涡轮增压器，即发动机进气增压器，进入发动机汽缸前的空气先经增压器压缩以提高空气的密度，使更多的空气充填到汽缸里，从而增大发动机功率。装有涡轮增压器的发动机除能输出较大的起飞功率外，还可改善发动机的高度特性。 

我国船用增压器涡轮技术长期以来主要靠技术引进、仿制制造为主，国内产品市场份额占有量不大，国内的船机增压器市场基本上被ABB等国外增压器公司所垄断。随着排放法规的进一步实施，迫切要求国内有相应的增压器产品，满足柴油机主机厂在研发出新产品后的增压匹配需求，打破船用柴油机增压器市场由外资品牌垄断的不利局面。

技术开发单位根据中低速船用柴油机的增压匹配需求和使用环境、工艺制造问题，将重型车用增压器涡轮技术推广至船用领域，能够研制出与目前国际先进产品相当的、满足IMO第三阶段排放要求的新一代涡轮增压器。

关键技术突破途径

（1)船用柴油机涡轮增压器匹配特性分析

建立船用环境柴油机工作过程模型，进行船用发动机性能以及增压系统性能变化影响分析；建立增压进排气系统三维模型，并利用一/三维耦合仿真，研究三维流动耦合效应对各部件匹配的影响机理，为船用高性能增压器的设计奠定基础。

（2)压气机性能优化分析

利用ConceptsNREC软件进行压气机叶轮、扩压器和蜗壳的初步设计，采用一维和准三维流动分析技术，初步分析压气机的速度、压力分布，调整造型规律，满足合理气体流动参数分布。采用压气机三维跨声速流动分析方法，进行叶轮、扩压器和蜗壳全工况全三维CFD计算，优化几何结构，减少流动损失，提高压气机的气动性能和全工况范围的优化匹配。

通过流动控制解决高压比工作区域流量范围过窄问题，利用有叶扩压器的匹配与性能优化，提高压气机的性能。通过压气机叶轮强度计算和可靠性分析，进行结构优化设计，在满足可靠性要求的前提下减轻重量。

（3）关键件制造工艺分析

压气机叶轮铣削主要在原有工艺方案的基础上，利用CAD/CAM技术进行计算机三维建模、整体铣削工艺分析研究，进行五轴数控编程、三座标测量验证；进一步优化加工工艺，解决加工过程中刀具和工件振动，复杂曲面加工误差等问题，提高加工精度、缩短加工时间。

针对增压器涡轮用高温合金材料（K418）铸造工艺，结合现有高温合金材料的研究成果，分析研究凝固过程及结晶组织的检测，找出零件结构、化学成分、冷却速度、液相温度等对凝固过程及结晶组织的影响，从而更准确把握凝固前沿状态及结晶组织状态。确定涡轮铸造工装系统、工艺参数，通过控制铸件凝固方式，使铸件获得工艺所需要的晶粒生长取向及分布状态。