为啥要搞双级增压？福康把中卡市场琢磨透了

你说六缸动力强，他说四缸油耗省，大家还在纠结发动机缸数时，福田康明斯抛出一个解决方案：考虑一下双级增压吧，兼顾四缸和六缸的优势，又强又省。

康明斯没按套路出牌，专为两轴中卡定制一款4.5TT双级增压柴油机，这款发动机最大的亮点就是用两个涡轮增压器。多一个涡轮，就能带来天翻地覆的变化吗？

为什么要搞双级增压？

在双级增压这一块儿，康明斯算是老法师了，在巴西等海外市场已经搞了很多年，技术得到充分验证，积累下不错的口碑。到目前为止，康明斯双级增压产品已经卖了14万台，就连欧洲最喜欢用双级增压的德国MAN，也是康明斯的客户之一。

虽然在国外是很成熟的技术，但一直以来国内市场用的并不多，为什么这次康明斯要吃螃蟹，执意搞一个4.5L的双级增压产品？这一切要从两个政策说起。

首先是“高速按轴收费政策”，2020年1月份实施的按轴收费，要求在两轴黄牌卡车最大可以拉18吨，从此两轴车对自重更加敏感，在标载情况下大四缸发动机的优势更加明显。另一个是蓝牌轻卡2.5L排量新规，让很多有重载需求的用户转向中卡。这两个政策的实施，改变了国内运输环境，催生了大量两轴中卡的市场需求。

考虑到中卡用车场景非常复杂，既有城市轻载、又有高速满载，行驶的路线包含平原、山区和高原等多种路况条件。在这种复杂用车条件下，传统的单增压发动机很难做到全工况领域的适应性，市场上需要一台为两轴中卡量身定制的双级增压大四缸发动机。

双级增压如何工作？

从结构上看，双级增压系统不算复杂，一般由两个涡轮增压器，一个废气控制阀和一个空气旁通阀组成。两个涡轮增压器通常采用一前一后串联布置的形式。离排气口近的，废气压力高，叫做高压级增器；离排气口远的，废气压力相对较低，叫做低压级增压器。

废气控制阀用来分配通往两个增压器的废气比例，从而控制两个增压器的工作状态。空气旁通阀则用来调节进气比例，必要时让空气绕过高压级增压器，从低压机增压器直接进入中冷器。

简单粗暴来看，发动机废气先从排气歧管进入高压级涡轮机，再进入低压机涡轮机，然后再进入后处理系统。新鲜空气则是先进低压级压气机，然后再进高压级压气机，最后经过中冷器进入进气歧管。当然在实际应用中，双级增压肯定不是这么呆板，它可以根据不同工况切换不同的工作状态。

在低转速时：废气控制阀、空气旁通阀全部关闭，发动机全部排气先经过高压级涡轮机，再流向低压级涡轮机。此时大部分排气能量作用在高压级涡轮机上，尽管排气流量低，仍然能够快速产生很高的增压压力。在低转速时保证涡轮响应速度和较高的进气压力。

在中转速时：废气控制阀部分开启，空气旁通阀关闭，发动机排气分两股，一部分经过高压级涡轮机，一部分绕过高压涡轮机直接进入低压涡轮机，两个增压器同时工作，可以一定范围内调节进气压力。

在高转速时：废气控制阀和空气旁通阀全部开启，发动机排气只经过低压级涡轮机膨胀做工，空气经过低压机压气机压缩，绕过高压级压气机直接进入中冷，这样在高转速时不至于进气压力过高。

双级增压有什么优势？

简单来说，多一个涡轮多一份底气，增压器能在所有工况都高效发挥。与单级增压相比，双级增压的优势很明显。

首先，双增压带来更快的低速响应性，明显减少涡轮迟滞现象。其次，双增压有效提升进气效率，获得更大的升功率，同样的排量可以做到更大的功率和扭矩。再次，双增压的流量范围更大，可以减少高原功率损失，使其更适应高海拔工况。

有人肯定会问：以上这几点可变截面涡轮增压器VGT也可以做到啊，一个涡轮就能做到的事情，为什么非要用两个涡轮呢？

VGT确实很强，也可以兼顾低速瞬态响应和高原性能。但是VGT在燃油选择方面更娇贵一点，吃粗粮的能力稍微差一点，在国内使用就要考虑可靠性问题。更重要的是，VGT价格更高，如果把双级增压成本算做单涡轮的两倍，那VGT的成本要达到3倍4倍甚至更高，这也是不得不考虑的地方。

双级增压这么好，为啥之前大家都不搞呢？非不为也，是不能也，双级增压也不是想搞就能搞的。第一它的开发难度较大，第二它对零部件的要求较高，第三它对整车的一体化设计要求较高。以前国内很多企业都对双级增压做过论证开发，但最后走到产品阶段的并不多。

现在以上问题都得到解决，福田康明斯站在巨人肩膀上，将一个成熟的双级增压发动机带到中卡市场，你会考虑吗？

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