BorgWarner博格华纳R2S®两级可调涡轮增压系统的工作原理及应用

云 清

随着商用车发动机技术的发展，涡轮增压器已逐步成为必不可少的重要组成部件，用户对涡轮增压器的性能要求也越来越高。用户希望得到更高的低速转矩、更快的瞬态响应性、更好的燃油经济性，同时又要大大降低废气排放。

为了满足市场的需求，包括BorgWarner博格华纳在内的废气涡轮增压器厂商提出了多种解决方案，比如现在普遍使用的旁通阀涡轮增压系统和更为先进的VTG可变截面涡轮增压系统。而R2S®两级可调涡轮增压系统作为最为先进的技术解决方案，由BorgWarner博格华纳率先提出，并获得专利，目前已在多种车型上得到应用。R2S®两级可调涡轮增压系统获得了包括2008年美国汽车新闻PACE创新和环保2项大奖在内的众多奖项。

工作原理及优势

BorgWarner博格华纳R2S®两级可调涡轮增压系统由小涡轮(指高压涡轮增压器)和大涡轮(指低压涡轮增压器)2个串联的涡轮增压器组成。

⑴更高的低速转矩，更快的瞬态响应性。

低转速时，由于采用了较小尺寸的高压级涡轮增压器，确保R2S®两级可调涡轮增压系统给发动机带来优异的低速性能，并提高瞬态响应性。

⑵更强的动力性能。

相对于VTG可变截面涡轮增压系统和普通的旁通阀涡轮增压系统(W/G)，R2S®两级可调涡轮增压系统帮助发动机获得更强的动力性能。

⑶更好的燃油经济性。

同样大小的气缸里，相比其他增压车型，R2S®两级可调涡轮增压系统的车型可以获得更多的空气，从而使燃烧更为充分。即便与VTG可变截面涡轮增压系统相比，R2S®两级可调涡轮增压系统在燃油经济性上，也有非常好的表现。

相比VTG可变截面涡轮增压系统和旁通阀涡轮增压系统，R2S®两级可调涡轮增压系统在发动机低转速和高转速时都可以产生更大的功率，可使发动机在小排量的基础上获得低油耗、低排放和高功率的效果，同时在瞬态响应性和功率输出方面完全可以和大排量发动机相媲美。

典型应用案例

2004年，BorgWarner博格华纳R2S®两级可调涡轮增压系统首次装配在宝马535D的柴油乘用车上；2005年，曼和International的中型卡车应用了BorgWarner博格华纳R2S®两级可调涡轮增压系统；2006年，奔驰的新款轻型商用车——凌特(Sprinter)应用了R2S®两级可调涡轮增压系统；之后，曼、International和依维柯的多款中重型卡车、约翰迪尔(John Deere)的部分工程机械和农用机械都应用了R2S®技术；2012年，现代直列6缸5.9 L柴油机率先在亚洲应用了R2S®两级可调涡轮增压技术。R2S®使此发动机在转速为1 400 r/min时的转矩达到981 Nm，并在发动机整个转速范围内持续高增压，整车达到欧Ⅴ排放标准。

BorgWarner博格华纳在R2S®两级可调增压技术的基础上已经创新性地开发出R3S三级可调涡轮增压技术。该技术使发动机动力性能更强，瞬间响应性更好，并获得了2013年美国汽车新闻PACE奖的提名。