● 日產(chǎn)的開發(fā)目標使得采用機械增壓發(fā)動機成為必然
目前,不少廠商都采用渦輪增壓技術(shù)來進行發(fā)動機小型化,以替代過去的大排量自然吸氣產(chǎn)品或填補產(chǎn)品線空白。例如:馬自達采用2.5L渦輪增壓發(fā)動機來取代過去的3.7L自然吸氣發(fā)動機;本田采用2.0L渦輪增壓發(fā)動機來取代3.0L自然吸氣發(fā)動機;豐田采用2.0L渦輪增壓發(fā)動機來填補2.5L和3.5L自然吸氣發(fā)動機之間的產(chǎn)品空白。前文也提到,在中國市場,日產(chǎn)的小排量化之路與其他日系廠商有所不同,采用的是2.5L機械增壓發(fā)動機+電動機組成的混合動力系統(tǒng)來取代其3.5L自然吸氣發(fā)動機。這與日產(chǎn)這套混合動力系統(tǒng)的開發(fā)目標有很大的關(guān)系。
從成本角度來看,采用渦輪增壓技術(shù)的發(fā)動機要比采用機械增壓技術(shù)的發(fā)動機稍高。渦輪增壓系統(tǒng)更多、更長的空氣管路是其成本偏高的主要原因。除此以外,由于機械增壓器由曲軸通過皮帶帶動,相對于必須安裝于排氣口附近的渦輪增壓器,在布置上更為靈活。
日產(chǎn)工程師在調(diào)研時發(fā)現(xiàn),用戶在實際駕駛時,發(fā)動機處于低轉(zhuǎn)速、高負載的工況較多,這是渦輪增壓系統(tǒng)最不擅長的工況,而恰恰是機械增壓系統(tǒng)所擅長的地方。假設(shè)車輛低速滑行時發(fā)動機轉(zhuǎn)速為1000rpm,駕駛員突然全油門想要提速變線超車,在不降擋的情況下,發(fā)動機處于低轉(zhuǎn)速、高負載工況,機械增壓發(fā)動機此時相比同排量渦輪增壓發(fā)動機,能夠提供更快的加速響應(yīng)。此外,樓蘭這套混合動力系統(tǒng)的電動機在上述工況下,可以通過其快速的動力輸出響應(yīng)來進一步優(yōu)化車輛提速性能。
● 為什么沒有采用缸內(nèi)直噴技術(shù)?
實際上,缸內(nèi)直噴技術(shù)與渦輪增壓技術(shù)是相伴而生的。上面也提到了,渦輪增壓發(fā)動機在暖機工況時,由于渦輪對廢氣熱量的吸收,使得三元催化器升溫較慢,降低了其尾氣凈化效率。為了提升三元催化器升溫速度以滿足嚴格的排放法規(guī),缸內(nèi)直噴系統(tǒng)被配置到發(fā)動機之上。缸內(nèi)直噴系統(tǒng)通過改變?nèi)加蛧娚涞臅r間,使未燃燒的碳氫化合物(HC)隨著尾氣到達三元催化器并燃燒,從而促進三元催化器升溫,最終使暖機工況尾氣排放達標。
既然日產(chǎn)選擇的機械增壓技術(shù)方案本身就能夠滿足排放指標,自然就無必要采用結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、成本更高的缸內(nèi)直噴技術(shù)了。結(jié)合我們此前拆解的日產(chǎn)HR16DE發(fā)動機來看(點擊查看文章),日產(chǎn)在動力總成設(shè)計上,并不熱衷于采用業(yè)內(nèi)最流行的技術(shù),反而對如何降低動力系統(tǒng)復(fù)雜性、降低制造成本、提升可靠性及耐用性更為看重。這就是日產(chǎn)動力系統(tǒng)設(shè)計理念與其他廠商有所不同的地方。
● 日產(chǎn)樓蘭混合動力系統(tǒng)更多細節(jié)
日產(chǎn)樓蘭混合動力系統(tǒng)鋰電池容量僅為0.6kWh,小于混合動力凱美瑞的1.6kWh和混合動力雅閣的1.3kWh。這樣的電池配置也反映了在日產(chǎn)這套混合動力系統(tǒng)中,電動機僅僅起到動力輔助作用,純電動行駛并非其主要職責。
當進氣側(cè)VVT機構(gòu)解除鎖止時,正時鏈條作用在進氣側(cè)VVT齒輪上的力會通過VVT內(nèi)部油腔的機油進行傳遞,然后轉(zhuǎn)化為凸輪軸轉(zhuǎn)動的扭矩,傳動效率比硬連接低,進氣門關(guān)閉時不夠“干脆”,從而導(dǎo)致更多油氣混合氣進入氣缸。在發(fā)動機冷啟動時,燃油霧化質(zhì)量較差,更多混合不佳的油氣混合氣進入氣缸燃燒便會導(dǎo)致尾氣中碳氫化合物(HC)排放量的上升。
全文總結(jié):
日產(chǎn)樓蘭上的這套搭載2.5L機械增壓發(fā)動機和單電動機的混合動力系統(tǒng)主要是用于取代旗下3.5L自然吸氣發(fā)動機的,在保持動力表現(xiàn)持平的前提下進一步提升燃油經(jīng)濟性和排放水平。這套混合動力系統(tǒng)較好地融合了機械增壓發(fā)動機和電動機的各自優(yōu)勢,低轉(zhuǎn)速、高負載工況提速性能以及全工況的燃油經(jīng)濟性上相較旗下3.5L自然吸氣發(fā)動機均有所改善。
目前,東風日產(chǎn)樓蘭四驅(qū)版車型均搭載本文介紹的這套混合動力系統(tǒng)。東風日產(chǎn)希望以搭載該混合動力系統(tǒng)的四驅(qū)版樓蘭來對抗搭載2.0T發(fā)動機的廣汽本田冠道及廣汽豐田漢蘭達等同級四驅(qū)版車型,以燃油經(jīng)濟性方面的優(yōu)勢來吸引消費者,搶占市場份額。(圖/文/攝/汽車之家 常慶林)
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