內(nèi)燃機是我國交通運輸、工程機械及通用航空的主導動力。高增壓技術(shù)是內(nèi)燃機節(jié)能減排的基礎(chǔ)戰(zhàn)略和主要技術(shù)途徑，突破內(nèi)燃機高增壓技術(shù)瓶頸，對保障我國石油能源安全與實現(xiàn)節(jié)能減排目標、以及突破核心零部件實現(xiàn)汽車強國目標意義重大。清華大學汽車工程系張揚軍教授團隊從2002年起開始與濰坊富源增壓器有限公司、玉柴集團、山東富源動力設(shè)備有限公司等企業(yè)合作，在國家與企業(yè)的支持下合作完成的“內(nèi)燃機全工況高增壓關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用”項目，在2014年1月的2013年度國家科學技術(shù)獎勵大會上獲得了國家科學技術(shù)進步二等獎。
本項目從高增壓渦輪增壓器設(shè)計和發(fā)動機高增壓匹配兩方面進行研發(fā)，以基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵技術(shù)突破帶動產(chǎn)品研制，突破了四大關(guān)鍵技術(shù)難題：在國際上首次提出并發(fā)展了高增壓跨聲速壓氣機非對稱控制擴穩(wěn)技術(shù)，實現(xiàn)了我國增壓壓氣機設(shè)計由亞聲速到跨聲速的技術(shù)跨越；提出并發(fā)展了基于動態(tài)來流的渦輪設(shè)計技術(shù)，實現(xiàn)了增壓渦輪設(shè)計由基于穩(wěn)態(tài)來流向基于動態(tài)來流的技術(shù)跨越；建立了高增壓葉輪多物理場耦合設(shè)計技術(shù)，實現(xiàn)了增壓葉輪設(shè)計由單向設(shè)計向耦合設(shè)計的跨越；提出并發(fā)展了內(nèi)燃機增壓通流匹配技術(shù)，實現(xiàn)了增壓由零維、單向匹配向一維、耦合匹配的技術(shù)跨越。
以上述研究成果為核心技術(shù)，研究成果應(yīng)用于國防裝備技術(shù)領(lǐng)域取得顯著效益，為某型兩棲裝甲水上航速提升40%提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐；打破了國外對我國高空長航時無人機用高增壓技術(shù)的封鎖，將我國以內(nèi)燃機為動力的無人機升限在原來的基礎(chǔ)上提高5000米以上。在民用領(lǐng)域，依托該項目成果研制成功了最高壓比達5.2的多個系列高增壓渦輪增壓器產(chǎn)品，有效解決了內(nèi)燃機的高原適應(yīng)性問題，突破工程機械在“世界第三極”青藏高原地區(qū)使用功率嚴重下降的重大瓶頸，實現(xiàn)工程機械動力海拔4500米功率下降低于5%的世界領(lǐng)先水平。該項目走完了我國內(nèi)燃機高增壓自主研發(fā)的全過程，促進了渦輪增壓產(chǎn)品的更新?lián)Q代和高性能內(nèi)燃機的研發(fā)，對加快我國內(nèi)燃機和汽車零部件工業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級具有重大意義。
