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来卡车之家App【卡车之家 原创】作为一个百万级别的进口卡车品牌，沃尔沃的卡车在动力性、经济性、可靠性、安全性等方面都称得上是目前商用车行业的顶尖水平。有数据显示，作为世界领先的卡车制造商，沃尔沃卡车凭借着诸多优势表现已占据中国欧系牵引车50%的市场份额，成为许多物流企业的首选品牌之一。
能获得如此耀眼的成绩，当然离不开沃尔沃卡车身上诸多“黑科技”的应用。那么今天，小编就带着各位卡友了解一下沃尔沃卡车的当家法宝之一：TC复合涡轮增压发动机。
“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。
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。
聊起该技术的起源，根据现有资料我们可以查出，涡轮复合式发动机的最初设想，是在1905年由瑞士一位工程师阿弗雷德·比西提出的，他在设想中想把曲轴延长后连接的涡轮与空压机组合，同时提出现在的涡轮增压与复合式发动机概念。
不过该概念提出之后并未得到飞速发展，主要原因还是由于世界大战、世界经济大萧条等不稳定因素的影响，世界各国普遍还是采用相对较为成熟的机械增压形式但是由于结构和技术等原因，机械增压发动机中绝大部分的废气能量都被浪费掉了。
时间到了二战时期，战略空军的重要性日益上升，受制于机械增压的短板、高速巡航和航程等令人头疼不已的难点，最终各国研发人员又将目光放置到了涡轮增压的技术之上。
当时的涡轮增压发动机主要应用在空军之上，主要原理是用废气流量驱动叶轮进行增压，由于飞机飞行高度、气压等问题导致当时的发动机并不能充分利用涡轮产生的加压空气，而且在当时也没有什么如可变流量涡轮等新技术，废气回收的效率普遍很低
时间进入20世纪四十年代，随着发动机动力输出大幅上涨，废气这一蕴含大量动力的“宝藏”自然受到了重视，莱特(Wright)和艾里逊(Allison)均开始了一项新的废气动力回收技术，就是涡轮复合技术。
根据资料显示，艾里逊(Allison)涡轮复合技术与涡轮增压基本结构一致，不同的是涡轮增压是利用废气流量带动叶轮去对空气做功增压，而涡轮复合是直接将高速旋转的叶轮产生的动力传回曲轴提供给螺旋桨。由于涡轮复合对空气不做功，也就是不担任增压器这一职责。
再到后来，随着喷气发动机的成熟，涡轮复合发动机也跟着活塞发动机逐渐退居航空技术的二线，不过涡轮复合技术并未被淘汰，而是广泛应用到船用发动机和车用发动机之上，包括三菱重工、日野、康明斯、卡特彼勒、斯堪尼亚、沃尔沃、依维柯科索等诸多世界企业都对其进行了广泛的研究。
沃尔沃在2002年左右，就已经推出过500马力的D12D型复合增压发动机，当时在效率和耐久性方面，表现不是很理想，后来随着更大排量的16L发动机的推出和新款13L的到来，该项技术暂时被搁置了。
到了现代，车用发动机技术飞速发展，发动机废气利用技术也呈现出了多种多样的表现形式，比如康明斯的WHR废热回收系统（朗肯循环技术）、马勒的电动废热回收系统等等，沃尔沃也在对涡轮复合技术进行不断的升级和优化，逐渐成为了沃尔沃当家法宝之一。
比如在2023年亮相沃尔沃FH高效版车型的发动机上，由于全新的复合涡轮增压器的应用，废气在进入涡轮后会有一部分用于发动机的增压，同时另一部分废气通过涡轮及传动机构驱动曲轴。
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，可额外提供多达300牛米的扭矩，达到2600牛米。
根据沃尔沃官方消息，D13K TC发动机提供了460马力和500马力两种版本供用户选择，在每分钟900-1250转时分别可提供2600和2800牛米的扭矩。因为它的扭矩比同排量机型要高出300牛米，再配合新一代的I-Save系统的加持下，在保证车辆足够牵引力的情况下将燃油消耗降到最低。
● 编后语
如何将内燃机的热效率突破现有的桎梏？包括康明斯、沃尔沃、戴姆勒等多家世界知名企业达成了一个共识：那就是内燃机余热能量的回收利用。本文介绍的“复合涡轮发动机”是属于这一技术范畴之内。对于用户关注的经济性表现方面，根据沃尔沃公布的消息，D13TC发动机配上沃尔沃的I-Save技术，可以至少降低7%左右的燃油消耗，综合计算下来，百公里至少可以降低2-3个油，能够为我们卡友节省一笔不小的成本开支。（文/张夼源 部分图片源于网络）
