Subproceso: Twincharging Es Volvos Sustitución Para Cubicaje

Motor downsizing es toda la rabia. Hacer el motor más pequeño aumenta la eficiencia del combustible, reduce las emisiones y reducciones de peso del vehículo. Con cada vez más estrictas de economía de combustible de la legislación en los Estados unidos y las emisiones de CO2 de la regulación en la Unión Europea, los principales fabricantes están recurriendo a los turbocompresores como nunca antes. En 2009, apenas el 5% de los automóviles vendidos en estados unidos lucía turbos, y que el 5% consistió en gran parte de las marcas Europeas como Volvo y BMW Con una historia larga de inducción forzada. Por 2013 que el número tuvo más de plegado a 13%. Honeywell Espera el número para aumentar a 25% en el próximo cuatro años y el EPA me digo que por 2025 esperan 90% de los coches vendieron en América a deporte un turbo motor. Con turbos deviniendo tan normal, whats un turbo a pionero le gusta Volvo hacer para mantener un borde competitivo? Añadir un supercharger naturalmente.
Recientemente tuve la oportunidad a muestra el nuevo Volvo V60 (espera una primera revisión de paseo dentro de poco) pero la estrella del espectáculo wasnt el automovilístico él, su whats bajo el capote. Diseños de motor nuevo son verdaderamente una rareza en el automotive mundo con los motores que son tweaked con el tiempo para mantenerles fresco. Volvos El motor modular propio encontrado bajo el capote de coches más suecos (y el Foco ocasional RS) giró 24 años este año, pero su un pollo de primavera comparó a los Corros Royce L serie 6. 75L motor que fechas atrás a 1952. Siendo el motor nerd soy, gasté unas horas nuevas con Volvos powertrain el ingeniero que habla su Paseo nuevo E familia de motor.
Volvos Familia de motor nuevo es principalmente un diseño de hoja limpio, a pesar de que muchos componentes de diseño son descendientes de la familia de motor modular vieja. La línea consta de cuatro variantes diferentes bautizaron T3, T4, T5 y T6. Tan antes, T indica turbocharged pero ahora el número representa producción de poder más que el número de cilindros implicó. Sí, esto es la muerte knell para Volvos funky 5-cilindro porque esto es un estricto cuatro-cilindro lineup. Volvo Ha dicho el 149 horsepower T3 y el 188 horsepower T4 wont ser América dirigida a en el momento, tan dont esperar ver un competidor directo para BMWs downsized 320i de Suecia este año. En cambio conseguimos los 241 horsepower T5 y el 302 horsepower T6 bajo el capote de todo excepto el XC90.

Todos los motores comparten un diseño de bloques, pero lo que cambia es el impulso. T3, T4 y T5 uso de los motores de un solo turbo mientras que el T6 añade Raíces-tipo de sobrealimentador además del turbocompresor. VW y otros han incursionado con twincharging en el pasado, con VWs 1. 4L twincharged motor de encontrar una casa debajo de la capota de Euros de los modelos y la implantación de 140-180 caballos de fuerza. Volvo está tomando las cosas para el siguiente paso llamando a los 2. 0 L motor de la sustitución no sólo a los 3. 0 L twin-scroll turbo, pero también los recién fallecidos 4. 4L V8.
Mientras que la sobrealimentación y la turboalimentación suena excesivo, hay una lógica a la locura. Mientras que el par máximo en el turbo-sólo T5 sólo 15 lb-ft menor que el T6 (cuando en overboost), el compresor permite la T6 para entregar aproximadamente 140 lb-pie de par más justo fuera de ralentí. Las curvas de par convergen en torno a los 1.500-1.600 RPM cuando el T6 cambia el turbocompresor. De aproximadamente 2.000 RPM a 3.500 RPM par se mantiene plana en ambos motores, pero el más grande de turbo en la T6 que le permite mantener el pico de par todo el pasado de 4.500 RPM. Cuando el par comienza a menguar, lo hace de manera más gradual de turbo-sólo motores.

Por qué no enganchar con un supercharger sólo gustar Jaguar y otros fabricantes de coche? La razón es dos-pliegue. Turbochargers Opera fuera de energía de residuos del agotar. Agota los gases giran la turbina qué en la vuelta gira el compresor que fuerza más aire al motor. En verdad energía de residuos es un nombre poco adecuado porque hay un horsepower peaje para habiendo el turbo interfiriendo con el agotar corriente, pero en general este peaje es más pequeño que el poder requirió para operar un supercharger. El downside a un turbo es bien sabido: turbo lag. Turbo lag Es el tiempo toma el turbo para empezar aumentando. A pesar de que el turbo está girando en idle, su creando poca presión positiva. Paso en el gasista y toma un rato para cosas para empezar humming a lo largo de y impulso para ser creado. Thats Por qué el T5 tiene un más bajo torque índice de idle.
Superchargers Es típicamente conducido del cinturón de accesorio. Debido a la conexión directa al motor, siempre están creando impulso. Porque este impulso pasa en sync con motor RPMs, la respuesta es inmediata. En el abajo lado superchargers puede consumir hasta 20% de unos motores producción de poder total según Honeywell. Esto está considerado un comercio bueno desde entonces pueden chutar poder hasta 50%. Debido a comercio de diseño offs, fábrica supercharged los motores tienden para correr sin aliento en más alto RPMs cuál explica por qué Jaguares 5. 0L supercharged motor lags el 4. 4L y 4. 7L gemelo-turbo motores alemanes por un margen ancho en cumbre torque.
Volvos La respuesta a ambos problemas era para utilizar un supercharger para respuesta inmediata en el fin bajo. De idle el aire afluye a el supercharger entonces a través del turbo al motor. Esto no sólo mejora respuesta de fin bajo pero él también las ayudas consiguen el turbo hasta acelerar más rápido. En algún punto determinado por el ordenador de coches (alrededor 3,500 RPM) el motor abre una válvula de mariposa a bypass el supercharger y entonces de-garras el supercharger para eliminar la pérdida inherente. Este proceso deja un supercharger puso a punto para respuesta de fin bajo y un turbo puso a punto para más alto RPM corriendo para ser unido al mismo motor. El resultado es un horsepower y torque la curva superior a Volvo o BMWs 3. 0L gemelo-rollo turbos en cada manera, de torque en idle, longitud del torque altiplanicie, a alto-RPM torque. A eficacia de aumento más lejano Volvo confía en una velocidad variable bomba de agua eléctrica para enfriar, directo-inyección para eficacia de combustión y fricción baja bearings y anillos. Volvos Literatura de marketing saluda esto como la respuesta al V8.
Pero es realmente? Sí y núm. El pint-sized el motor deja el XC60 para entregar 29 MPG en la carretera en 304 horsepower T6 trim cuál es un 50% aumento sobre Volvos 2009 XC90 V8. Puntuación uno para Paseo-E. Fuera en la carretera, el 2. 0L motor entrega fin más bajo torque que cualquiera otro 2. 0L cuatro-banger vendido en América que da el XC60 más perforadora de idle que esperé. El T6\u2032s torque la curva puede ser más plana que Volvos la clase vivió 4. 4L V8, pero su no bastante tan robusto en el fin superior o en idle. El ancho torque banda y el Aisin coche de 8 velocidades dejó el XC60 T6 para ligar un XC90 V8 a 60 MPH. Aurally, Volvos burbly V8 es el ganador claro. El Paseo-E el motor tiene un distinto (pero muted) supercharger whine debajo 3,500, un definitivo cuatro-el cilindro agota nota y un eerie silencio en idle. Volvo Era cagey sobre cualquier Polestar tonadas para su motor nuevo, pero sospecho el trabajo considerable necesitará ser hecho a mejor Volvos poseer Polestar yo6.
Mi ingeniero interior está entusiasmado por las posibilidades de tecnologías de inducción forzadas modernas y motores de cubicaje pequeño. Sospecho que la mayoría vasta de americano shoppers sería duro pulsado para notar la diferencia entre Volvos gemelo-cobró 2. 0L motor y un V8 en la 4L gama en plazos de entrega de poder y paseo-capacidad. La marcha constante hacia economía de combustible también me lleno con tristeza. Ningún asunto cómo te trozo él, un naturalmente aspiró V8 tiene un sonido que weve crecido arriba asociando con rendimiento y lujo. Esta asociación es tan fuerte que BMW canaliza #V8 sonidos a las cabinas de su turbo V8s porque el turbos interferir con el agotar notas. Cuando nuestro pocketbooks rejoice, unirme tan derramé una lágrima para el naturalmente aspirado inline-6 y V8.

Engine downsizing is all the rage. Making the engine smaller increases fuel efficiency, reduces emissions and cuts vehicle weight. With ever tightening fuel economy legislation in the United States and CO2 emissions regulation in the European Union, mainline manufacturers are turning to turbochargers like never before. In 2009 just 5% of cars sold in America sported turbos, and that 5% consisted largely of European brands like Volvo and BMW with a long history of forced induction. By 2013 that number had more than doubled to 13%. Honeywell expects the number to rise to 25% in the next four years and the EPA tells me that by 2025 they expect 90% of cars sold in America to sport a turbo engine. With turbos becoming so ordinary, whats a turbo pioneer like Volvo do to keep a competitive edge? Add a supercharger of course.
I recently had the opportunity to sample the new Volvo V60 (expect a first drive review shortly) but the star of the show wasnt the car itself, its whats under the hood. New engine designs are truly a rarity in the automotive world with engines being tweaked over time to keep them fresh. Volvos own modular engine found under the hood of most Swedish cars (and the occasional Focus RS) turned 24 years old this year, but its a spring chicken compared to the Rolls Royce L series 6. 75L engine that dates back to 1952. Being the engine nerd I am, I spent a new hours with Volvos powertrain engineer discussing their new Drive E engine family.
Volvos new engine family is primarily a clean sheet design, although many design components are descendants of the old modular engine family. The line consists of four different variants dubbed T3, T4, T5 and T6. As before, T indicates turbocharged but now the number represents power output rather than the number of cylinders involved. Yes, this is the death knell for Volvos funky 5-cylinder because this is a strict four-cylinder lineup. Volvo has said the 149 horsepower T3 and the 188 horsepower T4 wont be headed to America at the moment, so dont expect to see a direct competitor for BMWs downsized 320i from Sweden this year. Instead we get the 241 horsepower T5 and the 302 horsepower T6 under the hood of everything except the XC90.

All engines share a common block design, but what changes is the boost. T3, T4 and T5 engines use a single turbo while T6 adds a Roots-type supercharger in addition to the turbocharger. VW and others have dabbled with twincharging in the past, with VWs 1. 4L twincharged engine finding a home under the hoods of Euro models and putting down 140-180 horsepower. Volvo is taking things to the next step by calling their 2. 0L engine the replacement for not just the 3. 0L twin-scroll turbo but also the recently departed 4. 4L V8.
While supercharging and turbocharging sounds excessive, there is a logic to the madness. While peak torque on the turbo-only T5 just 15 lb-ft lower than the T6 (when in overboost), the supercharger allows the T6 to deliver approximately 140 lb-ft more torque just off idle. The torque curves converge around 1,500-1,600 RPM when the T6 switches over to the turbocharger. From approximately 2,000 RPM to 3,500 RPM torque remains flat on both engines but the larger turbo on the T6 allows it to maintain peak torque all the way past 4,500 RPM. When torque does start to wane it does so more gradually than turbo-only engines.

Why not stick with a supercharger alone like Jaguar and other auto makers? The reason is two-fold. Turbochargers operate off of waste energy from the exhaust. Exhaust gases spin the turbine which in turn spins the compressor forcing more air into the engine. In truth waste energy is a misnomer because there is a horsepower toll for having the turbo interfering with the exhaust stream, but in general this toll is smaller than the power required to operate a supercharger. The downside to a turbo is well known: turbo lag. Turbo lag is the time it takes the turbo to start boosting. Although the turbo is spinning at idle, its creating little positive pressure. Step on the gas and it takes a while for things to start humming along and boost to be created. Thats why the T5 has a lower torque rating off idle.
Superchargers are typically driven off the accessory belt. Because of the direct connection to the engine, they are always creating boost. Because this boost happens in sync with engine RPMs, the response is immediate. On the down side superchargers can consume up to 20% of an engines total power output according to Honeywell. This is considered a good trade since they can boot power up to 50%. Because of design trade offs, factory supercharged engines tend to run out of breath at higher RPMs which explains why Jaguars 5. 0L supercharged engine lags the 4. 4L and 4. 7L twin-turbo German engines by a wide margin in peak torque.
Volvos answer to both problems was to use a supercharger for immediate response at the low end. From idle air flows into the supercharger then through the turbo into the engine. This not only improves low end response but it also helps get the turbo up to speed faster. At some point determined by the cars computer (around 3,500 RPM) the engine opens a butterfly valve to bypass the supercharger and then de-clutches the supercharger to eliminate the inherent loss. This process allows a supercharger tuned for low end response and a turbo tuned for higher RPM running to be joined to the same engine. The result is a horsepower and torque curve superior to Volvo or BMWs 3. 0L twin-scroll turbos in every way, from torque at idle, length of the torque plateau, to high-RPM torque. To further increase efficiency Volvo relies on a variable speed electric water pump for cooling, direct-injection for combustion efficiency and low friction bearings and rings. Volvos marketing literature hails this as the answer to the V8.
But is it really? Yes and no. The pint-sized engine allows the XC60 to deliver 29 MPG on the highway in 304 horsepower T6 trim which is a 50% increase over Volvos 2009 XC90 V8. Score one for Drive-E. Out on the road, the 2. 0L engine delivers more low end torque than any other 2. 0L four-banger sold in America giving the XC60 more punch off idle than I expected. The T6′s torque curve may be flatter than Volvos sort lived 4. 4L V8, but its not quite as robust at the top end or at idle. The broad torque band and the Aisin 8-speed auto allowed the XC60 T6 to tie an XC90 V8 to 60 MPH. Aurally, Volvos burbly V8 is the clear winner. The Drive-E engine has a distinct (but muted) supercharger whine under 3,500, a definite four-cylinder exhaust note and an eerie silence at idle. Volvo was cagey about any Polestar tunes for their new engine, but I suspect considerable work will need to be done to best Volvos own Polestar I6.
My inner engineer is excited by the possibilities of modern forced induction technologies and small displacement engines. I suspect that the vast majority of American shoppers would be hard pressed to notice the difference between Volvos twin-charged 2. 0L engine and a V8 in the 4L range in terms of power delivery and drive-ability. The constant march towards fuel economy also fills me with sadness. No matter how you slice it, a naturally aspirated V8 has a sound that weve grown up associating with performance and luxury. This association is so strong that BMW pipes V8 sounds into the cabins of their turbo V8s because the turbos interfere with the exhaust notes. As our pocketbooks rejoice, join me as I shed a tear for the naturally aspirated inline-6 and V8.