沃尔沃Drive-E 2.0T发动机装备了3个涡轮增压器,其最大功率可达335 kW,其动力输出超越了搭载3.0T双涡轮增压发动机的宝马M3车。沃尔沃Drive-E 2.0T三涡轮增压发动机属于沃尔沃的Drive-E系列,E的含义是高效、环保、电驱,要实现这些目标,小排量增压技术是比较适合的方法,值得关注的是,这台发动机采用了电动涡轮增压技术,这也是沃尔沃首次对外界公开展示其搭载电动涡轮的机型。
1. 沃尔沃Drive-E 2.0T发动机三涡轮增压器的整体布局
沃尔沃Drive-E 2.0T三涡轮增压发动机由2个废气涡轮增压器与1个电动涡轮增压器组成。传统的废气涡轮增压器由废气驱动,因此会存在一个因废气量不足以推动涡轮进入工作转速区间,从而导致废气涡轮增压器失效的状态,这就是涡轮迟滞,而即使是采用大小涡轮设计,也不能完全消除迟滞现象。如图1所示,该款发动机的传统废气涡轮增压部分,是在发动机的排气侧布置了上下2个并联的废气涡轮增压器,这无疑会加重废气涡轮的迟滞。为此,如图2所示,该款发动机在进气一侧安装了第3个增压器,这就是由电动机驱动的电动涡轮增压器(图3)。对比废气涡轮和机械增压技术,电动涡轮增压器由电动机驱动,在极低的转速就开始为发动机提供增压能力,刚好弥补了废气涡轮增压器因转动惯量较大引起的涡轮迟滞,到了高转速,电动机停转,再交由大废气涡轮增压器负责增压,这样便完全消除了废气涡轮增压普遍存在的涡轮迟滞现象,从而让小排量涡轮增压发动机获得像大排量自然吸气发动机一样的顺畅加速感。正因为是电动涡轮增压器,便无需在排气侧设置涡轮,直接在进气侧布置压气机即可。沃尔沃Drive-E 2.0T三涡轮增压发动机电动涡轮增压器位于进气歧管一侧,从Suction Pipe(连接空气滤清器与涡轮本体之间的管路)外接一段管路经过电动涡轮增压器,空气经增压后回到Suction Pipe,随后Suction Pipe在岔口处一分为二,将新鲜空气送入反面排气侧的2个并联的废气涡轮增压器中,经二次增压后分别进入各缸,其中,一个涡轮由1、4缸驱动,而另一个涡轮由2、3缸驱动。