一个国内“全军覆没”的行业，汽车涡轮，几乎所有的国产车型上面用的涡轮增压器都来自国外品牌。目前国内的汽车涡轮市场已经被美国博格华纳、霍尼韦尔和日本三菱重工这三家垄断。无论你是比亚迪、吉利、长安还是长城，荣威，用的全部都是这三个品牌的涡轮。不是厂家不想选择其他品牌，是因为你没得选，市面上没有其他厂家能够造得出来合格的涡轮，所以只能买这三家的。
别看这就是一个小小的涡轮制造难点，却一点不亚于发动机。汽车上用的涡轮需要长时间在高温和高速的环境下运行。如何在这种恶劣的工作环境下，还能保持涡轮的稳定性和耐久性，是第一大难点。涡轮的轴承和叶轮这些关键部位需要用到高温合金材料和一些特殊金属材料来抵抗高温环境下的腐蚀和热应力。而这种特殊的合金材料怎么制造是第二大难点。涡轮在工作过程中会产生大量的热量，怎么样建立有效的热管理系统，来冷却涡轮和排放热量是第三大难点。涡轮长期在高速环境下运行，必须要有良好的润滑系统来减少摩擦和磨损，确保涡轮的寿命和可靠性。
如何建立有效的润滑系统，并且保证这种润滑系统在高温下还能正常工作，是第四大难点。涡轮的控制精度和响应速度直接决定了这辆车的动力输出表现，如何精确的调节气流和压力，实现最佳的动力输出和燃油效率是涡轮制造的第五大难点。我们先来说蜗轮材料，涡轮在工作的时候温度有八九百度甚至接近一千度。所以用来制造涡轮的这种特殊核心，必须要有足够的高温强度和耐腐蚀性。涡轮叶片和轴承在长时间高速旋转下会受到很大的应力，所以涡轮的材料要具备很优异的疲劳强度和寿命。涡轮在高温环境下工作会发生热膨胀而变形，而轴承、叶轮和外壳的变形程度又不一样。所以就要要求这种零部件的钢材在高温环境下的热膨胀系数相匹配才行。
接下来就来说说涡轮热管理这个难题。涡轮在工作过程中会不断的受到高温废气的冲击，会给整个涡轮带来巨大的热量和冲击力。想要涡轮在这种情况下还能保持耐久性和工作精度，就要有非常高效的热管理系统来处理这些热量。一般涡轮的散热都是由冷却液或者润滑油来进行，但前提是你要设计合理的循环系统，来确保这些冷却液能够有效的带走热量。涡轮本身的形状设计也要一定的散热考虑来增加热量的辐射和散发，涡轮的各个部件。在工作过程中受到的热冲击不一样，每个部件的热应力、热膨胀和疲劳程度也不一样。所以在热管理系统中，要考虑到工作温度均衡的问题，来确保各个零部件的正常状态。涡轮的控制和响应能够直接的影响一辆车的动力表现，一个合格的涡轮必须要有足够快的响应速度来调节气流和压力。涡轮叶片的旋转速度和增压效果，会直接影响发动机的动力输出和燃油效率。所以涡轮必须要有快速精确的响应能力。
涡轮在持续增加的过程中，还必须要保证压力的稳定性，这样发动机的动力输出才足够平顺。涡轮的控制系统还要能够精确的调节气流和压力，来确保发动机的最佳工作状态。这种控制系统主要依靠精密的传感器和算法，对进气压力、涡轮转速、排气压力等等各个参数进行实时的监控和调整。涡轮虽然会给发动机增强动力，但也会给发动机带来额外的影响，所以两者之间是有耦合效应的。涡轮的效率受发动机的工况影响，而发动机的工况也会影响涡轮的增压效果。如何调教好涡轮和发动机之间的匹配，是非常考验技术的。
最后来说，一个涡轮上面最能考验工业硬实力的零部件，就是涡轮叶片。这种涡轮叶片具有极其复杂的几何形状，在设计的过程中，还要考虑流体力学和空气动力学而加工。这种涡轮叶片需要非常高端的机床，只有高精度机床才能保证涡轮叶片的形状准确，精度达标。涡轮叶片在高温环境下工作会受到严重的热敷和影响，所以一般的涡轮叶片都是有叶片冷却技术的，怎么样设计和制造叶片的冷却通道至关重要。所以别看这就是一个小小的涡轮里面涉及到的领域一点都不少!
没有回复内容