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深度解析大眾EA211發動機渦輪

454398 ? 作者:工程師吳畏 ? 2018-07-09 09:55 ? 次閱讀
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9月4日,博格華納渦輪增壓器中國第二工廠正式開業。該工廠位于江蘇太倉。筆者很榮幸受邀來到該新工廠參加開業儀式。在工廠展示區,我看到了一個大眾EA211 1.4TSI發動機的渦輪展示品。通過技術員的講解,我對這款渦輪有了一個新的認識,從而有了這篇文章。

● 新工廠簡介

深度解析大眾EA211發動機渦輪

博格華納零部件(江蘇)有限公司是博格華納在中國的第二個渦輪增壓器工廠,主要生產應用于乘用車的渦輪增壓器。總占地面積為50,000平方米,目前一期建筑面積15,800平方米。將于2014年9月4日正式投入運營。預計截止到2014年底,員工數量超過170名,未來五年,預計將有500名員工。該工廠為不斷擴大的國內渦輪增壓器需求而建,計劃2018年產能達到2百萬臺以上。

深度解析大眾EA211發動機渦輪

博格華納太倉工廠的生產線嚴禁拍照,所以在這里僅能放上廠商提供的新聞圖片。

深度解析大眾EA211發動機渦輪

博格華納太倉工廠設計產能是200萬臺/年,共5條生產線。現在廠內已運行的生產線為1條,產能為40萬臺/年。明年底前,太倉工廠的產能將提升至100萬臺/年。

深度解析大眾EA211發動機渦輪

博格華納的渦輪產品將為中國合資品牌提供渦輪增壓器;除此以外,博格華納也與自主品牌合作開發渦輪增壓發動機。像我們熟悉的大眾1.4TSI EA211發動機、福特1.5T EcoBoost發動機、比亞迪 1.5T BYD476ZQA等等。

● 大眾EA211發動機渦輪剖析

深度解析大眾EA211發動機渦輪

此次活動并沒有安排任何的技術講解,單在工廠展示區我們還是能看到不少用于知名發動機上的渦輪的。大眾EA211發動機上用的渦輪就是其中一款。

深度解析大眾EA211發動機渦輪

這是一個應用在最大功率為96kW的大眾1.4L EA211發動機上的渦輪。為進一步了解它的結構,我特意找了一位生產該渦輪的技術員進行咨詢。

深度解析大眾EA211發動機渦輪

從廢氣渦輪的入口我們可以看出大眾EA211的汽缸蓋已經采用了集成式進氣歧管技術,減輕發動機重量并提升了熱效率。

深度解析大眾EA211發動機渦輪

深度解析大眾EA211發動機渦輪

我發現EA211發動機的渦輪靠近壓氣機一側有一大一小兩個膠圈。為此,我咨詢了博格華納的技術員。如圖所示,大膠圈是起到氣封作用,小膠圈是起到油封作用。而之所以在此能使用膠圈密封而不會因排氣高溫而導致膠圈失效,是因為該渦輪采用了水冷的冷卻形式。渦輪排氣側熱量大部分會被冷卻水帶走而保證膠圈附近保持較低的溫度。

深度解析大眾EA211發動機渦輪

大眾EA211發動機的渦輪與現在大部分的渦輪一樣,渦輪軸依靠高壓潤滑油實現承托散熱,所以才能實現十幾萬轉的超高速運轉。

深度解析大眾EA211發動機渦輪

位于廢氣渦輪一側的夾箍是用于把廢氣側渦輪外殼連接到中央軸承座上的。兩個部件采用的是精密的面接合,這對部件加工精度及安裝工藝要求極高。

深度解析大眾EA211發動機渦輪

對于渦輪這種以十幾萬轉旋轉的零部件,其轉軸的動平衡尤為重要。上圖渦輪葉片上的凹坑就是在進行動平衡時去除質量留下的。

深度解析大眾EA211發動機渦輪

博格華納的技術員還提到,渦輪葉片形狀對于渦輪性能有著極大的影響。若渦輪葉片設計不合理或生產過程中產生變形,就會產生噪音,最常見的就是渦輪運行時的嘯叫聲。為保證產品擁有良好的性能及特性,博格華納對渦輪產品有一整套復雜的品控流程,以確保交付客戶的是最優質的產品。

總結:博格華納作為一家擁有86年渦輪制造經驗的汽車零部件生產商,與很多新進入渦輪增壓器生產領域的廠商相比,擁有更豐富的生產經驗以及更嚴格的品控流程,在產品穩定性和性能上都要優于其競爭對手。

本文介紹的大眾EA211渦輪僅僅是博格華納龐大渦輪產品線中的其中一款產品。從這款產品中我們可以看到博格華納在產品設計以及生產工藝的先進性。

雖然博格華納在傳統渦輪產品上有著技術和生產上的優勢,但并未停止對新技術的開發。由于小排量渦輪發動機(1.2L以下排量)逐漸成為市場主流且排量越來越小,傳統渦輪已經達到設計上的極限(排量太小,不足以在低轉速推動渦輪獲得足夠的增壓值)。有鑒于此,博格華納已經成功開發出E-Boost電動渦輪技術,并計劃在2年后推向市場。E-Boost電動渦輪能夠獲得機械增壓(SuperCharger)+渦輪增壓(TurboCharger)的特性,使得發動機能實現更完美的扭矩輸出,提升小排量渦輪增壓發動機的動力輸出性能,是一項非常讓人期待的技術。

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