簡單消滅渦輪遲滯 淺析沃爾沃PowerPulse

　　【太平洋汽車網(wǎng) 技術頻道】渦輪增壓發(fā)動機已經(jīng)是常見的事物，但即便發(fā)動機采用了低慣性的渦輪，也無法完美克服渦輪遲滯的現(xiàn)象，當我們踩下油門那瞬間也依舊是軟綿綿的感覺，動力響應依舊沒有大排量自吸發(fā)動機那種爽快感。為了解決渦輪遲滯問題，不少廠家都有各自的辦法，如保時捷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問題，卻給出了一個簡單又好用的辦法——PowerPulse。這個方法究竟是什么鬼呢？下面讓我們進入青山技術講解模式。

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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渦輪。之前奧迪SQ7也有過實際的運用，然而運用電動渦輪則需要增加整車的電氣系統(tǒng)的電壓，達到48V。增加電壓無疑會大大影響現(xiàn)在以12V電壓為主的零部件運用以及生產(chǎn)線的效率，整體成本也會蹭蹭上漲，顯然這并不是親民的做法。

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

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

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　　PowerPulse主要由電動小型壓縮機、2公升的儲氣罐以及電磁閥（控制釋放壓縮空氣）組成。整套系統(tǒng)布置在車頭大燈后方，將會為整車增加10公斤的重量，沃爾沃也正在研究減輕儲氣罐質(zhì)量的新型輕質(zhì)材料，以進一步降低系統(tǒng)的重量。

　　空氣進入電動壓縮機前，需要經(jīng)過空氣濾清器。而這套系統(tǒng)還在進氣歧管中引入一小管，以便空氣進入電動壓縮機。壓縮機采用電機驅(qū)動，僅需要12V電氣系統(tǒng)即可工作。壓縮機將過濾后的空氣打入儲氣罐，儲氣罐可承受最大12bar，相當于約為12個標準大氣壓的壓力。整個充氣過程會保持一個動態(tài)的充氣狀態(tài)，儲氣罐時刻保證一定的壓縮空氣，以確保在車輛的任何駕駛時刻或者長期停放后，都能提供壓縮空氣。

　　當駕駛員急劇地踩下油門踏板時，儲氣罐的泄壓閥便會馬上釋放壓縮空氣，空氣進入排氣管，快速推動兩個渦輪轉(zhuǎn)動。沃爾沃D5柴油發(fā)動機兩個渦輪均由博格華納提供，其直徑分別為38毫米和53毫米。儲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。

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

　　PowerPulse技術的最大用處，主要是在極端時間內(nèi)提升渦輪轉(zhuǎn)速，讓發(fā)動機充氣量更為充足，讓效率更高，因此發(fā)動機能夠最快速達到相應水平的動力輸出，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米加速相比同級別柴油車都要快。

　　事實上這項技術并不適合經(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也只有這個缺點了。事實上，相比電動渦輪或者其他方式，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，因此成本也相對較低；更重要的一點是，發(fā)動機的響應性能有著顯著的提升，特別是四缸發(fā)動機，同時整體動力性能也得到改善。這些都是駕駛者所想要的最終結(jié)果。

　　從目前的情況看，PowerPulse將首先應用在沃爾沃的D5柴油發(fā)動機上。這項技術未來還將會應用在汽油發(fā)動機上，不僅可以增加發(fā)動機性能，而且還能降低單位制造成本，同時也能滿足油耗排放等法規(guī)。至于這項技術什么時候能進入國內(nèi)？目前還是個未知之數(shù)，說不定吉利的發(fā)動機能先用上呢？

　　“簡單便是成熟”是對這個技術最好的總結(jié)，沃爾沃的“性冷淡技術”總是給人出其不意快感。PowerPulse簡單、直接、粗暴、有效、讓發(fā)動機直接進入高潮，一下子就能夠讓發(fā)動機爆發(fā)出最大的動力輸出，雖然持續(xù)時間和次數(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，畢竟這項技術涉及的零件和控制并不多。這么好的技術，我們也希望能早日引入國內(nèi)，讓國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) 賴達聰）

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