Thread: Twincharging adalah Volvos pengganti untuk perpindahan

Mesin perampingan adalah semua kemarahan. Membuat mesin yang lebih kecil yang meningkatkan efisiensi bahan bakar, mengurangi emisi dan luka kendaraan berat. Dengan pernah pengetatan bahan bakar ekonomi undang-undang di Amerika Serikat dan CO2 emisi peraturan Uni Eropa, produsen utama yang beralih ke turbocharger seperti belum pernah terjadi sebelumnya. Pada tahun 2009 hanya 5% dari mobil yang dijual di Amerika memakai turbos, dan 5% terdiri terutama dari merek-merek Eropa seperti Volvo dan BMW dengan sejarah panjang induksi paksa. 2013 angka itu telah lebih dari dua kali lipat untuk 13%. Honeywell mengharapkan jumlah meningkat menjadi 25% dalam empat tahun berikutnya dan EPA memberitahu saya bahwa 2025 mereka mengharapkan 90% mobil terjual di Amerika untuk olahraga mesin turbo. Dengan turbos menjadi begitu biasa, whats turbo pioneer seperti Volvo lakukan untuk menjaga keunggulan kompetitif? Tambahkan supercharger tentu saja.
Saya baru saja mendapat kesempatan untuk mencicipi baru Volvo V60 (mengharapkan drive pertama review segera) tetapi bintang acara tidak mobil itu sendiri, dengan whats di bawah tenda. Desain mesin baru adalah benar-benar langka di dunia otomotif dengan mesin sedang mencubit dari waktu ke waktu untuk menjaga mereka segar. Volvos sendiri mesin modular yang ditemukan di bawah kap mobil Swedia sebagian (dan kadang-kadang fokus RS) berusia 24 tahun tahun ini, tapi itu 's spring ayam dibandingkan dengan seri Rolls Royce L 6. 75L mesin yang tanggal kembali ke tahun 1952. Menjadi nerd mesin yang saya, saya menghabiskan berjam-jam baru dengan Volvos powertrain insinyur membahas keluarganya mesin Drive E baru.
Keluarga mesin baru Volvos adalah terutama kebobolan Desain, walaupun banyak desain komponen adalah keturunan dari keluarga modular mesin lama. Baris terdiri dari empat varian yang berbeda yang dijuluki T3, T4, T5 dan T6. Seperti sebelumnya, T menunjukkan turbocharged tapi sekarang nomor mewakili daya output daripada jumlah silinder yang terlibat. Ya, ini adalah yang menjadi lonceng kematian Volvos funky 5-silinder karena ini adalah empat silinder barisan yang ketat. Volvo mengatakan tenaga kuda 149 T3 dan tenaga kuda 188 T4 tidak akan menuju ke Amerika pada saat ini, jadi tidak berharap untuk melihat pesaing langsung untuk BMW dirampingkan 320i dari Swedia tahun ini. Sebaliknya kita mendapatkan tenaga kuda 241 T5 dan 302 tenaga kuda T6 di bawah tenda dari segala sesuatu kecuali XC90.

Semua mesin berbagi desain blok yang umum, tetapi apa perubahan adalah dorongan. T3, T4 dan T5 mesin menggunakan turbo tunggal sementara T6 menambahkan akar-jenis supercharger selain turbocharger. VW dan lain-lain telah bereksperimen dengan twincharging di masa lalu, dengan VWs 1. 4L twincharged mesin menemukan rumah di bawah kerudung Euro model dan meletakkan 140-180 tenaga kuda. Volvo adalah mengambil hal-hal ke langkah berikutnya dengan memanggil mereka 2. 0 L mesin penggantian untuk tidak hanya 3. 0L twin scroll turbo tetapi juga 4 baru saja pergi. 4L V8.
Sementara supercharging dan turbocharging suara yang berlebihan, ada logika yang kegilaan. Sementara puncak torsi pada T5 turbo-hanya hanya 15 lb-ft lebih rendah daripada T6 (ketika di overboost), supercharger memungkinkan T6 untuk memberikan sekitar 140 lb-ft torsi lebih dari siaga. Kurva torsi berkumpul sekitar 1.500-1600 RPM ketika T6 beralih ke turbocharger. Dari sekitar 2.000 RPM untuk 3.500 RPM torsi tetap datar di mesin kedua tetapi turbo yang lebih besar pada T6 memungkinkan untuk mempertahankan torsi puncak sepanjang jalan melewati 4.500 RPM. Ketika torsi mulai menyusut itu jadi lebih bertahap daripada mesin turbo-hanya.

Mengapa tidak tetap dengan supercharger sendirian seperti Jaguar dan pembuat mobil lain? Alasannya dua kali lipat. Turbocharger beroperasi off limbah energi dari knalpot. Gas buang berputar turbin yang pada gilirannya berputar kompresor memaksa udara lebih ke dalam mesin. Kebenaran energi sampah adalah keliru karena ada tol tenaga kuda untuk memiliki turbo yang mengganggu aliran gas buang, tetapi secara umum tol ini lebih kecil dari daya yang diperlukan untuk mengoperasikan supercharger. The downside ke turbo terkenal: turbo lag. Turbo lag adalah waktu yang dibutuhkan turbo untuk memulai meningkatkan. Meskipun turbo berputar di menganggur, yang menciptakan tekanan positif kecil. Langkah gas dan butuh waktu untuk hal-hal mulai bersenandung sepanjang dan meningkatkan akan dibuat. Thats mengapa T5 memiliki peringkat yang lebih rendah torsi off siaga.
Superchargers biasanya terusir dari aksesori sabuk. Karena koneksi langsung ke mesin, mereka selalu menciptakan dorongan. Karena ini meningkatkan terjadi sinkron dengan mesin rpm, respon itu segera. Di sisi bawah superchargers dapat mengkonsumsi sampai 20% dari mesin output daya total berdasarkan Honeywell. Hal ini dianggap baik perdagangan karena mereka dapat boot daya hingga 50%. Karena desain trade off, pabrik supercharged mesin cenderung kehabisan napas di lebih tinggi rpm yang menjelaskan mengapa Jaguar 5. 0L, supercharged mesin tertinggal 4. 4L dan 4. 7L twin-turbo mesin Jerman dengan margin yang lebar di puncak torsi.
Volvos jawaban untuk masalah kedua adalah menggunakan supercharger untuk tanggapan langsung pada akhir rendah. Dari siaga arus udara ke supercharger kemudian melalui turbo ke dalam mesin. Hal ini tidak hanya meningkatkan respon akhir rendah tetapi juga membantu mendapatkan turbo untuk mempercepat lebih cepat. Di beberapa titik yang ditentukan oleh mobil komputer (sekitar 3500 RPM) mesin membuka katup kupu-kupu untuk melewati supercharger dan kemudian de cengkeraman supercharger untuk menghilangkan kehilangan inheren. Proses ini memungkinkan supercharger disetel untuk respon akhir rendah dan turbo disetel untuk RPM tinggi berjalan untuk bergabung dengan mesin yang sama. Hasilnya adalah kurva tenaga kuda dan torsi tinggi Volvo atau BMW 3. 0L twin-gulir turbos dalam segala hal, dari torsi menganggur, panjang dari dataran tinggi torsi, torsi RPM tinggi. Untuk meningkatkan efisiensi Volvo bergantung pada variabel kecepatan pompa air listrik untuk pendinginan, direct injection untuk efisiensi pembakaran dan gesekan rendah bantalan dan cincin. Volvos pemasaran Drogba Siap sastra ini sebagai jawaban V8.
Tapi apakah itu benar-benar? Ya dan tidak. Mesin pint berukuran manusia memungkinkan XC60 untuk memberikan 29 MPG di jalan Raya di 304 tenaga kuda T6 trim yang merupakan peningkatan 50% lebih dari Volvos 2009 XC90 V8. Skor satu untuk Drive-E. Keluar di jalan, 2. 0L mesin memberikan lebih akhir torsi rendah daripada 2 lainnya. 0L empat-banger dijual di Amerika memberi XC60 lebih punch dari siaga daripada yang saya harapkan. Kurva torsi T6′s mungkin lebih rata daripada Volvos semacam tinggal 4. 4 L V8, tetapi yang tidak cukup kuat di ujung atas atau di siaga. Band luas torsi dan Aisin 8-speed otomatis diperbolehkan T6 XC60 untuk mengikat XC90 V8 untuk 60 MPH. Aurally, Volvos burbly V8 adalah pemenang. Mesin Drive-E telah merengek supercharger berbeda (tapi diredam) di bawah 3.500, catatan pasti empat silinder knalpot dan keheningan menakutkan di siaga. Volvo adalah cagey tentang lagu-lagu Polestar apapun untuk mesin baru mereka, tapi saya menduga banyak pekerjaan perlu dilakukan untuk terbaik Volvos sendiri Polestar I6.
Insinyur batin saya gembira dengan kemungkinan teknologi induksi paksa modern dan mesin kecil perpindahan. Saya menduga bahwa sebagian besar pembeli Amerika akan sulit ditekan untuk melihat perbedaan antara Volvos 2 bermuatan kembar. 0L mesin dan V8 di kisaran 4L dalam pengiriman kekuasaan dan kemampuan drive. Maret konstan terhadap ekonomi bahan bakar juga memenuhi diriku dengan kesedihan. Tidak peduli bagaimana Anda mengiris itu, V8 disedot secara alami mesin memiliki suara bahwa emang tumbuh bergaul dengan kinerja dan mewah. Asosiasi ini begitu kuat bahwa pipa BMW V8 suara ke dalam kabin-kabin mereka Turbo V8s karena turbos mengganggu catatan knalpot. Sebagai dompet kami bersukacita, bergabung dengan saya sebagai saya meneteskan air mata untuk inline-6 disedot secara alami mesin dan 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.