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皮肤下:电子助推器如何替代涡轮增压器

几年前,当第一批原型电动助推器出现在现场时,与传统涡轮增压器的背对背比较迅速显示出它们对大容量柴油的响应做出了哪些改进。

在此之前,由电动机而不是废气驱动的压缩机仅在短时间内使用,然后才由传统的废气驱动的涡轮增压器系统接管。现在,位于Leamington Spa的Aeristech提出了一种可以全天使用的新型电子助推器,完全消除了排气驱动的涡轮增压器。

涡轮增压器由热的膨胀排气释放的能量驱动。发动机工作的越努力,能量越多,涡轮增压器的响应速度越快。当发动机运转不正常时,排气中的能量就会减少,涡轮增压器的响应就会变得迟钝。柴油比汽油发动机具有更高的热效率,因此更多的燃料被转换为机械能而不是热量,而废气释放的能量则更少。因此,当柴油随处可见时,其涡轮增压器系统确实很难唤醒,这就是电动助力器可以填补增压间隙的时候。

强大的电气系统的最大敌人之一是它产生的热量,电子助推器的控制器也不例外。由于电动机产生高扭矩,因此控制器很快变热,从而限制了电动机不间断运行的时间。Aeristech重新考虑了电子助推器背后的电力电子设计,以减少其产生的热量而不降低扭矩。这意味着它可以全天候用于增压和更换排气驱动的涡轮增压器。

新的电气架构将电动机的转速控制与产生的转矩分开。通常,两者都是一起控制的,但是在新的体制下,控制器产生的热量会大大减少。电动机不仅可以运行更长的时间,而且可以比平常更快地运行。通常,在电子控制系统出现限制之前,电子助力器的设计运行速度高达70,000rpm。采用Aeristech设计,没有电子限制,并且48V电子助力器已经在最高120,000rpm的速度下进行了测试。

切换到纯电子提升的好处在几个层面上都具有吸引力。它也可以用在1.2至1.5升的小型汽油发动机上,该发动机与柴油机一样,在低速时产生的废气能量较少,因此涡轮增压器需要正常工作。从排气系统上拆下涡轮增压器意味着,催化转化器可以移至更靠近发动机的位置,从而也可以更有效地清除尾气排放物。它还消除了涡轮增压器造成的排气背压,具有讽刺意味的是,这种背压对燃油消耗不利。

新的控制系统也可以用于气泵,例如燃料电池堆中需要的那些气泵,并且增压器可以与电加热的电子催化转化器结合使用,即使在发动机启动之前也可以达到最高排放。 。

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