◆汽油機可變截面增壓技術(shù)（VTG）即將應用于大眾市場
◆eBooster可提高燃油效率35%，首款產(chǎn)品已量產(chǎn)
◆未來幾年渦輪增壓市場還會保持15%左右的增幅
近日，博格華納在江蘇太倉舉辦渦輪增壓系統(tǒng)技術(shù)研討會，為來自全國各地的汽車主機廠代表介紹了其創(chuàng)新的汽油機可變截面增壓技術(shù)（VTG），以及應對整車電氣化趨勢的電子增壓產(chǎn)品系列。期間，博格華納渦輪增壓系統(tǒng)中國區(qū)及泰國區(qū)副總裁兼總經(jīng)理倪廣山還就博格華納在華業(yè)務發(fā)展、電氣化、渦輪增壓行業(yè)熱點等話題接受了媒體記者的采訪。
↑博格華納渦輪增壓系統(tǒng)中國區(qū)及泰國區(qū)副總裁兼總經(jīng)理倪廣山為“博格華納渦輪增壓系統(tǒng)技術(shù)研討會（2017）”致辭
汽油機可變截面增壓技術(shù)（VTG）即將應用于大眾市場
可變截面增壓技術(shù)（VTG）通過改變廢氣渦輪的進氣截面，能大大提升渦輪增壓器的響應和增壓效率。據(jù)博格華納渦輪增壓系統(tǒng)中國區(qū)應用工程總監(jiān)Marc Neel介紹，由于VTG內(nèi)部布置有精密且復雜的活動機構(gòu)，原先主要應用于廢氣溫度稍低一些的柴油機。早在1984年，博格華納就開發(fā)出了第一代柴油機用VTG。VTG在廢氣溫度高達1000℃汽油機上應用，則在近20年后才由博格華納開創(chuàng)了先河。2002年，博格華納與保時捷合作研發(fā)，于2006年實現(xiàn)了全球首款汽油機VTG的生產(chǎn)。此后十年，博格華納在讓該技術(shù)精益求精的同時，也在不斷探索將汽油機VTG推廣至對價格更為敏感的大眾（普通）車市場。
↑博格華納渦輪增壓系統(tǒng)中國區(qū)應用工程總監(jiān)Marc Neel
Marc Neel表示，國五落地，國六將至，甚至到國六B階段對節(jié)能減排的要求不斷嚴苛，將直接促進主機廠選用米勒循環(huán)發(fā)動機。相比現(xiàn)在主流的汽油機奧托循環(huán)，雖然米勒循環(huán)具有更好的燃油經(jīng)濟性，并降低了廢氣溫度，不過，其低速扭矩性能有所下降。VTG恰好能有效補償?shù)退倥ぞ氐慕档?。同時，由于廢氣溫度的降低，VTG原本昂貴的構(gòu)造也可采用更具經(jīng)濟性的創(chuàng)新材料，進而能將VTG普及到大眾車上。他認為，“VTG和米勒循環(huán)發(fā)動機是最佳黃金組合?！?/span>
博格華納可變截面增壓器（VTG）
據(jù)Marc Neel介紹，博格華納預計2019年SOP的基于第六代產(chǎn)品設計的汽油機VTG，在裝配和結(jié)構(gòu)上做了很多改變，進一步提高了VTG的空氣動力學效率和可靠性。
“汽油機VTG的難度在于，旋轉(zhuǎn)的小葉片需要具有超強的耐熱、抗變形能力和耐久性，對其材料的選擇和優(yōu)化至關(guān)重要。目前，研發(fā)的產(chǎn)品完全可滿足米勒循環(huán)發(fā)動機950℃，并在研發(fā)1020℃，甚至1050℃的升級版VTG（6Plus）。”Marc Neel說，“已經(jīng)有主機廠和我們要950℃的樣品，1020℃的升級版技術(shù)計劃到2018年第一季度發(fā)布。事實上，如今面向大眾車的VTG成本有了大幅優(yōu)化，已經(jīng)與五年前的旁通式渦輪增壓器相當了。”他還透露，汽油機VTG現(xiàn)在已經(jīng)和諸多品牌主機廠共同開發(fā)VTG的發(fā)動機，相信隨著某德國大型汽車廠商采用VTG的新車上市，VTG推廣應用會有很大的提速。
eBooster可提高燃油效率35%，首款產(chǎn)品已量產(chǎn)
在“滿足發(fā)動機和整車電氣化趨勢的博格華納電子增壓產(chǎn)品系列”的主題報告中，博格華納渦輪增壓系統(tǒng)亞洲高級應用工程負責人Kyunghoon Sung重點介紹了兩項電子增壓技術(shù)eTurboTM和eBooster?。
↑博格華納渦輪增壓系統(tǒng)亞洲高級應用工程負責人Kyunghoon Sung
eBooster集成了電子器件，通常需與渦輪增壓器協(xié)同工作。如業(yè)內(nèi)人士所知，傳統(tǒng)的渦輪增壓系統(tǒng)最大的困擾是渦輪遲滯。即在發(fā)動機轉(zhuǎn)速低時，渦輪增壓器并不介入工作。增加eBooster后，當排氣流量還帶不動渦輪增壓器的葉輪時，由電機先驅(qū)動eBooster介入工作，提供增壓。等到排氣流量變大后，通過廢氣帶動另一個渦輪增壓器介入工作。渦輪遲滯現(xiàn)象的消除給駕駛者帶來了更強勁的動力體驗，可以在更短的時間內(nèi)，扭矩達到最大值。eBooster由電機驅(qū)動，只需230毫秒就可以達到電子增壓器的最大轉(zhuǎn)速，車輛的加速性和操控感得到顯著提升。
博格華納電子增壓器eBooster
博格華納電子增壓器eBooster
Kyunghoon Sung說，eBooster和渦輪增壓器的配合相當于兩級渦輪增壓器。48V eBooster的瞬時最大功率可達到6.2kW，在發(fā)動機高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時也可保持2-3kW持續(xù)增壓，以輔助渦輪增壓器。采用這樣的雙增壓后，進行系統(tǒng)匹配時，低速區(qū)以eBooster為主，渦輪增壓側(cè)重在中高速區(qū)“發(fā)功”，進而能全面提升發(fā)動機在各個轉(zhuǎn)速時的扭矩，為發(fā)動機小型化提供了更多的可能。數(shù)據(jù)顯示，48V eBooster系統(tǒng)可使燃油效率提升多達35%，并能顯著降低排放。以2016年eBooster實現(xiàn)量產(chǎn)的首個項目戴姆勒-奔馳S Class為例，其原先采用的4.8L V8發(fā)動機最大功率為320kW。通過增配eBooster，只采用了3.0L直6發(fā)動機就達到了同等功率指標。
博格華納電子增壓器eBooster
據(jù)Kyunghoon Sung介紹，已經(jīng)投產(chǎn)的第一代eBooster具備瞬時工作能力，正在開發(fā)中第二代產(chǎn)品將實現(xiàn)持續(xù)性工作，計劃于2019年推出。根據(jù)車輛電氣系統(tǒng)電壓的不同，eBooster可提供12V和48V兩種配置。其中，增壓功率較小的12V eBooster通常適用于小于2.0升的發(fā)動機。他認為，48V eBooster增壓效率更大，適用性也更廣。國際權(quán)威咨詢機構(gòu)分析數(shù)據(jù)顯示，到2027年，60%以上的混合動力是48V。因此，48V將是eBooster的主流應用。
演講中，Kyunghoon Sung還提及了博格華納正在研發(fā)的一款由電能輔助的集成電機式渦輪增壓器eTurbo，雖然eTurbo仍處于概念設計和樣機開發(fā)階段，但是其類似eBooster和渦輪增壓器合二為一的結(jié)構(gòu)，被視為渦輪增壓應對節(jié)能減排的未來方案。同時，除了增壓外，eTurbo還可集成能量回收功能。
↑博格華納渦輪增壓系統(tǒng)技術(shù)研討會現(xiàn)場。
未來幾年渦輪增壓市場還會保持15%左右的增幅
研討會后，倪廣山接受媒體采訪時說，雖然整車市場增速有所放緩，但是，渦輪增壓器市場增長依然處于高位。今年以來，渦輪增壓器市場增長在15%左右，明顯高于車市3%-5%的增幅。預計未來幾年，國內(nèi)渦輪增壓器市場還會保持在15%左右的增長。再過幾年，隨著增壓器市場基數(shù)變大，同比增幅估計會有所下調(diào)。
談到最近國際品牌汽車廠商紛紛公布全部車型電氣化時間表，以及日前國家相關(guān)部門領導提及正在考慮禁售燃油車時間表引發(fā)的行業(yè)熱議，倪廣山表示，新能源或電氣化肯定是大勢所趨，不過，就目前而言，混合動力才剛剛起步，在新車銷售份額中的百分比還只是個位數(shù)。按照行業(yè)權(quán)威機構(gòu)預測，未來8-10年，新能源車在新車銷售中占比在35%-40%左右，這些新能源車中還有很多是仍含有內(nèi)燃機的混合動力車。換言之，到2027年前，內(nèi)燃機仍是汽車動力的主流。因此，研發(fā)讓內(nèi)燃機更為節(jié)能減排的技術(shù)，如渦輪增壓器等，仍具有重要的現(xiàn)實意義和市場空間。
同時，汽車行業(yè)從大趨勢上講需要電氣化（電動化），具體到很多零部件總成和系統(tǒng)，也需要電氣化。例如，以前的渦輪增壓器屬于精密機械產(chǎn)品，現(xiàn)在，不僅增加了很多電子控制系統(tǒng)，如博格華納新研發(fā)的eTrubo和eBooster都已經(jīng)是電氣化了。
作為全球汽車零部件百強企業(yè)之一，博格華納以前的產(chǎn)品確實是以內(nèi)燃機零部件和動力傳動部件為主，但是，近幾年來，博格華納也已經(jīng)根據(jù)行業(yè)趨勢進行了一些戰(zhàn)略調(diào)整，推出了新多針對混合動力和純電動汽車所需的新產(chǎn)品和新技術(shù)，如，新能源車用變速器eGearDrive?、電動驅(qū)動模塊、燃料電池高壓空氣供應FCAS、新能源動力熱管理系統(tǒng)及駕駛室空氣加熱器等等。此外，博格華納還在幾年前收購了雷米電機公司?？梢钥闯觯└袢A納一直是站在行業(yè)發(fā)展前沿的。倪廣山自豪地說，“在過去的幾十年，我們是內(nèi)燃機時代的產(chǎn)品和技術(shù)帶頭人，這充分說明了我們的實力和眼光，在面向未來的新能源發(fā)展路上，我們也在積極努力成為新技術(shù)浪潮中的領導者?！?/span>
↑博格華納渦輪增壓系統(tǒng)技術(shù)研討會現(xiàn)場。博格華納還在會場周圍布置了新產(chǎn)品新技術(shù)展示區(qū)，除了此次研討會重點介紹的可變截面VTG增壓器和eBooster電子增壓器外，還包括雙流道渦輪增壓技術(shù)、多級渦輪增壓系統(tǒng)、廢氣旁通式渦輪增壓器、以及球軸承技術(shù)等。
