项目基本情况Basic information of the project
一.项目立项依据
节能、环保已成全球各国政府当务之急,汽车工业的高速发展对环境污染的负面效应也逐渐显现,汽车、船舶、非上路机械尾气排放CO、NOx、HC、颗粒(PM2.5)等已成为我国大城市中的主要污染。
本项目旨在提高涡轮增压器转换效率、降低燃油消耗、减少动力机械的排放污染,力促节能环保的产业结构的调整。
目前国内外汽车市场所需涡轮增压汽车排量,小型化趋势日趋明显,涡轮增压器领域的专业厂家ABB、博格华纳等国际巨头在中国的独资、合资企业为主机行业配套在200万台左右,其中,霍尼韦尔(上海)公司提供销量最大。随着以天雁、富源、康跃为代表的国内增压器厂家迅速崛起,国产增压器的市场份额在逐年上升,但是所生产的产品均属于低端的涡轮增压器。由此可见,在老产品的市场份额方面,国内企业已经打破跨国公司独占鳌头的局面,两者之间的差距在逐渐缩小,但高端的产品的差距还是很大,基本处于仿制,一旦出现故障知其然不知所以然,没有无法从根本上解决故障。本项目在现有水平的基础上,开发具有自主知识产权的高效涡轮增压器是当前产品开发方向,我们将航空发动机的高效涡轮增压技术移植到民用领域上来,旨在用高新技术改造传统产业,应用计算的方法设计产品,提高民族品牌的竞争力。
二 .项目主要内容
本项目用于解决柴油、汽油发动机对燃油消耗率的降低、排放污染物减少的高效涡轮增压器系统装置。针对可变喷嘴及截面的涡轮增压器的最大缺点而进行的改进,也即改善与整机的匹配性。将可变喷嘴截面与进气系统流量二次分配相结合,提高增压器的响应速度与整机的匹配性,降低整机非设计点的燃油消耗率,将成熟的航空发动机降油耗技术移植到汽车发动机领域。
涡轮增压器实际上是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加气缸的进气量,利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮(反力式、冲击式),涡轮又带动同轴的压气叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。当发动机转速增加,废气排出速度与涡轮转速也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入气缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,则增加了发动机的输出功率,在同样油耗下回收了气体压力能,其实质也是增加了功率,降低燃油消耗。
目前,针对可变喷嘴截面的涡轮增压器的缺点进行改进设计是提出新产品改进措施的唯一途径。即:改善与整机的匹配性,将可变喷嘴变截面与进气系统流量二次分配相结合,提高与整机的匹配性;进一步降低整机非设计点的燃油消耗率。
三 .项目创新点
本项目核心技术体现在:①《精准控制高效涡轮增压器》是以计算科学为基础,构建数学模型,运用定量分析方法,应用计算机分析和处理转子输出与整机的匹配、变截面与进气二次分配与智能控制与配合,降低整机非设计点的燃油消耗,可节油10-20%。②研发与之增压器相匹配的数字调节电控执行器系统,实现精准控制,提高涡轮增压器的响应速度及精准性,提高增压器的转换效率及全过程的精准控制,采用电控技术设计《开发一种用于涡轮增压调整的智能、快速、精准电控系统》提高涡轮增压器的响应速度,解决涡轮增压器响应迟缓的问题,已申报专利,申请号:201310266874.7,已进入实审阶段。③在气动仿真的基础上,优化涡轮与压气机的设计,扩宽设计点的高效区域。④结合强度及稳定性设计仿真,进一步提高涡轮增压器的寿命与可靠性;目前国内在增压器设计开发普遍采用测绘仿制的方式,开发周期长,出现问题后束手无策,知其然、不知其所以然,因此,在涡轮的效率转化效率与技术按结果差距很大,本项目通过成熟航空涡轮降油耗技术,通过建立数学模型,用计算的方法实现实际目标,通过电控可变喷嘴,变截面提高涡轮增压器得转化效率(英文名称:Variable geometry turbocharger) 简称VGT/VNT。
四.项目发展趋势
主要服从于未来的标准与排放法规要求,进一步降低燃油消耗。对各类涡轮增压器将要求尺寸更小,转数更高,质量更轻,效率更高,响应速度更快,实现发动机各种工况变化要求,同时,具有可靠性。使涡轮增压系统具有更高的热效率转换,在增压系统与发动机性能匹配上需采用电子控制系统,使增压系统与燃油系统在发动机全工况内实现最佳匹配。
管理团队与技术团队Management team and technical team
哈尔滨安龙迪环保科技有限公司
效益分析Benefit analysis
该项目为储备库项目资源,暂无效益分析内容。