BorgWarner博格華納R2S?兩級(jí)可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)的工作原理及應(yīng)用

云 清

隨著商用車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展，渦輪增壓器已逐步成為必不可少的重要組成部件，用戶(hù)對(duì)渦輪增壓器的性能要求也越來(lái)越高。用戶(hù)希望得到更高的低速轉(zhuǎn)矩、更快的瞬態(tài)響應(yīng)性、更好的燃油經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)又要大大降低廢氣排放。

為了滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求，包括BorgWarner博格華納在內(nèi)的廢氣渦輪增壓器廠商提出了多種解決方案，比如現(xiàn)在普遍使用的旁通閥渦輪增壓系統(tǒng)和更為先進(jìn)的VTG可變截面渦輪增壓系統(tǒng)。而R2S?兩級(jí)可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)作為最為先進(jìn)的技術(shù)解決方案，由BorgWarner博格華納率先提出，并獲得專(zhuān)利，目前已在多種車(chē)型上得到應(yīng)用。R2S?兩級(jí)可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)獲得了包括2008年美國(guó)汽車(chē)新聞PACE創(chuàng)新和環(huán)保2項(xiàng)大獎(jiǎng)在內(nèi)的眾多獎(jiǎng)項(xiàng)。

工作原理及優(yōu)勢(shì)

BorgWarner博格華納R2S?兩級(jí)可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)由小渦輪(指高壓渦輪增壓器)和大渦輪(指低壓渦輪增壓器)2個(gè)串聯(lián)的渦輪增壓器組成。

⑴更高的低速轉(zhuǎn)矩，更快的瞬態(tài)響應(yīng)性。

低轉(zhuǎn)速時(shí)，由于采用了較小尺寸的高壓級(jí)渦輪增壓器，確保R2S?兩級(jí)可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)給發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)優(yōu)異的低速性能，并提高瞬態(tài)響應(yīng)性。

⑵更強(qiáng)的動(dòng)力性能。

相對(duì)于VTG可變截面渦輪增壓系統(tǒng)和普通的旁通閥渦輪增壓系統(tǒng)(W/G)，R2S?兩級(jí)可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)幫助發(fā)動(dòng)機(jī)獲得更強(qiáng)的動(dòng)力性能。

⑶更好的燃油經(jīng)濟(jì)性。

同樣大小的氣缸里，相比其他增壓車(chē)型，R2S?兩級(jí)可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)的車(chē)型可以獲得更多的空氣，從而使燃燒更為充分。即便與VTG可變截面渦輪增壓系統(tǒng)相比，R2S?兩級(jí)可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)在燃油經(jīng)濟(jì)性上，也有非常好的表現(xiàn)。

相比VTG可變截面渦輪增壓系統(tǒng)和旁通閥渦輪增壓系統(tǒng)，R2S?兩級(jí)可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速和高轉(zhuǎn)速時(shí)都可以產(chǎn)生更大的功率，可使發(fā)動(dòng)機(jī)在小排量的基礎(chǔ)上獲得低油耗、低排放和高功率的效果，同時(shí)在瞬態(tài)響應(yīng)性和功率輸出方面完全可以和大排量發(fā)動(dòng)機(jī)相媲美。

典型應(yīng)用案例

2004年，BorgWarner博格華納R2S?兩級(jí)可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)首次裝配在寶馬535D的柴油乘用車(chē)上；2005年，曼和International的中型卡車(chē)應(yīng)用了BorgWarner博格華納R2S?兩級(jí)可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)；2006年，奔馳的新款輕型商用車(chē)——凌特(Sprinter)應(yīng)用了R2S?兩級(jí)可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)；之后，曼、International和依維柯的多款中重型卡車(chē)、約翰迪爾(John Deere)的部分工程機(jī)械和農(nóng)用機(jī)械都應(yīng)用了R2S?技術(shù)；2012年，現(xiàn)代直列6缸5.9 L柴油機(jī)率先在亞洲應(yīng)用了R2S?兩級(jí)可調(diào)渦輪增壓技術(shù)。R2S?使此發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速為1 400 r/min時(shí)的轉(zhuǎn)矩達(dá)到981 Nm，并在發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)持續(xù)高增壓，整車(chē)達(dá)到歐Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)。

BorgWarner博格華納在R2S?兩級(jí)可調(diào)增壓技術(shù)的基礎(chǔ)上已經(jīng)創(chuàng)新性地開(kāi)發(fā)出R3S三級(jí)可調(diào)渦輪增壓技術(shù)。該技術(shù)使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能更強(qiáng)，瞬間響應(yīng)性更好，并獲得了2013年美國(guó)汽車(chē)新聞PACE獎(jiǎng)的提名。