霍尼韋爾的渦輪增壓技術(shù)推動(dòng)動(dòng)力革新

2018-05-30 10:53:00·  來源:霍尼韋爾T臺(tái)
 
動(dòng)力總成的電氣化已成大勢所趨。各大汽車制造商要求新型電氣化動(dòng)力系統(tǒng)能夠增強(qiáng)或完全更替?zhèn)鹘y(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī),提高燃油效率、減少排放和提升性能。
動(dòng)力總成的電氣化已成大勢所趨。各大汽車制造商要求新型電氣化動(dòng)力系統(tǒng)能夠增強(qiáng)或完全更替?zhèn)鹘y(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī),提高燃油效率、減少排放和提升性能。

在上月剛結(jié)束的北京車展上,新能源汽車成為新發(fā)車型中的亮點(diǎn),其中混合車型也越來越受關(guān)注。而近日隨著克強(qiáng)總理在日本豐田考察氫燃料電池技術(shù),氫燃料電池作為“終極能源”的可行性再度引起熱議。

在這些新能源汽車的電氣化技術(shù)路線中,是否就意味著不需要渦輪增壓技術(shù)了? 答案顯然是否定的。
霍尼韋爾一系列和電氣化技術(shù)結(jié)合的增壓技術(shù),在提升加速性能、減少渦輪遲滯、改善燃油經(jīng)濟(jì)性和排放水平方面表現(xiàn)出色,并且為氫燃料電池組的小型化起到了至關(guān)重要的作用。



作為擁有最廣泛的渦輪增壓技術(shù)產(chǎn)品的技術(shù)領(lǐng)先者,霍尼韋爾在日前的維也納國際汽車研討會(huì)和倫敦渦輪增壓國際研討會(huì)上展示了新一代動(dòng)化渦輪增壓產(chǎn)品及其成功應(yīng)用案例。

在電動(dòng)化大趨勢下,霍尼韋爾的渦輪增壓技術(shù)也迭代更新,其針對混合動(dòng)力市場的三大動(dòng)力性能“增強(qiáng)利器”可應(yīng)用于輕混、全混、插電混動(dòng)、氫燃料電動(dòng)車型,為客戶的技術(shù)路線提供多樣化的選擇。



從6月起,霍尼韋爾交通系統(tǒng)中國的工程師們將最新的電動(dòng)增壓技術(shù)帶給中國的客戶,期待和國內(nèi)車企的研討碰撞當(dāng)中,選擇出效率最優(yōu)、成本最佳的方案。

功能多合一電動(dòng)渦輪增壓器



擁有電動(dòng)壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)減少體積、減少部件數(shù)量和封裝成本;能夠?yàn)檐囕v提供電力動(dòng)力,能量回收。

電動(dòng)渦輪通常在發(fā)動(dòng)機(jī)處于低轉(zhuǎn)速時(shí)就開始工作,為汽車起步、加速時(shí)提供更多的扭矩;在高轉(zhuǎn)速、高速擋行駛過程中電機(jī)關(guān)閉。

電動(dòng)渦輪天生所具有的優(yōu)勢就是可以在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)就啟動(dòng),為發(fā)動(dòng)機(jī)提供充足的進(jìn)氣量,解決傳統(tǒng)渦輪增壓在低轉(zhuǎn)速情況下所帶來的遲滯現(xiàn)象;同時(shí),相比機(jī)械增壓與渦輪增壓的組合,擁有成本低、體積小的優(yōu)勢。

電動(dòng)渦輪的發(fā)電機(jī)可根據(jù)負(fù)載情況,通過補(bǔ)充電能來驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)葉輪,從而提高增壓,或者作為一個(gè)氣體驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)將廢氣能量轉(zhuǎn)化為電能,然后儲(chǔ)存起來,以備后續(xù)使用。

電動(dòng)渦輪將與現(xiàn)有的48伏混合動(dòng)力系統(tǒng)配對,后者還使用皮帶傳動(dòng)交流發(fā)電機(jī)/起動(dòng)器或電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)來增加車輪扭矩,并恢復(fù)制動(dòng)期間的電能。

據(jù)霍尼韋爾工程總監(jiān)兼電氣化業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人Rob Cadle介紹
用于驅(qū)動(dòng)渦輪的每千瓦電力會(huì)轉(zhuǎn)化為約10千瓦的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出。這就意味著可以顯著改善發(fā)動(dòng)機(jī)低速扭矩和提升發(fā)動(dòng)機(jī)加速性能。

目前霍尼韋爾運(yùn)輸交通系統(tǒng)與領(lǐng)先的工程服務(wù)公司艾爾維 (IAV)合作開發(fā)了的電動(dòng)渦輪原型車已在維也納展出。



該電動(dòng)渦輪車通過一輛配備48V電氣系統(tǒng)的奧迪Q7開發(fā)而成,其成功展示了電動(dòng)增壓解決方案如何提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率和扭矩,同時(shí)實(shí)現(xiàn)理論空燃比的燃燒,即空氣和燃料均完美混合和燃燒,并實(shí)現(xiàn)車輛電氣系統(tǒng)的能量回收,幫助滿足歐7的排放標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)現(xiàn)真正零排放
氫燃料電池兩級電動(dòng)壓縮機(jī)



燃料電池壓縮機(jī)進(jìn)行高效率空氣增壓,提升氫能源車輛的動(dòng)力和效率。

氫燃料電池兩級電動(dòng)壓縮機(jī):氫燃料電池由氫燃料電池組單元合起來形成電池組,可以產(chǎn)生數(shù)百伏的電力。電動(dòng)壓縮機(jī)提供了更高的壓力和流量增加了電池組的功率密度和效率,從而能夠縮小尺寸,以適應(yīng)更小型發(fā)動(dòng)機(jī)的需求。

憑借霍尼韋爾的氫燃料電池兩級電動(dòng)壓縮機(jī)技術(shù),氫燃料電池組可以在超過4 bar(400 kPa)的壓力下運(yùn)行。



它們可以維持超過20kW的連續(xù)額定功率,或者達(dá)到同類電池組功率密度的兩倍以上,體積比上一代減少40%,可以輕松放入車輛后排,實(shí)現(xiàn)5人駕乘空間。

將霍尼韋爾的航空航天技術(shù)與汽車領(lǐng)域的技術(shù)競爭力充分結(jié)合在了一起,創(chuàng)新性采用無油的空氣軸承設(shè)計(jì),完全消除了油或油脂污染的風(fēng)險(xiǎn),從而確保零排放。

目前,該產(chǎn)品已在本田汽車公司的Clarity氫燃料電池車上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),幫助車輛實(shí)行580公里的續(xù)航里程,充滿電力只需要3分鐘。

適用最廣泛的電動(dòng)增壓科技
電動(dòng)壓縮機(jī)



目前霍尼韋爾已經(jīng)開發(fā)了第二代空氣壓縮機(jī),具有低慣性空氣動(dòng)力學(xué)和連續(xù)運(yùn)行特點(diǎn),能夠以更高的輸出功率實(shí)現(xiàn)電動(dòng)增壓。第二代電動(dòng)壓縮機(jī)僅需250毫秒即可達(dá)到最高轉(zhuǎn)速的90%,從而可減少二氧化碳排放量,并提高低端扭矩。

通過使用霍尼韋爾的電動(dòng)壓縮機(jī),制造商可以消除渦輪遲滯,將發(fā)動(dòng)機(jī)的響應(yīng)能力提高到前所未有的水平。這適用于整個(gè)運(yùn)行速度范圍。霍尼韋爾的電動(dòng)壓縮機(jī)已幫助制造商克服了長久以來功率密度與效率之間的權(quán)衡問題。