在國(guó)內(nèi)小排量發(fā)動(dòng)機(jī)趨勢(shì)越發(fā)明顯的今天，渦輪增壓正成為各大主機(jī)廠不得不采用的技術(shù)，即使是堅(jiān)持自然吸氣的日本企業(yè)，如今也全面布局小排量渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。那么，我們常說(shuō)的渦輪增壓是如何使小排量發(fā)動(dòng)機(jī)有著接近甚至超過(guò)大排量發(fā)動(dòng)機(jī)的表現(xiàn)呢，蓋世汽車研究院特此全面分析。

首先，渦輪增壓器位于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)，通過(guò)壓縮空氣來(lái)增加進(jìn)氣量。在工作的時(shí)候，其利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來(lái)推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，從而帶動(dòng)同軸的葉輪，葉輪再壓送空氣，使之增壓進(jìn)入氣缸。

在國(guó)家要求2020年國(guó)產(chǎn)乘用車平均油耗5.0L/100km的背景下，節(jié)能技術(shù)的研發(fā)和成本對(duì)于車企是一大難點(diǎn)。目前的趨勢(shì)是，主力車型裝載渦輪增壓器強(qiáng)調(diào)低排放，高動(dòng)力的優(yōu)勢(shì)。外部環(huán)境下，嚴(yán)格的排放和油耗標(biāo)準(zhǔn)則是促進(jìn)渦輪增壓發(fā)展的重要因素。

渦輪增壓的主要作用就是提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩。蓋世汽車發(fā)現(xiàn)，渦輪增壓技術(shù)可提高近20%的燃油效率并且可在功率不變的前提下，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的整體尺寸，從而降低質(zhì)量，減小成本。

上圖我們列出了渦輪增壓器的主要零部件，其主要的生產(chǎn)工藝為鑄造、數(shù)控加工等，在關(guān)鍵零部件的生產(chǎn)及檢測(cè)設(shè)備上我國(guó)與國(guó)外還存在著明顯差距，這就制約了我國(guó)渦輪增壓器的發(fā)展。蓋世汽車研究院對(duì)我國(guó)的渦輪增壓器企業(yè)的建議是，在渦輪葉輪方面，我國(guó)應(yīng)采用國(guó)外金屬注射成型和電磁鑄造兩大先進(jìn)工藝；在轉(zhuǎn)子方面，進(jìn)一步加強(qiáng)機(jī)床穩(wěn)定性研究；在檢測(cè)設(shè)備方面，應(yīng)提高自動(dòng)化水平及測(cè)試技術(shù)創(chuàng)新。因此，提升制造裝備水平成為國(guó)內(nèi)企業(yè)提升競(jìng)爭(zhēng)力的重要舉措。

在先進(jìn)材料方面，由于渦輪轉(zhuǎn)速高、工作溫度高，因此對(duì)于軸承要求很高，用滾珠軸承代替浮動(dòng)軸承，增壓器總效率可以提高5%-7%。渦輪增壓器新材料主要是鈦合金和陶瓷材料，它們具有良好的耐熱性，能夠顯著提升發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。

值得一提的是，渦輪增壓器未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是電子增壓技術(shù)，電子增壓是用電機(jī)代替排氣來(lái)推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，可以消除渦輪增壓普遍存在的渦輪遲滯現(xiàn)象，因?yàn)殡姍C(jī)的控制更精準(zhǔn)。電子增壓器目前還沒(méi)有普及，因?yàn)殡娮釉鰤浩鞯墓ぷ餍枰妷褐С?，但是現(xiàn)在汽車上12V電壓是不足以滿足電子增壓器需求的。

據(jù)了解，奧迪SQ7裝配的是來(lái)自法雷奧Valeo的電動(dòng)渦輪增壓器，目前已經(jīng)開始量產(chǎn)，并且搭配48V系統(tǒng) 。SQ7配備的V8發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速依靠電動(dòng)渦輪增壓，高轉(zhuǎn)速依靠傳統(tǒng)廢氣渦輪增壓，基本解決了渦輪遲滯問(wèn)題。

在市場(chǎng)格局方面，全球增壓器市場(chǎng)的主要有霍尼韋爾、博格華納、三菱重工、IHI，他們都已經(jīng)在中國(guó)境內(nèi)設(shè)立了獨(dú)資或合資企業(yè)，占據(jù)了中國(guó)乘用車市場(chǎng)大約95%市場(chǎng)份額。 

相比而言，國(guó)內(nèi)企業(yè)在產(chǎn)能規(guī)模、研發(fā)實(shí)力、管理等方面與上述國(guó)際巨頭還存在明顯差異。目前寧波豐沃、康躍科技、湖南天雁、濰坊富源、奕森科技等國(guó)內(nèi)品牌企業(yè)，也正在努力提升自己的研發(fā)實(shí)力，打破國(guó)際巨頭對(duì)國(guó)內(nèi)高端增壓器市場(chǎng)及汽油機(jī)增壓器市場(chǎng)的壟斷。

根據(jù)蓋世汽車研究院整理，隨著近年市場(chǎng)規(guī)模的增長(zhǎng)，中國(guó)乘用車渦輪增壓器滲透率從2013年的22%增長(zhǎng)到2016年的32%，達(dá)到765萬(wàn)臺(tái)。蓋世汽車研究院預(yù)測(cè)，基于國(guó)家要求2020年國(guó)產(chǎn)乘用車平均油耗5.0L/100km的背景下，2020年渦輪增壓滲透率將達(dá)到48%。

渦輪增壓器供應(yīng)商諸如霍尼韋爾，主要配套客戶有奧迪、寶馬、戴姆勒、福特、標(biāo)致、雷諾、日產(chǎn)等；博格華納主要配套客戶有阿爾法羅密歐、奧迪、賓利、寶馬、標(biāo)致、日產(chǎn)、雷諾、福特等；國(guó)內(nèi)供應(yīng)商諸如奕森科技主要配套客戶有上汽，奇瑞等；如需獲取更多上中下游供應(yīng)鏈配套篇請(qǐng)掃描下方二維碼。