Volvo押宝PowerPulse技术而非48V
发布时间:2016-09-07   作者:Stuart Birch
  • 沃尔沃4缸D5柴油发动机采用的PowerPulse(图为压缩机和压力罐)系统重约10公斤,紧贴着安装在V90休旅车的头灯后方。
  • 沃尔沃的PowerPulse系统可以利用压缩空气,推动柴油发动机的涡轮增压器从怠速状态开始加速运转。该系统也将使用在XC90及更多其它即将推出的车型上。
  • PowerPulse与友商产品Step-off性能的对比,沃尔沃并未透露友商的具体名称。
  • 全新沃尔沃V90旅行车的尾部倾斜,给人一种赏心悦目的美感,但与之前版本相比,这种设计略微减少了车辆的储物空间。
  • 图为沃尔沃V90旅行车的车身结构材料构成。

沃尔沃通过使用压缩空气,提高全新D5柴油发动机的扭矩,并消除“延迟”。沃尔沃的工程师驾驶一辆搭载D5发动机的V90休旅车,在西班牙南部进行了一段路程漫长,而且经常路况苛刻的试驾。事实上,正如沃尔沃的工程师在试驾中向《汽车工程杂志》所展示的那样,这种技术相对简单,但却非常高效。

沃尔沃将这款采用了大量专利技术的创新柴油送气系统称为“PowerPulse”,该技术可以替代搭配电驱动涡轮增压器或超级增压器的48V混动系统。系统能够在发动机转速较低时,迅速驱动涡轮转动,并且成本低廉。

为了研发PowerPulse,沃尔沃的动力总成工程师总共花了三年多的时间,这一技术的关键路径与D5发动机相同。据称,这款2.0升4缸直喷柴油发动机可以输出173 kW(232 hp)的动力和480N·m(354 lb·ft)的扭矩。此外,公司还有一款未采用PowerPulse技术的D4发动机。这款D4发动机功率较低,可以输出140 kW(188 hp)的动力和400N·m(295 lb·ft)的扭矩。

一个简单紧凑的系统

在行驶过程中,PowerPulse技术的作用非常明显,它可以协助V90休旅车实现7.2秒内由静止加速至100km/h (62 mph)。以V90的功率输出水平和1817kg(4006 lb)的整备质量来看,这样的表现还算敏捷,但称不上异常出色。V90休旅车采用了一款8速爱信(Aisin)自动变速器,没有手动挡版本。

沃尔沃动力总成项目经理Fredrik Ulmhage表示,PowerPulse完全是一款沃尔沃自主研发的产品。“其他公司都没有这种技术。”Ulmhage断言,“公司计划推广4缸柴油发动机(我们也有汽油发动机发展计划),但必须先解决涡轮延迟的问题,也就是在废气产生压强之前,先让涡轮转起来。”

Ulmhage解释说,“因此,简单来说,我们就是在驾驶员踩下油门的同时,将压缩空气推入车辆的排气歧管,涡轮在几毫秒之内就可以开始加速转动。”

这个过程可以连续进行2次,中间几乎没有停顿。但是,如果需要连续3次送气(这种可能性非常低),系统则需要几秒时间准备压缩空气。系统中存在一个小型压缩机,能够以12 bar(174 psi)的压强将空气挤进一个2.0L的气箱内,而系统的动作则由一个电磁阀控制。

沃尔沃D5发动机搭配了两个尺寸分别为38 mm和53 mm的博格华纳(BorgWarner)涡轮增压器,这两个增压器按顺序依次进行运转。据沃尔沃的工程师称,该系统可在0.3秒内从怠速状态加速至150,000 rpm的峰值转速。Ulmhage指出,“与其他友商的6缸柴油发动机相比,我们的新4缸发动机在最初50~60米都处领先地位。”他同时确认,沃尔沃 XC90 SUV将采用PowerPulse技术。此外,PowerPulse还有可能配备在更多新车型上。

PowerPulse系统重约10kg(22 lb),完全可以安装在位于发动机盖下的头灯底座后方。为了减轻压力罐的重量,沃尔沃的工程师正在研究各种可能使用在这里的轻质材料。

为了提高汽油发动机的能效,使之达到与柴油发动机类似的水平,沃尔沃开展了一系列以提升混合动力能效为重点的优先技术项目。

据悉,沃尔沃即将推出一款3缸汽油发动机,预计额定输出功率超过130 kW (174 hp)。这款发动机将配备在一些功率较小的沃尔沃车型上。与柴油机相比,这款3缸汽油发动机不仅可以带来出色的能效,而且成本也更低,原因在于为了达到排放标准,而不得不在柴油发动机上采用更多的发动机控制手段和后处理系统,而汽油发动机这方面的需求较低。

除了V90,沃尔沃还将推出一款新的汽油机车型——S90 T6轿车,这也体现了沃尔沃与梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz)和奥迪(Audi)一决高下的决心。V90和S90 T6这两个车型均采用了沃尔沃的可扩展整车平台架构,XC90也是如此。

福特沃尔沃vs.吉利沃尔沃

沃尔沃的产品经理Lars Lagström表示,如今,沃尔沃已经拥有了一个可以满足汽车架构和底盘动力需求,带来一流驾乘体验的平台。现在,公司开始将目光转向NVH(噪声、振动和不平顺性)特性和其他细节的改善。Lagström将吉利沃尔沃和过去的福特沃尔沃进行了比较,他提到,福特掌管沃尔沃的时候永远都在“控制预算”,并且“对待所有事情都目光短浅”,Lagström还说:“福特永远也无法理解沃尔沃。”

沃尔沃开展了一系列重点研发项目,其中包括一款内部研发的独立后悬挂系统。正是凭借这款悬挂系统,V90才能轻松征服公路驾驶环境,甚至连一些极具挑战性的弯道也不在话下。除了悬挂,内饰设计也是沃尔沃的另一个亮点,这要得益于公司内饰设计副总裁Robin Page(他在2013年前服务于宾利)。当你坐进这辆新款柴油休旅车的那一刻,车辆的内饰设计一定会让你眼前一亮。V90可以提供560到1526 升的超大储物空间,但由于巧妙利用了地板下的位置,这款车的外形并未受到影响,仍然非常有型。V90的空气动力学性能表现也相当不错,车辆的风阻系数最低可达0.30 Cd。

随着自动驾驶技术的不断发展,沃尔沃V90和S90均具备领航辅助(Pilot Assist)功能和自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control)功能。在有道路标记的车道内,这两款车可以在时速不超过130 km/ h (81 mph)的情况下,进行一系列半自动驾驶操作,包括转向、加速和制动。但值得注意的是,这还并不是一个全自动驾驶系统。

 

作者:Stuart Birch
来源:SAE《汽车工程》杂志
翻译:SAE 中国办公室

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