EPC電動增壓器

電子增壓器（EPC-Electrically Powered Compressor），事實上，這并不是什么新鮮事，因為我們在學校學習了各種增壓技術，包括單級渦輪增壓、多級渦輪增壓、機械增壓和電動增壓。但目前，經濟實用的廢氣渦輪增壓技術廣泛應用于柴油機和汽油機系統。渦輪增壓技術可變截面增壓（VGT）近兩年才逐步開發、驗證和使用客戶項目。更不用說房東談論的電動增壓了，技術還沒有得到廣泛的應用，主要用于一些高端汽車，大規模生產車型也很少。主要原因是汽車行業對新技術的采用相對保守，其中一方面是新技術的可靠性和安全性。因為從理論到功能實現是一個相對簡單的過程，功能實現是真實的SOP這是一個漫長的過程。在此期間，主要是功能的不斷、驗證和改進。就像熱自動駕駛一樣，功能實現從來都不是瓶頸。真正的挑戰在于技術的可靠性和系統的安全性。在滿足這兩個關鍵點的前提下，較終綜合考慮成本等因素，畢竟，沒有人愿意為不能保證乘客安全或頻繁出現問題的功能軟件買單。

一、EPC應用背景

為什么廢氣渦輪增壓技術應用了這么多年？OEM現在逐漸嘗試玩電動增壓技術？首先，技術驅動當然是一方面。畢竟不進取和咸魚有什么區別？

較重要的是節能減排的壓力，降低油耗的關鍵是降低發動機的排量、尺寸和氣缸數量。因此很多OEM逐漸使用小排量三缸發動機，如通用、吉利、廣汽等（這里嘲笑：使用小排量可以，但三缸仍謹慎使用，通用小排量三缸幾乎沒有殺死自己，可能對自己太自信）。在低速和加速的情況下，使用小排量發動機會帶來功率損失和駕駛舒適度降低更為明顯。除了使用匹配高效的增壓裝置外，這種情況還可以逆轉VTG除了可變截面渦輪增壓技術和兩級可調渦輪增壓技術外，電控增壓系統也逐漸浮出水面，成為較近48種可選方案之一V微混的加持，使電動增壓技術更受關注。

二、二。電子增壓器供應商

電子增壓器的零部件供應商目前主要有大陸Continental、博格華納BorgWarner、法雷奧Valeo等。

在今年的上海車展上，大陸的電動增壓器業主看到了它，并與它的可變截面增壓器一起展示。

48.上海車展大陸V電子增壓器和VRAAX VGT

大陸的48V電子增壓器的技術規格如下：

博格華納的電動增壓器可提供12V和48V四八個版本分別針對不同的應用場景和需求V 版本適用于3.0發動機功率為5kW到6kW，較大轉速為7000轉，達到90%的較大扭矩需要270毫秒。在很短的時間內達到6.2kW，連續工作可達2-3kW。12V版本適用于小型發動機，功率為1.7kW，可在很短的時間內達到2.4kW，持續工作時，功率將保持在1.0kW。

法雷奧的電動增壓器EPC較高轉速為7萬轉，較高功率為7萬轉kW，響應速度350ms。

三、電子增壓器布置

目前，電子增壓器主要與廢氣渦輪增壓技術相結合，上下游主要有三種布局。

上游布局：將EPC放在渦輪增壓器前面，布局的好處是EPC位置會更靈活。同時，進入葉輪的溫度和壓力值也會相對較低。這樣，我們就可以使用塑料葉輪和渦殼壓殼，降低成本。

下游布局：渦輪增壓器放置EPC前面。一個是EPC放在中冷器前面，一個放在中冷器后面，大部分放在中冷器后面，比如Audi S7 Sportback和SQ7就是下游布局并放在中冷器后。

下游布局的優點是eBooster瞬時響應效果會更好，但也會有一些缺點，比如同時使用EGR這種布局將使技術進入eBooster葉輪的溫度會更高，這就是為什么有些OEM另一個原因是中冷器。

四、電子增壓器的難點和優點

1、難點

雖然電子渦輪增壓原則上更先進，但它沒有大規模生產的原因是很難實現。首先，增壓電機需要很強的可靠性，我們知道對于廢氣渦輪增壓，渦輪葉片總是超過10000轉或數十萬轉，達到如此高的速度，不僅是電機技術的挑戰，也是對其可靠性的巨大考驗，許多部件供應商電子增壓器一般只能達到70000轉，因此其增壓效果有限，不能長期高速運行。根本原因是電機的可靠性不能像渦輪增壓那樣工作（據報道，博格華納的第二代eBooster持續工作有望實現)。

此外，電子渦輪增壓的增加將使控制更加復雜。汽車控制器需要判斷何時、如何增加壓力、增加壓力、如何控制渦輪增壓系統一系列問題系列問題，這需要大量的時間和重復開發、驗證、匹配和調整功能。

2、優勢

電子增壓主要有以下兩個優點：

1.消除傳統渦輪增壓動力系統的渦輪滯后問題。我們知道廢氣渦輪增壓器是一種流體機械，其壓力的建立需要一定的時間才能從廢氣流過渦輪。渦輪滯后問題在啟動加速和瞬時工況下尤為明顯，而電子增壓器在發動機低速時可以按需提供增壓，當排氣流量無法驅動渦輪增壓器葉輪時，電機首先驅動增壓器進行干預，很好地解決了渦輪滯后問題

2.幫助發動機低速小型化，提高燃油經濟性，減少排放，如博格華納eBooster?戴姆勒批量生產的第一個項目S Class為例，eBooster?在功率不變的情況下，配備的發動機從原來的4開始.8L、V8發動機變為3.0L、I6發動機。

正如我們上面所說，受當前技術和電機可靠性的限制，電子增壓器一般與廢氣渦輪增壓技術一起使用，大部分布置在下游，電機不處于連續工作狀態，電子增壓器通常在特定條件下干預。下面以配置EPC（Electrically Powered Compressor）的Audi S7 Sportback以電子增壓器的工作狀態為例。

在怠速初期，只有渦輪增壓器工作，空氣壓縮后進入渦輪增壓器發動機。當汽車處于啟動、加速、爬坡或其他瞬態發動機增壓狀態時，閥門打開，空氣通過渦輪增壓器壓縮進入EPC，最后進入發動機。當發動機性能達到穩定需求(相對穩定工況)時，EPC此時，所有空氣只會被渦輪增壓器增壓并進入發動機。

五、總結EPC它不僅可以與渦輪增壓器一起形成二次增壓，還可以獨立應用于內燃機和為燃料電池提供空氣供應。它不僅能有效消除傳統渦輪增壓技術的滯后問題，還能提高低速和瞬時工況的響應速度國內城市道路頻繁起停條件下，EPC效果更明顯)；還可以幫助發動機小型化。12V的EPC鑒于12V48V的EPC通過與P結合0架構微混可以進一步降低油耗，但隨著強混的發展，48V EPC樓主的應用前景不好說，只是EPC就技術本身而言，它的大規模生產和應用還需要時間。

參考文獻：

1、EPC introduction（Audi、Continental、BorgWarner、Valeo等資料）