近日，科技部高新司在北京組織召開了“十二五”國家科技支撐計劃“鋁合金及其復合材料復雜汽車零件精密成形技術開發與產業化示范”項目驗收會。項目驗收專家組、項目組織單位中國有色金屬工業協會、課題承擔單位北京有色金屬研究總院、無錫威孚英特邁增壓技術有限公司等單位的相關人員出席了會議。



項目針對我國汽車零部件高端先進制造技術匱乏等問題，開發了半固態成形用的鋁合金及其復合材料和汽車零部件關鍵制造技術；建成了年產能各6萬件的φ98mm和φ148mm壓葉輪產品、100萬件轉子斜盤產品的三條半固態精密成形產業示范線；開發了319s鋁合金汽車渦輪增壓器葉輪產品，平均耐久壽命相對鑄造壓葉輪提高73%，并通過多家國內外知名企業驗證，實現了上車應用；開發了汽車空調壓縮機Al-18%Si復合材料轉子斜盤產品，連續耐磨性上機測試達到1000小時。項目完成了發動機渦輪增壓器壓葉輪和汽車空調壓縮機轉子斜盤的自主制備與工程化應用，實現了很好的節能減排效果。

增壓器的葉輪屬于離心式葉輪，離心式葉輪轉速通常很高，高速轉子的選材盡量選密度小的輕型材料，同時還要滿足材料的剛性較好。目前作為增壓裝置的葉輪材料最常用的有鑄鋁、不銹鋼和鈦合金。
離心式葉輪選材的決定性因素比較多。葉輪直徑、轉速、葉片表面曲面方向（需要速度三角形空間位置作為計算依據）都是選材的依據。同時還要經過大量的計算，才能確定合適的材料強度范圍。選材時不能一味的只追求用最高強度的材料，還需要從經濟性上考慮，通常離心式葉輪的制造成本是相當高的，材料強度高則加工成本就會高（例如，同樣的葉輪，選用鈦合金和鋁其制造成本差不多相差接近10倍了），所以要綜合的考慮。

車輛在全負載狀態下工作，傳統使用鋼結構外殼的渦輪增壓器會因為熱量的作用變熱發出紅色光亮；而大陸全新渦輪增壓器采用了雙壁式鋁合金殼體，其中的冷卻水套可以有效降低核心工作區域的溫度。冷卻液流過套管，確保外層殼體表面溫度在120℃以下，內層殼體溫度低于350℃。

這種溫度控制方法有兩點好處：一是無需采用額外的結構設計，就能夠保護周圍零部件免受高溫熱源的影響；二是對排放廢氣流進行冷卻，可以降低三元催化轉化器的熱負載，設備基本不會出現老化現象。除此之外，廢氣門上安裝的電動裝置可以實現實時動態響應，確保催化轉化器迅速達到合適的工作溫度。

按照寶馬規定的模塊化標準，全新大陸渦輪增壓器可以緊密地與發動機整合在一起（換句話說，它屬于排氣歧管的固定組件），然而鋼材質殼體的相似產品只能夠安裝在氣缸蓋表面上。汽車制造廠商將把這種渦輪增壓器應用在高性能發動機上，也會應用在那些銷往氣候炎熱國家的車輛上。對于鋼材質渦輪增壓器而言，對軸承箱必須采用內部冷卻的方法，然而鋁合金增壓器直接利用外部冷卻已經足夠。

MINI車型搭載的鋁合金渦輪增壓器能夠節省1.2公斤的重量，由于減輕重量意味著降低燃油消耗量，因此輕量化材料完全符合汽車工業節能減排的要求。雖然水冷系統的使用增加了額外成本，但這種渦輪增壓器的價格還是完全在廣大汽車制造廠商可以承受的范圍之內。像鎳基合金這種耐高溫材料會大幅度提高鋼材質殼體渦輪增壓器的價格，而鋁合金絕對是物超所值的高性價比材料。
大陸最早的渦輪增壓器于2011年應用在一款高效能的1.0升發動機上，現在的鋁合金產品會有怎樣的發展前景，還需要等待時間的檢驗。