[汽車之家 新鮮技術(shù)解讀] 保時捷可變幾何截面渦輪(VTG),奔馳48V電子渦輪(eBooster),這些耳熟能詳?shù)摹昂诳萍肌睖u輪增壓器,其實都來自于同一家供應(yīng)商:博格華納。雖然名聲不及博世、大陸他們那么大,但這家供應(yīng)商似乎很熱衷于在渦輪增壓器上面“搞事情”。這不,最近他們又設(shè)計并量產(chǎn)出來了真正的雙渦管渦輪,它究竟是怎么工作的?我們一探究竟。
○ 在聊新渦輪之前,咱們先來說說博格華納
博格華納(BrogWarner)是一家專注汽車動力提升與傳動系統(tǒng)硬件的美國供應(yīng)商,它誕生于1928年,目前主攻領(lǐng)域有手動、自動、雙離合器變速箱、集成驅(qū)動電橋以及渦輪增壓器等,在渦輪增壓器領(lǐng)域,它與霍尼韋爾(Honeywell)、三菱重工、石川島播磨(IHI)齊名,位列全球渦輪增壓器第一梯隊,市場份額不可小視。
說起這家“渦輪專業(yè)戶”,我們就不得不提及它在千禧年的代表作:VTG技術(shù)。VTG(Variable Turbine Geometry)可變幾何截面渦輪增壓技術(shù)其實并非博格華納獨有,在此之前,蓋瑞特(Garrett)也曾嘗試過對這項技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用,只不過真正將其發(fā)揚光大的,還得說博格華納。
VTG技術(shù)最出名的作品,當(dāng)屬保時捷911(997)Turbo了。得益于博格華納VTG技術(shù)的渦輪增壓器,當(dāng)年的保時捷911 Turbo可以實現(xiàn)超快渦輪響應(yīng)速度,并還能保證中高轉(zhuǎn)速下的高增壓壓力。目前,這項技術(shù)不僅用在了之前的保時捷911車型上,像保時捷718(2.5T發(fā)動機版本)也同樣采用了具備VTG技術(shù)加持的博格華納渦輪增壓器。
而若說到“大趨勢”的話,博格華納也是緊跟時代潮流,對渦輪增壓技術(shù)進行了一次電氣化升級:48V渦輪增壓系統(tǒng)。這個系列包含兩款主打產(chǎn)品,分別是48V電機輔助渦輪,以及eBooster 48V電子渦輪。前者需要廢氣推動,48V電機負(fù)責(zé)助力,減緩渦輪遲滯,而后者則是干脆用48V電機驅(qū)動的渦輪增壓器。
當(dāng)然,搭載于奔馳S級上的這顆電子渦輪,目前由于其增壓峰值(也就是渦輪轉(zhuǎn)速)受限,故它在整臺發(fā)動機系統(tǒng)當(dāng)中充當(dāng)?shù)慕巧窃黾拥娃D(zhuǎn)速區(qū)間進氣量,并彌補廢氣渦輪響應(yīng)遲滯。電子渦輪+廢氣渦輪這種組合,無論是經(jīng)濟性還是全轉(zhuǎn)速域動力性方面,它都有著無可比擬的優(yōu)勢。(欲了解更多關(guān)于eBooster的信息,點這里:奔馳S級全新電子渦輪解析)
○ 靈感源于F1技術(shù)的真·雙渦管渦輪增壓器
如果說VTG技術(shù)和電子渦輪似乎都離我們太遙遠的話,那么博格華納這次放的“大招”則是比較親民的技術(shù):真正的雙渦管渦輪增壓器。雙渦管?這不是啥新鮮玩意兒?好多車不都有么?如果說博格華納這次拿來的渦輪增壓器去與主流雙渦管結(jié)構(gòu)相比的話,那可以說是各方面完全超越此前的結(jié)構(gòu)設(shè)計了。
這種結(jié)構(gòu)確實能帶來顯著的渦輪響應(yīng)速度提升,但博格華納顯然不打算就此放棄,從十多年前開始,他們就希望借助現(xiàn)有雙渦管的結(jié)構(gòu)進一步開發(fā),只不過這一次,他們將目光轉(zhuǎn)向了F1賽車上,從F1渦輪增壓器上面借鑒設(shè)計,實現(xiàn)更極致的渦輪響應(yīng)。
○ 這才是雙渦管渦輪的完全體——博格華納B03渦輪
前文提到了關(guān)于F1賽車上的渦輪是如何實現(xiàn)的雙渦管,我們回過頭來看看今天的主角——全新博格華納B03渦輪增壓器。沒錯,它正是采用了F1發(fā)動機上的雙渦管渦輪殼體結(jié)構(gòu)。也就是說,兩根渦管進入渦輪殼體的位置不再是一致的,轉(zhuǎn)而變成180°對向布局。某種角度來說,這似乎才是真正的雙渦管設(shè)計才對。
對置渦輪殼體開孔設(shè)計(你可以簡單理解成為每根渦管驅(qū)動半顆渦輪)不僅可以提高渦輪增壓器的響應(yīng)速度,在低轉(zhuǎn)速區(qū)間也更容易實現(xiàn)增壓效果,提升低轉(zhuǎn)速扭矩。而至于說排氣脈沖,我們都知道每個氣缸在四沖程工作的時候有一次排氣行程,也就是說兩次排氣的時候是有一定的時間間隔,進而就出現(xiàn)了排氣脈沖現(xiàn)象。對于雙渦管發(fā)動機來說,雖然排氣之間幾乎沒有干涉問題,但將氣缸分成兩組,無形間增加了每根渦管的排氣脈沖間隙,而當(dāng)它們?yōu)橛谕晃恢脜R入到渦輪殼體當(dāng)中的時候就可能存在相互影響的問題,進而影響整個渦輪增壓器的工作效率。這一問題對于六缸、八缸發(fā)動機來說不算什么(每根渦管所匯集的氣缸更多,排氣脈沖間隙也就小一些),但對于四缸發(fā)動機來說卻是一大難題。
確實,對于四缸發(fā)動機來說,博格華納B03渦輪增壓器可以解決排氣脈沖干擾問題,能夠為其帶來更好的渦輪增壓效率。據(jù)官方資料介紹稱,目前該渦輪也僅支持四缸發(fā)動機,看來博格華納早就認(rèn)準(zhǔn)了這一產(chǎn)品的定位,做出了有針對性的解決方案。另外,官方資料還聲稱,新結(jié)構(gòu)還實現(xiàn)了更好的輕量化設(shè)計,并在未來成本方面與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)雙渦管渦輪差不多。
編輯點評:
看似簡單的一個改進設(shè)計,卻解決了渦輪增壓器的排氣脈沖干擾問題,提高渦輪增壓效率,實現(xiàn)更好的發(fā)動機低扭表現(xiàn)與超快增壓響應(yīng)速度,博格華納這一次可以說是十分巧妙了。雖說它的實際表現(xiàn)我們還不得而知,但這一思路前景可觀,甚至于在我看來,博格華納B03將大有機會代替?zhèn)鹘y(tǒng)雙渦管渦輪。(文/圖 汽車之家 舒寧)
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