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不断进化的日产HR16发动机 拆开看乾坤

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2019-08-29 00:00:00来源:58车类型:原创编辑:赵帅

第十四代轩逸上市,短短2个多月订单已经超过3万。家轿之王再次回归。而第十四代轩逸的发动机依旧是1.6L自然吸气。也让很多消费者误解为发动机还是上一代那台1.6L没有变化,只是车子换了个外壳。后来,第十四代轩逸上搭载的这台HR16发动机在东风日产发动机实验室拆解,再经过专家一讲解,还真不一样。

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HR16发动机是日产品牌的明星发动机,代码HR有“更高转速、更迅捷反应”的意思,与广泛搭载在Infiniti G35、日产Skyline等高性能车型上的VQ35HR引擎代号里的“HR”具备相同的含义。我们常见的车型搭载的都是HR系列的发动机。

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自HR16系列发动机推出以来,从第一代的缸孔真圆,激光胀断连杆到第二代的DIS燃油双喷射系统,再到这一代的镜面熔射缸孔技术,每一代HR16发动机均具备了行业领先的核心技术。截至目前,日产HR系列发动机全球累计装车量已超过600万台。所以说全新一代轩逸上的1.6L自吸发动机是经过了很多改进的。

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燃油限值(说白了就是如何又省油又有劲儿)是目前众多畅销家轿动力总成改革的原动力,随之催生了一系列3缸发动机和小排量涡轮增压车型。因此,当全新第三代HR16智能发动机准备升级时,不可避免地遇到一个问题:“油耗与性能孰先孰后?”

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全新第三代HR16智能发动机的研发团队并未局限于燃油经济性,而是选择坚持四缸自然吸气的动力形式。从2012年提出概念至今,如何在保留并强化四缸自然吸气发动机的平顺性、可靠性和迅捷动力响应的基础上更进一步,做到其他品牌无法企及的“4字头”百公里综合工况油耗,始终是日产全球研发团队攻坚的重点。

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第三代HR16智能发动机创造性地使用了以镜面缸孔熔射、e-VTC智能电动连续可变气门正时控制、TCV智能多级扰流控制、EGR冷却循环再燃烧系统为代表的多项先进发动机技术,在将额定功率提升至102kW,最大扭矩提升至169N·m的同时,将百公里综合工况油耗降低至4.9L,实现了历代四缸自然吸气发动机都未曾企及的高效能。

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镜面缸孔熔射技术

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【传统的铸铁缸套】

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源自GT-R发动机的镜面缸孔熔射技术首次出现在民用四缸1.6L发动机上,其打造的熔射膜厚度仅为0.2mm,重量更轻,同时能够大幅提升导热性,降低爆震,从而显著提升燃油经济性。

实现起来难度不小

1、该技术需要使用日产专利技术对汽缸内壁进行表面粗化加工,然后用使用指定的金属合金线材连接稳定的电源产生电弧给缸孔增加特有的涂层,并对汽缸内壁进行光面珩磨。汽缸内壁表面粗化是否良好直接影响到涂层结合的强度,而熔射的工艺要求更加严苛。

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2、一方面,熔射是热加工过程,生产过程会导致缸孔热变形,工艺控制难度明显增加;另一方面,熔射的技术指标更加精细,相比传统铸铁缸套设计,相对厚度要求公差带仅为±0.05mm,加工精度要求极高。

3、日产还采用了精密的在线100%测量补偿系统,对缸孔位置精度加严管控,对缸孔孔径公差压缩管理,保证成品最终质量。目前,日产生产的各项熔射指标,均处于雷诺-日产联盟的最高水平。

e-VTC智能电动连续可变气门正时控制

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在控制进气的过程中,全新第三代HR16智能发动机采用e-VTC智能电动连续可变气门正时控制优化燃油经济性。传统的可变进气系统可以根据发动机的运行工况,调整发动机的进气节奏,来增强车辆扭矩输出的均衡性,让发动机的呼吸更加顺畅,充分保证发动机在各种情况下的动力性能。

优势

电动进气门的开闭时间长短可以灵活调整,且相对于普通的可变气门技术而言,调整速度更快,使得响应速度比油压系统更快,在减少泵气损失的同时,获得更加优化的动力表现。

TCV扰流控制阀

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这个TCV扰流控制阀让进入汽缸的气体翻滚速度更高,从而更好的混合可燃气体,精准控制缸内的燃烧速率,通过智能控制发动机内的涡流,扩大空燃比,该技术能够让发动机在油汽稀薄阶段也处于稳定燃烧状态,不仅能有效提升发动机的抗爆震性能,而且可以实现最大限度地能量释放。

EGR冷却循环再燃烧系统

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当汽缸中燃烧不充分、或者存在没烧干净的气体时,全新第三代HR16智能发动机搭载的EGR冷却循环再燃烧系统就会将这些气体再次送入汽缸内进行二次燃烧,充分保证燃烧过程始终处于最理想状态,使行车更加平顺。该技术也能通过降低发动机的尾气排放,减少氮氧化合物的形成,助力绿色减排,保护环境。

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高强度树脂材料的进气歧管

提升油气混合均匀度,进一步提升发动机的燃烧效率,在将动力性能提升9.6%的同时,获得同级领先的燃油经济性(4.9L/100km)。

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相比前代产品以及同级其他产品,全新第三代HR16智能发动机在养护成本、使用寿命层面皆具备突出优势。且目前为止,全新第三代HR16发动机是同级别最安静的发动机。

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首先,全新第三代HR16发动机的缸体采用了轻量铝合金技术,通过使用高强度轻质材料代替传统的钢铁材料,在降低发动机重量的同时,进一步提升发动机的散热效果,从而增加发动机的耐久性。由于铝合金导热较快,散热效果好,可在一定程度上减少零件膨胀变形,减少零件磨损量,使燃烧室温度降低,不易产生爆震。

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其次,真圆加工工艺和纳米抛光技术的运用对发动机构件进行了充分的优化,减少摩擦系数,显著提升了发动机的平顺性和静谧性。真圆加工工艺能够将汽缸内径打造成更接近理想圆的状态,使活塞与汽缸内壁之间的摩擦更加均匀,配合间隙更加精密。而纳米抛光技术,通过降低凸轮轴和凸轮顶部表面的粗糙度,从而获得更加光滑、平整的构件表面,能够为用户提供愉悦静谧的驾驶体验。

全新第三代HR16智能发动机采用了一般只应用于F1赛车发动机上的裂解连杆技术,又称激光胀断连杆技术,使得连杆结构强度提高50%。进一步减少构件摩擦,避免烧机油的现象,全新第三代HR16智能发动机磨合公里数仅有1000公里。还可以给用户减少1000元/年的维护保养费用。

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为保证发动机进排气的时机,全新第三代HR16智能发动机在装配过程中采用凸轮中心角检测工艺,能够精准测量每一个凸轮的中心角角度,并在车辆的ECM引擎控制模块中录入该数据,以更精确地控制气门开合的时机,从而使发动机获得更大的动力性能(+1.4%)与燃油经济性(+0.2%)。

每台发动机都需要经过53小时超高速耐久台架测试,100小时高油水温耐久台架测试,以检测其长期满负荷运转的可靠性和稳定性。

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总结:搭载在第十四代轩逸上的第三代HR16发动机相比老款的变化点很多,提升也很多。这台发动机在同级别的自吸发动机中,最安静也最省油,累计600万台装机量也足以看出这个系列发动机的成熟和耐用。未来日产还会继续在动力总成上发力,为消费者带来更好的驾驶体验和愉悦感的提升,让我们共同期待。

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