系統可能會讓渦輪增壓器退出汽車發展的歷史舞台。幾年前,第一批 e-booster 原型問世時,與傳統渦輪增壓器的比較很快就顯示,這些新系統能改善柴油引擎的響應速度。
到目前為止,這類由 電動馬達 驅動而非廢氣能量驅動的增壓器,只能短時間使用。如今,位於 Leamington Spa 的 Aeristech 開發出一款可全時運作的新型 e-booster,能完全取代廢氣渦輪增壓器。

渦輪增壓器是由高溫、膨脹的廢氣所釋放的能量驅動的。引擎工作負荷越大,能量越多,渦輪增壓器的反應也越快。當引擎未處於高壓運轉時,廢氣中的能量較少,渦輪增壓器的反應就變慢。柴油引擎的熱效率高於 汽油引擎,因此更多燃料轉化為機械能而非熱能,廢氣釋放的能量也較少。所以,當柴油引擎處於低轉速時,其渦輪系統很難及時啟動,此時電動增壓器就能填補動力的空缺。
強大電動系統最大的敵人之一是它所產生的熱量,而 e-booster 的控制器也不例外。由於 電動馬達 會產生相當高的扭矩,控制器很快就會發熱,限制馬達能不間斷運轉的時間。Aeristech 重新設計了 e-booster 背後的電力電子元件,以 降低其產生的熱量,同時不減少扭矩。這意味著它可以全時用於增壓,並取代廢氣渦輪增壓器。

E-booster 與渦輪增壓器,誰會贏得這場較量?
新的電氣架構將引擎轉速的控制與其所產生的扭矩分開管理。過去兩者通常一起控制,但在新的架構下,控制器產生的熱量大幅降低。引擎不僅能運轉更久,還能以遠高於平常的速度運轉。一般而言,e-booster 的設計轉速最高為 70,000 rpm,超過此值電子控制系統就會成為限制。採用 Aeristech 的設計後,不再有電子上的限制,而 48V 的 e-booster 已測試至 120,000 rpm。
把渦輪增壓器換成 e-booster 有什麼好處?這些新的電子系統也可用於 排量 1.2 至 1.5 升的小型汽油引擎,這類引擎與柴油引擎一樣,在低轉速時廢氣能量不足以讓渦輪增壓器正常運作。拿掉排氣系統中的渦輪增壓器後,觸媒轉化器便能更靠近引擎安裝,從而更有效地淨化尾氣排放。這也消除了渦輪增壓器造成的排氣背壓,而這種背壓諷刺地可能對油耗不利。
這套新控制系統也可用於安全氣囊,例如燃料電池堆所需的那種,並可與電加熱式電子觸媒轉化器搭配使用,甚至在引擎啟動前就控制排放。此外,Hyundai 可能正在研發一種新型 安全氣囊,安裝在車頂上,防止乘客在翻車時被天窗拋出。該系統於 2017 年首次公開,目前仍由該公司持續改良,其基本原理是沿著全景天窗兩側的兩條導軌,在 80 毫秒內展開,大約比眨眼快五倍。
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