百年渦輪增壓技術發展史
2011-01-17 10:53 來源:中國汽車報
對于世界汽車工業而言,渦輪增壓(英文為Turbo charging)并不是新名詞。湖南大學教授、發動機專家韓志玉告訴記者,渦輪增壓概念的誕生,已有上百年歷史。相關資料顯示,1905年,蘇爾壽(Sulzer)兄弟研發公司的總工程師阿爾佛雷德•J•波西(Alfred J Buchi)博士在瑞士溫特圖爾首次提出了渦輪增壓的概念,并于當年的11月16日,被德國專利局授予了第204630號專利“內燃機輔助增壓器技術”,這標志著渦輪增壓技術正式誕生。波西也被公認為渦輪增壓技術的創始人。
1912年,世界上第一臺廢氣驅動的增壓器正式問世。不過,這項技術最初并未用于汽車行業,而是應用于船舶、航空領域。1923年,德國交通部建造了兩艘輪船,采用了渦輪增壓技術,該技術使輪船的10缸發動機的最大功率輸出由1750馬力增大到2500馬力。渦輪增壓器的規模化生產出現在二戰時期,由美國首先將其運用在軍用飛機上。
1961年,小轎車開始嘗試性地安裝增壓器,但因為瞬間產生的巨大壓力和熱量,使安裝后效果并不理想。瑞典薩博汽車公司是第一家把渦輪增壓器成功批量應用到汽車產品上的汽車制造商。配裝渦輪增壓發動機的薩博99車型,在1969~1984年間銷售量高達近59萬輛,足以顯示市場對該技術的肯定。業內人士普遍認為,薩博公司使汽車發動機在應用渦輪增壓技術上,真正走向成熟,宣告了汽車產業一個新時代的誕生,渦輪增壓技術改寫了“排量大小決定功率”的傳統概念。
在上世紀渦輪增壓技術發展的歷史中,寶馬的Turbo200、保時捷的911Turbo都是消費者追捧的熱門車型。在中國,大眾公司率先引入了轎車渦輪增壓技術。目前,運用于多款車型的2.0TSI(渦輪增壓缸內直噴式發動機)發動機,曾連續數屆(2005、2006、2007年)在約30個國家近60位頂級汽車專業記者組成的評審團的“年度發動機”大獎評審中,獲得1.8~2.0L排量級別“年度發動機大獎”,該評審團認為該款發動機“在技術、性能、節能、環保方面取得了平衡”。
韓志玉告訴記者,渦輪增壓技術在中國的發展時間也不短,但主要應用于柴油發動機,汽油發動機對這項技術的應用較少。“上世紀80年代初,我還在上大學時,學校就有一位教授在為一家國內汽車企業研發渦輪增壓汽油機,目的跟現在的不一樣。當時汽車在高原上行駛時,由于空氣稀薄,輸出扭矩和功率大幅度下降。運用渦輪增壓技術后,能夠幫助發動機恢復功率和扭矩。不過,那時的汽油機轉速比較低,渦輪機的技術水平也不高,不能和現在同日而語。”韓志玉回憶說。
據了解,目前,在中國,除了一些比較落后的農用車外,渦輪增壓技術幾乎應用于所有的柴油發動機上。隨著節能減排目標的提出,我國小排量渦輪增壓缸內直噴式汽油發動機將成為主流。韓志玉透露,他正在主持相關的技術研發項目,國內幾家自主品牌汽車企業也在做相關的技術儲備。