PowerPulse 消除涡轮增压迟滞

文章来源:AI《汽车制造业》 发布时间:2017-04-14
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沃尔沃的PowerPulse 新技术在S90 轿车上首次亮相。沃尔沃宣称,这种技术将一劳永逸 地消除涡轮增压的迟滞问题。

业界人士都知道,沃尔沃名扬天下的Drive–E动力系统组合,围绕着沃尔沃过去两年来采用的2 L、四缸路线继续不断扩展,此外,我们也已经看到过沃尔沃的涡轮增压—超级动力T6和插电式混合动力 T8双汽油发动机的衍生产品,现在,沃尔沃最新增加的发动机产品则更多地以柴油为基础。

革新创造

当认识到某些小型柴油发动机也需要安装到较大、较重的车辆上时,对于工程师们来说,在高度增压小容量柴油发动机中,涡轮增压的迟滞现象是一个特别需要关注的问题,对此,沃尔沃研发中心的工程师们进行了非常深入的研究,最终适时推出了他们最新的PowerPulse技术。应该说,这是沃尔沃的一项革新创造。

PowerPulse是沃尔沃借助AVL控制专利技术,为量产车辆而开发的一项发动机技术。

图1 PowerPulse 系统使用压缩空气帮助涡轮增压系统创造出发动机瞬间加速,从而消除迟滞现象

如图1所示,PowerPulse的组成包括一台电驱动压缩机,压缩机从空气过滤器中吸取新鲜空气,将其进行压缩并储存于高压储气罐中,在车辆需要快速加速时,压缩空气被释放进入排气歧管并输

送到涡轮系统,让发动机瞬间加速。因此,我们可以了解到,采用PowerPulse技术的发动机是按照T6发动机增压器的响应方式,改善了油门响应,然后对储存箱里的压力自动进行补偿,使其准备好用于下一次运行部署。
从概念到生产,这款发动机的开发工作进行了不到2年的时间,该系统将被引入作为2016年对D5发动机升级改造的组成部分,这项升级改造也会将发动机功率从225 ps(约166 kW) 提高到235 ps(约173 kW)。

借用资源

据介绍,这款发动机中的一些零部件是从空气悬架系统中借用资源,比如为PowerPulse提供阀门的RAPA公司为沃尔沃汽车生产一些空气悬架系统的零部件,同时还供应电驱动压缩机的SAG(压缩空气箱),当然,AMK公司也为其空气悬挂生产零部件。
实际上,沃尔沃公司并未考虑在PowerPulse和空气悬挂之间分享压缩机,但是,因为后者系统采用后置安装压缩机的原因,这种想法最终被打了折扣。“越靠近越好。”沃尔沃负责柴油和电动车的技术总监Jörgen Svensson就PowerPulse零部件与发动机的接近性是这样说的。

更好的配合

图2 PowerPulse技术将同时在S90轿车和XC90 运动型越野车 SUV 上同时亮相登场

PowerPulse技术将同时在S90 轿车和XC90运动型越野车 SUV上亮相登场(见图2)。目前,沃尔沃还没有计划将PowerPulse应用于汽油发动机。
尽管有很多的好处,但是,将PowerPulse配备于新的S90 和XC90中,并非一点困难没有,沃尔沃的工程师对不同的发动机安装位置进行了探索。据Jörgen Svensson称,1.7 L压缩空气箱的形状有一定的灵活性,这对发动机的布置大有助益。沃尔沃最终在右前轮前面找到了安装压缩空气箱和压缩机的空间,不过这样一来,管线就必须在左手一侧沿着空气过滤器进行铺设了。PowerPulse的控制系统被合并到现有发动机的ECU里了。

Jörgen Svensson承认,将大约2.5 kg的质量加置于汽车前部,对于整个车辆的重量分布来说并不理想,但是,他解释说,S90在这个区域里已经非常具有竞争力了。至于系统产生的额外成本,他说:“成本是相当高的,但是,由此带来的好处也不小,所以,我们认为采用这项技术还是值得的。PowerPulse是客户每天的驾驶过程中都要体验的东西,虽然235 ps(约173 kW) 的动力可能不是经常使用,但是,每次当你驾车离开或者快速加速时,这个功能的确是每天都要使用的。”

系统成本较高意味着在这项技术在短期内至少会局限于更为高端的车型,但这并不意味着将来不能转移到低端系列的车型上,随着沃尔沃对系统使用情况和耐久性数据的收集,他们也许会开发出进一步降低重量和成本的全新系统,这种可能性肯定是存在的。在投放方面,系统的安全性和可靠性应该不会成为问题,但是Jörgen Svensson表示,对于新技术的首次应用,其团队宁愿谨慎过分,也不愿冒犯错的风险。

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