一文盘点 各家发动机"黑科技"哪家强？

【卡车之家 原创】从目前的全球趋势来看，为了应对日益严苛的排放升级，柴油机发展之路呈现出了两个趋势：一种是采用混动方案，而另外一种就是对现有内燃机进行“升级改造”，使之能够通过更低的排放和更低的油耗，实现更高的运输效率。

对于全球那些主要研究发动机的企业来说，每一家都有自己独有的“看家法宝”，比如有沃尔沃有“TC发动机”、康明斯有“发动机停缸技术”等等，那么接下来，小编就为各位卡友盘点一下，各家发动机企业都有哪些黑科技，助力柴油及天然气发动机 在进一步提高燃油效率的同时还能够显著降低排放，让我们一起来看！

▎沃尔沃TC发动机 将废气的能量转化为机械能

“TC发动机”英文名称为Turbo Compound发动机，翻译过来是涡轮复合增压发动机。简单来说这项技术属于“内燃机余热能的回收利用”技术的范畴，最大的目的是在于提升发动机废气的利用率，提高的热效率、从而降低油耗。

以沃尔沃“D13TC”发动机的原理为例，发动机废气推动涡轮叶轮，经过一组减速齿轮，减小涡轮的高转速后，再通过液压离合器稳定平衡转速变化，随后再进一步减速，以使转速适应曲轴转速，最终动力通过齿轮传递到曲轴飞轮。

用一句话来表示，“TC发动机”的复合涡轮增压技术就是利用动力涡轮从废气中提取额外的能量，以此来驱动曲轴转动，将废气的能量转化为机械能，从而使发动机的热效率更高，油耗更低。

总的来说，这种设计的优点在于，曲轴本身获得了额外的动力补偿，减少了发动机驱动曲轴所需消耗的燃料，实现了节油的目的。同时，在使用了TC技术后，FH高效版还能获得更多的扭矩，使得在发动机马力不变的情况下，车辆可以达到扭矩增大的效果，再配合新一代的I-Save系统，可以保证车辆在有足够牵引力的情况下将燃油消耗降到最低。

▎德国马勒电动废热回收系统 可以后期加装

在2022年，世界知名汽车与发动机零部件制造商的德国马勒（MAHLE）公司研发了一项名为eWHR（electric Waste Heat Recovery）系统，中文译为电动废热回收系统。

马勒的电动废热回收系统的原理和涡轮增压不同，它是安装在尾气后处理系统后方位置，对尾气热量回收并且转化成电能，来驱动电动机工作，和柴油机一起组成车辆的动力系统（混动系统）。

根据德国马勒公司介绍，这套系统集成在一个量仅为150千克的盒子中，其工作原理简单介绍是发动机排出的气体通过管道进入装置内的蒸发器，该蒸发器含有低沸点的液体，会在高温尾气的热量下气化，进入活塞膨胀机推动活塞膨胀剂运转输出动能进行发电；之后该气体进入冷凝器降温，转化为液体，重新进入蒸发器进行反复工作。

该项系统同样采用了类似利用水蒸气作为工质的一种朗肯循环技术，据介绍，这项电动废热系统最大能输出13KW的电力，当然它也有工作条件，就是发动机尾气处于150度以上的高温状态之下才能工作，其日常维护也十分便利，仅需补充液体介质即可。

据悉，为卡车加装电动废热回收系统十分简单，仅需在有条件的维护车间即可完成拆装，而且该系统不仅可以在新车生产之前完成安装，也可以对老卡车改装，根据实测，这套废热回收系统每百公里最多能够节省5%的燃油消耗。

▎康明斯WHR系统 热效率提升3.6%

在2010年，由美国能源部为主导，康明斯、戴姆勒、纳威司达和沃尔沃四家世界知名发动机和整车制造商启动了名为超级卡车“Super-truck”计划，其中，康明斯采用了一种名为WHR废热回收系统技术，将发动机的热效率提高了3.6个百分点。

WHR废热回收系统，是一种朗肯循环技术，该技术是指以水蒸气作为工质的一种理想循环过程，据资料显示，该技术主要通过对钢活塞以及活塞冷却功能的应用，将发动机燃烧系统进行提升。

在实际应用中，康明斯采用高于传统喷油器流量三倍的高流量喷油器，将冷却高压EGR升级为高低压复合EGR，加上双通道涡轮增压系统以及对排气歧管机型升级，以及名为“DOC+SCRF Closed-Coupled +SCR”的后处理技术，最后通过一系列的机械效率提升和余热回收系统的优化，从而将康明斯发动机的制动热效率从原来的51%突破到的55%。

▎曼恩的独门秘笈 二级增压二级中冷

曼恩商用车，不仅重卡产品享誉世界，在发动机研发领域更是享有建树。说起曼恩的独门秘笈，那莫过于就是二级增压、二级中冷发动机技术了。简单来说，该技术就是空气通过一级涡轮增压器进行增压，然后进入第一级中冷器进行降温；接着进入二级涡轮增压器再次增压，然后再进入二级中冷器降温，最终进入发动机与柴油混合燃烧。

据资料显示，二级废气涡轮增压器是由两个不同大小的涡轮增压器串联组成。高压增压器体积小，主要在发动机低速和低负载时起作用，低压增压器体积大，主要在发动机高速和大负荷时起作用。如果要求很高的发动机性能，则低压增压器会承担压缩机工作的主要部分。通过这种增压方案实现了理想的发动机燃烧气体供给，进而能够在很宽的转速区间内提供最佳的扭矩曲线。

总的来看，二级增压、二级中冷技术，能够充分利用废气的动能，提高发动机的进气压力，保证发动机更加充足的进气量，更好的燃烧，为整车提供更充足的动力。

●  编后语

由于篇幅所限，小编所介绍的各家发动机技术仅仅是发动机行业中的“冰山一角”，像斯堪尼亚，潍柴和玉柴等企业都有相应的“黑科技”来对自己的发动机进行技术升级，此前我们卡车之家已经有详细的解读，在这里也就不过多赘述了。最后，您觉得现如今的发动机技术哪家最强？欢迎点击下方投票窗口或者在评论区留下您的观点和看法！（文/张夼源）