作為一家世界著名汽車發(fā)動機(jī)和動力傳動系統(tǒng)零部件供應(yīng)商,BorgWarner(博格華納)一直專注于開發(fā)領(lǐng)先的動力及傳動系統(tǒng)方案,以改善燃油經(jīng)濟(jì)性、降低廢氣排放和提升動力性能。而渦輪增壓技術(shù)是未來科技發(fā)展的重要陣地。在增壓器技術(shù)不斷地更新?lián)Q代中,博格華納渦輪增壓系統(tǒng)網(wǎng)羅來自世界各地的技術(shù)專家,為改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)渦輪增壓系統(tǒng)性能做出了堅持不懈的努力,在新型系統(tǒng)研發(fā)和發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)總成方面取得了豐碩的成果。下面針對博格華納已釋放或在實驗階段的幾項先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行簡要介紹。
可變截面渦輪增壓器
-變截面增壓器提供了更寬廣的渦端流量范圍
-與普通的廢氣放氣閥式相比,提高了低速扭矩
-使EGR控制更優(yōu)化
-未來將有更多的汽油機(jī)應(yīng)用
博格華納渦輪增壓系統(tǒng)出品的VTG可變截面渦輪增壓系統(tǒng)工作溫度上限已達(dá)850℃。未來用于柴油發(fā)動機(jī)的VTG可變截面渦輪增壓系統(tǒng)工作溫度上限將達(dá)到900℃。隨著VTG技術(shù)的不斷改進(jìn),此類高工作溫度上限的設(shè)備必將更加廣泛地用于汽油發(fā)動機(jī)。
兩級可調(diào)渦輪增壓器
-多級增壓器極大地優(yōu)化了從低速扭矩到最大功率的性能
-在歐洲應(yīng)用于乘用車/商用車上
-在北美,應(yīng)用于商用車上
-2014年,博格華納已率先在中國批量應(yīng)用
R2S兩級可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)由兩個不同規(guī)格的渦輪增壓器構(gòu)成。這兩個渦輪增壓器串聯(lián)在一起,通過旁通閥調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)控制。來自汽缸的廢氣首先進(jìn)入排氣歧管,此時可以選擇使用高壓渦輪(HP)實現(xiàn)較高的壓縮比,也可通過旁通閥將一部分氣體直接導(dǎo)入低壓渦輪(LP),之后全部氣體將被低壓渦輪進(jìn)行二次壓縮。博格華納為廣大汽車廠商提供了這種新型渦輪增壓技術(shù),推動了其發(fā)動機(jī)研制技術(shù)的發(fā)展,滿足了市場對發(fā)動機(jī)功率、油耗和排量的逐漸提高的要求。
電驅(qū)動增壓器
-動力響應(yīng)提升50%
-二氧化碳排放降低至8g/km
-動力提升,性能等同于二級增壓,但成本更低
減少油耗的關(guān)鍵點在于減少內(nèi)燃式發(fā)動機(jī)的排量和氣缸數(shù)量及尺寸。使用小排量發(fā)動機(jī)造成功率損失和駕乘舒適度的降低,在低轉(zhuǎn)數(shù)情況下更為明顯。使用匹配高效的增壓裝置,可扭轉(zhuǎn)這一局面。除了VTG可變截面渦輪增壓技術(shù)和R2S?兩級可調(diào)渦輪增壓技術(shù)外,博格華納大力推動eBooster?技術(shù)的發(fā)展。將電動增壓器與普通帶廢氣閥門的渦輪增壓eBooster?進(jìn)行精確的匹配串聯(lián),更大地覆蓋不同發(fā)動機(jī)工況扭矩需求,大幅提高壓縮效率。
球軸承技術(shù)
-扭矩響應(yīng)時間提升25-40%
-降低摩擦損失,提高效率,二氧化碳排放降低2%
-有效解決軸承潤滑與高速運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的噪聲
-提高冷啟動性能
眾所周知,普通汽油廢氣渦輪增壓器的軸系轉(zhuǎn)速最高可達(dá)15萬轉(zhuǎn),且隨著低速扭矩以及排放的需求,更高轉(zhuǎn)速增壓軸系的開發(fā)迫在眉睫。博格華納最新研制的球軸承是解決這一困難的極佳選擇,球軸承區(qū)別與現(xiàn)今普遍使用的浮動軸承而言,轉(zhuǎn)動響應(yīng)更快,使增壓器在發(fā)動機(jī)較低轉(zhuǎn)速就介入工作。在增壓器正常轉(zhuǎn)速工作時,極大減小軸系內(nèi)部的摩擦損失,提高軸系效率,而在增壓器全負(fù)荷工況下,有效減小了軸系的高轉(zhuǎn)速運行噪聲。
鈦鋁合金渦輪
-與標(biāo)準(zhǔn)的鎳合金材料相比,轉(zhuǎn)動慣量減少30%
-提高了發(fā)動機(jī)的加速性能
-降低了柴油機(jī)的瞬態(tài)排放
-目前博格華納應(yīng)用在北美市場,不久將全球范圍批產(chǎn)
渦輪頭由于其受溫較高,一般采用含鎳的合金鋼鑄造而成,鑄鋼重量大造成轉(zhuǎn)動慣量變大,如果減輕渦輪頭的重量,則能極大改善增壓器的低速響應(yīng)能力。博格華納最新開發(fā)的鈦鋁合金渦輪就能減小30%的轉(zhuǎn)動慣量(與鎳合金材料相比),除此之外,鈦鋁合金渦輪帶來發(fā)動機(jī)性能的提升和排放的降低,但是相對現(xiàn)有渦輪頭來說成本較高。
鈑金蝸殼技術(shù)
-重量減輕
-低熱慣性
-減少熱輻射
-降低成本(相對于不銹鋼鑄件)
鈑金蝸殼又稱不銹鋼焊接渦殼,它是通過法蘭或焊接的方式與排氣歧管連接。因此可實現(xiàn)從汽缸到催化轉(zhuǎn)換器的全程空氣隔絕。使用耐熱鑄鋼機(jī)殼,承受廢氣溫度可達(dá)到1050℃,不銹鋼制渦殼與鑄鋼機(jī)殼相比,在能效比和輸出功率方面不相上下,但其熱容性較低,因此在冷啟動階段能更快觸發(fā)催化轉(zhuǎn)換器。
博格華納專注于尖端技術(shù)的開發(fā)與投產(chǎn)。除了上述介紹的技術(shù)外,博格華納逐步投放市場的B系列軸系,雙流道/雙通道設(shè)計,以及廣泛應(yīng)用的廢氣電控執(zhí)行器,ECRV/PMW閥等先進(jìn)技術(shù)奠定了博格華納在渦輪增壓行業(yè)的領(lǐng)袖地位。