【2020】沃尔沃XC90 T6 Drive-E 发动机解析

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2020-02-19 18:19
12020-02-19 18:19
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这是来自车友的投稿,内容由我编辑后发布。

该车友是一名XC90 T6和 V60 Polestar双车主。
入手2017款沃尔沃XC90 T6智雅版已经三年,虽然现在已更新至2020款,但2017款T6 智雅版的NAPPA真皮打孔带通风的座椅让我并不后悔与遗憾,存在就有道理和价值。
皮质非常好,如婴儿肌肤般细腻,琥珀色是简单的豪华。
我喜欢汽车,也喜欢玩车,除了对汽车的动力和驾驶乐趣有所期待以外,主动安全与被动安全都是我非常看重的一点,所以我选择了沃尔沃。

通过几年的使用,我一直对XC90搭载的Drive-E T6发动机比较好奇,于是做了一点小的研究。
首先从涡轮说起,XC90 T6的涡轮尺寸数据在网上并没有查到,但两年前我入手V60 Polestar的时候在V60 Polestar手册中有看到标注:加大涡轮增压器叶轮从60mm到64mm,我根据此数据推论,普通Drive-E T6发动机涡轮为60mm。
我的V60 Polestar。
熟悉汽车改装的朋友肯定知道60mm尺寸的涡轮都可以作为改装件使用了,通常2.0T发动机的涡轮尺寸应该在45mm左右,这一波操作明显是在压榨发动机性能,因为涡轮尺寸越大,得到的增压能力越高,发动机燃烧效率更高,低排量也可以压榨出高功率。

但问题也随之而来。由于涡轮尺寸更大,吹动涡轮达到工作转速的排气量也就越大,需要的转速就越高。有的车在转速1200转时,涡轮就能起压,而有的改装车在转速3000转才起压,那么3000转起压的车在3000转之前是什么情况?答案是:2.0自吸。

想象一下,你平时在城里,开着一台2.0自吸重达2.3吨的XC90是怎样一幅美丽的画卷。当然,60mm的涡轮不至于3000转起压,但至少也得往2200转以上走,这个时候就不得不说一下XC90 T6的机械增压,机械增压简直是一股邪恶的力量,它发出呜呜呜的啸叫声,使爱它的人爱的死去活来,恨它的人恨之入骨。

车辆发动机启动的时候,就消耗掉发动机的一些动力来带动一个独立的压气机构,这个压气机构通过增压提高进气效率,让燃烧室拥有更多的空气,充分燃烧之后返还给你远远高于消耗的功率,机械增压有个特点就是从发动机运转开始就在工作,好处在于可以获得更好的低速瞬态响应,也就是说机械增压没有迟滞。

当发动机高功率运转的时候就该涡轮上场表演了,机械增压与涡轮增压两者结合,低转速的时候靠机械增压,高转速的时候靠涡轮增压,这看起来就是一个完美的解决方案,但是机械增压离合器的控制就是一个非常大的课题了,什么时候脱开,什么时候结合,发动机并非一个稳态工作,受制于各种外界条件和自身因素。

十年前雄厚财力的大众曾经做过,不过由于故障率奇高,精明的德国人放弃了。在欧洲大陆的北面,脑袋打铁、轴到爆炸的瑞典人搞出了这台曾获得十佳的Drive-E T6机械涡轮双增压发动机,这是一台看似接近完美的发动机,其升功率达到了惊人117.5kW,双增压的控制逻辑也是非常合理,而且为了节油,机械增压器在怠速或者车辆静止的时候,离合器还会脱开,这么一点多余的消耗都被考虑进了控制逻辑,沃尔沃的环保理念绝不是说说而已。
日常驾驶时,车辆默认舒适模式,在踩下油门踏板或者车辆移动的一瞬间,机械增压器将会迅速结合,开始以这种“邪恶”的方式增压,如果你以较为克制的方式驾驶,涡轮增压根本不会介入。在安静点儿的环境中,放下车窗能轻微听到机械增压的啸叫声,变速箱也会将转速控制在2000转以下,感觉整车都比较轻快,深踩油门,转速超过大概2200转,涡轮增压器开始起压接近0.5bar,此时机械增压器将会脱开。

随着转速升高,涡轮压力上升,动力也随之缓慢输出,整个过程非常平顺,完全有一种自然吸气发动机的感觉,机械增压与涡轮增压的切换点几乎感觉不出来,没有大尺寸涡轮增压所谓的迟滞,这一切都归功于机械增压器以及控制逻辑。继续深踩油门,涡轮压力将会达到1.3bar的一个峰值并保持恒压,松开踏板,涡轮瞬间泄压。

通过多次实验,我发现一点,通常要转速低于大概1900转才会接入机械增压,脱开和重新接入之间是有转速差距的,我个人理解这是为了避免再次加速时候的切换增压方式导致迟滞。比如转速回落到2000转再次地板油,这时如果在2200转接入了机增,则立马又需要切换,就会出现响应迟滞,这时候直接喷油加速涡轮显得更为合理,而如果是1700转接回机增,则可以依靠机增再次用正常的逻辑来输出动力。

拨动驾驶模式切换滚轮,将模式调整为动态模式。在动态模式下,右侧排气管的排气阀门将会打开,这时发动机将会时刻保持鸡血方式输出动力,在怠速和车辆静止时,机械增压都不会脱开,怠速油耗从0.9l/h升高至2.1l/h,此时节油环保什么的就忘了吧。大家可以在车辆静止怠速的时候将驾驶模式切换到到动态模式感受一下,发动机声音完全不一样,你在原地就会听到很夸张的机械增压器运转的声音,这是力量与荷尔蒙分泌的声音。如果你全力踩住刹车,地板油弹射起步,转速会攀升至2600转并保持住,此时涡轮增压器压力可以攀升至1.0bar,大概5秒之后泄压,这是什么鬼?原地增压?launch control?弹射模式?旗舰级SUV需要这个功能吗?有必要如此激进?

也许沃尔沃在说:不管你需不需要,只要我有,我就给你,就像我给你的安全配置一样。
既然有,那就来一脚,转速攀升,涡轮压力的峰值在5400转左右出现,达到惊人的1.6bar,这一点和舒适模式是不一样的,这时候也就是一台2.0T发动机暴发出320匹、400牛米的真正原因,60mm的大涡轮决定了最终的动力输出,在舒适模式下它的输出明显是被限制了的,达不到这个水平。动态模式下,当转速在接近5800转时,涡轮压力值会有一个下降,直到6400转衰减至1.3bar的样子,换挡之后整个过程再次重来。
根据官方的数据,这台发动机在2200-5400转爆发最大扭矩,5400转之后会有衰减,我所测试的数据大致与官方数据匹配。
大家可能枯燥的数据没有兴趣,那官方原厂01的成绩是6.5秒,我在外界温度8℃,海拔600m的情况下,用P-gear测得实际成绩为6.28秒,当然夏天嘛,34℃的环境下成绩为7.4秒,差距巨大,沃尔沃的车,无论哪个系列都是这样。

以上具体转速数据只是一个大概测试,因为使用环境和条件的不同可能整个逻辑的转速都会上移或下移,一切都是ecu根据发动机及周边进排气传感器来做出控制。
最后在准备结束测试的时候,发现这台发动机在高速120km/h巡航,涡轮是不起压力的,一直是机械增压在作用,所以就算是输出同样的低功率保持巡航,T6也会比T5油耗略高,此时的缺点就在于这个“邪恶”的反噬效果,所以机械增压也并非是一个万全之策,多一个部件就多一分故障的可能,而且T6发动机的大涡轮带来的还有排气温度的上升,涡轮工作条件更加恶劣,发动机的热管理复杂,以及对于排气阀门的控制。
不过对于沃尔沃来说,发动机的耐久度和耐用度还是不用担心的,欧洲已经有40W公里的雷神XC90了,三大件完全没问题,只要严格按照手册保养使用,根本不用担心。

对于一台2.0T发动机来说,沃尔沃能做到这样已经非常优秀了,如果大家感兴趣,我会继续深入剖析这台发动机的一些技术,以及热管理控制。
相信我们的选择。
版主总结:

这是车友准备了很久才写出来的,从他查车型资料、实际测试、数据采集与整理,再到文稿的编写,我为他点赞,这是一篇非常精彩的文章。

在车辆技术的研发和创新方面,沃尔沃一直是低调做实事的品牌,如果没有这一篇文章,可能很多人都不知道沃尔沃的这台发动机是如此优秀与特别,在这篇文章的诞生的过程中,我都感到很惊喜,并且加深了对沃尔沃的认识与了解。

文章谁都会写,可不是谁都能写精品。

我也一直在为做精品文章而努力,感谢阅读!
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