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不走寻常路 楼兰机械增压发动机解析

点击数:   录入时间:2017-10-11 【打印此页】 【关闭
摘要: 对于涡轮增压发动机,相信大家都已经非常熟悉了,但是机械增压发动机则相对罕见一些。然而早在1921年,机械增压技术就被应用在量产汽车上了。今天我们就借楼兰发动机的解析来探究一下机械增压的奥秘。什么是机械 ...

对于涡轮增压发动机,相信大家都已经非常熟悉了,但是机械增压发动机则相对罕见一些。然而早在1921年,机械增压技术就被应用在量产汽车上了。今天我们就借楼兰发动机的解析来探究一下机械增压的奥秘。

什么是机械增压

想要提升发动机动力有多种办法,提升进气量就是其中之一,增压技术就是为了提升进气量而生的。常见的涡轮增压是通过发动机排出的废气推动涡轮,另一端同轴连接的叶轮也会跟着旋转将更多的新鲜空气送入气缸。

机械增压同样是为了提升进气量,只不过它不是通过涡轮,而是通过机械增压器。机械增压器通过发动机曲轴带动,将空气送入气缸。

楼兰机械增压发动机解析

同样是为了满足日益严苛的排放和油耗法规,以及应对国内排量税,日产在发动机downsizing上也做了不少功课,不仅推出了1.2T、1.6T等小排量涡轮增压发动机,也提供1.2L和2.5L的机械增压发动机。那么为什么楼兰要选择这么一款机械增压发动机呢?

上一代楼兰曾搭载一台VQ35DE 3.5L V6发动机,但环顾同级别车型,竞争对手普遍采用的是3.0L以下的发动机,大排量发动机在购买成本上处于劣势。因此日产采用的的2.5L+机械增压+混合动力的替代方法,也就是眼前这台QR25DER,最大功率为245Ps/5600rpm,峰值扭矩为330N·m/3600rpm。

看到这里或许有人会说,大家都在规避排量税,都在小型化,为什么就你选择了机械增压呢?来自日产技术中心,曾参与开发VQ系列等多款发动机的松井健太郎称,选择机械增压的主要目的是实现既定的动力性能目标和排放目标。

工程师在调研时发现国内的用车环境多是处于低速和拥堵,因此车辆的起步性能尤为重要,在这一点机械增压有着更大的优势。这是因为机械增压器与发动机曲轴通过皮带相连,增压器内部叶片转速与引擎转速是完全同步的,增压的动力输出与曲轴转速成一定的比例,因此机械增压发动机的出力表现与自然吸气极为相似,却不用担心涡轮增压带来的迟滞问题。

楼兰的这台机械增压发动机还将水冷中冷器集成在进气歧管中,能够在低车速和拥堵环境下确保进气温度的稳定。除了通常的冷却路径外,发动机还提供了副冷却系统来给中冷器和逆变器进行额外的冷却。

此外,这台QR25DER还配备了电控旁通阀和电控节气门,在二者的共同的作用下,使得楼兰的动力输出更为线性,丝毫不会因增压的介入而变得突兀。

车型名称排量(mL)进气形式最大功率(KW)最大扭矩(N.m)2017款楼兰2.5L自动S/C XE HEV混动四驱尊尚版2488ml机械增压1803302016款锐界2.7T自动四驱运动型330 V62694ml涡轮增压2424752017款汉兰达2.0T自动四驱豪华导航版7座1998ml涡轮增压1623502017款途昂2.5T自动四驱旗舰版530 V62492ml涡轮增压220500

诚然,机械增压技术并不是完美无缺的,与涡轮增压的“无本买卖”相比,机械增压需要消耗发动机的动力来驱动,因此会消耗发动机的部分功率,在高转速区间会更为严重。楼兰对于这个问题的解决方案是引入混动系统,但这并不是今天的重点,因此也是点到为止。

以上我们看过了日产为实现平顺又有力的动力目标后,下面要提及的技术就是更为照顾排放目标了。

三元催化器是非常重要的机外净化装置,它能够将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。但三元催化器在低温时转换效率会急剧下降,因此尽快让三元催化器达到工作温度是降低排放的有效手段之一。机械增压发动机由于没有了涡轮增压的一套装置,三元催化器能够布置在离排气端更近的位置,充分利用废气来尽快达到工作温度。