PSA16THP的发动机不是只有24万公里的寿命，而是PSA16THP发动机的涡轮寿命为24万公里，想要延长发动机寿命的话可以选择换一个涡轮。
PSA16THP发动机是一款由PSA和宝马在2006年合作研发的发动机，它采用直喷技术和单涡轮双涡道技术，目前在雪铁龙C4、标致308CC、RCZ等车型上搭载，16 THP涡轮增压缸内直喷发动机属于四缸直喷式涡轮增压发动机。
扩展资料：
PSA16 THP发动机技术特点：
1、高压缸内直喷技术THP
PSA和BMW联合开发的均质混合燃烧的增压直喷系统, 采用稀混合气分层燃烧，进一步降低油耗并减少CO2排放，具有达到未来超低排放法规的潜力,代表了GDI发动机的重要发展方向。
喷油嘴设置在汽缸内，燃油通过高压直接注入燃烧室，喷油更加直接和精确；进气道或进气歧管内取消喷油嘴，进气更加顺畅；120 bars高压喷射，燃油高度雾化，油液雾化时可吸收热量，降低爆震倾向，因此直喷发动机可实现高压缩比。
高压喷射出的燃油颗粒十分微小，能充分与空气混合，燃烧更加彻底，从而提升动力性和经济性。
2、Twin scroll双涡道涡轮技术
该技术将排气阶段互不干涉的1、4缸与2、3缸排气分别导向涡轮，实现两组气缸的进排气节拍一致，从而避免了排气干涉，保证废气能够最大程度地推动涡轮，带动压气机对进气增压，变废为宝，使热效率提高。
进气形式由负压吸气变成强制压气，减少泵气损失，提高动力性和经济性，结合中冷器对增压高温空气冷却，降低进气温度，增大进气密度，提高充气效率。充气效率提高，相应提升了燃油使用率，可在排量不变的前提下大幅提高动力水平；
有效减少传统涡轮增压发动机普遍存在的涡轮迟滞现象，其涡轮增压在转速仅为1000转/分时就开始发挥作用，当转速升至1400转/分时即可输出240Nm的最大扭矩峰值，且峰值可一直保持到4000转/分，全面覆盖了从起步加速到高速巡航的宽泛转速区间，并可输出120KW的最大功率。
3、ECU控制连续可调变排量机油泵
采用ECU控制的变排量机油泵，能够根据不同转速连续改变排量，避免了传统定排量齿轮机油泵在高转速下的泵油损耗，达到节能减排的目的。
制动能量回收功能对变速器的影响
如果仍然是内燃机的工作形式达到100%在可预见的将来是不可能实现的，内燃机通过燃烧做功推动活塞的工作方式必然产生大量的热损耗。记得在上世纪90年代初我上初中的时候当时的物理课本讲述内燃机的热效率汽油机只有百分之二十几，柴油机能达到百分之三十。随着 科技 发展30年，可变气门、阿特金森循环、缸内直喷等技术的使用，内燃机的效率也才不过提升了百分之十几，但这对于燃烧做功的发动机已经不简单了。
其实我们现在早已习惯了内燃机的这种工作效率，如果内燃机的效率能够达到电动机百分之八十以上那一辆2吨重的SUV汽油车估计油耗应该在5升左右，听起来还是感觉不错的，但也许内燃机还达不到你所说的100%或90%的效率就已经被其他动力系统所淘汰了。
不过我们今天使用的燃油混合动力 汽车 ，比如丰田的普锐斯，卡罗拉、凯美瑞双擎，本田的混动CR-V和混动雅阁，他们都是在电机和电池的辅助配合下通过回收和再利用燃油发动机释放出来的能量和车辆多余的动能来提升效率达到节油的效果。所以像燃油版本的卡罗拉可能百公里油耗要在7升左右，而双擎版本只需要4升多一点，也可以视作将燃油机所释放的能量通过ECVT系统将整体效率提升到了70%左右。
现在 汽车 发动机技术已经相当成熟了，而对于发动机的能效来说，越高的热效率，代表着这款发动机将燃油转化为动能的效率越高，也代表了发动机的技术水平，当然是衡量发动机好坏的其中一个指标。丰田的发动机热效率可以达到41%，可以说是发动机技术相当的领先了。而有些朋友会想，能不能达到百分之百呀，现在连百分之五十都没有到，能说先进吗？
当然了，丰田发动机是非常先进了，可以说是最先进了，但是热效率的提升并不容易，因为能量是守恒的，同时我们知道，当燃油在燃烧之后，首先就是要排出热尾气，这就是一个大的损失，然后就是有不充分的燃烧，还有发动机是四冲程，其中三个冲程都是无用功的空转，而它还是要损失能量的，所以热效率是不可能达到百分之一百的，过半的可能就非常小了。
汽车 发动机比较努力的，还有一个日系的马自达 汽车 ，它对发动机的追求也是非常专注的，当然了，丰田和马自达也是有合作的，包括 汽车 的发动机。
以上就是我的简单回答了，希望可为这些朋友提供一些小小的参考。
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热效率达到100%，你这开玩笑么？这是不可能的，无论是以后技术怎么发展，无论是出现多么不可思议的事儿，都是不可能达到100%热效率。
100%热效率，意思就是汽油能量全部转化为车辆动能，中间没有任何能量损耗，我想说的是，作为一个资深机械人，我可以负责人的告诉你，所有的机械结构件都有能量损耗，立此帖为证。
发动机只是一个一堆机械领部件组装起来的成品，想让中间传动机构没有机械损失，这难度基本不可能实现，同时有热量产生，必然有浪费，热量通过热传导 热传递 热辐射传导，现在是大部分能量都浪费了。
如果以后真达到100%能量利用率，那时候燃油消耗百公里也就2-3个油，还发展什么新能源 汽车
要知道这个问题首先要了解内燃机的工作原理，大家都知道内燃机基本都是经过喷油嘴喷油经过活塞真空压缩燃烧瞬间产生大量的热从而推动发动机齿轮运转，连杆做工最后通过传动轴以及变速箱控制将动力传递到车辆，从而产生动力，燃烧必然会流失热量，这点是其特有的物流特性，一般很难改变，目前丰田通过缸内双喷射、高压缩比、可变气门、阿特金森循环等技术才做到了41%，这在10多年前是不可想象的，甚至可以说是根本不可能，之前的热效率一般都在20%多算是高的了，所以要达到100%的热效率几乎是没有可能的。
除此之外还有很多高 科技 技术，要知道工程师想要在现有的基础上再提高01%的热效率甚至要经过几个月坚持不懈以及优化各个零部件才可以实现，而要在有限的成本下放到量产车上则更加困难，所以说提升热效率的难道有多高。目前41%是否已经是极限根据丰田透露的消息，其最终目标是将热效率提升50%。
总得来说如果热效率可以达到100%那么，在现有的20L发动机油耗将会缩减至百公里31L，那么在 汽车 市场将会有非常大的竞争优势，随着 汽车 技术的发展，除了提高热效率以外，还有混合动力以及新能源 汽车 都可以做到低油耗，目前许多车型比如卡罗拉混动，其百公里油耗在4L左右，相对于把热效率提升了60%以上，而电动 汽车 有比亚迪唐新能源，特斯拉等，在不久的将来电动车将会逐渐普及，从而取得传统的内燃机，也是大势所趋。
这个设想基本上是不可能发生的。
首先我们要明白一下，什么叫做发动机的热效率？通常来说，热效率指的是，当燃油在发动机内进行充分燃烧时，将所产生的热量转化成机械能并加以利用。而这个转化比例，也就是我们通常所说到的热效率。如果热效率达到100%，也就意味着在进行燃烧时，不产生任何热量，同时在经过所有零部件时，没有产生任何消耗，而且还要求在燃烧时，必须做到充分燃烧。所以说从理论上来讲，要想发动机的热效率达到100%，以目前的技术水平是根本做不到的。
而这个热效率的主要作用体现在哪呢？我们可以理解为那效率的素质越高也就意味着发动机动力越强劲，同时油耗更低，排放更环保。目前 汽车 行业内的绝大多数汽油发动机，那效率的比值普遍保持在30%左右，超过这个数值的发动机表现都比较突出，省油且环保。
举个例子丰田发动机的热效率，在 汽车 行业内是第一个能够达到最高热效率的品牌，曾经丰田最好的技术也只能够保证发动机的热效率达到40%左右，后来经过多年努力，将效率达到了41%，这已经算是丰田喜大普奔的成就了。不过最近刚刚上市的马自达三，对外宣传中，提到该车型利用创驰蓝天压燃技术，能够将发动机的热效率提高到50%，能够让油耗保持在33L/100km，这倒是有点让吃惊。
我们再来看一下，国产品牌发动机的表现。以长安为例，目前最好的发动机是蓝鲸发动机，可以说是集成了长安目前本身所拥有的最好技术和燃油经济性，这一款发动机的最大热效率，能够达到40%以上，同时在升功率、零部件集成技术等方面跟国际主流品牌的水平，基本上可以算得上是不相上下。
我们再来说说看，为什么说热效率的比值达不到100%呢？
首先，车辆要产生前进的动力，就必须让发动机在做工时所产生的能量，通过各个部件之间的配合，最终才能提供给车辆驱动力。而在这个过程当中，能量会在各个部件传递的时候产生一定程度的消耗，这个消耗比例有高有低，但是车辆最终得到的动力，肯定不可能是100%的。
其次，任何的车辆制造材料所能承受的温度不同，尤其是发动机在燃烧时会产生高温，为了控制发动机本身的材质能够承受的了，发动机的冷却系统以及发动机工作必要的进排气，这些环节本身就会产生一些能量消耗。在每一个部分，看似可能消耗的能量并不多，但是一个循环下来，能量消耗的比例还是非常大的。这也就是为什么说丰田热效率比值能够达到41%，曾经已经算是这效率比值最高的。
综上所述，以目前 汽车 行业的技术水平，热效率，想要达到100%是不现实的。虽然现在新款的马3号称热效率比值能够达到50%，但是毕竟车型还未上市，没有经过专业机构的测试和认证，谁也不清楚，是否能够真正达到这样的水平。
我觉得大家还是搞清概念，弄清楚一些基本常识，然后再讨论比较好，否则容易贻笑大方。
以丰田凯美瑞的发动机达到了40％的热效率为例，确实有不少的日系粉为此感到由衷的兴奋和自豪，言必谈丰田那40%热效率的发动机，外加本田发动机制造技术世界第一！那，我们知道，本田地球梦15t涡轮增压发动机，冷的时候容易机油增多，雨天的时候车速自动降低，为此，都已经召回过两次了！本田发动机制造技术世界第一的神话已破灭。那么，对日系粉来说，现在唯一值得骄傲的只有丰田那41%热效率的发动机！
可是，你认真的想过没有？八代凯美瑞使用了40%热效率的发动机之后，为什么它是所有B级车当中提速最慢的之一？比它提速更慢的B级车，也就只有新天籁20l和雷克萨斯es200了！连阿特兹都比它提速快。
那么，丰田那40%的热效率究竟用在了什么地方了呢？是不是用在了节约油耗上？嗯，经网友实测，八代凯美瑞的整体油耗水平，其实跟七代凯美瑞差不多。当然，这个结果也是可以预料到的，毕竟凯美瑞混动跟凯美瑞普通版相比，百公里油耗才差2个油左右，不可能凯美瑞普通版比凯美瑞混动油耗还低。
现在整明白了吧？所谓的40%热效率的发动机，都是些营销噱头，您千万别信以为真，谁当真谁上当，谁当真谁吃亏！
这样说的话，丰田岂不是成为了一个大骗子，所谓的40%热效率的发动机就是为了专门骗傻瓜？嗯，也不能完全这么说。
八代凯美瑞的发动机确实能达到40%的热效率，不过，只有在最佳工作区间它才能达到40%的发动机热效率，其余阶段跟普通的自然吸气发动机没有什么两样，而这个最佳工作区间呢，大多发生在高速巡航阶段，所以也没什么卵用，因为大家都知道，除了手扶拖拉机和纯电动 汽车 以外，其它任何的 汽车 ，在跑高速时，都比较的省油。
所以，总体来说，八代凯美瑞就是一款提速既不快油耗也不低的车型，甚至几乎所有的车主，自从买了它以后，就对所谓的40%的发动机热效率绝口不提，权当压根就没有这么回事，这倒不是说他们比较的谦虚，实质上他们自己的内心都知道，这到底是怎么一回事。相反，只有那些膜拜日系车的键盘车神，还是言必称丰田发动机热效率全球无敌，本田发动机制造技术世界第一。
这下彻底明白了吧？就算丰田把发动机的热效率提高到100%又如何？比如它只有在车速205时才能达到100%的发动机热效率，那么，为了充分显示丰田发动机的优越性，你在繁华的市区，也是油门踩到底，坚持十分钟，以让车速尽快达到205，好充分向别人展示丰田发动机的热效率带来的油耗有多低？
但功与热完全是不等价、两个层级的能量，热可以看作是最初级能源；而功或者说是以功为基础产生的电能、机械能则为高层级能量，高转低、转换效率很容易达到100%，但低转高则做不到！举一个很简单的例子，过去家里做饭用的电热丝、就可以百分百的将 电能转换成热能 （但不代表所有的热量都能用于给饭菜加热）；但反过来用热量转换成高级别能源，比如用热量去发电、用热量去推动活塞，必然存在大量的热被损耗掉，因为热量总是奔着低温传递；总不能让环境温度比发动机内温度还高吧？
这实际上也就解释了纯电 汽车 效率为什么那么高，电车效率涉及 电转换效率、机械效率 （电机效率就是二者乘积），内燃机效率涉及 热效率、燃烧效率、机械效率 ，内燃机效率其实就是三者乘积；重点是机械效率、燃烧效率都能达到95%左右，但热效率只有34%（指的是平均热效率，别拿峰值说事），这样一来低热效拉低了发动机效率，即便燃烧、机械效率都很高，这就是热转机械能、低转高的尴尬；那么电机呢？电是高层级能量、机械能同样是高层级能量，所以电转机械能、效率最差都能达到90%左右，所以电动机效率自然就高！
热力学第一定律阐述的观点是能量守恒，在这个观点下 功与热则是等价的 ，那么热就等同于可以百分百转换成功了、那么热效率也就能达到100%了，但这就存在问题了、后来在卡诺定理的基础上补充了 热力学第二定律 ，也正是这第二定律彻底断了内燃机热效率达到百分百的希望；
卡诺循环热效率公式 ：n=1-T2/T1
T1为高温热源；T2为低温热源；
那么结合公式，低温热源温度越低、高温热源温度越高则热效率越高；但重点是 低温热源永远不可能为零 ，这样一来公式中的分子永远不可能为零、结果就是内燃机的热效率永远都达不到1、也就是100%，试想一下低温热源为零的概念是什么？简单点说就是不存在任何一丝热向外排，比如排气管温度为零、发动机温度为零（暖风也没了），可燃料燃烧必然要产生热、没热就没办法形成高温热源T1了，可一旦生热、必然向低温处传递从而也就产生第二热源！
所以这就存在一个矛盾了，若是想让低温热源为零、燃料燃烧就不能产生热，而燃料燃烧不产生热、就不存在高温热源，没高温热源还谈什么热力？热效率自然就为零了，所以在咱们这个位面上、是不存在热效率达到100%的内燃机的，更没必要谈达到了会怎么怎么样，这种猜想是毫无意义的；如果内燃机热效率达到百分百，那么燃烧室的温度如同核聚变反应时的温度、而排气温度却低的离谱（假设没有温度），所以这可能么？什么样的材料能承受住聚变反应时的温度呢？
所以就咱们的位面而言、内燃机效率达到百分之百是不可能的，因为现有热机、内燃机的研发都是基于热力学第二定律，延着热力学第二定律发展成的当代内燃机体系、是根本没办法跳出第二定律的限制的，所以热效率想达到百分百是不可能的；除非是产生全新的理论体系作为支撑，要不然未来的内燃机依然会被热力学第二定律牢牢束缚；高热源温度T1与低热源温度T2的差距越大、热效率越高，只有低热源温度为零时、热效率达到百分之百，但T2如果为零、那么则等同于燃料燃烧不产生热，而不产生热则高温热源T1也不存在了，所以结合卡诺循环、内燃机热效率达不到100%！
回答区一大堆回答不能说错，虽然结论正确，但是都没回答到点子上。
发动机效率不能达到百分之百在现有的科学技术领域是定论。
热力学第二定律对此论述：不可能从单一热源吸收热量，然后百分之百转变成功，而不产生其他影响。
汽车 发动机是奥托循环，奥托循环理论效率公式：η=1-ε^(1-γ），η为效率，ε为压缩比，γ为空气比热容比。
空气的比热容比为14，这是无法改变的。
想要提高理论效率，只有提高压缩比一条路径。
如果理论效率达到85%，压缩比需要达到100：1……那么想要理论效率达到百分之百，需要压缩比无限大：即压缩压力非常高，排气压力极低，低至接近真空和绝对零度排气……
实际上，别说无限大，能到二十都不错了。柴油机压缩比接近二十，所以效率高于汽油机，其理论效率约70%，实际效率能达到55%。
汽油机压缩比最高13，据此，计算可知奥托循环最大理想热效率η=1-13^(1-14)=1-13^-04=1-03597=06403=6403%其他的诸如散热损失，机械损失，不完全燃烧，吸气排气阻力等等因素，都是在理论上限6403%之内考虑的问题了。
丰田和马自达是世界上目前执着于传统内燃机效率提升的两家大 汽车 厂，丰田的老板前一阵子还公开发表言论讲未来内燃机永远不可能被电动车替代，但是不久以后他就马上改变了态度，丰田也制定了很完善的纯电动车生产计划。
这个也是可以理解的，因为在内燃机时代丰田长期领先于全球的 汽车 工业，而如果到了新能源 汽车 的时代，丰田就不一定是世界第一了，很可能会变成我不做大哥好多年了。
至于内燃机的热效率为什么目前只能最高做到41%，其实这也是由我们目前的内燃机的基本构造所决定，大家都知道我们目前所用的内燃机是四个行程，这就是奥拓循环，奥拓循环就是说需要活塞在气缸内上下不停的往复运动，活塞与缸壁之间的摩擦是金属之间的摩擦，这部分热效率损失非常大，而且奥拓循环致命的弱点，是发动机必须需要质量很大的飞轮来克服上止点。
汽车 工业发展了120年，但是在这120年之内发动机的基本构造没有变化，其实转子发动机的出现部分上克服了奥拓循环发动机的弊病，当时大家都很兴奋，因为转子发动机不需要曲轴，活塞也不需要往复运动，所以也不需要飞轮，大家以为这样结构简单很多就会减少很多的热效率损失，但是经过很多年的验证，转子发动机并没让大家满意，表现在转子发动机耗油比较高，其他方面也不如奥拓循环的发动机好，因此，现在世界上大的 汽车 制造厂里边除了马自达和法拉利等有数的几个厂还再坚持转子发动机外，其他的大部分都放弃了转子发动机。
目前来看，新能源 汽车 是人类共同的选择，新能源 汽车 如纯电动 汽车 燃料电池 汽车 等，替代传统燃油 汽车 是早晚的事情，恐怕再过几十年，我们只能在博物馆里看到传统的内燃机了。
混合动力总成系统关键技术——电辅助涡轮增压
制动能量回收系统包括与车型相适配的发电机、蓄电池以及可以监视电池电量的智能电池管理系统。制动能量回收系统回收车辆在制动或惯性滑行中释放出的多余能量，并通过发电机将其转化为电能，再储存在蓄电池中，用于之后的加速行驶。这个蓄电池还可为车内耗电设备供电，降低对发动机的依赖、燃耗及二氧化碳排放。
制动能量回收原理
制动能量回收是现代电动汽车与混合动力车重要技术之一，也是它们的重要特点。在一般内燃机汽车上，当车辆减速、制动时，车辆的运动能量通过制动系统而转变为热能，并向大气中释放。而在电动汽车与混合动力车上，这种被浪费掉的运动能量已可通过制动能量回收技术转变为电能并储存于蓄电池中，并进一步转化为驱动能量。
当车辆起步或加速时，需要增大驱动力时，电机驱动力成为发动机的辅助动力，使电能获得有效应用。一般认为，在车辆非紧急制动的普通制动场合，约1/5的能量可以通过制动回收。制动能量回收按照混合动力的工作方式不同而有所不同。
Garrett Motion公司和IAV公司通过阐明电辅助增压技术的优点，并在一个案例分析中介绍了一款20 L直喷式汽油机在SUV车型上与eGT25增压器以及最大功率6 kW电辅助系统的集成，基于此研究了其对废气排放特性和车辆性能的影响效果。
1 背景
汽车领域的技术变化可谓日新月异，其中最重要的推动因素是城市空气质量和气候变化，但如无排放驱动方案以及网络化自动驾驶车辆等新技术也促使形势发生了重大改变。纯电动车所占的市场份额得以快速增长，同时为了推动经济发展，采用了如允许车辆驶入市区、易于泊车以及免除使用周期性CO2排放鉴定等优惠政策。此外，相关法规得以持续快速发展，真实行驶排放（RDE）、清洁车辆指令（CVD）、CO2排放检测以及尚待通过的欧7排放目标要求欧洲车队应首先实现对真实排放指标的监测，由此可对整个使用周期的CO2排放状况进行监测。
然而，目前瞬息万变的情况不仅是出现在了汽车领域，而且在能源领域内针对可再生能源（RED Ⅱ）的指导方针和燃气市场的设计是欧盟委员会用来使初始能源工业（例如供电行业和天然气行业）在2050年之前的CO2排放降低约90%的重要实现途径。所有措施均需花费一定时间，因为需要对各自的行业进行调整。在2025年之前应进一步逼近相关规定，而直至2030年才能实质性地在使用周期内对CO2排放进行比较。
与纯电动车相比，目前较高的蓄电池成本为开发以具有较高效率和较低总CO2排放量的内燃机为基础的混合动力系统开辟了全新的发展空间。就逻辑层面而言，轻度混合动力总成系统是当前广泛采用的内燃机技术的进一步发展。在此期间，柴油机可充分满足严格的RDE-NOx排放要求，并且能与混合动力系统相适应，而汽油机则因采用了颗粒捕集器而使排放的颗粒数（PN）低于预期目标，而且目前如通过采用米勒循环即可大幅优化其压缩效果，则使该机型的CO2排放可与常规柴油机一较高下。此时，因使用可变涡轮几何截面（VTG）而提高了对增压系统的要求，大众公司在2016年即已展示了该类技术的组合。使用配备有VTG增压器和米勒循环的高压缩比汽油机的最低比燃油耗可达到225 g/kW·h，而目前汽油机的最低比燃油耗为240～250g/kW·h，而且前者能在宽广的特性曲线场范围内以化学计量比运行。因此，在今后5年内欧洲将有一半以上的涡轮增压直喷式汽油机会使用VTG增压器。
Garre公司方面确信，如果最先进的燃烧技术与合适的增压技术有效结合的话，以此就可实现190～195 g/kW·h的最低燃油耗和宽广的特性曲线场范围内220 g/kW·h的燃油耗两项数值。无论是采用米勒循环过程的稀薄运行方案还是采用压缩点火直喷式汽油机（GDCI），二者均有实现该目标的潜力，而如与电气化相结合，则还能节省更多燃油。
除此之外，动力总成系统的混合动力化同样开辟了通过增压系统实现电气化的可能性，以此逐步拓宽了空气动力学的设计空间，从而使涡轮增压器在真实条件下能更高效地运行，因此一级方程式赛车进入到双废气涡轮增压器的时代并非意料之外。该类发动机采用稀薄运行方案、米勒配气定时以及回收动能的发动机-发电机单元（MGU-K）和回收热能的发动机-发电机单元（MGU-H），从而具有较高的车速和较好的动态性能。此时，其最高热效率（BTE）可高于46%，最高总效率可高于51%（在考虑回收动能的前提下）。离开赛车路段后混合增压系统能以多种多样的方式投入使用，其中首先使用的是电动压气机和电辅助废气涡轮增压器。因为目前已有众多的电动压气机应用实例，本文将重点介绍电辅助废气涡轮增压器，其内容为euATL与一台处于当前技术水平的直喷式汽油机的组合，在此将重点讨论在宽广的特性曲线场范围内针对以化学计量比运行的所有重要性能特性参数所具有的改善效果。
2 电辅助废气涡轮增压器的工作原理
电辅助废气涡轮增压器提供了丰富的应用可能性，图1示出了其中的一些应用实例，并且图中按照燃油和车辆类型进行了区分。
废气涡轮增压器的电气化消除了其高效率小涡轮应用于低流量运行工况时的必要性，而是为汽油机设计用于额定功率点以化学计量比运行的涡轮，在小流量工况时涡轮功率的不足以及惯性的恶化可由电机予以补偿。若再附加使用一个具有宽广特性曲线场的压气机，则可同时提高低转速与高转速工况范围下的工作能力，因此尺寸合适的电辅助涡轮增压器通过小型化和低速化即可有效降低CO2排放。
能量回收功能可实现均衡的能量分配过程，并实现进一步优化。其他可供使用的功能（但本文不作详细讨论）主要如下：
（1）能量管理（优化应用和为车辆提供电能）；
（2）部分负荷增压（优化气门配气定时和涡轮增压器的实时调节）；
（3）热管理（对于标准和扩展边界条件下的RDE试验是必不可少的）；
（4）米勒过程（汽油机CO2排放可降低10%～15%）；
（5）两级增压（用于米勒配气定时情况下的两级增压）；
（6）稀薄燃烧（汽油机CO2排放最多可降低10%～15 %）；
（7）瞬态λ调节（用于GDCI和燃烧时的精确调节）。
3 20 L汽油机案例研究
为了展示尺寸合适的电辅助废气涡轮增压器的应用潜力，选择了一款广受好评的20 L汽油机和一类SUV等级车辆，即搭载第三代EA888直喷式汽油机的奥迪 Q7，该类车型自重2 200 kg再加上4个成年乘客总质量约2 500 kg（图2）。
4 废气涡轮增压器
基础废气涡轮增压器采用与GT17相近的结构尺寸，发动机最大扭矩为380 N·m，额定功率可达185 kW。新设计方案的特定目标为从1500 r/min的转速起，升扭矩高于200 N·m/L，额定转速时的升功率可达100 kW/L，同时宽广的特性曲线场能以化学计量比运行。为此，Garret公司开发了一种型号为eGT25的电辅助废气涡轮增压器（包括功率电子器件在内）（图3），3种结构尺寸比常规的GT17更大，能集成到该车型上。
5 发动机试验台稳态试验结果
由图4上图所示出的稳态全负荷试验结果表明，尺寸合适的eGT25涡轮增压器在低转速时具有与量产产品几乎相同的扭矩曲线，在1 750 r/min转速时的扭矩为420 N·m，在中等转速范围的扭矩达到了450 N·m，5 500 r/min时的额定功率为215 kW。按照预期的那样，在1 000～2 500 r/min时的低转速时应具有需1～3 kW的电功率辅助，而在高转速时涡轮功率是较为充足的。图4中图表明，在化学计量比工况下运行不会超过涡轮前的极限温度980 ℃。下图表明量产发动机能以20%的扫气功率达到其低转速扭矩，并以λ=085达到其额定功率，与其相比采用电辅助涡轮增压器即可取消扫气和燃油加浓过程，而且即使以λ=1工况运行也不会超过涡轮前的极限温度。
6 发动机试验台瞬态试验结果
按照传统设计标准得以加大的废气涡轮增压器在发动机试验台上同样经受了动态试验验证。因惯性加大和对小流量得以优化的涡轮设计所引起的不良影响可通过电辅助予以补偿。
图5示出了在1 000 r/min、1 500r/min和2 000 r/min时加载负荷的试验结果。相比于基础发动机，采用电辅助涡轮增压器的发动机在所有的转速下扭矩的建立均显示出明显优势，特别令人印象深刻的是在1 500 r/min时的效果，相对于基础发动机的20 N·m/(L·s)，其扭矩提升效果达到了95 N·m/(L·s)，在该情况下仅1 s就达到了额定扭矩而非45 s，此时电机短暂使用了约6 kW的最大电功率。在1 000 r/min时因受压气机的限制而并未充分利用系统的全部潜力，同样在2 000 r/min时经过短暂时间处理后即可提供足够的涡轮功率。
7 整车试验结果
在启用了全新的调节功能并经过发动机试验台上广泛的特性曲线场标定之后就可将试验载体集成到车辆上。在进一步的试验研究过程中就能完成行驶性能的调整，并在Millbrook（大不列颠的一个地名）举行的CENEX低碳车辆活动中展现了演示车辆并开展了相关试验，在举办过程中由Garre公司确定的试验道路包含了通往山区的路段、弯道和7%、14%和21%的坡道以及高速路段，以在高达200 km/h车速下得以试验的扭矩特性和灵活性（图6）。
8 灵活性试验（60～100 km/h）和爬坡
灵活性试验是在第六档位从60 km/h加速到100 km/h（图7），基本车型为此大约需要11 s，采用无电辅助的GT25增压器的车辆大约需要145s，而具有6 kW最大电辅助功率的eGT25涡轮增压器则能有效克服这种缺陷，可使量产配置车辆的加速时间缩短到88 s，这相当于改善了约20%。在此处需重点强调两件事情。采用eGT25电辅助涡轮增压器加速不仅可实现更快的加速过程，而且加速数值几乎是恒定的。正如从图7上图所示，eGT25电辅助涡轮增压器并不存在工作效果较差的区域。经道路行驶优势分析表明，与基本车型相比，该类现象更令人印象深刻。采用eGT25电辅助涡轮增压器的车辆在达到100 km/h车速时已领先于量产车辆约17 m（图7下图），换言之，eGT25车型领先量产车型约35个汽车长度（图8）。
除了高速路段上的灵活性试验之外，还在坡度为7%，14%和21%的山区分别进行了一系列的加速行驶试验。试验结果表明，使用电辅助涡轮增压器的车辆通常能调高两个档位。虽然该过程尚未有明显的试验结果，但是却显示出了为驾驶员提供更充分的灵活性和舒适性的潜力以及重新确定换档的策略，以便在真实行驶条件下将燃油耗和CO2排放降到最低。
9 发动机高转速时的加速性
电辅助涡轮增压器的的转子能通过电驱动系统加速到最高转速并得以减速，eGT25电辅助涡轮增压器转速最高可达180 000 r/min，在该转速下，所具有的总功率可达40 kW，而电辅助或能量回收最多仅有6 kW。图9表明采用该方法加速即使在相对较高的发动机转速时均有始终一致的无滞后效果。
10 动能回收
电辅助涡轮增压器的动能回收功能在目前的开发状况下已显示出可回收用于增压器转子加速所需电能的60%。首次模拟计算表明，实际上动能回收的潜力约为可用能量的300%。电辅助涡轮增压器并非永动机，但可回收比例高于100%的能量，因为增压器转子的大部分动能来自于废气热焓，而不仅来自于电机，这就意味着电辅助涡轮增压器应被视作是蓄电池充电状态时的净输出设备，而非汽车电路中的纯耗电设备（图10）。
11 结论和下一步工作
至此，该研究项目已表明，尺寸合适的电辅助废气涡轮增压器与48 V汽车电路相结合能有效改善发动机稳态和瞬态运行性能，从而将对与此相关的车辆在灵活性、机动性和最高车速等方面的要求产生有利的影响，由此能取消扫气和燃油加浓过程。其优点可归纳如下：
（1）额定功率从185 kW（λ=085）提高到215kW（λ=1），提高了16%；
（2）扭矩从380 N·m提高到420 N·m，提高了105%；
（3）瞬态扭矩提升从20 N·m/(L·s)提高到95 N·m/(L·s)，改善了475倍；
（4）第六档60～100 km/h的加速性从110s缩短到88 s ，改善了20%，无滞后现象；
（5）在7%、14%和21%的坡道能比量产车型提高两个行驶档位，具有降低CO2排放的潜力；（6） 扭矩较高，并可利用电动机功率辅助直至涡轮增压器达到最高转速。
目前可回收约60%的动能，最终可高于直流输入功率的100%。相关研究已经表明，OEM制造商已为尺寸合适的电辅助废气涡轮增压器提供了一条胜欧7废气排放标准的途径，特别是能在保持化学计量比运行的同时，提高其动力总成系统功率的要求。这里所介绍的解决方案能充分与轻度或插电式混合动力化相结合，从而发挥其各自的附加优势，因此电辅助废气涡轮增压器被看作是混合动力化的补充技术，其本质上是附加于汽车混合动力化上的一种随插随用技术。除此之外，其可与米勒过程、可变涡轮几何截面和用于废气再循环的解决方案相兼容，并对蓄电池充电状态时作出贡献。
对电辅助废气涡轮增压器的总体评价是一个历时多年的研究项目，因而更进一步的试验研究成果和认识依然莫衷一是。在该项目开展研究后的第二年，Garre公司就打算将米勒过程、涡轮复合运行和热管理（见图1）并行发展，同时进行试验研究，并准备从2021年起与OEM制造商通力合作，将这种技术投入批量生产。
作者：[法]PDAVIES等
整理：范明强
编辑：伍赛特
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