近日，博格華納在江蘇太倉舉辦渦輪增壓系統技術研討會，為來自全國各地的汽車主機廠代表介紹了其創新的汽油機可變截面增壓技術(VTG)，以及應對整車電氣化趨勢的電子增壓產品系列。期間，博格華納渦輪增壓系統中國區及泰國區副總裁兼總經理倪廣山還就博格華納在華業務發展、電氣化、渦輪增壓行業熱點等話題接受了媒體記者的采訪。
↑博格華納渦輪增壓系統中國區及泰國區副總裁兼總經理倪廣山為“博格華納渦輪增壓系統技術研討會(2017)”致辭
汽油機可變截面增壓技術(VTG)即將應用于大眾市場
可變截面增壓技術(VTG)通過改變廢氣渦輪的進氣截面，能大大提升渦輪增壓器的響應和增壓效率。據博格華納渦輪增壓系統中國區應用工程總監Marc Neel介紹，由于VTG內部布置有精密且復雜的活動機構，原先主要應用于廢氣溫度稍低一些的柴油機。早在1984年，博格華納就開發出了第一代柴油機用VTG。VTG在廢氣溫度高達1000℃汽油機上應用，則在近20年后才由博格華納開創了先河。2002年，博格華納與保時捷合作研發，于2006年實現了全球首款汽油機VTG的生產。此后十年，博格華納在讓該技術精益求精的同時，也在不斷探索將汽油機VTG推廣至對價格更為敏感的大眾(普通)車市場。
Marc Neel表示，國五落地，國六將至，甚至到國六B階段對節能減排的要求不斷嚴苛，將直接促進主機廠選用米勒循環發動機。相比現在主流的汽油機奧托循環，雖然米勒循環具有更好的燃油經濟性，并降低了廢氣溫度，不過，其低速扭矩性能有所下降。VTG恰好能有效補償低速扭矩的降低。同時，由于廢氣溫度的降低，VTG原本昂貴的構造也可采用更具經濟性的創新材料，進而能將VTG普及到大眾車上。他認為，“VTG和米勒循環發動機是最佳黃金組合。”
據Marc Neel介紹，博格華納預計2019年SOP的基于第六代產品設計的汽油機VTG，在裝配和結構上做了很多改變，進一步提高了VTG的空氣動力學效率和可靠性。
“汽油機VTG的難度在于，旋轉的小葉片需要具有超強的耐熱、抗變形能力和耐久性，對其材料的選擇和優化至關重要。目前，研發的產品完全可滿足米勒循環發動機950℃，并在研發1020℃，甚至1050℃的升級版VTG(6Plus)。”Marc Neel說，“已經有主機廠和我們要950℃的樣品，1020℃的升級版技術計劃到2018年第一季度發布。事實上，如今面向大眾車的VTG成本有了大幅優化，已經與五年前的旁通式渦輪增壓器相當了。”他還透露，汽油機VTG現在已經和諸多品牌主機廠共同開發VTG的發動機，相信隨著某德國大型汽車廠商采用VTG的新車上市，VTG推廣應用會有很大的提速。
eBooster可提高燃油效率35%，首款產品已量產
在“滿足發動機和整車電氣化趨勢的博格華納電子增壓產品系列”的主題報告中，博格華納渦輪增壓系統亞洲高級應用工程負責人Kyunghoon Sung重點介紹了兩項電子增壓技術eTurboTM和eBooster®。
eBooster集成了電子器件，通常需與渦輪增壓器協同工作。如業內人士所知，傳統的渦輪增壓系統最大的困擾是渦輪遲滯。即在發動機轉速低時，渦輪增壓器并不介入工作。增加eBooster后，當排氣流量還帶不動渦輪增壓器的葉輪時，由電機先驅動eBooster介入工作，提供增壓。等到排氣流量變大后，通過廢氣帶動另一個渦輪增壓器介入工作。渦輪遲滯現象的消除給駕駛者帶來了更強勁的動力體驗，可以在更短的時間內，扭矩達到最大值。eBooster由電機驅動，只需230毫秒就可以達到電子增壓器的最大轉速，車輛的加速性和操控感得到顯著提升。
Kyunghoon Sung說，eBooster和渦輪增壓器的配合相當于兩級渦輪增壓器。48V eBooster的瞬時最大功率可達到6.2kW，在發動機高轉速運轉時也可保持2-3kW持續增壓，以輔助渦輪增壓器。采用這樣的雙增壓后，進行系統匹配時，低速區以eBooster為主，渦輪增壓側重在中高速區“發功”，進而能全面提升發動機在各個轉速時的扭矩，為發動機小型化提供了更多的可能。數據顯示，48V eBooster系統可使燃油效率提升多達35%，并能顯著降低排放。以2016年eBooster實現量產的首個項目戴姆勒-奔馳S Class為例，其原先采用的4.8LV8發動機最大功率為320kW。通過增配eBooster，只采用了3.0L直6發動機就達到了同等功率指標。
據Kyunghoon Sung介紹，已經投產的第一代eBooster具備瞬時工作能力，正在開發中第二代產品將實現持續性工作，計劃于2019年推出。根據車輛電氣系統電壓的不同，eBooster可提供12V和48V兩種配置。其中，增壓功率較小的12V eBooster通常適用于小于2.0升的發動機。他認為，48V eBooster增壓效率更大，適用性也更廣。國際權威咨詢機構分析數據顯示，到2027年，60%以上的混合動力是48V。因此，48V將是eBooster的主流應用。
演講中，Kyunghoon Sung還提及了博格華納正在研發的一款由電能輔助的集成電機式渦輪增壓器eTurbo，雖然eTurbo仍處于概念設計和樣機開發階段，但是其類似eBooster和渦輪增壓器合二為一的結構，被視為渦輪增壓應對節能減排的未來方案。同時，除了增壓外，eTurbo還可集成能量回收功能。
未來幾年渦輪增壓市場還會保持15%左右的增幅
研討會后，倪廣山接受媒體采訪時說，雖然整車市場增速有所放緩，但是，渦輪增壓器市場增長依然處于高位。今年以來，渦輪增壓器市場增長在15%左右，明顯高于車市3%-5%的增幅。預計未來幾年，國內渦輪增壓器市場還會保持在15%左右的增長。再過幾年，隨著增壓器市場基數變大，同比增幅估計會有所下調。
談到最近國際品牌汽車廠商紛紛公布全部車型電氣化時間表，以及日前國家相關部門領導提及正在考慮禁售燃油車時間表引發的行業熱議，倪廣山表示，新能源或電氣化肯定是大勢所趨，不過，就目前而言，混合動力才剛剛起步，在新車銷售份額中的百分比還只是個位數。按照行業權威機構預測，未來8-10年，新能源車在新車銷售中占比在35%-40%左右，這些新能源車中還有很多是仍含有內燃機的混合動力車。換言之，到2027年前，內燃機仍是汽車動力的主流。因此，研發讓內燃機更為節能減排的技術，如渦輪增壓器等，仍具有重要的現實意義和市場空間。
同時，汽車行業從大趨勢上講需要電氣化(電動化)，具體到很多零部件總成和系統，也需要電氣化。例如，以前的渦輪增壓器屬于精密機械產品，現在，不僅增加了很多電子控制系統，如博格華納新研發的eTrubo和eBooster都已經是電氣化了。
作為全球汽車零部件百強企業之一，博格華納以前的產品確實是以內燃機零部件和動力傳動部件為主，但是，近幾年來，博格華納也已經根據行業趨勢進行了一些戰略調整，推出了新多針對混合動力和純電動汽車所需的新產品和新技術，如，新能源車用變速器eGearDrive®、電動驅動模塊、燃料電池高壓空氣供應FCAS、新能源動力熱管理系統及駕駛室空氣加熱器等等。此外，博格華納還在幾年前收購了雷米電機公司。可以看出，博格華納一直是站在行業發展前沿的。倪廣山自豪地說，“在過去的幾十年，我們是內燃機時代的產品和技術帶頭人，這充分說明了我們的實力和眼光，在面向未來的新能源發展路上，我們也在積極努力成為新技術浪潮中的領導者。”
博格華納還在會場周圍布置了新產品新技術展示區，除了此次研討會重點介紹的可變截面VTG增壓器和eBooster電子增壓器外，還包括雙流道渦輪增壓技術、多級渦輪增壓系統、廢氣旁通式渦輪增壓器、以及球軸承技術等。
↑博格華納渦輪增壓系統中國區及泰國區副總裁兼總經理倪廣山為“博格華納渦輪增壓系統技術研討會(2017)”致辭
汽油機可變截面增壓技術(VTG)即將應用于大眾市場
可變截面增壓技術(VTG)通過改變廢氣渦輪的進氣截面，能大大提升渦輪增壓器的響應和增壓效率。據博格華納渦輪增壓系統中國區應用工程總監Marc Neel介紹，由于VTG內部布置有精密且復雜的活動機構，原先主要應用于廢氣溫度稍低一些的柴油機。早在1984年，博格華納就開發出了第一代柴油機用VTG。VTG在廢氣溫度高達1000℃汽油機上應用，則在近20年后才由博格華納開創了先河。2002年，博格華納與保時捷合作研發，于2006年實現了全球首款汽油機VTG的生產。此后十年，博格華納在讓該技術精益求精的同時，也在不斷探索將汽油機VTG推廣至對價格更為敏感的大眾(普通)車市場。
↑博格華納渦輪增壓系統中國區應用工程總監Marc Neel
Marc Neel表示，國五落地，國六將至，甚至到國六B階段對節能減排的要求不斷嚴苛，將直接促進主機廠選用米勒循環發動機。相比現在主流的汽油機奧托循環，雖然米勒循環具有更好的燃油經濟性，并降低了廢氣溫度，不過，其低速扭矩性能有所下降。VTG恰好能有效補償低速扭矩的降低。同時，由于廢氣溫度的降低，VTG原本昂貴的構造也可采用更具經濟性的創新材料，進而能將VTG普及到大眾車上。他認為，“VTG和米勒循環發動機是最佳黃金組合。”
據Marc Neel介紹，博格華納預計2019年SOP的基于第六代產品設計的汽油機VTG，在裝配和結構上做了很多改變，進一步提高了VTG的空氣動力學效率和可靠性。
“汽油機VTG的難度在于，旋轉的小葉片需要具有超強的耐熱、抗變形能力和耐久性，對其材料的選擇和優化至關重要。目前，研發的產品完全可滿足米勒循環發動機950℃，并在研發1020℃，甚至1050℃的升級版VTG(6Plus)。”Marc Neel說，“已經有主機廠和我們要950℃的樣品，1020℃的升級版技術計劃到2018年第一季度發布。事實上，如今面向大眾車的VTG成本有了大幅優化，已經與五年前的旁通式渦輪增壓器相當了。”他還透露，汽油機VTG現在已經和諸多品牌主機廠共同開發VTG的發動機，相信隨著某德國大型汽車廠商采用VTG的新車上市，VTG推廣應用會有很大的提速。
eBooster可提高燃油效率35%，首款產品已量產
在“滿足發動機和整車電氣化趨勢的博格華納電子增壓產品系列”的主題報告中，博格華納渦輪增壓系統亞洲高級應用工程負責人Kyunghoon Sung重點介紹了兩項電子增壓技術eTurboTM和eBooster®。
↑博格華納渦輪增壓系統亞洲高級應用工程負責人Kyunghoon Sung
eBooster集成了電子器件，通常需與渦輪增壓器協同工作。如業內人士所知，傳統的渦輪增壓系統最大的困擾是渦輪遲滯。即在發動機轉速低時，渦輪增壓器并不介入工作。增加eBooster后，當排氣流量還帶不動渦輪增壓器的葉輪時，由電機先驅動eBooster介入工作，提供增壓。等到排氣流量變大后，通過廢氣帶動另一個渦輪增壓器介入工作。渦輪遲滯現象的消除給駕駛者帶來了更強勁的動力體驗，可以在更短的時間內，扭矩達到最大值。eBooster由電機驅動，只需230毫秒就可以達到電子增壓器的最大轉速，車輛的加速性和操控感得到顯著提升。
博格華納電子增壓器eBooster
博格華納電子增壓器eBooster
Kyunghoon Sung說，eBooster和渦輪增壓器的配合相當于兩級渦輪增壓器。48V eBooster的瞬時最大功率可達到6.2kW，在發動機高轉速運轉時也可保持2-3kW持續增壓，以輔助渦輪增壓器。采用這樣的雙增壓后，進行系統匹配時，低速區以eBooster為主，渦輪增壓側重在中高速區“發功”，進而能全面提升發動機在各個轉速時的扭矩，為發動機小型化提供了更多的可能。數據顯示，48V eBooster系統可使燃油效率提升多達35%，并能顯著降低排放。以2016年eBooster實現量產的首個項目戴姆勒-奔馳S Class為例，其原先采用的4.8LV8發動機最大功率為320kW。通過增配eBooster，只采用了3.0L直6發動機就達到了同等功率指標。
博格華納電子增壓器eBooster
據Kyunghoon Sung介紹，已經投產的第一代eBooster具備瞬時工作能力，正在開發中第二代產品將實現持續性工作，計劃于2019年推出。根據車輛電氣系統電壓的不同，eBooster可提供12V和48V兩種配置。其中，增壓功率較小的12V eBooster通常適用于小于2.0升的發動機。他認為，48V eBooster增壓效率更大，適用性也更廣。國際權威咨詢機構分析數據顯示，到2027年，60%以上的混合動力是48V。因此，48V將是eBooster的主流應用。
演講中，Kyunghoon Sung還提及了博格華納正在研發的一款由電能輔助的集成電機式渦輪增壓器eTurbo，雖然eTurbo仍處于概念設計和樣機開發階段，但是其類似eBooster和渦輪增壓器合二為一的結構，被視為渦輪增壓應對節能減排的未來方案。同時，除了增壓外，eTurbo還可集成能量回收功能。
↑博格華納渦輪增壓系統技術研討會現場。
未來幾年渦輪增壓市場還會保持15%左右的增幅
研討會后，倪廣山接受媒體采訪時說，雖然整車市場增速有所放緩，但是，渦輪增壓器市場增長依然處于高位。今年以來，渦輪增壓器市場增長在15%左右，明顯高于車市3%-5%的增幅。預計未來幾年，國內渦輪增壓器市場還會保持在15%左右的增長。再過幾年，隨著增壓器市場基數變大，同比增幅估計會有所下調。
談到最近國際品牌汽車廠商紛紛公布全部車型電氣化時間表，以及日前國家相關部門領導提及正在考慮禁售燃油車時間表引發的行業熱議，倪廣山表示，新能源或電氣化肯定是大勢所趨，不過，就目前而言，混合動力才剛剛起步，在新車銷售份額中的百分比還只是個位數。按照行業權威機構預測，未來8-10年，新能源車在新車銷售中占比在35%-40%左右，這些新能源車中還有很多是仍含有內燃機的混合動力車。換言之，到2027年前，內燃機仍是汽車動力的主流。因此，研發讓內燃機更為節能減排的技術，如渦輪增壓器等，仍具有重要的現實意義和市場空間。
同時，汽車行業從大趨勢上講需要電氣化(電動化)，具體到很多零部件總成和系統，也需要電氣化。例如，以前的渦輪增壓器屬于精密機械產品，現在，不僅增加了很多電子控制系統，如博格華納新研發的eTrubo和eBooster都已經是電氣化了。
作為全球汽車零部件百強企業之一，博格華納以前的產品確實是以內燃機零部件和動力傳動部件為主，但是，近幾年來，博格華納也已經根據行業趨勢進行了一些戰略調整，推出了新多針對混合動力和純電動汽車所需的新產品和新技術，如，新能源車用變速器eGearDrive®、電動驅動模塊、燃料電池高壓空氣供應FCAS、新能源動力熱管理系統及駕駛室空氣加熱器等等。此外，博格華納還在幾年前收購了雷米電機公司。可以看出，博格華納一直是站在行業發展前沿的。倪廣山自豪地說，“在過去的幾十年，我們是內燃機時代的產品和技術帶頭人，這充分說明了我們的實力和眼光，在面向未來的新能源發展路上，我們也在積極努力成為新技術浪潮中的領導者。”
↑博格華納渦輪增壓系統技術研討會現場。
博格華納還在會場周圍布置了新產品新技術展示區，除了此次研討會重點介紹的可變截面VTG增壓器和eBooster電子增壓器外，還包括雙流道渦輪增壓技術、多級渦輪增壓系統、廢氣旁通式渦輪增壓器、以及球軸承技術等。