簡(jiǎn)單消滅渦輪遲滯 淺析沃爾沃PowerPulse

　　【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)是常見的事物，但即便發(fā)動(dòng)機(jī)采用了低慣性的渦輪，也無法完美克服渦輪遲滯的現(xiàn)象，當(dāng)我們踩下油門那瞬間也依舊是軟綿綿的感覺，動(dòng)力響應(yīng)依舊沒有大排量自吸發(fā)動(dòng)機(jī)那種爽快感。為了解決渦輪遲滯問題，不少?gòu)S家都有各自的辦法，如保時(shí)捷VTG可變截面渦輪，再或者是雙渦輪的組合等等。然而，沃爾沃為了解決這個(gè)問題，卻給出了一個(gè)簡(jiǎn)單又好用的辦法——PowerPulse。這個(gè)方法究竟是什么鬼呢？下面讓我們進(jìn)入青山技術(shù)講解模式。

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　　解決廢氣渦輪增壓器遲滯，現(xiàn)在最有可能的辦法就是采用電動(dòng)渦輪。之前奧迪SQ7也有過實(shí)際的運(yùn)用，然而運(yùn)用電動(dòng)渦輪則需要增加整車的電氣系統(tǒng)的電壓，達(dá)到48V。增加電壓無疑會(huì)大大影響現(xiàn)在以12V電壓為主的零部件運(yùn)用以及生產(chǎn)線的效率，整體成本也會(huì)蹭蹭上漲，顯然這并不是親民的做法。

　　沃爾沃的PowerPulse則是替代電動(dòng)渦輪增壓的最經(jīng)濟(jì)方案，無須增加太多的外接設(shè)備或者更改電氣系統(tǒng)的電壓。PowerPulse是沃爾沃動(dòng)力工程師花了三年時(shí)間研發(fā)和試驗(yàn)的技術(shù)，現(xiàn)在應(yīng)用在沃爾沃D5的2.0L雙渦輪增壓的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上，其最大功率173kW（最大馬力232匹），最大扭矩480N·m；而沒有搭載這項(xiàng)技術(shù)的D4 2.0L雙渦輪增壓柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，最大功率只有140kw（188kW），最大扭矩也為400N·m?？梢?，搭載該技術(shù)之后，發(fā)動(dòng)機(jī)整體性能也有著不少提升。

　　具備PowerPulse技術(shù)的D5發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)搭配在S90/V90/XC90/XC60等車型上。其中S90 D5版本百公里加速僅需7秒，同時(shí)相比其余品牌6缸或四缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，響應(yīng)性能更加，起步速度更快。當(dāng)駕駛員踩下深油門的時(shí)候，僅需0.3秒鐘即可將渦輪轉(zhuǎn)速提升至150000rpm，從而讓發(fā)動(dòng)機(jī)用最短的延遲時(shí)間提供最大的扭矩輸出。

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　　PowerPulse主要由電動(dòng)小型壓縮機(jī)、2公升的儲(chǔ)氣罐以及電磁閥（控制釋放壓縮空氣）組成。整套系統(tǒng)布置在車頭大燈后方，將會(huì)為整車增加10公斤的重量，沃爾沃也正在研究減輕儲(chǔ)氣罐質(zhì)量的新型輕質(zhì)材料，以進(jìn)一步降低系統(tǒng)的重量。

　　空氣進(jìn)入電動(dòng)壓縮機(jī)前，需要經(jīng)過空氣濾清器。而這套系統(tǒng)還在進(jìn)氣歧管中引入一小管，以便空氣進(jìn)入電動(dòng)壓縮機(jī)。壓縮機(jī)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，僅需要12V電氣系統(tǒng)即可工作。壓縮機(jī)將過濾后的空氣打入儲(chǔ)氣罐，儲(chǔ)氣罐可承受最大12bar，相當(dāng)于約為12個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的壓力。整個(gè)充氣過程會(huì)保持一個(gè)動(dòng)態(tài)的充氣狀態(tài)，儲(chǔ)氣罐時(shí)刻保證一定的壓縮空氣，以確保在車輛的任何駕駛時(shí)刻或者長(zhǎng)期停放后，都能提供壓縮空氣。

　　當(dāng)駕駛員急劇地踩下油門踏板時(shí)，儲(chǔ)氣罐的泄壓閥便會(huì)馬上釋放壓縮空氣，空氣進(jìn)入排氣管，快速推動(dòng)兩個(gè)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)。沃爾沃D5柴油發(fā)動(dòng)機(jī)兩個(gè)渦輪均由博格華納提供，其直徑分別為38毫米和53毫米。儲(chǔ)氣罐釋放的脈沖空氣可以將小渦輪一下子從20000rpm在0.3秒內(nèi)提升至150000rpm。

　　實(shí)際上2公升的儲(chǔ)氣罐并不能持續(xù)給渦輪一直的供氣推動(dòng)，最多只能連續(xù)給你兩次地板油的機(jī)會(huì)，儲(chǔ)氣罐里面的氣體就會(huì)用完，這時(shí)候需要等待數(shù)秒鐘才能提供下一次的供氣。沃爾沃工程師認(rèn)為，實(shí)際駕駛過程中，駕駛者最多也就連續(xù)兩次在低轉(zhuǎn)速下踩地板油，很少會(huì)有連續(xù)踩三次的情況，因此儲(chǔ)氣罐氣量也能足夠滿足日常所需。

　　PowerPulse技術(shù)的最大用處，主要是在極端時(shí)間內(nèi)提升渦輪轉(zhuǎn)速，讓發(fā)動(dòng)機(jī)充氣量更為充足，讓效率更高，因此發(fā)動(dòng)機(jī)能夠最快速達(dá)到相應(yīng)水平的動(dòng)力輸出，從而讓車輛的起步瞬間更快。從下圖可以看出，沃爾沃S90 D5在前60米加速相比同級(jí)別柴油車都要快。

　　事實(shí)上這項(xiàng)技術(shù)并不適合經(jīng)常地板油，也就是說不適合下賽道或者非常激烈操作的情況，持續(xù)使用的次數(shù)并不多——大概PowerPulse也只有這個(gè)缺點(diǎn)了。事實(shí)上，相比電動(dòng)渦輪或者其他方式，PowerPulse重量增加也較少，車頭增重僅為10kg；無需增加額外的電池重量，以及改變12V電氣系統(tǒng)的現(xiàn)狀，因此成本也相對(duì)較低；更重要的一點(diǎn)是，發(fā)動(dòng)機(jī)的響應(yīng)性能有著顯著的提升，特別是四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)整體動(dòng)力性能也得到改善。這些都是駕駛者所想要的最終結(jié)果。

　　從目前的情況看，PowerPulse將首先應(yīng)用在沃爾沃的D5柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上。這項(xiàng)技術(shù)未來還將會(huì)應(yīng)用在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上，不僅可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)性能，而且還能降低單位制造成本，同時(shí)也能滿足油耗排放等法規(guī)。至于這項(xiàng)技術(shù)什么時(shí)候能進(jìn)入國(guó)內(nèi)？目前還是個(gè)未知之?dāng)?shù)，說不定吉利的發(fā)動(dòng)機(jī)能先用上呢？

　　“簡(jiǎn)單便是成熟”是對(duì)這個(gè)技術(shù)最好的總結(jié)，沃爾沃的“性冷淡技術(shù)”總是給人出其不意快感。PowerPulse簡(jiǎn)單、直接、粗暴、有效、讓發(fā)動(dòng)機(jī)直接進(jìn)入高潮，一下子就能夠讓發(fā)動(dòng)機(jī)爆發(fā)出最大的動(dòng)力輸出，雖然持續(xù)時(shí)間和次數(shù)略微短，但也足矣，完全可以滿足超車這類突然提速的需求。至于可靠性，相信也不是太大問題，畢竟這項(xiàng)技術(shù)涉及的零件和控制并不多。這么好的技術(shù)，我們也希望能早日引入國(guó)內(nèi)，讓國(guó)人也享受一下這種出其不意的快感。（圖/文/攝：太平洋汽車網(wǎng) 賴達(dá)聰）

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