渦輪增壓器用于汽車發(fā)動機,通過對發(fā)動機燃燒室強制增加額外的空氣與燃料,可明顯提高發(fā)動機效率和減少二氧化碳排放。盡管制造結構相對簡單,但渦輪增壓器運行在高溫(大于950℃)和高速旋轉環(huán)境下,因此對其組件材料有特殊要求,目前使用的最先進材料為超級鎳合金。
歐盟第七研發(fā)框架計劃為此提供115萬歐元資助,總研發(fā)投入155萬歐元。歐盟5個成員國英國(總協(xié)調(diào))、德國、意大利、瑞典和羅馬尼亞的9家渦輪增壓創(chuàng)新型中小企業(yè)聯(lián)合科技界組成了歐洲TIALCHARGER研發(fā)團隊,從2013年起,致力于輕量級、低成本、低慣性和可規(guī)模化生產(chǎn)的渦輪增壓技術及生產(chǎn)工藝開發(fā)。
至今,研發(fā)團隊已實現(xiàn)2項主要技術突破,并申請發(fā)明專利:
鈦鋁復合材料。其質(zhì)量密度低于超級鎳合金,高溫條件下可保持高機械強度,從而實現(xiàn)輕量級、低成本、適用于廣泛系列發(fā)動機類型運營條件的渦輪增壓,已開始批量化生產(chǎn)。
電子束焊技術,又稱多弧離子鍍技術。應用于發(fā)動機轉子輪鈦鋁復合材料粉末涂層、中空涂層和進一步的輕質(zhì)化,有效降低轉子輪慣性,提高轉子輪效率。
各項技術經(jīng)濟指標參數(shù)已獲得歐委會同行評審專家組驗證,如渦輪增壓器機械強度、耐高溫、轉動速度、抗震動、安全可靠性、環(huán)境友好型和技術經(jīng)濟可行性等。總體上,創(chuàng)新型渦輪增壓技術可降低渦輪增壓器60%的重量,提高車輛發(fā)動機效率5%,降低車輛二氧化碳排放8%。
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