说到涡轮增压发动机，很多人可能都表示并没有什么稀奇，原理简单说就是废气推动涡轮、压入更多空气帮助燃烧，从而提升动力。但是，如果真的细致讲到增压器这个零部件有怎样的技术特性，零部件厂商又是如何帮助主机厂开发涡轮增压发动机的产品，最后又是如何制造出一个涡轮增压器的？这可能就并不被很多人所知晓了。
这一次，上汽通用五菱和供应商霍尼韦尔一起向驾仕派展示了宝骏1.5T涡轮增压发动机产品是如何在涡轮增压器的帮助下实现高效输出的。更重要的是，霍尼韦尔也罕有的向媒体介绍了他们是如何参与到主机厂开发涡轮增压发动机的过程中，以及如何为主机厂配套一个合适的涡轮增压器。
由此，我们也大致可以了解一个涡轮增压器是如何诞生的，而涡轮增压器研发背后的一众黑科技，也是超出了我们往常的理解。
“宝骏1.5T的涡轮增压器和航天航空科技是一脉相承”，当上汽通用五菱方面用这样的说辞时，想必大多数人都觉得这只是一个营销噱头。很多人会觉得，即便霍尼韦尔是航空系统的顶级供应商，但这和增压发动机又有什么联系呢？毕竟增压器现在只是一个寻常零部件，不同供应商所提供的产品应该也大同小异。
一个涡轮增压器的核心技术究竟在哪里？据霍尼韦尔工程师透露，流道设计和涡轮轴承是霍尼韦尔的两个核心技术，而这两项技术一方面源于盖瑞特在涡轮增压器领域超过六十年的技术积累，另一方面来自霍尼韦尔收购盖瑞特以后带来的强大的航空航天研发能力。
“一般在启动发动机研发项目之前，我们会给车企提供相关的特性曲线，但是有一样我们是绝对保密的，那就是我们的空气流道设计方案。”这名工程师告诉我们：大到气流的走向，小到每个轮片上的曲线截面、扭曲角度，都会影响增压器的性能表现。由于霍尼韦尔在小型飞机的喷射引擎有全球数一数二的技术实力，所以这些引擎上的空气动力学研发积累能够更好地帮助霍尼韦尔设计出更高效的汽车用的涡轮增压器。
“以宝骏1.5T发动机上使用的霍尼韦尔的第二代汽油涡轮增压器为例，和一代相比的话，在空气动力学方面有非常显著的提升，我们可以用小两号的涡轮满足和第一代同样的流量特性。”霍尼韦尔解释说，涡轮尺寸小了以后，低速扭矩的空间就大了，就可以把低速扭矩调得很高。另外，这也使得涡轮增压器中间那个叶轮转子的转动量也小了，这会对低速响应带来很大的好处。此外还有一个优势是，霍尼韦尔可以把涡轮的尺寸也做得更迷你，给予整车客户更大的空间来布置发动机。
全机加工的叶轮
另一个核心技术就是涡轮轴。轴承是带动涡扇转动的主要部件，一端连接高温的涡轮叶片，一端连接常温的进气口的叶轮，并且动辄要以十几万转的高速运转，那么如何让这个转轴高效、可靠的运转，这里面主要考虑耐高温和低摩擦两个因素。
球轴承部件
由于霍尼韦尔在航空领域上的研发能力，在轴承技术上相当超强，包括在直升机螺旋桨引擎上的球轴承技术就用在了今年刚刚回归勒芒赛的福特GT上，霍尼韦尔给福特定制了一套用在3.6L双涡轮增压器EcoBoostV6发动机的增压器，使用的就是轻质球轴承技术。当然，对于民用车来说，涡轮轴目前还是传统的浮动轴承占主导，只是霍尼韦尔在宝骏1.5T上的增压器中采用了半浮动轴承技术，最高可以达到21万转，这个数值要比很多配套厂商的十五六万转高出不少。此外，据霍尼韦尔透露，将来在宝骏上搭载的新一代产品将采用更小更细的轴承来进一步提升增压器的效率。
此外，涡轮增压器的另一个技术难点在于材料技术。“众所周知，航空对于材料科技的要求很高，比如飞机引擎的温度动辄高达一两千度，这需要足够先进的材料才能实现。虽然汽车涡轮增压器的温度需求比飞机低，但是900度左右的持续高温工作还是对涡轮材料要求很高。”霍尼韦尔工程师说，同样以宝骏1.5T上面搭载的涡轮增压器为例，其涡轮的材料是高镍合金，涡壳的材料是高镍铸铁，这些材料技术早期，都是源于霍尼韦尔的航空研发部门。
“这次宝骏1.5T发动机搭载的是霍尼韦尔最新的第二代汽油涡轮增压器，能够实现1000转时涡轮介入、1750转即可输出220N?m的最大扭力。”霍尼韦尔方面的研发人员很简短的介绍了新机型的技术特性。
听到这里，驾仕派发现，宝骏1.5T涡轮的介入转速、最大输出转速和PSA 1.2THP那个几乎一样。的确，据霍尼韦尔透露，宝骏1.5T发动机上使用的这个增压器跟PSA 1.2THP上的属于同一个平台，但是因为进排气管路接口不一样，所以壳体设计上有区别，菲亚特1.4也是同样的平台。
实际上，涡轮增压发动机的研发流程一般是在发动机的本体开发起初，增压器厂商就要进行介入，然后和标定企业一起进行大量的试验验证。对于霍尼韦尔的涡轮增压器部门来说，他们在上海有一个全球第二大的研发中心，包括23个试验台架——7个耐久台架、6个性能台架、6个发动机测试台架，和4个特殊测试台架。这些试验台架可以为车企提供足够详细的测试数据，包括单机涡轮增压器的耐久性测试、高温试验、配套到发动机上后的耐久试验等等。“比如通过大量的试验验证，宝骏B15T的涡轮增压器通过了在通用标准基础上，单机进行了超过50万公里的涡轮增压强化试验。”
霍尼韦尔在上海的全球研发中心
其实，霍尼韦尔在上海的实验室是全球研发体系的一环，在我们参观的过程中，我们在这里看到了用在载重卡车上的、体积巨大的柴油增压器，也能看到宝马某款最新的柴油机在试验台架上进行配套测试。换句话说，霍尼韦尔位于上海的研发中心是一个真正意义上的全球研发中心，承接全球的研发和测试任务。但霍尼韦尔表示随着像上汽通用五菱这样的自主品牌客户越来越看重汽油涡轮增压器的使用，中国市场将成为他们最重要的市场，而这个全球研发中心将真正做到为中国市场量身研发，下一代涡轮增压器也会很快搭载到宝骏全新的发动机上。
那么制造一款涡轮增压器复杂吗？从制造流程上看似乎并不复杂，上海的制造工厂仅仅用六百人就可以实现日产能7500台的装配目标，而武汉工厂拥有更高的自动化率，只需要400人就可以实现15000台的日产能。而且和主机厂冗长的生产流水线不同，零部件厂商的制造大多是单元流水线——将制造装配区域按照一个个单元划分，每个单元可以很高效率的进行装配和组装，这样柔性化生产的效率可以更高，毕竟供应给每个车企的增压器都不相同。
相比于年产能百万级的汽车厂商屈指可数，但像霍尼韦尔这样的一线供应商现在每年能够提供数百万套的增压器，刚刚落成的武汉工厂就是一个300万套的产能规划。当然，目前霍尼韦尔的增压器主要还是面向柴油机，可是他们相信很快汽油机涡轮增压器的产能就会满负荷，比如像上汽通用五菱这样的企业，现在搭载1.5T发动机车型已经占到宝骏730、560的一半份额，汽油涡轮增压器的需求增速实在太快了。
他们提供了一组数据，从1994年建厂到2016年11月28日，霍尼韦尔在中国完成了第一个1000万套增压器的制造，而下一个1000万套，可能只需要两年多一点的时间。
宝骏1.5T上搭载的那款增压器成为霍尼韦尔交通系统第一千万台涡轮增压器
增压器还有哪些黑科技？
由于中国市场的汽车消费者接触涡轮增压器产品并不太久——大概应该是2008年前后大众汽车开始导入涡轮增压发动机才算是起点，所以很多人对涡轮增压器技术并不太了解。实际上，像霍尼韦尔这样的顶级零部件供应商掌握着涡轮增压器的核心技术，而他们在研发上的突破，往往也伴随着发动机性能的突破。
大众发布了全新一代1.5T VTG可变截面涡轮增压器是今年发动机领域的一个重要事件，VGT技术加上米勒循环实现了解决涡轮迟滞和相比1.4T发动机降低1L油耗的目标，在这其中，霍尼韦尔的角色就是给大众提供VGT可变截面增压器。要知道之前VGT可变截面技术在柴油机上已经普及，但是由于汽油机运转温度更高，迟迟未能搭载在汽油机上，现在这个问题由霍尼韦尔解决之后，大众在最新一代发动机上使用了这项技术。
另一个增压器黑科技则是电动涡轮增压器，霍尼韦尔相信使用电动启动器以后燃油经济性还可以继续提升15%。同时霍尼韦尔还希望介入到软件控制层面，把控制代码嵌入到增压器这个部件上，这样标定厂商可以更好地开展工作，而增压器效率也可以进一步在电动涡轮的基础上进一步提升5%。
据霍尼韦尔表示，搭载电动涡轮增压器的车型将2017年上市，国内应该是在2018年推出——如果没有猜错的话，首款搭载电动涡轮的车型应该是奥迪SQ7，4.0TDI发动机可以在1000转的时候输出900N?m最大扭矩。
而当前汽车领域最最黑科技的一项技术应该是采用两级电动增压的燃料电池压缩机，这个装置几乎汇聚了霍尼韦尔所有的最新技术，尤其是空气轴承这项零摩擦、零损耗、最高转速可达10万转的航空级技术。而这个装置正是为了本田量产的氢燃料电池汽车CLARITY FUEL CELL所专门研发，目的是为空气系统提供高达400千帕的增压压力。
驾仕总结：
可以说，正是因为霍尼韦尔这样的顶级零部件供应商的存在，车企们可以更大程度实现自己的研发目标。同时，随着上汽通用五菱这样的巨大规模量的自主品牌企业的高速发展，中国市场也给霍尼韦尔这样的全球巨头带来了更多的增长机会，未来我们也必然受惠于此——中国消费者将有更多的机会在第一时间享受那些零部件巨头的研发成果，从而拥有真正一流的产品。
本文是驾仕派的原创文章，来自撰稿人JackieLXX。
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