Thread: Twincharging е Волвос заместител на изместване

Двигател съкращаване е цялата ярост. Прави двигателя по-малък увеличава горивната ефективност, намалява емисиите и разфасовки тегло на превозното средство. С някога затягане гориво икономиката законодателство в Съединените щати и CO2 емисии регламент в Европейския съюз, главни производители се обръщат към турбокомпресори както никога преди. През 2009 г. само 5 % от колите се продават в Америка sported турбо, и че 5 % се състоеше предимно от европейски марки като Volvo и BMW с дълга история на принудителна индукция. До 2013 г. този брой е повече от два пъти на 13 %. Honeywell очаква броят да нарасне до 25 % през следващите четири години и СИП ми казва, че до 2025 те очакват 90 % от автомобили, продавани в Америка да спорт турбодвигател. С турбини стават толкова обикновени какво турбо пионер като Volvo да поддържа конкурентно предимство? Добавете компресор разбира се.
Аз наскоро имаше възможност да опитате новата Volvo V60 (очакват първия диск преглед скоро) но звездата на шоуто беше колата, себе си, какво му под капака. Нов двигател дизайни са наистина е рядкост в автомобилния свят с двигатели са променени във времето да ги пресни. Модели Volvo собствени модулни двигател намерени под капака на повечето шведски автомобили (и на случайни фокус РС) се обърна 24 години тази година, но това е неопитен в сравнение с "Ролс Ройс" L серия 6. 75L двигател, която датира назад до 1952. Като на двигателя маниак съм, прекарах нова часа с модели Volvo задвижващата инженер обсъждането им нова фамилия на карам БУКВАТА E.
Модели Volvo нова фамилия двигатели е предимно чист лист дизайн, въпреки че много дизайн компоненти са потомци на старите модулни фамилия. Линията се състои от четири различни варианти, наречен Т3, Т4, Т5 и Т6. Както преди, T показва, принудително но сега номер представлява мощността, а не на броя на цилиндрите, участващи. Да, това е погребален звън за модели Volvo фънки 5-цилиндров, защото това е строго четирицилиндров състав. Volvo е каза 149 конски сили Т3 и 188 конски сили Т4 няма да бъде начело в Америка в момента, така че не очаквайте да видите пряк конкурент за БМВ съкратена 320i от Швеция тази година. Вместо това ние се на 241 конски сили Т5 и 302 конски сили T6 под капака на всичко, освен XC90.

Всички двигатели споделят един общ блок дизайн, но това, което промени е тласък. Т3, Т4 и Т5 двигатели използват един турбо докато T6 добавя Roots тип компресор освен турбокомпресора. VW и други имат dabbled с twincharging в миналото, с VWs 1. 4L twincharged двигател, намиране на дом под качулки на евро модели и сваляне 140-180 конски сили. Volvo е като неща към следващата стъпка от призовава си 2. 0 L двигател заместител не само 3. 0L двойни превъртане турбо, но също така наскоро отиде 4. 4L V8.
Докато нагнетяване и турбокомпресор звуци прекомерно има логика на лудост. Докато връх въртящ момент на само за турбо Т5 15 lb-фута по-ниска от T6 (когато в overboost), компресор позволява T6 да достави приблизително 140 lb-фута повече въртящ момент почти празен. Въртящ момент криви се събират около 1500-1600 RPM, когато T6 превключва на турбокомпресора. От приблизително 2 000 RPM до 3500 RPM въртящ момент остава неподвижно на двата двигателя но големия компресор на T6 му позволява да поддържа връх въртящ момент целия път покрай 4500 об/мин. Когато въртящ момент започне да отслабва, го прави толкова по-постепенно, отколкото само за турбо двигатели.

Защо не се придържаме с компресор, сами като ягуар и други авто производители? Причината е два пъти. Турбокомпресори работят на разстояние от енергия от отпадъци от отработени газове. Отработените газове се върти турбината, която от своя страна се върти компресор, принуждават повече въздух в двигателя. В действителност енергия от отпадъци е погрешно название, защото там е конски сили такса за това турбо, пречат на потока отработени газове, но като цяло тази такса е по-малка от мощността, необходима за да функционира един компресор. Недостатъкът на турбо е добре известен: турбо лаг. Турбо лаг е времето, необходимо за турбо да започне повишаване. Въпреки че турбо се върти на празен, неговото създаване малко положително налягане. Стъпка на газ и отнема известно време за неща, за да започне колибри и стимулира да бъде създаден. Thats защо T5 има по-нисък въртящ момент оценка на разстояние бездейства.
Компресори обикновено са отблъснати аксесоар колан. Тъй като директна връзка към двигателя те винаги създават тласък. Тъй като този тласък се случва в синхрон с двигател чрез RPM, отговорът е незабавен. На определени страна компресори могат да консумират до 20 % от двигатели с обща мощност според Honeywell. Това се смята за добра търговия, тъй като те могат да обувка мощност до 50 %. Тъй като дизайн търговия издънка фабрика компресор двигатели са склонни да тичам вън на дъх в по-висока чрез RPM, което обяснява защо Jaguars 5. 0L компресор двигател изостава 4. 4L и 4. 7L Туин-турбо германски двигатели с широк марж в пика на въртящия момент.
Модели Volvo отговор на двете проблеми е да се използва компресор за незабавна реакция в ниския край. От празен въздух преминава в компресор, след това чрез турбо в двигателя. Това не само подобрява нисък край отговор, но също така помага получите turbo до скорост по-бързо. В някакъв момент, определен от компютъра на автомобили (около 3500 RPM) двигателя отваря дроселна клапа да заобиколите компресор и след това де-съединители компресор да премахне присъщите загуба. Този процес позволява един компресор, настроен за нисък край отговор и турбо, настроени за по-високи ОБОРОТИ работи да се присъедини към същия двигател. Резултатът е конски сили и въртящ момент крива Volvo или БМВ 3. 0L двойни превъртане турбо по всякакъв начин, от момент на въртене при празен ход, дължината на платото въртящ момент, високите ОБОРОТИ въртящ момент. За по-нататъшно повишаване на ефективността, Volvo разчита на променлива скорост електрическа водна помпа за охлаждане, директно впръскване за горивната ефективност и лагери с ниско триене и пръстени. Модели Volvo търговия литература вдъхновен това като отговор на V8.
Но това е наистина? Да и не. Други двигател позволява XC60 да достави 29 MPG на магистралата в 304 конски сили T6 подреден което е 50 % увеличение над модели Volvo XC90 V8 2009. Рейтинг на една за диск-д. Някъде по пътя, 2. 0L двигател доставя повече ниските въртящ момент края от другите 2. 0L четири пушка, продавани в Америка отделяне XC60 повече хъс бездейства, отколкото очаквах. Крива на въртящ момент T6′s може да се лаская от модели Volvo сортиране живеят 4. 4 L V8, но не си доста по-силен в горния край или на празен ход. Широките въртящ момент групата и газов 8-степенна автоматична позволено XC60 T6 да връзвам XC90 V8 до 60 MPH. Фонетично модели Volvo burbly V8 е ясен победител. Двигателят на устройството-E има различни (но заглушава) компресор хленча под 3500, категорично четирицилиндров отработени бележка и една зловеща тишина на празен ход. Volvo е уклончив относно всяко Polestar мелодии за техния нов двигател, но аз подозирам значителна работа ще трябва да се направи за най-добрите модели Volvo собствени Polestar I6.
Моята вътрешна инженер е развълнуван от възможностите на съвременната принудителна индукция технологии и двигатели с малък обем. Подозирам, че по-голямата част от американските купувачи ще бъдат силно притиснати да забележите разликата между модели Volvo близнак таксуват 2. 0L двигател и V8 в диапазона 4 Л мощност за доставка и диск-способност. Постоянна март към икономия на гориво също ме изпълва с тъга. Без значение как ще го режа атмосферен V8 има звук този weve израснали асоциира с производителност и лукс. Тази асоциация е толкова силна, че BMW тръби V8 звучи в кабините на техните turbo V8s защото turbos пречат на отработените бележки. Тъй като нашите pocketbooks радвай се, присъедини се към мен както се просълзявам за атмосферен редови-6 и 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.