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)早已實施，柴油車國Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)自7月1日起開始實施，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)的實施，迫使發(fā)動機行業(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)于加強內(nèi)燃機工業(yè)節(jié)能減排的意見》指出，到2015年，節(jié)能型內(nèi)燃機產(chǎn)品占全社會內(nèi)燃機產(chǎn)品保有量的60%，與2010年相比，內(nèi)燃機燃油消耗率降低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。在重點攻關(guān)技術(shù)方面，要求到2015年，多缸柴油機增壓技術(shù)普及率達(dá)90%以上，高效增壓技術(shù)在車用柴油機上的應(yīng)用比例達(dá)100%，在車用汽油機上的應(yīng)用比例達(dá)30%以上。

為什么國家鼓勵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)濟的“綠色”汽車環(huán)保技術(shù)之一，作為一項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)動機尺寸和提高燃油效率。舉例來說，在小型發(fā)動機上安裝渦輪增壓器可實現(xiàn)大型發(fā)動機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)動機相比，渦輪增壓汽油發(fā)動機的燃油效率可提高達(dá)20%。而與自然吸氣式發(fā)動機相比，同等額定功率的渦輪增壓柴油發(fā)動機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營收益。3.更清潔、更環(huán)保。渦輪增壓發(fā)動機能夠利用來自發(fā)動機的排放尾氣，使發(fā)動機燃燒更清潔，并在不損害性能的前提下縮小發(fā)動機尺寸，同時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)動機汽車越來越多。渦輪增壓發(fā)動機是未來的趨勢嗎？

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，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)動機的排放廢氣流推動渦輪機葉輪高速旋轉(zhuǎn)，最高速度可達(dá)280000 rpm。

渦輪機葉輪與壓氣機葉輪同在一根軸上。渦輪機葉輪高速旋轉(zhuǎn)的同時帶動壓氣機葉輪高速旋轉(zhuǎn)，使通過壓氣機的空氣速度和壓力增大。而密度大、溫度高的壓縮空氣進入發(fā)動機之前，先進入空氣冷卻器冷卻，同時獲得更大的密度。這使發(fā)動機得以在耗能更少的前提下提升燃油燃燒效率，進而產(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》：目前我國正在重點推廣增壓技術(shù)，加之，國四和京五的實施，可見增壓技術(shù)未來在中國的市場需求是越來越廣。霍尼韋爾如何把握這一市場機遇？已經(jīng)做了哪些準(zhǔn)備工作？

Craig Balis：這些排放法規(guī)的實施將促使渦輪增壓市場的規(guī)模擴大和技術(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，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角落，范圍包括各種排量的發(fā)動機。

對于中國市場，我們既提供全球先進的技術(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)提供了一個非常好的發(fā)展契機?；裟犴f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)動機扭矩高達(dá)30%，同時提升燃油經(jīng)濟性高達(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。

第二代汽油機技術(shù)首先是在中國市場上推出的，整個渦輪增壓器的體積縮小了很多，同時油耗和性能有了很大的提升。這個技術(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個月當(dāng)中，我們看到的這個市場的最大的變化就是汽油渦輪增壓項目急劇的增加，僅就霍尼韋爾而言，我們目前有30到40個汽油渦輪增壓發(fā)動機項目在應(yīng)用開發(fā)的階段。

另外我們觀察到的一個趨勢就是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，改進燃油經(jīng)濟性以及降低排放。近幾年來，霍尼韋爾每年配合各類發(fā)動機的VNT項目都在五十個以上。

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，先進的球軸承技術(shù)以及耐高溫的可變截面機構(gòu)組件，可以進一步改善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)動機的節(jié)能減排，做出哪些貢獻？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改進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，渦輪增壓技術(shù)可為汽油發(fā)動機提升20% 的燃油效率，為柴油發(fā)動機提升 40%的燃油效率，同時減少最多達(dá)30% 的尾氣排放。