VNT渦輪增壓器：滿足歐Ⅵ排放的關(guān)鍵增壓技術(shù)

乘用車的國Ⅳ及京Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)早已實(shí)施，柴油車國Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)自7月1日起開始實(shí)施，國四汽油標(biāo)準(zhǔn)也將從2014年1月1日起全面執(zhí)行。

近年我國霧霾天氣頻頻出現(xiàn)，催促汽車企業(yè)必須加大節(jié)能減排力度；國四排放標(biāo)準(zhǔn)和汽油標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，迫使發(fā)動機(jī)行業(yè)必須重視節(jié)能減排。今年年初，國務(wù)院辦公廳發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)內(nèi)燃機(jī)工業(yè)節(jié)能減排的意見》指出，到2015年，節(jié)能型內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品占全社會內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品保有量的60%，與2010年相比，內(nèi)燃機(jī)燃油消耗率降低6%？10%，減少二氧化碳排放6200萬噸，減少氮氧化物排放10%，采用替代燃料節(jié)約商品燃油1500萬噸。在重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)方面，要求到2015年，多缸柴油機(jī)增壓技術(shù)普及率達(dá)90%以上，高效增壓技術(shù)在車用柴油機(jī)上的應(yīng)用比例達(dá)100%，在車用汽油機(jī)上的應(yīng)用比例達(dá)30%以上。

為什么國家鼓勵(lì)越來越多的汽車開始使用渦輪增壓技術(shù)？在節(jié)能減排方面，渦輪增壓技術(shù)到底能起到多大作用？近日，本刊記者就這些問題采訪了全球領(lǐng)先的汽車渦輪增壓器制造商霍尼韋爾渦輪增壓技術(shù)部全球工程副總裁 Craig Balis先生。

《汽車縱橫》：為什么發(fā)動機(jī)需要增壓器，渦輪增壓技術(shù)的優(yōu)勢是什么？

Craig Balis：渦輪增壓是當(dāng)今最為經(jīng)濟(jì)的“綠色”汽車環(huán)保技術(shù)之一，作為一項(xiàng)提升引擎性能和降低車輛能耗和排放的關(guān)鍵技術(shù)，它可以在不影響車輛性能和駕駛樂趣的前提下縮小發(fā)動機(jī)尺寸和提高燃油效率。舉例來說，在小型發(fā)動機(jī)上安裝渦輪增壓器可實(shí)現(xiàn)大型發(fā)動機(jī)的功率并兼顧改善燃油效率和低排放特性。

渦輪增壓技術(shù)具備優(yōu)勢：1.燃油效率更高。與同等規(guī)格的自然吸氣式汽油發(fā)動機(jī)相比，渦輪增壓汽油發(fā)動機(jī)的燃油效率可提高達(dá)20%。而與自然吸氣式發(fā)動機(jī)相比，同等額定功率的渦輪增壓柴油發(fā)動機(jī)的燃油效率可提高達(dá)40%。2.性能更優(yōu)。渦輪增壓大幅提高發(fā)動機(jī)的功率和扭矩，提升車輛響應(yīng)速度和安全性能。另外，它還可防止車輛在高海拔地帶的功率損失，為渦輪增壓卡車和非道路車輛帶來顯著的運(yùn)營收益。3.更清潔、更環(huán)保。渦輪增壓發(fā)動機(jī)能夠利用來自發(fā)動機(jī)的排放尾氣，使發(fā)動機(jī)燃燒更清潔，并在不損害性能的前提下縮小發(fā)動機(jī)尺寸，同時(shí)降低二氧化碳和氮氧化合物的排放量。

《汽車縱橫》：帶渦輪增壓的發(fā)動機(jī)汽車越來越多。渦輪增壓發(fā)動機(jī)是未來的趨勢嗎？

Craig Balis：歐洲市場，渦輪增壓器的覆蓋率已經(jīng)達(dá)到約70%。在中國，市場覆蓋率目前大約20%，市場潛力巨大，我們已經(jīng)看到強(qiáng)勁的市場需求，這一方面來自于汽車生產(chǎn)商對高性能、低能耗車輛的日趨關(guān)注，另一方面來自政府頒布的更為嚴(yán)苛的排放法規(guī)。因此，越來越多的汽車制造商將渦輪增壓技術(shù)作為自己的首選。我們預(yù)計(jì)在未來5年內(nèi)，中國每3輛車就有一輛是加T的，換句話說，5年內(nèi)市場規(guī)模將翻番。

《汽車縱橫》：請介紹，全球渦輪增壓技術(shù)的應(yīng)用情況、中國渦輪增壓技術(shù)的應(yīng)用情況？

Craig Balis：在歐洲，50%以上新的輕型車采用渦輪增壓器。我們預(yù)計(jì)，中國渦輪增壓器市場將在接下來的五年內(nèi)由500萬臺增至1000萬臺，渦輪增壓器覆蓋配套比例從當(dāng)前的20%增長到接近30%。

《汽車縱橫》：渦輪增壓器是如何工作的？

Craig Balis：渦輪增壓器利用發(fā)動機(jī)的排放廢氣流推動渦輪機(jī)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，最高速度可達(dá)280000 rpm。

渦輪機(jī)葉輪與壓氣機(jī)葉輪同在一根軸上。渦輪機(jī)葉輪高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)帶動壓氣機(jī)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，使通過壓氣機(jī)的空氣速度和壓力增大。而密度大、溫度高的壓縮空氣進(jìn)入發(fā)動機(jī)之前，先進(jìn)入空氣冷卻器冷卻，同時(shí)獲得更大的密度。這使發(fā)動機(jī)得以在耗能更少的前提下提升燃油燃燒效率，進(jìn)而產(chǎn)生更高的功率。

隨著高壓燃油噴射系統(tǒng)的應(yīng)用日益增多，渦輪增壓器的配套使用使得燃油的燃燒更加徹底、高效和清潔。

《汽車縱橫》：目前我國正在重點(diǎn)推廣增壓技術(shù)，加之，國四和京五的實(shí)施，可見增壓技術(shù)未來在中國的市場需求是越來越廣?；裟犴f爾如何把握這一市場機(jī)遇？已經(jīng)做了哪些準(zhǔn)備工作？

Craig Balis：這些排放法規(guī)的實(shí)施將促使渦輪增壓市場的規(guī)模擴(kuò)大和技術(shù)升級，作為行業(yè)和技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，我們非常振奮可以把更多先進(jìn)的技術(shù)介紹給中國的汽車生產(chǎn)商。

目前，在全球所銷售的輕型車輛中有9%采用了渦輪增壓汽油發(fā)動機(jī)，在未來五年內(nèi)，汽油渦輪增壓器占有率有望上升至15%。在中國，油耗指標(biāo)和二氧化碳排放監(jiān)管均變得更為嚴(yán)格，這促使了汽油渦輪增壓在所有汽油輕型車輛中所占的比例從目前的13%，會在五年內(nèi)提升至26%。

在過去的兩年中，霍尼韋爾渦輪增壓技術(shù)支持了眾多新款汽油車的推出，從寶馬到大眾，從通用汽車到福特汽車，地域覆蓋世界的每一個(gè)角落，范圍包括各種排量的發(fā)動機(jī)。

對于中國市場，我們既提供全球先進(jìn)的技術(shù)和產(chǎn)品，也積極與本土廠商配合，推出適合中國用戶尤其是中端市場的應(yīng)用，也就是我們所說的“東方服務(wù)于東方”的產(chǎn)品。

乘用車的柴油化趨勢也為霍尼韋爾VNT（可變截面渦輪增壓）技術(shù)提供了一個(gè)非常好的發(fā)展契機(jī)。霍尼韋爾是VNT技術(shù)的開創(chuàng)者。與廢氣旁通式渦輪增壓技術(shù)相比，VNT 渦輪增壓器可以提高發(fā)動機(jī)扭矩高達(dá)30%，同時(shí)提升燃油經(jīng)濟(jì)性高達(dá) 5%。霍尼韋爾預(yù)期未來五年中VNT 在中國的市場占有率將翻兩番。全球已售出5000萬臺VNT，在中國這個(gè)數(shù)量目前為止非常少，但是我們認(rèn)為接下去的5年里，覆蓋率會翻兩番。

第二代汽油機(jī)技術(shù)首先是在中國市場上推出的，整個(gè)渦輪增壓器的體積縮小了很多，同時(shí)油耗和性能有了很大的提升。這個(gè)技術(shù)2012年在菲亞特菲翔1.4L上首發(fā)。

《汽車縱橫》：霍尼韋爾渦輪增壓技術(shù)趨勢如何？

Craig Balis：在過去的12個(gè)月當(dāng)中，我們看到的這個(gè)市場的最大的變化就是汽油渦輪增壓項(xiàng)目急劇的增加，僅就霍尼韋爾而言，我們目前有30到40個(gè)汽油渦輪增壓發(fā)動機(jī)項(xiàng)目在應(yīng)用開發(fā)的階段。

另外我們觀察到的一個(gè)趨勢就是VNT技術(shù)的應(yīng)用。在增壓技術(shù)發(fā)展的歷史過程中，還沒有一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)可以跟霍尼韋爾的VNT技術(shù)相媲美。自從上世紀(jì)九十年代批量生產(chǎn)以來，霍尼韋爾至今已經(jīng)生產(chǎn)了超過五千萬臺VNT增壓器，幫助世界各地的車輛改善性能，改進(jìn)燃油經(jīng)濟(jì)性以及降低排放。近幾年來，霍尼韋爾每年配合各類發(fā)動機(jī)的VNT項(xiàng)目都在五十個(gè)以上。

鑒于VNT增壓技術(shù)未來發(fā)展的巨大空間，霍尼韋爾始終沒有停下持續(xù)創(chuàng)新的步伐，其最新一代的VNT產(chǎn)品具有最新的空氣動力設(shè)計(jì)，先進(jìn)的球軸承技術(shù)以及耐高溫的可變截面機(jī)構(gòu)組件，可以進(jìn)一步改善5%的燃油消耗和降低排放，是滿足歐Ⅵ排放的關(guān)鍵增壓技術(shù)。

《汽車縱橫》：霍尼韋爾渦輪增壓技術(shù)能為發(fā)動機(jī)的節(jié)能減排，做出哪些貢獻(xiàn)？體現(xiàn)了哪些優(yōu)勢？

Craig Balis：霍尼韋爾渦輪增壓器具備最新的增壓技術(shù)，在提升燃油效率和降低排放量的同時(shí)改進(jìn)車輛性能及駕駛樂趣，減排大約30%。

相比同等輸出功率的自然吸氣發(fā)動機(jī)，渦輪增壓技術(shù)可為汽油發(fā)動機(jī)提升20% 的燃油效率，為柴油發(fā)動機(jī)提升 40%的燃油效率，同時(shí)減少最多達(dá)30% 的尾氣排放。