汽车涡轮增压器壳体材料的现状和发展.pdfVIP

维普资讯 第 34卷第 5期 江 苏 冶 金 Vo]．34 No．5 2006年 1O月 ]iangsuMetallurgy Oct．2006 汽车涡轮增压器壳体材料的现状和发展 周锦银 (江苏省冶金工业协会 ，江苏 南京 210004) 摘要：介绍了发动机使用增压器的优点以及增压器壳体材料的主要性能要求和发展过程，随着发动机的不断强化 和废气排放温度的提高，汽车发动机增压器材料 由灰铸铁 、球墨铸铁 、中硅钼球墨铸铁到奥氏体耐热球墨铸铁发 展，并指出了各种材料的特点及 目前在生产过程中存在的问题。 关键词：增压器；壳体材料；球墨铸铁；奥氏体耐热球墨铸铁 中图分类号：TK413．5；TG143．5 世界各国，特别是发达国家，十分重视高性能汽 引言 车增压器的研究开发。涡轮增压器已在汽车上广泛 使用l_3 ]。近几年来，中国也重视汽车涡轮增压器 汽车工业是国民经济的支柱产业，汽车工业的 的生产和应用，已涌现出很多汽车增压器生产厂商， 每一次技术进步，都会带来显著的经济和社会效益， 一 汽、二汽、上海通用、南汽、江西五十铃等许多汽车 降低能耗，减少环境污染以及节约有限的资源是当 厂生产的汽车已装备涡轮增压器，并且需求量在不 今汽车工业发展所面临的十分重要而紧迫的问题。 断迅速增加 。 提高发动机效率和降低废气排放污染是汽车发动机 技术发展的主要方向，增压器技术的使用是提高发 1 增压器壳体材料 动机效率，降低燃油消耗，减少废气排放的有效手 段 】。采用增压器的发动机较传统的空气 自进式 废气涡轮增压器在高温下工作，柴油机增压器 发动机相 比有以下优点[2]： 的工作温度一般在 600℃左右，汽油发动机机用增 (1)提高功率30 左右，甚至更多，能显著降低 压器的工作温度要高达800～900℃_8]，特种车辆 燃油消耗 。 发动机增压器工作温度要高达900～950℃。随着 (2)可以减少发动机的单位功率质量。在相同 对发动机性能要求的提高，废气涡轮增压器的工作 的功率下，可以减少汽缸数量或减小汽缸直径，缩小 温度还要进一步提高。 发动机的外形尺寸。 涡轮增压器主要有涡轮部分和涡壳部分组成。 (3)有效地解决了高原地区因空气稀薄而造成 涡轮在高温下高速旋转，要求具有特别好的高温性 发动机功率下降的问题。一般海拔每升高 1000In， 能，故均采用高温合金制造；涡壳增压器壳体形状复 发动机功率就会下降 896／～1096／，燃油消耗增加 杂，要求材料具有 良好的铸造性能，同时需要具有 良 3．8 ～5．596／。使用涡轮增压器后，可以恢复其功 好的高温性能。 率，减少油耗。 增压器材料必须具有以下特性： (4)使油料燃烧更加充分，排烟浓度降低，废气 (1)良好的高温抗氧化性能：增压器长期在高 中CO、HC和NOx等有害物质含量明显减少，有利 温环境下工作，材料在高温下的抗氧化性能直接影 于改善环境 。特别是当今一方面人们对环境越来越 响到增压器的使用寿命。为了提高材料的高温抗氧 重视，另一方面对环境产生污染的汽车却越来越多。 化性能，一般在材料中加入Ni、Cr、Mo等合金元素。 所以降低汽车有害气体的排放量