Závit: Twincharging je Volvo náhradné pre posuv

Motor redukcia je všetok hnev. Motor menšie zvyšuje účinnosť paliva, znižuje emisie a znižuje hmotnosť vozidla. S niekedy sprísnenie palivové hospodárstvo legislatívy v Spojených štátoch a CO2 emisií regulácie v Európskej únii, sa obracajú hlavných výrobcov turbodúchadiel ako nikdy predtým. V roku 2009 len 5% zo všetkých aut predaných v Amerike sported turbodúchadla a že 5% sa skladal prevažne z európskych značiek ako Volvo a BMW s dlhou históriou nútenej indukcie. Do roku 2013 mal tento počet viac ako zdvojnásobil na 13%. Honeywell očakáva, že počet sa zvýši na 25% v najbližších štyroch rokoch a EPA mi hovorí, že do roku 2025 očakávajú 90% zo všetkých aut predaných v Amerike šport turbo motor. S turbodúchadlami stáva tak obyčajné, čo turbo priekopníkom ako Volvo udržať konkurenčnú výhodu? Samozrejme pridať kompresor.
Nedávno som mal možnosť ochutnať nové Volvo V60 (očakávať prvé jednotka krátko preskúmať) ale hviezda show nebol samotný automobil, jeho čo je pod kapotou. Nový motor vzory sú skutočne raritou v automobilovom svete s motormi sa vylepšil v priebehu času, aby je čerstvý. Volvo vlastný, modulárny motor nájdený pod kapotou väčšina švédske vozy (a občas Focus RS) obrátil 24 rokov, tento rok, ale je to jarné kurča oproti sérii Rolls Royce L 6. 75L motor, ktorý siaha až do roku 1952. Je motor blbecek som strávil nové hodiny s Volvo pohonoch inžinier diskutovať o ich nových motorov Drive E.
Volvo nové motorov je predovšetkým čistý list dizajn, hoci mnohé komponenty sú potomkovia starých modulárne motorov. Linka sa skladá zo štyroch rôznych variantov daboval T3, T4, T5 a T6. Ako predtým, T označuje preplňovaný ale teraz číslo predstavuje výkon, skôr než počet valcov zapojené. Áno, to je umieráčik pre Volvo funky 5-valec, pretože to je prísne štvorvalcový lineup. Volvo povedal 149 koní T3 a 188 koní T4 nebude zamieril do Ameriky v okamihu, takže Neočakávajte vidieť priamy konkurent pre BMW zmenšenou 320i zo Švédska v tomto roku. Namiesto toho sme si 241 koní T5 a 302 koní T6 pod kapotou všetko okrem XC90.

Všetky motory zdieľať spoločný blok dizajn, ale aké zmeny je posilňujúci. T3, T4 a T5 motory použiť jeden turbo, kým T6 pridá Roots-typ kompresor okrem turbodúchadla. VW a iní sa motá sa twincharging v minulosti, s VWs 1. 4L twincharged motora hľadanie domova pod kukly Euro modelov a odložila 140-180 konských síl. Volvo berie veci na ďalší krok tým, že volá ich 2. 0 L motor náhradné pre nie len 3. 0L dvoj-scroll turbo ale tiež nedávno odišiel 4. 4L V8.
Kým preplňovanie preplňovanie zvukov a nadmerné, tam je logika šialenstvo. Krútiaci, pri vrchole sa moment na turbo-len T5 len 15 lb-ft nižšia T6 (pri overboost), kompresor umožňuje T6 dodať približne 140 lb-ft viac krútiaceho momentu hneď nečinný. Krútiaci moment krivky zbiehajú okolo 1500-1600 RPM pri T6 prepne na turbodúchadlo. Z približne 2000 RPM do 3500 ot/min krútiaci moment zostáva byt na oba motory ale väčších turbo na T6 umožňuje zachovať vrchol krútiaceho momentu celú cestu okolo 4500 ot/min. Keď krútiaceho momentu začnú ubúdať to tak postupne ako turbo-len motory.

Prečo nie držať sa kompresor sám ako Jaguar a iných automobiliek? Dôvodom je dva-krát. Turbodúchadlá pôsobí mimo nakladania s energiou z výfukových plynov. Výfukové plyny roztočiť turbíny, ktoré zasa točí kompresora, ktoré nútia viac vzduchu do motora. V pravde odpadovej energie je chybný, pretože tam je mýto koní s turbo zasahoval do prúdu výfukového plynu, ale táto daň je vo všeobecnosti menšia než výkon potrebný na prevádzku kompresor. Nevýhodou turbo je dobre známy: oneskorenie turbodúchadla. Oneskorenie turbodúchadla je doba turbo začať, posilnenie. Hoci turbo sa točí na voľnobeh, jej tvorbu trochu pretlaku. Krok na plyn a to trvá, kým pre veci začať hučanie pozdĺž a podporu musia byť vytvorené. To je prečo T5 má nižší krútiaci moment hodnotenie z nečinnosti.
Kompresory sú zvyčajne riadené mimo pásu príslušenstvo. Vzhľadom na priame spojenie s motorom, sú vždy vytvára impulz. Pretože toto zvýšenie sa stane v synchronizáciu s motorom rpm, odpoveď je bezprostredná. Na spodnej strane kompresory môžu konzumovať až do 20% vyhľadávače celkový výkon podľa Honeywell. Je to dobrý obchod, pretože oni môžu zaviesť výkon až o 50%. Pretože Dizajnový obchod off, továrne, preplňované motory tendenciu dôjdu dych pri vyšších otáčkach, čo vysvetľuje, prečo Jaguars 5. 0L preplňovaný motor zaostáva v 4. 4L a 4. 7L twin-turbo nemecké motory s veľkým náskokom vrchol krútiaceho momentu.
Volvo odpoveď na obidva problémy sa používať kompresor pre okamžitú reakciu na nízku konci. Z nečinnosti vzduchu tokov do kompresor, potom cez turbo do motora. To nielen zvyšuje low-end odpoveď, ale tiež pomáha získať turbo zrýchlenie rýchlejšie. V určitom bode určuje počítač áut (asi 3500 RPM) motor otvorí Škrtiaca klapka obísť kompresorom a potom de-spojky kompresor odstrániť vlastné straty. Tento proces umožňuje kompresor vyladené pre low-end odpoveď a turbo vyladený pre vyšších otáčkach beží pripojil na rovnaký motor. Výsledkom je koní a krútiaci moment krivky lepšie ako Volvo, alebo BMW 3. 0L dvoj-scroll Turbo vo všetkých smeroch, od krútiaceho momentu pri nečinnosti, dĺžka plošiny krútiaceho momentu, high-RPM krútiaci moment. K ďalšiemu zvýšeniu účinnosť Volvo vychádza s premenlivou rýchlosťou elektrická vodné čerpadlá pre chladenie, priame vstrekovanie pre účinnosť spaľovania a nízke ložiská a krúžky. Volvo marketing literatúry privítal ako odpoveď na V8.
Ale je to naozaj? Áno a nie. Pinta-veľké engine umožňuje XC60 dodať 29 MPG na diaľnici v 304 koní T6 výbava čo je zvýšenie o 50% počas 2009 Volvo XC90 V8. Skóre jeden pre Drive-E. Na ceste, 2. 0L motor dodáva viac krútiaceho momentu low-end ako ostatné 2. 0L štyri-párek predávané v Amerike XC60 dávať viac úder nečinnosti, než som čakal. T6′s krivka krútiaceho momentu môže byť plochejšie ako zoradiť Volvo žili 4. 4 L V8, ale jeho nie celkom robustný na hornom konci, alebo na voľnobeh. Pásme širokom krútiaceho momentu a Aisin 8-rýchlostná automatická povolené XC60 T6 uviazať XC90 V8 na 60 MPH. Foneticky Volvo burbly V8 je jasný víťaz. Motorov Drive-E má odlišné (ale tlmené) kompresor kňučať do 3.500 definitívne štvorvalcový výfuku Poznámka a desivé ticho na voľnobeh. Volvo bolo mazaný o akejkoľvek Polestar melódií pre svoj nový engine, ale obávam sa, že značné množstvo práce bude potrebné urobiť, aby najlepšie Volvo vlastné Polestar I6.
Môj vnútorný inžinier je nadšený možnosti modernej nútené prerušenie technológií a malé posunutie motory. Mám podozrenie, že prevažná väčšina amerických zákazníkov by sa ťažko na rozdiel od Volvo twin-spoplatnené 2. 0L motor a V8 v rozsahu 4L pokiaľ ide o dodávky energie a riadiť schopnosť. Konštantná marci palivové hospodárstvo aj ma napĺňa smútok. Bez ohľadu na to, ako ste to plátok, nasávaním V8 má zvuk že weve vyrástli s výkonom a luxusné. Toto združenie je tak silná, že potrubie na BMW V8 zvuky do kabíny ich turbo V8s, pretože turbodúchadlá zasahovať do výfuku poznámky. Ako naše pocketbooks radovať, so mnou, ako som uronit slzu pre nepreplňované inline-6 a 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.