从飞机坦克到汽车 “降耗利器”涡轮增压以何站稳C位？

日益严格的燃油消耗法规和中国“双点”政策红线的实施，使节能减排成为车企的当务之急。根据国家油耗规定，到2020年，乘用车平均油耗需要降至5L/100KM；

到2025年，乘用车的平均油耗需要降低到4L/100KM。涡轮增压技术不仅能满足油耗要求，还能提高驾驶性能。作为一种经济有效的节能减排技术，它被许多汽车公司广泛采用。据盖世汽车研究院预测，到2025年，内燃机涡轮增压器在中国汽车市场的渗透率将达到71%左右。涡轮增压的重要意义在于通过增加发动机的进气量来增加发动机的功率和扭矩。配备涡轮增压器的发动机最大功率可以提高40%，而燃油效率可以提高近20%，废气排放可以减少近20%。在功率不变的前提下，可以减小发动机的整体尺寸，实现成本降低和重量减轻。根据盖世汽车研究所的分析数据，目前全球增压器市场主要包括博格华纳、三菱重工、IHI、加勒特等，约占中国乘用车市场份额的95%。此外，宁波丰沃、易森科技等国产品牌企业也在努力增强自主研发能力，这些供应商正通过创新不断推动涡轮增压技术的升级。涡轮增压的效率不断提高。涡轮增压器位于发动机的进气和排气系统中，通过压缩空气来增加进气量。它不仅改善了发动机的排放，而且还提高了车辆的燃油经济性。博格华纳开创性的汽油发动机可变截面涡轮增压器通过改变排气涡轮的进气截面，可以显著提高涡轮增压器的响应和涡轮增压效率，有效解决涡轮迟滞问题。此前，由于汽油发动机的排气温度极高，VTG技术只能用于柴油发动机。Bogwarner重新设计了最初用于柴油发动机的VTG涡轮增压器，以应对高达1000°C的废气温度，使其适用于汽油发动机。近年来，博格华纳不断创新汽油发动机VTG涡轮增压技术，为各种类型的汽油发动机引入VTG涡轮。

2017年，博格华纳在第六代产品设计的基础上成功开发了一款汽油发动机VTG涡轮增压器，该涡轮增压器在装配和结构上进行了升级，进一步提高了空气动力学效率和可靠性，使其与混合动力车的新型内燃机系统完美兼容。根据其预测，VTG涡轮增压器将于2019年年中上市。博格华纳涡轮增压系统中国和泰国副总裁兼总经理倪光山表示：“这些新技术正在帮助涡轮增压实现更高的效率，并应用于更广泛的车型

作为涡轮增压技术的创新者和领导者，加勒特中国立足于当地客户需求和市场特点，为中国客户提供广泛的涡轮增压产品矩阵，可应用于0.8L至2.0L汽油发动机。在今年的北京车展上，加勒特汽油双通道涡轮增压技术的首个国产应用正式亮相。通过优化四缸发动机的排气脉冲，双通道涡轮增压技术提高了低速时的扭矩性能，使其成为一个强大的起点。该技术的首次应用帮助一家领先的国际SUV品牌创造了2.0T车型的新纪录，该车型的最大扭矩为400牛米，最大功率为195千瓦，在同行中处于世界领先地位。吉利汽车在北京车展上展出的1.0TD直列三缸发动机采用了由加勒特中国团队自主研发并在中国市场全球应用的第三代小型汽油涡轮增压技术，在显著降低机构噪音水平的同时，显著提高了动力性和燃油经济性。创新的Z-Ultraa轴承系统将轴承功耗降低了50%，实现了更高的效率，并显著改善了瞬态响应。它帮助发动机实现了100kW/L的功率增长和205N.m/L的扭矩增长，与t……相当……

2.0升自然吸气发动机的动力和扭矩性能，达到行业领先水平。BMTS秉承技术创新的理念，在原有技术的基础上，自主创新开发了第二代VTG-FNT。它在第一代VTG的基础上进行了重大改进，可以满足“国六”排放的严格要求，使内燃机在提高能量转换效率的同时降低油耗和废气污染物排放。BMTS研发副总裁兼首席技术官J?rg Jennes表示，与传统涡轮增压器相比，FNT可以减少导叶间隙，提高涡轮增压器的效率，同时提高其寿命，有效缓解涡轮增压器滞后问题。对于驾驶员来说，FNT涡轮增压器技术可以显著降低油耗，提高驾驶乐趣。除上述国外品牌外，宁波丰沃作为自主品牌的代表，建立了多个汽油发动机涡轮增压技术平台，不断优化升级现有产品系列，在涡轮增压技术研发方面不断取得突破。搭载风沃涡轮增压器的海马汽车（000572，Stock Bar）发动机项目已按计划成功获批投产。宁波丰沃的国产自主品牌在汽油涡轮增压技术领域首次取得突破，成为国内首个与代工相匹配的自主品牌。近年来，为了缓解涡轮迟滞，一些国外零部件公司推出了用于汽油发动机的可变截面涡轮增压器，能够减少排放的电动涡轮增压器也受到了业界的广泛关注。宁波丰沃紧跟技术前沿，已开始与国外同步开发汽油发动机可变截面涡轮增压器和电动涡轮增压器。这两项技术的成功引进将在未来实现。

在众多独立零部件公司中，易信科技也值得关注。为了应对当前混合动力油电快速增长的趋势，易信技术开发了一种新技术，有望在这个利基市场上与自然吸气发动机、废气门涡轮增压发动机、变截面涡轮增压发动机等竞争。据了解，易信科技的工程师们完全致力于验证这一新概念，并准备提出16项新专利进行保护。如果这一新概念在未来得到验证，将对国内外汽车行业产生重大影响，易信科技的业绩也可能在原计划的基础上进一步发展。由于涡轮机的高速和工作温度，对轴承的需求很高。用滚珠轴承代替浮动轴承可以将涡轮增压器的整体效率提高5-7%。恶劣的工作环境也对涡轮增压器的材料和制造工艺提出了很高的要求。盖世汽车研究所的分析师表示，涡轮增压器的新材料主要是钛合金和陶瓷材料，它们具有良好的耐热性，可以显著提高发动机性能。具体而言，博格华纳优化了VTG涡轮增压器的材料和设计，使其更加坚固，能够承受汽油发动机的高热负荷，确保即使在最恶劣的条件下也能可靠运行。最新的VTG技术配备了强大的电动执行器，可以根据实际应用条件快速准确地调整导叶，实现接近瞬时的加速度和优化的功率输出。通过改变涡轮叶轮入口处的流入角度和速度，VTG涡轮可以快速提高叶轮速度，增加泵送能力，从而提高发动机的瞬时响应速度。博格华纳获得专利的s形导流叶片经过充分的空气动力学优化，进一步提高了VTG涡轮增压器涡流端的效率和功率输出，从而进一步提高了发动机系统的整体功率性能。先进的汽油VTG技术可以带来出色的节气门响应和平稳的动力传输，同时提高发动机的燃油效率，减少排放，适用于更多类型的ve……

克利斯。

Garrett为中国汽车售后市场推出了一款新产品，即Redboost系列涡轮增压器。Redboost坚持Honeywell Garrett严格的质量控制体系和质量标准，在成本效益、功率和耐用性方面表现突出。其核心部件由航空级耐高温材料制成。通过500次深度热冲击测试，其耐用性是普通增压器的两倍。针对国内商用车客户对长期驾驶的动力要求，Redboost在发动机的长期工作区域进行了特殊调整，实现了油耗平均降低5%，最大扭矩增加20%。此外，加勒特还推出了业界性能最高、尺寸最小的霍尼韦尔加勒特G系列高性能改装涡轮增压器，用于改装汽车。该系列产品在多方面提高了性能，可支持高达485千瓦的功率输出。该产品具有多向外壳定位和四个可选排气/出水口，可安装在小型发动机舱中，连接更加方便。锻造全机加工压缩机叶轮是Garrett G系列产品的核心。当与更大的压缩机外壳相结合时，新的叶轮和空气动力学特性可以提高额定功率、反应能力和效率。Gesch汽车研究所的分析师指出，新型Mar-M合金涡轮叶轮也进行了空气动力学改进，耐热性高达1050°C。电子涡轮增压技术是未来的趋势。涡轮增压器的未来发展趋势是电子涡轮增压技术。电子涡轮增压使用电动机代替排气驱动涡轮旋转，可以消除涡轮增压中常见的涡轮滞后现象，因为电动机的控制更精确。

电子书？作为博格华纳最新的创新电动化解决方案，电子涡轮增压器已成为传统涡轮增压系统的优秀补充，显著提高了燃油经济性并减少了排放。电子书？电子涡轮增压器集成了电子部件，由电动机驱动。目前，其第一代产品需要与涡轮增压器协同工作。电子书？该技术配备了无刷直流电机和钐钴磁体，具有优异的效率。电机还采用滚珠轴承技术，不需要任何供油，可以自我润滑。除了安装灵活外，这项技术还可以减少尾气中的热质量，从而加快后处理系统的加热速度。电子涡轮增压技术还可以提高48V中型混合动力发动机的性能，满足更严格的排放和油耗水平，并广泛应用于混合动力汽车。加勒特高级创新技术总监Robert Cadle表示，加勒特目前已经开发出第二代空气压缩机，该压缩机具有低惯性空气动力学和连续运行的特点，能够实现更高输出功率的电动涡轮增压。第二代电动压缩机可以在短短250毫秒内达到90%的最高速度，大大提高了低速扭矩，提高了车辆加速性能，增强了驾驶乐趣，减少了二氧化碳排放。据了解，加勒特48V电动压缩机可以帮助传统涡轮增压发动机将实现目标扭矩的响应时间缩短10-15%，加速更快，并有助于提高车辆燃油经济性10-15%。在电动压缩机的基础上，Garrett推出了电动涡轮增压器。电动涡轮增压可以在低发动机转速下启动，为发动机提供足够的进气，并解决传统涡轮增压在低速下造成的迟滞现象。与机械涡轮增压和涡轮增压的组合相比，电动涡轮增压器通过集成排气旁通涡轮增压器和高速电机，具有成本低、体积小的优点。对此，Robert Cadle指出，“电动压缩机与我们传统的涡轮增压器结合使用，电动涡轮增压器可以独立使用。电动压缩机可以应用于48V电动马达驱动的混合动力汽车，电动涡轮涡轮增压器具有更好的集成性。它们集成了马达、压缩机和驱动系统，使布局更容易……

d具有成本优势Gesch总结：自20世纪初瑞士工程师Beech发明涡轮增压以来，涡轮增压技术已应用于飞机和坦克发动机，通用汽车于20世纪60年代将其引入汽车，最终于20世纪70年代诞生了配备涡轮增压的Bosch 911。国外零部件公司开发涡轮增压器的时间比国内早得多，技术也更成熟。据了解，在国产涡轮增压应用领域，除上汽和奇瑞外，大多数国产品牌在2011年后才开始汽油涡轮增压发动机开发项目。在目前涡轮增压技术应用的基础上，如何准确把握涡轮增压未来发展趋势，通过材料和工艺创新跟上市场发展步伐，缩小与国外领先技术的差距，值得独立零部件供应商深思。本文地址：http://auto.gasgoo.com/News/2019/01/090611281128I70082436C103.shtml

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