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深度解析大众EA211发动机涡轮

  9月4日,博格华纳涡轮增压器中国第二工厂正式开业。该工厂位于江苏太仓。笔者很荣幸受邀来到该新工厂参加开业仪式。在工厂展示区,我看到了一个大众EA211 1.4TSI发动机的涡轮展示品。通过技术员的讲解,我对这款涡轮有了一个新的认识,从而有了这篇文章。

  博格华纳零部件(江苏)有限公司是博格华纳在中国的第二个涡轮增压器工厂,主要生产应用于乘用车的涡轮增压器。总占地面积为50,000平方米,目前一期建筑面积15,800平方米。将于2014年9月4日正式投入运营。预计截止到2014年底,员工数量超过170名,未来五年,预计将有500名员工。该工厂为不断扩大的国内涡轮增压器需求而建,计划2018年产能达到2百万台以上。

  博格华纳太仓工厂的生产线严禁拍照,所以在这里仅能放上厂商提供的新闻图片。

  博格华纳太仓工厂设计产能是200万台/年,共5条生产线。现在厂内已运行的生产线万台/年。明年底前,太仓工厂的产能将提升至100万台/年。

  博格华纳的涡轮产品将为中国合资品牌提供涡轮增压器;除此以外,博格华纳也与自主品牌合作开发涡轮增压发动机。像我们熟悉的大众1.4TSI EA211发动机、福特1.5T EcoBoost发动机、比亚迪 1.5T BYD476ZQA等等。

  此次活动并没有安排任何的技术讲解,单在工厂展示区我们还是能看到不少用于知名发动机上的涡轮的。大众EA211发动机上用的涡轮就是其中一款。

  这是一个应用在最大功率为96kW的大众1.4L EA211发动机上的涡轮。为进一步了解它的结构,我特意找了一位生产该涡轮的技术员进行咨询。

  从废气涡轮的入口我们可以看出大众EA211的汽缸盖已经采用了集成式进气歧管技术,减轻发动机重量并提升了热效率。

  我发现EA211发动机的涡轮靠近压气机一侧有一大一小两个胶圈。为此,我咨询了博格华纳的技术员。如图所示,大胶圈是起到气封作用,小胶圈是起到油封作用。而之所以在此能使用胶圈密封而不会因排气高温而导致胶圈失效,是因为该涡轮采用了水冷的冷却形式。涡轮排气侧热量大部分会被冷却水带走而保证胶圈附近保持较低的温度。

  大众EA211发动机的涡轮与现在大部分的涡轮一样,涡轮轴依靠高压润滑油实现承托散热,所以才能实现十几万转的超高速运转。

  位于废气涡轮一侧的夹箍是用于把废气侧涡轮外壳连接到中央轴承座上的。两个部件采用的是精密的面接合,这对部件加工精度及安装工艺要求极高。

  对于涡轮这种以十几万转旋转的零部件,其转轴的动平衡尤为重要。上图涡轮叶片上的凹坑就是在进行动平衡时去除质量留下的。

  博格华纳的技术员还提到,涡轮叶片形状对于涡轮性能有着极大的影响。若涡轮叶片设计不合理或生产过程中产生变形,就会产生噪音,最常见的就是涡轮运行时的啸叫声。为保证产品拥有良好的性能及特性,博格华纳对涡轮产品有一整套复杂的品控流程,以确保交付客户的是最优质的产品。

  总结:博格华纳作为一家拥有86年涡轮制造经验的汽车零部件生产商,与很多新进入涡轮增压器生产领域的厂商相比,拥有更丰富的生产经验以及更严格的品控流程,在产品稳定性和性能上都要优于其竞争对手。

  本文介绍的大众EA211涡轮仅仅是博格华纳庞大涡轮产品线中的其中一款产品。从这款产品中我们可以看到博格华纳在产品设计以及生产工艺的先进性。

  虽然博格华纳在传统涡轮产品上有着技术和生产上的优势,但并未停止对新技术的开发。由于小排量涡轮发动机(1.2L以下排量)逐渐成为市场主流且排量越来越小,传统涡轮已经达到设计上的极限(排量太小,不足以在低转速推动涡轮获得足够的增压值)。有鉴于此,博格华纳已经成功开发出E-Boost电动涡轮技术,并计划在2年后推向市场。E-Boost电动涡轮能够获得机械增压(SuperCharger)+涡轮增压(TurboCharger)的特性,使得发动机能实现更完美的扭矩输出,提升小排量涡轮增压发动机的动力输出性能,是一项非常让人期待的技术。

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