近年來,渦輪增壓器在柴油車上得到廣泛應用,在其快速發(fā)展的同時,出現(xiàn)了一些亟待解決的問題。記者就此話題采訪了業(yè)內人士。業(yè)內專家和學者分析認為,國內渦輪增壓器行業(yè)目前面臨的問題集中體現(xiàn)在三個方面:一是排放升級對渦輪增壓器提出新的技術要求;二是增壓器在生產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)新產品涉及的知識產權保護問題還未得到足夠重視。
排放升級提出新要求
一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物以及固體微粒是柴油機尾氣中污染最嚴重的物質。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,相關法規(guī)對排放的要求日益嚴格。
為控制廢氣污染,許多國家都制訂了相應的環(huán)保法規(guī)以及控制排放污染物的技術監(jiān)督標準。我國也強制實施了“壓燃式發(fā)動機和裝用壓燃式發(fā)動機的車輛排氣污染物限值及測試方法(GB17691-1999) ”、“壓燃式發(fā)動機和裝用壓燃式發(fā)動機的車輛可見污染物限值及測試方法(GB3847-1999) ”等排放標準。
眼見全球能源危機日趨嚴重,渦輪增壓技術已成為提高功率和扭矩、降低油耗、滿足排放標準要求的一種有效、必備的技術。據介紹,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)有的增壓器技術并不能輕易達到國Ⅳ甚至更高的排放標準。玉柴技術中心陳超明表示,升級到國Ⅳ可通過不同技術路線實現(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,微粒的排放通過機內凈化手段實現(xiàn)。第三,冷卻EGR EOC(氧化催化器)。
業(yè)內專家一致認為,國Ⅳ排放法規(guī)對我國渦輪增壓器行業(yè)乃至整個內燃機行業(yè)都是巨大的挑戰(zhàn)。VNT或兩級增壓系統(tǒng)比較復雜,攻克這些難關需要時間。
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)內一直未能解決的難題。
山東大學能源與動力工程學院教授、國務院特殊津貼獲得者陸家祥分析認為,增壓器漏油有以下幾方面原因:一是存在壓力差。壓氣機和渦輪的壓力與機油壓力之間存在很大的壓力差而導致漏油。這是漏油的根本原因。第二,與轉子和殼體的工作狀態(tài)有關。運動的轉子和靜止的殼體之間存在間隙,間隙不合理就會漏油。第三,生產一致性差。目前各生產企業(yè)的試驗條件有限,圖紙上的尺寸和公差與實際加工出來的產品不一致,導致部分增壓器漏油。
北京理工大學教授馬朝臣認為,應該嚴格控制增壓器漏機油。他解釋道:“機油消耗是顆粒物的主要來源之一。增壓器漏油很常見,有設計制造原因,也有使用原因。我們需要開發(fā)漏油測試評價方法,制定相關標準?!?BR>
廢氣渦輪增壓器的工作環(huán)境惡劣。增壓器葉輪轉子的轉速可高達100000r/min左右。如此高的轉速,對軸承和壓氣機葉輪提出很高要求。應保證軸承的強度,防止其由于高速旋轉發(fā)生疲勞失效而斷裂。
異響也是一個典型問題。某業(yè)內專家表示,現(xiàn)在對異響的度量方法不完善,不能形成客觀的判斷。據試驗者現(xiàn)場觀測,異響對功率、油耗的影響微弱,但嚴重時會影響動力性。異響與增壓器的工作狀態(tài)、周圍環(huán)境等有關。生產條件不好,致使葉片厚度誤差多達20%,可能產生異響。此外,浮動軸承的間隙也是引起異響的原因之一。
知識產權應受重視
近幾年,汽車業(yè)發(fā)展迅速,很多新產品、新技術得到廣泛應用。但是,我國在知識產權保護方面仍然有很多問題。有些時候,我國知識產權保護的相關法規(guī)在實際中并不能起到相應效果。
業(yè)內專家告訴記者,我們要特別重視知識產權的保護工作。就渦輪增壓器而言,目前業(yè)內面臨的問題是國Ⅲ到國Ⅳ排放標準的升級。這需要進行VNT或兩級渦輪增壓技術的研發(fā)。但是,國外這方面的技術已經成熟,并且他們對這些技術申請了專利。
國內企業(yè)研發(fā),在設計思路或方法上難免背負侵權之名。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,還有專家組進行噴嘴環(huán)等國家標準的制定。知識產權保護是一項任重道遠、長期的工作,我們需要付出很大的努力才行。