解析天籁之心 日产VQ系列发动机技术详解
2010年11月17日 11:30
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  设计特点:

  1、轻量化
  更强劲的动力和更轻的重量是发动机设计中永恒的主题。轻量化除了可以使整车质量减少外,还能极其有效地加快发动机的响应速度,正如背着100斤负重的刘翔肯定跑不过一个小孩子一样。

  为了做到轻量化,VQ系列采用全铝合金制造,并且通过一些列细致的工程设计,最大限度地提高材料利用率。在V6发动机中,缸体的设计和铸造技术是难点之一。很遗憾的是,虽然VQ目前是在国内机加工和装配,但对于复杂的发动机缸体毛坯件,国内依然没有这样的铸造水平,只能全部进口。


  发动机轻量化对于整车的布置带来很大的优势。我们都知道,前驱车容易推头,车头越重的车辆越容易出现这种现象。而轻便的发动机能将车头有效地降低重量,减轻推头的现象,提高操控性能。

  气门开闭采用“顶筒”设计。“顶筒”是其工艺亮点之一,一般这个位置安放的是一种叫做“液力挺柱”的零件,其作用是在整个配气机构热涨冷缩和发生磨损的时候保证气门的密封性,但自重较大。VQ采用超轻质量“顶筒”予以取代,结构很简单,但必须要做到的是“顶筒”永不磨损。因此,“顶筒”上具有钻石级硬度的涂层,终身不磨损,免维护。


  树脂进气道。高强度的树脂材料不但能减轻重量,而且可以避免金属进气道对空气的预热从而保证充气效果(被预热的空气膨胀,进入气缸的空气就少了)。而在隔音性能上,树脂也优于铝合金。


  2、低摩擦
  第四代VQ比上一代VQ在摩擦阻力上减少了40%,这更是令人咂舌的数字。要知道,内部摩擦是发动机提高性能最大、最顽固的敌人。

  真圆加工技术。气缸的真圆加工技术来自赛车发动机。我们都知道赛车发动机的转速极高,因此需要极小的内部摩擦力。因为金属材料有弹性,因此刚加工装配好的气缸内壁不可能是圆的,而是有多凸出和扭曲的部分,这也是为什么发动机需要很好地磨合,目的就是为了把凸出和扭曲的部分磨圆。真圆加工技术就是保证加工出来的气缸尽量地接近圆柱形(当然不可能纯圆),其最直接的好处就是缩短磨合期。天籁1000公里的磨合期是同级车里最少的。由于内部配合出色,摩擦阻力自然大大减少。


  一般来说,链传动会比皮带传动噪音更大,但是皮带由于老化和张紧力变化的原因,噪音也会随之加大,同时由于皮带轮压力会增加发动机磨损和油耗。因此,VQ系列采用超薄静音正时链条,达到皮带般的噪音水平,正时链条安装在发动机内部,由机油润滑, 正时链条不会变形,耐用、可靠性强、寿命长,终身免维护,可保证发动机在使用多年以后都不会影响气门正时系统工作,使动力与油耗始终如一。

  气缸喷射润滑。熟悉汽车技术的网友都知道:气缸是很难做到均匀润滑的。以往的气缸是通过曲轴把油底壳的机油甩上汽缸壁润滑,但这样的方式即不能保证任何时候都能全面润滑、同时对曲轴也是一种阻力。因此VQ增设喷油嘴对气缸进行环形喷油,同时将机油液面降低,曲轴运行时不再需要进行甩油工作,减少能耗,精确润滑。


  曲轴/凸轮轴轴颈镜面化。曲轴是动力输出轴,承受载荷可想而知。凸轮轴是发动机内部消耗功率最多的组件,减少这两部分的摩擦是整体减摩的重中之重。VQ系列采用镜面的加工工艺,最大限度地减少摩擦。在凸轮轴上,VQ采用”削薄“凸轮轴背面的做法,进一步减少摩擦。



  “顶筒”上的钻石级涂层、曲轴上的“镜面”加工都是低摩擦设计的典型工艺。

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