機(jī)械增壓+電機(jī) 工程師解析樓蘭機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)
在渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的趨勢(shì)下,各自的廠商都推出了自己的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。可以說(shuō),再過(guò)幾年,市面上大部分車(chē)型都會(huì)搭載渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī),這是不可阻擋的趨勢(shì)。在這種背景下,并且為了滿足政策要求,樓蘭(查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)在國(guó)內(nèi)并沒(méi)有搭載3.5L V6(美版主銷車(chē)型)自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)。樓蘭在國(guó)內(nèi)采用的是2.5L機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)+電動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)??赡芎芏嗳藢?duì)日產(chǎn)的2.5L機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)并不熟悉。先來(lái)看看它的技術(shù)特點(diǎn)。和天籟(查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)上的2.5L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)有什么聯(lián)系嗎?
發(fā)動(dòng)機(jī)代碼告訴你和天蝎一樣。
樓蘭的2.5L機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)代號(hào)為“QR25DER”,而天籟的2.5L發(fā)動(dòng)機(jī)代號(hào)為“QR25DE”,可見(jiàn)這兩款發(fā)動(dòng)機(jī)是同源的。在技術(shù)分析會(huì)上,日產(chǎn)的技術(shù)專家也承認(rèn)樓蘭的2.5L機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)是由天籟的2.5L發(fā)動(dòng)機(jī)改造而來(lái),發(fā)動(dòng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)是一樣的。
這個(gè)優(yōu)勢(shì)不言而喻。相比重新研發(fā)一款渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī),成本要低很多,也能彌補(bǔ)日產(chǎn)目前沒(méi)有2.0L左右排量渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的尷尬局面。雖然前陣子日產(chǎn)宣布其新研發(fā)的2.0T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)將率先在Q50上市,但距離量產(chǎn)還有一段時(shí)間??梢哉f(shuō)這是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的解決燃眉之急的方法。
技術(shù)適配的第一步是壓縮比。
可能很多人都不知道,自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)論是改裝成渦輪增壓還是機(jī)械增壓,第一步都是降低壓縮比。我們找一些數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)比一下。同排量的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)和增壓發(fā)動(dòng)機(jī)一般情況下壓縮比更高。主要原因是改用增壓實(shí)際上變相提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比。為了防止爆震的發(fā)生,必須降低發(fā)動(dòng)機(jī)的基本壓縮比。所以樓蘭的2.5L機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比從10變成了9.1。方法是在活塞頂部使用不同的形狀。
說(shuō)點(diǎn)題外話吧。一般自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)增加馬力最直接的方法就是提高壓縮比。所以改裝行業(yè)習(xí)慣換高壓縮比的活塞。
保證散熱效果,水冷中冷器加持。
一般來(lái)說(shuō),增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在空氣體被壓縮后溫度會(huì)升高,然后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣體的含氧量會(huì)降低。所以所有增壓發(fā)動(dòng)機(jī)都會(huì)通過(guò)中冷器降低進(jìn)氣溫度。中冷器有兩種:風(fēng)冷和水冷。水冷式中冷器散熱效果更好,但成本較高。日產(chǎn)的工程師表示,考慮到中國(guó)嚴(yán)重的堵車(chē)環(huán)境,為了讓樓蘭的2.5L機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度更低,即使在堵車(chē)的情況下也能保證動(dòng)力輸出,最終選擇了水冷中冷器。
從上圖可以看出,日產(chǎn)的工程師還將水冷中冷器集成到了進(jìn)氣歧管中,并巧妙地鋪設(shè)了另一條管道,為逆變器散熱。這使得整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)更加緊湊。
降低油耗和排放的兩項(xiàng)新技術(shù)。
為了降低樓蘭的油耗和排放,日產(chǎn)工程師還采用了兩項(xiàng)新技術(shù):變壓燃油泵和帶中間鎖止功能的VTC。在賽車(chē)動(dòng)力提升的過(guò)程中,一般調(diào)電腦的工程師也會(huì)調(diào)整機(jī)油泵的壓力輸出,以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速下有足夠的噴油量。同樣,日產(chǎn)的工程師使用了變壓燃油泵,以確保增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在高功率輸出時(shí)有足夠的燃油壓力。通過(guò)變壓燃油泵的加持,使發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下都能獲得最合適的燃油壓力,既能提高動(dòng)力,又能降低油耗和排放。
[進(jìn)氣側(cè)的VTC具有中間鎖定功能]
具有中間鎖止功能的VTC(日產(chǎn)可變正時(shí)氣門(mén)的名稱)可以在發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)時(shí)更快地關(guān)閉進(jìn)氣門(mén),使油氣混合燃燒更充分,可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,降低排放。
成本造就了機(jī)械增壓和電機(jī)的結(jié)合?
采用增壓器和電機(jī)組合的主要原因是成本。按照工程師的說(shuō)法,如果采用渦輪增壓的方式,必須增加缸內(nèi)直噴技術(shù),這樣發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)會(huì)有很大的改變,研發(fā)成本自然會(huì)更高。電機(jī)的福分是彌補(bǔ)了機(jī)械增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速下的動(dòng)力輸出;其次,也能在一定程度上降低油耗。為什么不采用更深層次的混動(dòng)系統(tǒng)?如果使用功率更高的電機(jī),可以實(shí)現(xiàn)純電驅(qū)動(dòng),但對(duì)電池容量的要求也更高,整個(gè)成本自然會(huì)上升。
更重要的是,這種組合的動(dòng)力水平與目前一些主流的2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)基本持平,油耗低于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,很好地平衡了性能和成本。所以在分析會(huì)上,日產(chǎn)的工程師會(huì)給出“充分適用”的答案。當(dāng)然,對(duì)于日產(chǎn)的動(dòng)力系統(tǒng),我更期待最新的2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)。屆時(shí),如果替換下來(lái)的天籟也將使用,日系車(chē)企三大巨頭的b級(jí)車(chē)市場(chǎng)將上演新一輪軍備競(jìng)賽,相當(dāng)過(guò)癮。
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