◆汽油機(jī)可變截面增壓技術(shù)(VTG)即將應(yīng)用于大眾市場(chǎng)
◆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(chǎng)還會(huì)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(huì),為來自全國各地的汽車主機(jī)廠代表介紹了其創(chuàng)新的汽油機(jī)可變截面增壓技術(shù)(VTG),以及應(yīng)對(duì)整車電氣化趨勢(shì)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(wù)發(fā)展、電氣化、渦輪增壓行業(yè)熱點(diǎn)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(huì)(2017)”致辭
汽油機(jī)可變截面增壓技術(shù)(VTG)即將應(yīng)用于大眾市場(chǎng)
可變截面增壓技術(shù)(VTG)通過改變廢氣渦輪的進(jìn)氣截面,能大大提升渦輪增壓器的響應(yīng)和增壓效率。據(jù)博格華納渦輪增壓系統(tǒng)中國區(qū)應(yīng)用工程總監(jiān)Marc Neel介紹,由于VTG內(nèi)部布置有精密且復(fù)雜的活動(dòng)機(jī)構(gòu),原先主要應(yīng)用于廢氣溫度稍低一些的柴油機(jī)。早在1984年,博格華納就開發(fā)出了第一代柴油機(jī)用VTG。VTG在廢氣溫度高達(dá)1000℃汽油機(jī)上應(yīng)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(shí)捷合作研發(fā),于2006年實(shí)現(xiàn)了全球首款汽油機(jī)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(shí),也在不斷探索將汽油機(jī)VTG推廣至對(duì)價(jià)格更為敏感的大眾(普通)車市場(chǎng)。
↑博格華納渦輪增壓系統(tǒng)中國區(qū)應(yīng)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(duì)節(jié)能減排的要求不斷嚴(yán)苛,將直接促進(jìn)主機(jī)廠選用米勒循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。相比現(xiàn)在主流的汽油機(jī)奧托循環(huán),雖然米勒循環(huán)具有更好的燃油經(jīng)濟(jì)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(bǔ)償?shù)退倥ぞ氐慕档。同時(shí),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(jì)性的創(chuàng)新材料,進(jìn)而能將VTG普及到大眾車上。他認(rèn)為,“VTG和米勒循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)是最佳黃金組合!
據(jù)Marc Neel介紹,博格華納預(yù)計(jì)2019年SOP的基于第六代產(chǎn)品設(shè)計(jì)的汽油機(jī)VTG,在裝配和結(jié)構(gòu)上做了很多改變,進(jìn)一步提高了VTG的空氣動(dòng)力學(xué)效率和可靠性。
“汽油機(jī)VTG的難度在于,旋轉(zhuǎn)的小葉片需要具有超強(qiáng)的耐熱、抗變形能力和耐久性,對(duì)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(dòng)機(jī)950℃,并在研發(fā)1020℃,甚至1050℃的升級(jí)版VTG(6Plus)。”Marc Neel說,“已經(jīng)有主機(jī)廠和我們要950℃的樣品,1020℃的升級(jí)版技術(shù)計(jì)劃到2018年第一季度發(fā)布。事實(shí)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(dāng)了!彼透露,汽油機(jī)VTG現(xiàn)在已經(jīng)和諸多品牌主機(jī)廠共同開發(fā)VTG的發(fā)動(dòng)機(jī),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(yīng)用會(huì)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(dòng)機(jī)和整車電氣化趨勢(shì)的博格華納電子增壓產(chǎn)品系列”的主題報(bào)告中,博格華納渦輪增壓系統(tǒng)亞洲高級(jí)應(yīng)用工程負(fù)責(zé)人Kyunghoon Sung重點(diǎn)介紹了兩項(xiàng)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(jí)應(yīng)用工程負(fù)責(zé)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低時(shí),渦輪增壓器并不介入工作。增加eBooster后,當(dāng)排氣流量還帶不動(dòng)渦輪增壓器的葉輪時(shí),由電機(jī)先驅(qū)動(dòng)eBooster介入工作,提供增壓。等到排氣流量變大后,通過廢氣帶動(dòng)另一個(gè)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(qiáng)勁的動(dòng)力體驗(yàn),可以在更短的時(shí)間內(nèi),扭矩達(dá)到最大值。eBooster由電機(jī)驅(qū)動(dòng),只需230毫秒就可以達(dá)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(dāng)于兩級(jí)渦輪增壓器。48V eBooster的瞬時(shí)最大功率可達(dá)到6.2kW,在發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(jìn)行系統(tǒng)匹配時(shí),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(jìn)而能全面提升發(fā)動(dòng)機(jī)在各個(gè)轉(zhuǎn)速時(shí)的扭矩,為發(fā)動(dòng)機(jī)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(dá)35%,并能顯著降低排放。以2016年eBooster實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的首個(gè)項(xiàng)目戴姆勒-奔馳S Class為例,其原先采用的4.8LV8發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率為320kW。通過增配eBooster,只采用了3.0L直6發(fā)動(dòng)機(jī)就達(dá)到了同等功率指標(biāo)。
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(shí)工作能力,正在開發(fā)中第二代產(chǎn)品將實(shí)現(xiàn)持續(xù)性工作,計(jì)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(dòng)機(jī)。他認(rèn)為,48V eBooster增壓效率更大,適用性也更廣。國際權(quán)威咨詢機(jī)構(gòu)分析數(shù)據(jù)顯示,到2027年,60%以上的混合動(dòng)力是48V。因此,48V將是eBooster的主流應(yīng)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(jī)式渦輪增壓器eTurbo,雖然eTurbo仍處于概念設(shè)計(jì)和樣機(jī)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(yīng)對(duì)節(jié)能減排的未來方案。同時(shí),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(huì)現(xiàn)場(chǎng)。
未來幾年渦輪增壓市場(chǎng)還會(huì)保持15%左右的增幅
研討會(huì)后,倪廣山接受媒體采訪時(shí)說,雖然整車市場(chǎng)增速有所放緩,但是,渦輪增壓器市場(chǎng)增長(zhǎng)依然處于高位。今年以來,渦輪增壓器市場(chǎng)增長(zhǎng)在15%左右,明顯高于車市3%-5%的增幅。預(yù)計(jì)未來幾年,國內(nèi)渦輪增壓器市場(chǎng)還會(huì)保持在15%左右的增長(zhǎng)。再過幾年,隨著增壓器市場(chǎng)基數(shù)變大,同比增幅估計(jì)會(huì)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(shí)間表,以及日前國家相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)提及正在考慮禁售燃油車時(shí)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(shì)所趨,不過,就目前而言,混合動(dòng)力才剛剛起步,在新車銷售份額中的百分比還只是個(gè)位數(shù)。按照行業(yè)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),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(jī)的混合動(dòng)力車。換言之,到2027年前,內(nèi)燃機(jī)仍是汽車動(dòng)力的主流。因此,研發(fā)讓內(nèi)燃機(jī)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(shí)意義和市場(chǎng)空間。
同時(shí),汽車行業(yè)從大趨勢(shì)上講需要電氣化(電動(dòng)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(jī)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(qiáng)企業(yè)之一,博格華納以前的產(chǎn)品確實(shí)是以內(nèi)燃機(jī)零部件和動(dòng)力傳動(dòng)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(shì)進(jìn)行了一些戰(zhàn)略調(diào)整,推出了新多針對(duì)混合動(dòng)力和純電動(dòng)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(dòng)驅(qū)動(dòng)模塊、燃料電池高壓空氣供應(yīng)FCAS、新能源動(dòng)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(jī)公司?梢钥闯,博格華納一直是站在行業(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(jī)時(shí)代的產(chǎn)品和技術(shù)帶頭人,這充分說明了我們的實(shí)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(lǐng)導(dǎo)者!
↑博格華納渦輪增壓系統(tǒng)技術(shù)研討會(huì)現(xiàn)場(chǎng)。
博格華納還在會(huì)場(chǎng)周圍布置了新產(chǎn)品新技術(shù)展示區(qū),除了此次研討會(huì)重點(diǎn)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(jí)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。
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