東風(fēng)日產(chǎn)1.6L雙噴嘴發(fā)動機有何秘密？

輕量化、進氣歧管、雙噴嘴技術(shù)

如今，中國汽車市場已經(jīng)進入渦輪增壓時代，各廠商在產(chǎn)品迭代過程中都會優(yōu)先為車輛配置小排量渦輪增壓發(fā)動機。與同等功率的自然吸氣發(fā)動機相比，渦輪增壓發(fā)動機的低扭矩輸出更加豐富，在中低負荷工況下具有更好的燃油經(jīng)濟性和排放指標(biāo)。然而，自然吸氣發(fā)動機更線性的動力輸出特性受到了許多自然吸氣發(fā)動機支持者的青睞。我們今天要拆的發(fā)動機是日產(chǎn)的1.6L自然吸氣汽油發(fā)動機。這款發(fā)動機搭載日產(chǎn)DIS雙噴嘴技術(shù)，每個氣缸有兩個燃油噴嘴。日產(chǎn)是世界上第一家將雙噴嘴技術(shù)應(yīng)用于量產(chǎn)汽油發(fā)動機的制造商。我們通過拆解來看看這款搭載雙噴嘴技術(shù)的日產(chǎn)1.6L發(fā)動機的特點。

注:2007款立威車型上HR16DE發(fā)動機的配置比較特殊，進排氣沒有VVT系統(tǒng)，其他配置與同期HR16DE發(fā)動機一致。

我們今天拆解的日產(chǎn)1.6L發(fā)動機代號為“HR16DE”。這臺發(fā)動機的最大馬力每天在1.2T到1.8L之間，而最大扭矩每天不到1.2T。

日產(chǎn)HR16DE 1.6L發(fā)動機的最大功率參數(shù)優(yōu)于大眾EA211 1.6L發(fā)動機，與豐田、福特1.6L發(fā)動機處于同一水平。

●發(fā)動機機身重量輕

除了油底殼底蓋沖壓鋼板外，其余HR16DE發(fā)動機主要采用鋁合金鑄件，比同級別鑄鐵缸體發(fā)動機具有更好的輕量化水平。

這臺發(fā)動機的氣門室蓋是由鋁合金制成的。與部分車型使用的樹脂件相比，雖然成本較高，但受熱不易老化，耐用性更好。

●悅耳的加速聲來自重新設(shè)計的進氣歧管。

與老款HR16DE發(fā)動機相比，新款HR16DE發(fā)動機的進氣歧管進行了重新設(shè)計，縮短了進氣歧管的噴嘴長度，增加了一個諧振腔。諧振腔可以減少進氣歧管中的氣壓波動，從而降低進氣噪音。

HR16DE發(fā)動機采用等長進氣歧管設(shè)計。工程師設(shè)計進氣管的長度和管道的截面，使發(fā)動機在滿輸出時的進氣聲音“更好”，而不是無意義的煩人噪音。

●雙噴嘴歧管噴射是成本和性能的折衷。

日產(chǎn)DIS雙噴嘴技術(shù)不是大眾第三代EA888發(fā)動機的缸內(nèi)直噴技術(shù)，也不是一個噴嘴用于缸內(nèi)直噴，另一個噴嘴用于歧管噴射的雙噴嘴技術(shù)。日產(chǎn)DIS雙噴嘴技術(shù)是一種歧管噴射技術(shù)。

噴油器安裝在氣缸蓋上的原因是為了使噴油器更靠近氣缸的進氣口，減少粘附在進氣口上的汽油量，避免不必要的燃油損失。噴嘴噴出的油還具有清潔進氣門背面積碳的功能。

為什么不采用缸內(nèi)直噴技術(shù)？原因有二:一是HR16DE發(fā)動機被日產(chǎn)定義為小型車和緊湊型車的低端發(fā)動機，生產(chǎn)成本有限，無法承擔(dān)缸內(nèi)直噴系統(tǒng)所需的高壓油泵和高壓噴嘴的成本。其次，日產(chǎn)更注重HR16DE發(fā)動機的輕量化、結(jié)構(gòu)簡化和耐用性，因此沒有采用復(fù)雜度增加的缸內(nèi)直噴系統(tǒng)。

HR16DE發(fā)動機是一款主要針對中國和東南亞國家的發(fā)動機，壓縮比為9.8，可以更好地適應(yīng)這些國家的劣質(zhì)油品。

雙C-VTC、進氣道、三元催化器、減摩措施

●采用進氣門和排氣門可變氣門正時系統(tǒng)，進一步降低泵氣損失。

HR16DE發(fā)動機擁有進排氣門可變氣門正時系統(tǒng)，日產(chǎn)稱之為“雙C-VTC”。老HR16DE發(fā)動機只有進氣門可變氣門正時系統(tǒng)。

由于進氣門可變氣門正時機構(gòu)的調(diào)節(jié)范圍增大，新HR16DE發(fā)動機可以大大延遲進氣門關(guān)閉時間，減少進氣量，實現(xiàn)膨脹比大于實際壓縮比的阿特金森循環(huán)工作模式，降低發(fā)動機低負荷工況下的燃油經(jīng)濟性。

現(xiàn)在一些新發(fā)動機已經(jīng)開始采用長效同步帶。這種長效同步帶在靜音性能上保持了同步帶的優(yōu)勢，同時也大大延長了其使用壽命，耐用性幾乎與正時鏈條相當(dāng)。

●入口屏蔽設(shè)計，以改善混合氣體的湍流

新的HR16DE發(fā)動機進氣道設(shè)計有掩蔽。所謂屏蔽設(shè)計，就是在氣缸蓋進氣口的閥座附近設(shè)計特殊形狀，以改變進氣流動方向或增強氣流湍流。

在新HR16DE發(fā)動機中，氣缸蓋進氣口靠近氣門座的位置設(shè)計了一個小凸起，使準(zhǔn)備進入氣缸的氣流“翻滾”形成湍流。更強的進氣湍流有利于混合氣更好的混合，同時提高混合氣的燃燒速度，最終提高動力性能，降低油耗水平。

為了在缸內(nèi)形成更有利于燃燒的混合氣流動，新HR16DE發(fā)動機的活塞也進行了重新設(shè)計，活塞頂部的形狀更有利于增強混合氣滾流，從而提高燃燒速度，增強動力，降低油耗。

為了降低活塞的溫度，提高發(fā)動機的抗爆性能，增強動力輸出。工程師在缸筒底部和活塞下方增加了潤滑油噴嘴。

通過向活塞底部注入油，讓油帶走活塞的熱量來冷卻活塞。同樣的設(shè)計可以在以前拆卸過的大多數(shù)發(fā)動機上看到。

●高流量三元催化轉(zhuǎn)化器

與老款相比，全新HR16DE發(fā)動機的排氣系統(tǒng)增加了排氣歧管的直徑，同時改變了三元催化轉(zhuǎn)化器的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以在不削弱排氣凈化能力的情況下，降低排氣阻力，提高發(fā)動機的動力輸出。

由于這款發(fā)動機安裝在發(fā)動機艙中，采用倒置布局，即進氣歧管在前，排氣歧管在后，因此排氣歧管的出口可以更靠近三元催化轉(zhuǎn)化器，這將有助于三元催化轉(zhuǎn)化器更快地達到最佳工作溫度，并減少發(fā)動機預(yù)熱條件下的排放。

這種設(shè)計可以在單位面積上布置更多的孔，降低三元催化轉(zhuǎn)化器的排氣阻力。此外，新的催化轉(zhuǎn)化器設(shè)計還減少了稀有金屬的使用和制造成本。

●不減緩減少摩擦的步伐。

HR16DE發(fā)動機采用頂缸氣門驅(qū)動機構(gòu)。為了保證凸輪和頂缸的耐磨性，降低它們之間的摩擦系數(shù)，工程師對氣門頂缸進行了特殊處理，并在其表面添加了DLC涂層，既堅硬又耐磨。

目前和大多數(shù)主流發(fā)動機一樣，HR16DE發(fā)動機的活塞側(cè)有減摩涂層。該涂層可以減少氣缸壁與活塞裙之間的摩擦，提高發(fā)動機運行效率。

HR16DE發(fā)動機采用低壓活塞環(huán)，可以減少活塞環(huán)與氣缸壁的摩擦。缸筒內(nèi)每分鐘都有成千上萬的活塞運動，減少活塞環(huán)與氣缸壁之間的摩擦，對降低整個發(fā)動機的內(nèi)耗貢獻很大。

雖然低壓活塞環(huán)不錯，但不能隨意安裝。如果氣缸體氣缸的加工工藝不達標(biāo)，螺栓的預(yù)緊力會導(dǎo)致發(fā)動機裝配后氣缸變形很小。這可能導(dǎo)致低壓活塞環(huán)無法實現(xiàn)活塞與氣缸壁之間的密封，導(dǎo)致發(fā)動機機油消耗和竄氣增加。為了避免上述問題，日產(chǎn)采用了一種叫做“真圓加工”的工藝來加工缸筒。

什么是真圓加工技術(shù)？日產(chǎn)將在加工缸筒之前，在氣缸上安裝一個模擬氣缸蓋。模擬氣缸蓋的剛度與真實氣缸蓋相當(dāng)，待加工氣缸之間的表面壓力與氣缸蓋密封墊的壓力相當(dāng)。安裝模擬氣缸蓋后加工缸筒，可以保證發(fā)動機裝配后缸筒的尺寸精度，從而保證活塞環(huán)與缸筒的配合精度，避免低張力活塞環(huán)刮油臟或氣密性差的問題。

集成化設(shè)計、其他特點

●集成設(shè)計減輕了重量和體積。

HR16DE發(fā)動機采用了多種集成設(shè)計，包括集成冷卻液管路、帶集成油氣分離器的氣門室蓋、多功能集成油底殼等。通過部件功能的集成，減少了發(fā)動機部件的數(shù)量，減少了發(fā)動機的體積和重量，提高了發(fā)動機的可靠性。

●其他零件的細節(jié)

以上介紹了HR16DE發(fā)動機的一些突出特點，包括雙噴嘴技術(shù)、改進的雙C-VTC系統(tǒng)、帶有新型諧振腔的進氣歧管、可提高燃燒效率的進氣口設(shè)計、大流量三元催化轉(zhuǎn)化器、減少摩擦的措施和一體化設(shè)計。讓我們繼續(xù)看看發(fā)動機零件的一些細節(jié)。

全文摘要:

日產(chǎn)的目標(biāo)是讓HR16DE成為一款耐用、性能可靠、維護成本低的發(fā)動機產(chǎn)品。在日產(chǎn)的發(fā)動機序列中，這款HR16DE 1.6L發(fā)動機的動力性能正好填補了1.2T和1.8L發(fā)動機之間的空差距，是日產(chǎn)現(xiàn)在和未來非常重要的發(fā)動機產(chǎn)品。