天籁汽车动力系统如何?,

2.0L+2.0T两条腿走路,全系满足国六b排放,解析天籁的动力系统

按照计划,号称“史上最严”的国六b排放标准将于明年正式实施,排放政策的调整,将在一定程度上影响消费者的购车决策。所以从近段时间的宣传来看,不少车企都将旗下的“国六”字眼,升级成了“国六b”排放标准,比如目前在售的日产天籁就是一个典型的例子。不仅如此,为了满足大家的用车需求,日产天籁还为我们带来了2.0L和2.0T两种不同的动力。那么,作为“日系三强”中唯一一款不提供油混动力的车型,日产天籁的动力系统表现如何?今天,我们就给大家做个全面的分析。

国六b、国六a、国五之间的区别

在介绍日产天籁动力之前,我们不妨回顾一下国六b、国六a、国六五之间的区别。简单来说,国六a排放标准是国五与国六的过渡,而国六b才是真正的国六标准。目前,国六b目前已经在上海、天津等部分城市实施,明年7月1日将在全国范围内实施。

之所以说国六b标准是“史上最严”,因为在定义上,其超越了欧六排放标准,各项限值指标大幅降低,比如一氧化碳浓度从国六a的700mg/km下降至500mg/km。在政策层面,如果国六b上台,那也就意味着新车都必须符合国六b排放标准,否则就和之前的国五、国四、国三等乘用车一样,也是无法上牌的。

国五、国六汽车废气排放标准对比

第三代MR20缸内直喷发动机

聊完排放的定义,接下来,我们再来看看日产天籁搭载的发动机。根据车型不同,日产天籁提供两种动力,它们分别为第三代MR20缸内直喷发动机和VC-TURBO 超变擎 可变压缩比涡轮增压发动机,区分二者的方式也比较容易,2.0L自然吸气发动机为前者,而2.0T涡轮增压发动机为后者。

我们先看第三代MR20缸内直喷发动机,该发动机由雷诺和日产共同开发,最早于2004年发布。2006年,这台发动机于2006年跟随日产轩逸2006款一同进入国内,后来又被奇骏、天籁、逍客等车型所使用。目前,历经十余年的升级,这套动力已经发展到了第三代,而搭载该动力的车型主要集中在奇骏、逍客、天籁等2.0L版本身上

在日产家族,MR20系列发动机早期型号为MR20DE,采用进气歧管喷射方式,随后,这款发动机依托缸内直喷技术的加入,升级为了MR20DD。在这里需要给大家解释的是,MR是日产发动机系列,20是排量2.0L,第一个D是双顶置凸轮轴,第二个D是缸内直喷,曾经的E是进气歧管喷射。以第三代MR20缸内直喷发动机为例,这款引擎主要应用了下面四种技术。

第三代MR20缸内直喷发动机

镜面熔射缸孔技术

在材料上,第三代MR20缸内直喷发动机采用全铝缸体设计,据悉,这个缸内熔射膜厚度仅为0.2mm,对比传统的铸铁材质,优势比较明显。在降低发动机重量的同时,可以进一步提升发动机的散热效果,从而增加发动机的耐久性。

在实际工作的过程中,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。要知道,这套技术在GT-R这台车上也曾使用过。据悉,对比第二代产品,这套技术可以减少44%活塞摩擦同时消除泵送损失,进一步提升发动机使用寿命并提高效能。

进气侧电动VTC

对于一款发动机来说,要想保证动力平顺输出,发动机的进排气也是需要考虑的。第三代MR20缸内直喷发动机采用了e-VTC电动连续可变进气门正时,这相对于普通的可变气门技术而言,e-VTC调整速度更快,在减少泵气损失的同时,获得更加优化的动力表现。

电动VTC

集成式排气歧管

集成排气歧管是未来发动机的发展趋势,很多车企都在采用这种设计。站在技术层面,日产对对发动机的气缸盖进行了重新开发,将排气歧管集成安装到气缸盖中,这样一来,废气再循环冷却就可以在气缸盖内进行。

对比以前的分离式设计,这种设计的优势还是比较明显的。其一,集成式排气歧管,借助废气温度,可以让冷却系统的冷却液在暖机阶段热的更快,从而提升燃油效率;其二,借助冷却系统,废气温度在抵达涡轮增压器之前可以显著降低,进而可以保护涡轮,可以保证高负荷工作下的稳定性。

集成式排气歧管示意图

冷却EGR系统

EGR系统的工作原理是将汽油机产生的一小部分废气送回气缸。再循环废气由于其惯性会使燃烧过程变慢,也就是说燃烧速度会变慢,由此,气缸里面的压力也会因为有效气体减少而变小。而冷却EGR系统可以让一部分废气在燃烧后从内燃机中分离出来,然后被引入进气侧进行再燃烧。降低泵气的损失,提升燃油经济性,从而提升这套系统的燃油经济性。

EGR冷却循环再燃烧系统

对比丰田2.0L(M20D)发动机,日产的MR20引擎实力如何?

可以看出第三代MR20缸内直喷发动机,通过智能系统的调控,可以延长发动机的寿命,减少能源使用,最大限度的提升燃油经济性。至于这款引擎,我们可以与丰田的2.0L发动机进行对比。

首先在压缩比上,日产MR20压缩比为11.7,低于丰田M20D发动机13.0的压缩比。但在材质上,二者的发动机缸体和缸盖材质均为全铝材质,且结构上同为直列四缸排列、每缸4个气门、配气机构同为DOHC顶置双凸轮轴。

丰田M20D发动机

即便在供油这个细节上,二者的相似度也是很高的。日产MR20采用了DIS燃油双喷射技术,与丰田M20D采用的双喷射D-4S系统在结构和技术原理上接近。进排气控制方面,日产MR20采用了双C-VTC连续可变气门正时控制技术,不过丰田M20D同样可以智能调节,且VVT-iE电机驱动的形式相比电控液压驱动控制系统的工作范围会更广。

基于对比表格来看,虽然二者技术类似,但具体到最大功率、最大扭矩、综合油耗等方面,丰田的M20D系列发动机更占优势。


VC-TURBO 超变擎 可变压缩比涡轮增压发动机

在日产的动力矩阵当中,除了MR20发动机,还有代号为KR20的2.0T引擎。其实这台代号MR20发动机起初搭载到英菲尼迪QX50上,对于不少消费者来说,可变压缩比的技术都给我们留下了很深刻印象,再到后来的英菲尼迪QX60,也都在使用这套技术。

“VC”是 “VariableCompression ratio”的首字母缩写,意思就是可变压缩比。参考官方给到的信息,这款VC-TURBO 2.0T发动机的压缩比可在8:1(高性能)-14:1(高效能)区间内自主调节,提升了发动机在不同工况下的燃效。在技术层面,这套引擎拥有双喷射技术(缸内直喷+燃油歧管喷射)、双循环技术(高负荷工况奥托循环、低负荷工况阿特金森循环)、双VVT-i(进排气可变气门正时)等技术。

那么日产VC-TURBO超变擎的可变压缩比是如何实现的?

在结构上,VC-TURBO超变擎在连杆结构上做了非常大的改变,从原本的一根连杆改变为多根连杆的结构,所以如果拆解这款发动机,我们可以发现,多连杆结构是VC-TURBO超变擎发动机最大难点,也是它最大的亮点。

对比传统意义上的发动机,VC-T发动机多了几根连杆、一个控制轴以及一个控制电机。为此,这套系统也就可以根据动力需求,实时调整自己的动力表现。具体来看,在低负荷情况下,VC-TURBO超变擎发动机会自动调节至高压缩比,以提供更高的燃油经济性;而在高功率下,VC-TURBO超变擎发动机会自动调节至较低的压缩比,避免发生爆震。

高性能可变压缩比

双喷射系统(缸内直喷+燃油歧管喷射)

时下汽车市场,使用双喷射系统的并非只有日产一家,比如丰田和大众也使用了这套技术。其中,高压直喷采用了6孔喷射,歧管喷射采用了10孔喷射。系统可以根据工作状态,实时调节。

左边直喷喷油嘴,右边歧管喷射喷油嘴

在低负荷时,这款采用混合喷射,且喷射时间为进气上半程,给混合气充分混合和气化时间,提高燃油经济性;

在中负荷时,采用两次直喷,通过形成分层混合,提升燃油利用率;

在高负荷时,这套系统会采用三次直喷,形成强分层混合,局部浓混合气促进火焰传播速度,提高性能。

双循环技术(高负荷工况奥托循环、低负荷工况阿特金森循环)

双循环指的是奥拓循环+阿特金森循环。在这里,分别给大家介绍这两种循环。奥托循环,又称四冲程循环,它的工作周期由吸气过程、压缩过程、膨胀做功过程和排气过程这四个冲程构成。这种发动机具有转动平稳、噪声小等优良性能,但技术相对传统,也是绝大多数车企主流的玩法。

阿特金森循环是在奥托循坏的基础上利用一套复杂的连杆机构发明出来的,依托结构的调整,这套循环改变了奥托循坏压缩比和膨胀比的设计,但因为连杆结构体积比较大,所以这套系统主要运用在大型船舶发动机上。

奥托循坏工作原理

依托技术的升级,日产今天用到的阿特金森循环发动机并没有用复杂的连杆,而是靠改变进气门关闭时间来达到缩短压缩行程的目的。在这里,就不得不提一个人——米勒。1940年,米勒对阿特金森循环进行了改进,放弃原来的连杆结构,改用进气气门关闭时间来代替连杆,这样一来,也就可以让这套技术应用于汽车,所以在汽车领域,这套技术也可以被称为米勒循环。

阿特金森循环工作原理

双VVT-i(进排气可变气门正时)

VVT-i就是连续可变气门正时技术。这种类型的发动机作用是调整进气门的开关时间,加强进气效果和燃烧效率。从结构上看,双VVT-i分别控制发动机的进气系统和排气系统。举个例子,在汽车加速的时候,控制进气的VVT-i系统就会使进气的时间提前并延迟排气的时间,加大进气量,使得汽油可以完全燃烧,达到节能减排的目的。

对比大众EA888,日产2.0T实力如何?

由于同级别的雅阁、凯美瑞都是采用的混合动力,所以在2.0T引擎对比环节,我们不妨与同级别的大众迈腾进行对比。根据动力不同,大众迈腾搭载的EA888分为330TSI和380TSI两个版本。

这款EA888集中了大众的多项技术,如集成在气缸盖中的双流排气歧管,电子控制冷却系统,电控废气阀,以及由缸内直喷+歧管喷射结合的混合喷射系统等。除此之外,这套发动机还在可变气门正时和升程技术层面进行了调整,进一步减少了发动机的机械阻力,再加上大众对这套发动机进行轻量化设计,整套动力也就有着不错的表现。

对比来看,虽然大众迈腾的2.0T动力在之前的版本上进行了调整,但从最大功率和峰值扭矩上来看,日产天籁的表现都要更好。不过站在另外一个角度,因为大众EA888的最大功率转速和峰值扭矩转速更宽,所以在提速的连贯性上,大众EA888的表现更好。

结束语:

在排放政策越来越严苛的今天,不少车企都将目光从内燃机移到了电动机身上,而日产汽车还能花如此大的精力研发内燃机还是比较难得的。基于前面对两套技术的介绍不难看出,虽然MR20在动力表现上略落后于丰田车型,但VC-TURBO超变擎发动机可以依托更强劲的性能,以及更低的油耗,满足那些追求性能的消费者的体验。所以在买车的时候,也就很值得关注了。不过话说回路,你会买一款20多万的2.0T天籁吗?

2023-11-27

2023-11-27