近年來，渦輪增壓器在柴油車上得到廣泛應(yīng)用，在其快速發(fā)展的同時(shí)，出現(xiàn)了一些亟待解決的問題。記者就此話題采訪了業(yè)內(nèi)人士。業(yè)內(nèi)專家和學(xué)者分析認(rèn)為，國內(nèi)渦輪增壓器行業(yè)目前面臨的問題集中體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是排放升級對渦輪增壓器提出新的技術(shù)要求；二是增壓器在生產(chǎn)和使用過程中存在的問題，包括異響、漏油和斷裂；三是開發(fā)新產(chǎn)品涉及的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)問題還未得到足夠重視。
排放升級提出新要求
一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸衔镆约肮腆w微粒是柴油機(jī)尾氣中污染最嚴(yán)重的物質(zhì)。它們不僅對人體有害，還影響大氣環(huán)境。隨著人們環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)，相關(guān)法規(guī)對排放的要求日益嚴(yán)格。
為控制廢氣污染，許多國家都制訂了相應(yīng)的環(huán)保法規(guī)以及控制排放污染物的技術(shù)監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)。我國也強(qiáng)制實(shí)施了“壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和裝用壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛排氣污染物限值及測試方法(GB17691-1999) ”、“壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)和裝用壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛可見污染物限值及測試方法(GB3847-1999) ”等排放標(biāo)準(zhǔn)。
眼見全球能源危機(jī)日趨嚴(yán)重，渦輪增壓技術(shù)已成為提高功率和扭矩、降低油耗、滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求的一種有效、必備的技術(shù)。據(jù)介紹，渦輪增壓器可滿足排放法規(guī)從國Ⅱ升級至國Ⅲ的要求，但現(xiàn)有的增壓器技術(shù)并不能輕易達(dá)到國Ⅳ甚至更高的排放標(biāo)準(zhǔn)。玉柴技術(shù)中心陳超明表示，升級到國Ⅳ可通過不同技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)：第一，帶旁通閥的增壓器、VNT(可變截面增壓器)或兩級增壓。第二，采用SCR(選擇性催化氧化還原)。此舉可降低NOx，微粒的排放通過機(jī)內(nèi)凈化手段實(shí)現(xiàn)。第三，冷卻EGR EOC(氧化催化器)。
業(yè)內(nèi)專家一致認(rèn)為，國Ⅳ排放法規(guī)對我國渦輪增壓器行業(yè)乃至整個(gè)內(nèi)燃機(jī)行業(yè)都是巨大的挑戰(zhàn)。VNT或兩級增壓系統(tǒng)比較復(fù)雜，攻克這些難關(guān)需要時(shí)間。
異響、漏油和斷裂成行業(yè)難題
在采訪中記者了解到，國產(chǎn)渦輪增壓器在使用過程中，容易出現(xiàn)異響、漏油和斷裂等問題。這是行業(yè)內(nèi)一直未能解決的難題。
山東大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院教授、國務(wù)院特殊津貼獲得者陸家祥分析認(rèn)為，增壓器漏油有以下幾方面原因：一是存在壓力差。壓氣機(jī)和渦輪的壓力與機(jī)油壓力之間存在很大的壓力差而導(dǎo)致漏油。這是漏油的根本原因。第二，與轉(zhuǎn)子和殼體的工作狀態(tài)有關(guān)。運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子和靜止的殼體之間存在間隙，間隙不合理就會漏油。第三，生產(chǎn)一致性差。目前各生產(chǎn)企業(yè)的試驗(yàn)條件有限，圖紙上的尺寸和公差與實(shí)際加工出來的產(chǎn)品不一致，導(dǎo)致部分增壓器漏油。
北京理工大學(xué)教授馬朝臣認(rèn)為，應(yīng)該嚴(yán)格控制增壓器漏機(jī)油。他解釋道：“機(jī)油消耗是顆粒物的主要來源之一。增壓器漏油很常見，有設(shè)計(jì)制造原因，也有使用原因。我們需要開發(fā)漏油測試評價(jià)方法，制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。”
廢氣渦輪增壓器的工作環(huán)境惡劣。增壓器葉輪轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速可高達(dá)100000r/min左右。如此高的轉(zhuǎn)速，對軸承和壓氣機(jī)葉輪提出很高要求。應(yīng)保證軸承的強(qiáng)度，防止其由于高速旋轉(zhuǎn)發(fā)生疲勞失效而斷裂。
異響也是一個(gè)典型問題。某業(yè)內(nèi)專家表示，現(xiàn)在對異響的度量方法不完善，不能形成客觀的判斷。據(jù)試驗(yàn)者現(xiàn)場觀測，異響對功率、油耗的影響微弱，但嚴(yán)重時(shí)會影響動(dòng)力性。異響與增壓器的工作狀態(tài)、周圍環(huán)境等有關(guān)。生產(chǎn)條件不好，致使葉片厚度誤差多達(dá)20%，可能產(chǎn)生異響。此外，浮動(dòng)軸承的間隙也是引起異響的原因之一。
知識產(chǎn)權(quán)應(yīng)受重視
近幾年，汽車業(yè)發(fā)展迅速，很多新產(chǎn)品、新技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。但是，我國在知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)方面仍然有很多問題。有些時(shí)候，我國知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的相關(guān)法規(guī)在實(shí)際中并不能起到相應(yīng)效果。
業(yè)內(nèi)專家告訴記者，我們要特別重視知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)工作。就渦輪增壓器而言，目前業(yè)內(nèi)面臨的問題是國Ⅲ到國Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)的升級。這需要進(jìn)行VNT或兩級渦輪增壓技術(shù)的研發(fā)。但是，國外這方面的技術(shù)已經(jīng)成熟，并且他們對這些技術(shù)申請了專利。
國內(nèi)企業(yè)研發(fā)，在設(shè)計(jì)思路或方法上難免背負(fù)侵權(quán)之名。這樣的事情并不鮮見。所以，現(xiàn)在我國有些企業(yè)也在申請VNT方面的專利。此外，還有專家組進(jìn)行噴嘴環(huán)等國家標(biāo)準(zhǔn)的制定。知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)是一項(xiàng)任重道遠(yuǎn)、長期的工作，我們需要付出很大的努力才行。
