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大陆集团开发出使用铝合金壳的涡轮增压器 |
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| http://cn.newmaker.com
7/18/2014 9:31:00 AM
佳工机电网
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 发动机小型化的成功标准其实很简单：更小的体积，更低的油耗，相同乃至更佳的性能。要实现这个目标，现代涡轮增压系统是必不可少的。事实上，汽车发动机采用涡轮增压技术已经在全球范围内成为了一个势不可挡的发展趋势。国际汽车零部件供应商大陆集团，凭借其具有开创性的涡轮增压器技术，支持并引领着这一趋势的发展。大陆集团的首款涡轮增压器于2011年投入量产，是一款高效的1.0升发动机，曾多次斩获国际年度发动机大奖。今天，大陆集团又以一项全球首创的技术，为这个成功故事增添了新的篇章：大陆集团动力总成事业部的研发人员们，开启了全球首款车用铝质涡壳增压器量产的先河。该涡轮增加器已于2014年春，搭载于MINI Hatch的三缸汽油发动机进入市场。
“使用铝来设计车用涡轮增压器是一个真正意义上的里程碑，”大陆集团动力总成系统部发动机系统业务单元负责人Wolfgang Breuer表示，“使用这种轻质材料，我们使新涡轮增压器比传统产品减重近30%，同时降低了成本，实现了系统效益。”
大陆集团的铝质涡壳涡轮增压器首次进入市场，就被应用在一款要求极高的小型化发动机上： 1.5升容积、100kW功率、三缸涡轮增压发动机。
“不只是铝质涡壳的使用使该涡轮增压器与众不同；这款产品还打破了传统的涡轮增压器作为发动机附加型部件的陈规，与发动机整合为一个整体，”大陆集团涡轮增压器产品线负责人Udo Schwerdel解释说，“除了完成对涡轮增压器本身的设计要求，我们还要完成将这一产品集成于发动机缸盖的任务，因此我们的团队与宝马从模拟阶段就开始密切合作。这也充分彰显了客户对我们的信任，我们对此非常感激。”
铝的应用让涡轮增压器更轻、更省油
满负荷工作足以使采用钢质涡壳的普通涡轮增压器通体发红，但铝质涡壳的涡轮增压器却能保持常态。
“双层壁壳和其间包含的冷却水环绕着热度最高的区域”，Schwerdel说。壁壳中的冷却液可确保外壳表面温度不超过120°C (248°F)，内壳温度不超过350°C (662°F)。Schwerdel解释说这有两个好处：“首先，这会大大减轻保护相邻部件免受热损害的负担。其次，冷却废气流减小了催化转化器的热负荷，意味着其很难老化。”同时，废气门位置的电动执行器的动态响应确保了催化转换器能够快速升温。
遵照客户模块化设计的原则，该涡轮增压器和发动机紧密集成，成为排气歧管的固定部件。此外，大陆集团的涡轮增压器，也能通过缸盖界面与同一类型的发动机集成。汽车制造商也已经开始将这个概念引入高性能发动机以及用于出口热带国家的汽车。钢质涡壳涡轮增压器的轴承室需要从增压器的内部进行冷却，而对于铝质涡轮涡壳增压器，外部冷却则已经足够。
铝质涡壳涡轮增压器帮助MINI减重1.2kg。由于车重的减轻还意味着油耗的降低，所以轻量化材料的使用也有助于实现汽车行业节能减排的目标。尽管水冷系统增加了一部分单体成本，但总体而言，铝质涡壳涡轮增压器对汽车制造商而言，仍然是更为经济的选择。
“镍合金之类的耐高温材料会拉高采用钢质涡壳的涡轮增压器的价格”，Schwerdel说，“而我们使用的铝合金是一种更具经济的材料。”
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