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VQ系列之后 日产发动机的王座由谁继承?

东方网汽车2019-01-09 12:59

V6载誉落幕 L4谁来称王?

“技术日产”四字从来都不是白叫的,传奇的VQ系列发动机已经荣膺美国权威杂志《Ward's Auto World》的“沃德十佳发动机”大奖长达14年。VQ系列生而不凡,以极佳的升功率、灵敏的动力响应、让二手车商咋舌的保值率(耐久性&可靠性)、无可挑剔的NVH表现,完成了横跨两个世纪的“屠榜”旅程。

VQ系列之后 日产发动机的王座由谁继承?

可是,无论您是否惋惜不已,V6的巅峰之作——日产VQ系列即将载誉落幕。当今世界,涡轮化与小型化的全球发动机潮流让VQ系列不再拥有压倒性优势。

那么,接下来的20年,这个发动机王座将由哪款活塞式发动机继承呢?

我们从未学过“压缩比守恒定律”

汽油发动机从19世纪末发展而来,每一台发动机的压缩比是固定的,排气量是固定的,因此从来没有一台发动机可以改变排气量,也没有一台量产车的尾标写着“2.0L-2.1L”。世界上鲜有厂商会对“压缩比”这项指标动心思,包括萨博与丰田在内,大多都停留在理论阶段或实验室阶段,远远未达到量产车的可靠性要求。

传统活塞式发动机,气缸的缸径与行程、曲轴连杆高度、活塞的上下止点位置都是完全固定的,因此几何压缩比是必然固定的。目前,汽油发动机的压缩比通常在9:1到12:1之间(点燃式),柴油发动机在15:0到18:0之间(压燃式)。

既然压缩比越高,发动机性能越高,那么为何我们不尽可能提升压缩比呢?因为压缩比过高的话,非常容易导致爆震。轻则带来驾乘不适,重则对缸体和活塞造成不可逆的物理损伤。

VQ系列之后 日产发动机的王座由谁继承?

一般而言,汽油发动机在全负荷时最容易产生爆震,因此传统汽油发动机的压缩比是由“全负荷状态时”的工作条件来决定压缩比的。如此一来,几何压缩比被固定下来了,但固定的压缩比,天生注定了汽油发动机不能够在随时变化的实时动力请求指令下,以最合适的工况运行。

因为,汽油发动机多数时间都不在全负荷状态下工作,这时候进气过程产生节气,进气压力下降,进气总量减少。因为“几何压缩比”是固定的,活塞上下止点都不变,气体总量不足,“实际压缩比”降低了。实际压缩比下降,燃油效率降低,热效率降低,功率降低,有害排放增加。

如何实现压缩比“随机应变”?

那么,我们就改变“几何压缩比”吧!

全球第一款量产化的可变压缩比发动机,正是来自日产。发动机代号KR20DDT,第一款搭载的车型为新一代英菲尼迪QX50,第二款为刚刚上市的东风日产第七代天籁ALTIMA。

VQ系列之后 日产发动机的王座由谁继承?

这台名字为“VC-TURBO智控引擎”的可变压缩比涡轮增压发动机融汇了日产汽车20年以来的几乎所有活塞式发动机技术,只为同时达到两个此前根本不可能同时实现的目标:更高的输出性能与适应能力,更低的燃油消耗与污染排放。

VQ系列之后 日产发动机的王座由谁继承?

那么,这台日产VC-TURBO智控引擎(可变压缩比涡轮增压发动机)的可变压缩比是如何实现的呢?相比传统发动机,日产VC-TURBO智控引擎(可变压缩比涡轮增压发动机)又有哪些不可逾越的优势呢?

下面,我们来一一分解:

A、为何不再坚持V6?

L4结构拥有众多优势,系统整备质量减少,活动部件减少,热散失更少,润滑难度降低,整体外轮廓尺寸减少,给悬架与变速箱布局留出足够空间。问题是,L4的平顺性不如V6,车企们能解决吗?其他车企能否解决不可知,但日产是解决了,方式便是通过“可变压缩比”活动机构,让发动机总是在最合适的压缩比下工作,让发动机每时每刻都倍感“舒适”,不乱抖,不聒噪。

VQ系列之后 日产发动机的王座由谁继承?

B、为何不再坚持自吸?

这可以用原理深奥的发动机燃烧效能来简单解释:如果使用了可变压缩比,坚持自然吸气的话,效能增长5%;改为排量更小的涡轮增压结构的话,效能增长32%。

可见,“可变压缩比”与“小型化涡轮增压”是天生绝配,相辅相成,1+1>2。

VQ系列之后 日产发动机的王座由谁继承?

C、如何完成压缩比的改变?

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