实现汽油机小型化的电动超级增压器



实现汽油机小型化的电动超级增压器

目前，世界各汽车生产商都在致力于降低汽车CO2排放技术的研究，汽油机小型化技术就是其中一种，但由于汽车动力性方面的限制，制约了汽油机小型化的程度。为解决该问题，多在小型汽油机上配备机械增压器或多级增压器，但这些增压设备不能保证发动机低速时具有足够的动力。对此，英国Aeristech公司研发出一种发动机电动超级增压器（eSupercharger），该增压器可以提高低速扭矩和瞬时节气门响应性能。本文对该增压器进行了介绍，并将其用于一辆原型车上进行测试。

图1　试验原型车

应用该增压器时，选择德国马勒公司生产的一台1.2L、3缸小型发动机作为原型发动机。对该发动机进行重新配置时，联合使用发动机电动超级增压器和高流量涡轮增压器，同时将电动超级增压器安装在进气口处，使排气口热流大大减少，这样在发动机处于较低转速和载荷条件下，将有助于维持催化温度，最终有效控制CO2排放。为验证该发动机的性能，将其安装在一辆D型原型车上（图1）。该原型车采用一个先进的48V铅蓄电池组和一个48V带式起动机。所选择的电池组和起动机需满足电动超级增压器的连续、高功率（＞6kW）输出，以确保发动机低转速下的长时间工作。循环测试工况采用新欧洲标准驾驶循环（NEDC），记录其燃油消耗、缸内平均有效压力、峰值功率、峰值扭矩和CO2排放等。结果显示，加装电动超级增压器的汽油机，其峰值功率可达到193kW，比功率输出也从100kW/L提高至161kW/L。低速峰值扭矩也得到了提升如1000r/min时达到237Nm、1250r/min时达到317Nm，这相当于发动机缸内平均有效压力分别为2.5MPa和3.3MPa。预计与同样输出功率下的普通小型化发动机相比，燃油经济性约提高了24%。

Michael Bassett et al.SAE 2016-01-0663.

编译：李臣