旋转电子执行器(REA)

Options-Electric-Actuator.jpg与气动执行器相比,电子执行器在用于乘用车和商用车时对柴油VNT涡轮增压器和汽油废气旁通涡轮增压器均可提供快速、灵敏的控制。

发动机适用范围

在涡轮增压器上装配电子执行器对以下发动机来说已成为一种趋势:0.8L到3.5L的汽油动力总成,1.4L以上的乘用车和不超过15L的商用柴油发动机。

特点

REA是一种机电设备,安装在压气机壳体上,并与VNT(柴油发动机)或废气旁通门(汽油发动机)相连。近年来,柴油发动机对柴油燃油喷射的电子控制催发了气流电子控制的需求。REA在与霍尼韦尔VNT涡轮增压器共同运作时,对叶片位置了如指掌并加以控制,从而在稳态和瞬态模式下掌控自如。REA以模拟、PWM或CAN形式,与发动机管理单元(EMU)保持联系,即时接收和执行指令。在汽油发动机中,REA通过废气旁通门控制而发挥作用。

优点

电子执行器比气动执行器的响应速度更快,而且耗时更短,只需三分之一的时间(150毫秒/500毫秒),并且由于机载位置传感,总体涡轮增压器控制更精确。这种更快速响应和更精确控制有助于提升发动机性能、燃油效率和排放量控制。

由于REA不通过发动机提供压力,而且以后车辆很少会配备真空系统,因此,当配备REA时,涡轮增压器对此类系统不再有依赖性,这简化了发动机结构。

最后,通过REA设计可以增强诊断能力,从而提高系统可靠性。

发展与未来趋势

在上世纪90年代末,宝马公司率先在其乘用车上采用了与VNT涡轮增压器集成在一起的霍尼韦尔旋转电子执行器。2002年,日野公司首次将这项技术应用至重型车。从那时起,电子执行器的输出功率大约翻了三番,响应时间也大幅缩短。这些因素促进了执行器小型化,也提高了成本优势。商用车电子执行器通常采用带无刷马达的智能型执行器(以实现耐久性和可靠性),而乘用车电子执行器通常采用有刷马达,可以是智能型或简易型。

对于柴油乘用车,发动机小型化趋势将继续推动VNT涡轮增压器用执行器朝尺寸更小、结构更简单和成本更低的趋势发展。对于废气旁通汽油涡轮增压器,由于日趋严格的排放法规,气动执行器正逐渐被旋转电子执行器取代,以提高性价比和灵活性以及不提高总体系统成本。对于商用车,机载诊断系统和无刷马达是大势所趋,且越来越多的商用车将采用水冷执行器(而不是目前的空冷)。