李 娜 文
隨著世界范圍內(nèi)機(jī)動(dòng)車排放法規(guī)的日益嚴(yán)格,商用車領(lǐng)域的排放法規(guī)已經(jīng)把目光轉(zhuǎn)移到了NOX、CO、HC和PM。目前,歐洲和美國的法規(guī)側(cè)重于降低CO2排放。行業(yè)分析師指出,到2020年,新商用車的CO2排放量預(yù)計(jì)平均減少達(dá)20%。實(shí)現(xiàn)更高的發(fā)動(dòng)機(jī)燃油效率是降低CO2排放最有效的方式和途徑,渦輪增壓技術(shù)則是目前可用的關(guān)鍵支持技術(shù)。
燃油效率對(duì)于商用車運(yùn)營商和車隊(duì)所有者來說非常重要。數(shù)據(jù)顯示,燃油成本占到商用車總運(yùn)營成本的30%~40%。霍尼韋爾渦輪增壓器已被證明在縮小發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸,提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能的同時(shí),可滿足排放標(biāo)準(zhǔn),提高燃油效率。
霍尼韋爾憑借其獲得專利的VNTTMDutyDrive技術(shù),支持中重型商用車領(lǐng)域的CO2減排。此項(xiàng)技術(shù)能夠驅(qū)動(dòng)廢氣再循環(huán)(EGR)、提高燃油效率和實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的突破。該系統(tǒng)還能作為關(guān)鍵的排放控制技術(shù),與選擇催化還原(SCR)技術(shù)完美配搭。VNTTMDutyDrive技術(shù)可用于幫助控制廢氣溫度,確保溫度敏感的SCR系統(tǒng)保持高效工作,還可以幫助發(fā)動(dòng)機(jī)提高制動(dòng)能力,使得駕駛員無需完全依賴底盤制動(dòng)系統(tǒng)便可實(shí)現(xiàn)車輛減速的目的。
霍尼韋爾于2012年底宣布,將為中國領(lǐng)先的運(yùn)動(dòng)型多功能轎車、皮卡制造商長城汽車提供柴油機(jī)VNTTM技術(shù)。采用這一技術(shù)的長城哈弗H5和H6 SUV將受益于霍尼韋爾最新VNTTM技術(shù)帶來的優(yōu)異燃油經(jīng)濟(jì)性和增強(qiáng)的發(fā)動(dòng)機(jī)性能。相比傳統(tǒng)的廢氣旁通渦輪增壓技術(shù),霍尼韋爾VNTTM技術(shù)能夠?qū)⑥D(zhuǎn)矩提高30%,改善發(fā)動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的車輛加速性能并且實(shí)現(xiàn)更清潔的燃燒?;裟犴f爾交通系統(tǒng)集團(tuán)中國及印度區(qū)副總裁兼總經(jīng)理戴鵬杰(David Paja)表示:“未來柴油機(jī)燃燒必將變得更清潔、具有更高的燃油效率,預(yù)計(jì)不久的將來VNT技術(shù)在中國將有廣泛的應(yīng)用。在接下來的5年時(shí)間里,VNTTM在中國柴油輕型車的覆蓋率將從目前的5%增長到20%?!?/p>
目前,無論是公路車輛還是非公路車輛,在全球有數(shù)以百萬計(jì)的商用車輛在性能、減排和燃料效率方面均受益于霍尼韋爾公司的VNTTMDutyDrive渦輪增壓器。
自2000年VNTTMDutyDrive渦輪增壓器首次應(yīng)用于公交車輛上的9 L DDC發(fā)動(dòng)機(jī)開始,至今該技術(shù)的使用范圍已經(jīng)覆蓋3~14 L排量的發(fā)動(dòng)機(jī)。該技術(shù)經(jīng)歷了數(shù)次設(shè)計(jì)更新,通過持續(xù)不斷的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)了重大的技術(shù)升級(jí)。
2000年,霍尼韋爾公司推出了用于DDC 50系列發(fā)動(dòng)機(jī)的第1代VNTTMDutyDrive,該發(fā)動(dòng)機(jī)以控制排放為主要設(shè)計(jì)目標(biāo)。霍尼韋爾公司的解決方案采用雙軸VNT設(shè)計(jì),使用15片由雙軸支撐的渦輪噴嘴葉片,并且具有已獲專利的壓力平衡核心功能,能夠在運(yùn)行過程中將由高壓氣動(dòng)執(zhí)行器控制的葉片的工作負(fù)荷降至最低。2002年,霍尼韋爾成功地?cái)U(kuò)大了該技術(shù)的使用范圍,將其移植到大容量的DDC 60系列發(fā)動(dòng)機(jī)(12.7 L和14.0 L)。
2004年,霍尼韋爾又推出了一項(xiàng)具有里程碑意義的技術(shù),將VNTTMDutyDrive運(yùn)用于日野7.7 L發(fā)動(dòng)機(jī),并且采用旋轉(zhuǎn)式電子驅(qū)動(dòng)(REA),顯著改進(jìn)了渦輪控制和響應(yīng)速度。同時(shí),新增加的車載診斷系統(tǒng)也有助于降低維修成本,且符合政府的強(qiáng)制性要求。
在接下來的幾年里,霍尼韋爾公司的工程師將所有精力投注于第2代VNTTMDutyDrive的開發(fā)。因其獨(dú)特的弧形噴嘴葉片設(shè)計(jì)和更高效的全新渦輪葉輪設(shè)計(jì),第2代VNTTMDutyDrive的性能提升很大,這2大改變提高了渦輪的工作效率,進(jìn)一步減少了燃油消耗,同時(shí)增強(qiáng)了低速轉(zhuǎn)矩和最大功率輸出。
2010年,第2代VNTTMDutyDrive與超高效的滾珠軸承相結(jié)合的組合產(chǎn)品,首次應(yīng)用于日野發(fā)動(dòng)機(jī)(6.4 L和7.7 L)?;裟犴f爾公司的滾珠軸承系統(tǒng)采用高性能的陶瓷滾珠和高強(qiáng)度的耐熱鋼框架,適用于商用車客戶應(yīng)用所需的轉(zhuǎn)子速度、軸承負(fù)荷和使用壽命。滾珠軸承的摩擦損失極低,能夠承受較高的工作負(fù)荷,憑借上述固有性能,滾珠軸承擁有巨大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。與浮動(dòng)軸承相比,該系統(tǒng)預(yù)計(jì)最多可提高2%的燃油效率。
2011年,霍尼韋爾首次將第2代VNTTMDutyDrive渦輪增壓器應(yīng)用于約翰迪爾動(dòng)力系統(tǒng)推出的9 L非公路用車發(fā)動(dòng)機(jī)上,并且將電動(dòng)液壓驅(qū)動(dòng)用作雙級(jí)渦輪增壓系統(tǒng)的一部分?;裟犴f爾公司的工程師創(chuàng)造了這一款獨(dú)一無二的渦輪增壓器,將VNT的性能優(yōu)勢與廣受認(rèn)可的驅(qū)動(dòng)方法相結(jié)合,不但降低了復(fù)雜性,而且額外提供了布置靈活性,幫助約翰迪爾實(shí)現(xiàn)極佳的性能,符合較高的排放標(biāo)準(zhǔn),而且比前一代產(chǎn)品減少了至少80%的渦輪部件。VNTTMDutyDrive渦輪增壓器采用鈦合金制成的壓縮機(jī)葉輪,是唯一一款適用于高溫和長工作周期的產(chǎn)品。
與此同時(shí),霍尼韋爾公司利用過去12年里積累的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)技術(shù),即將推出第3代VNTTMDutyDrive渦輪增壓器。憑借渦輪HCF(高周疲勞)性能、特殊的葉片和葉輪設(shè)計(jì)、獨(dú)特的材料和工藝,以及運(yùn)動(dòng)學(xué)建模和空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)工具,第3代產(chǎn)品能夠擁有更高的運(yùn)行速度、強(qiáng)化的耐用性和更高的工作效率,確保柴油機(jī)具有更高的效率和更低的排放。