天籁的强力心脏 VQ35发动机机体“剖析”
2010-7-19  来源:财神爷网  【点击次数(10364)次】

天籁的强力心脏 VQ35发动机机体“剖析”

有这么一款发动机:V型6气缸排列,连续14年获得“沃德世界十佳发动机”,具有高稳定性和平顺性.....等等,由此上几点,相信大家已经猜出来了,这就是日产的VQ系列发动机。2009年,这款传奇性的发动机被正式引入中国,在东风日产花都发动机工厂进行加工和组装。近日,笔者有幸参与了东风日产VQ系列发动机的技术说明会,再此次说明会上,向我们展示的是一款被完全拆解开来的日产VQ35DE型号的发动机,下面就与大家来分享下日产VQ发动机的构造和技术亮点。

一、VQ系列发动机的基本知识

天籁的强力心脏 VQ35发动机机体“剖析”

日产VQ35DE发动机

VQ系列发动机从1995-2008年之间曾连续14次入选美国权威汽车杂志《Ward''''s Auto World》每年都会评选出年度的十佳发动机。在其发展期间,共推出了14款不同型号的发动机,包括2.3L-4.0L五种排量。

VQ
排量代号
DE系列
HR系列
VHR系列
DD系列
DET系列
DETT系列
23
25
30
35
37
40

1988 年,日产就开始了全新 V6 发动机的研制工作,当时的开发理念现在听起来比较奇怪--羽毛!羽毛的特点就是“顺滑”,日产就是要打造一款动力表现象羽毛般柔滑顺畅的发动机,人们很 难想象柔软轻盈的羽毛和坚硬金属制造的发动机能有什么联系?日产将向传统观念发起挑战, VQ 发 动机将追求前所未有的高性能,并将强劲的动力以最顺滑的方式释放出来,提供给驾驶者的是畅快淋 漓的驾驶感受。

天籁的强力心脏 VQ35发动机机体“剖析”

天籁的强力心脏 VQ35发动机机体“剖析”

1994 年,被命名为 VQ30DE 的全新 V6 发动机终于面世,问世后的第二年,它就被首次评选年度 发动机的美国权威杂志《沃德汽车世界》(Ward's Auto World)列入十佳行列,并被称为“地球上运转 最平顺、动力最畅快的 V6 发动机”,这是对 VQ30DE 完美性能表现的最好点评。从此,VQ 系列发动 机开始了它的光辉历程。类似的赞美之词此后还多次出现在年度十佳发动机的颁奖典礼上。

二、发动机拆机详解——技术篇

此次拆解的发动机,为日产VQ35DE发动机,搭载车型为日产天籁(图库 论坛)3.5L。在前文中,我们提到过,这款发动机是在日产花都工厂进行加工组装的,但是由于对零部件和缸体材料要求严格,其大部分部件仍然是从日本进口,国内工厂主要负责加工组装。

1、降低磨擦(损耗)技术

(一)、气缸主体采用60°夹角设计

天籁的强力心脏 VQ35发动机机体“剖析”

VQ发动机的两侧气缸设计成60度夹角的经典设计,既保证了引擎最佳的设计尺寸,同时也保证了引擎运转时的高度平稳性,从而令引擎的静音效果更佳。

(二)、采用双顶置凸轮轴

天籁的强力心脏 VQ35发动机机体“剖析”

双顶置凸轮轴对减少配气机构的重量,减少摩擦损耗,提高控制精确度有着单顶置凸轮轴无法比拟的优势,同时这也是实现可变气门正时技术的基础。同时,曲轴和凸轮轴采用了镜面加工技术,较少摩擦损耗,从根本上避免摩擦产生的残留物质流入气缸。

天籁的强力心脏 VQ35发动机机体“剖析”

凸轮轴背面宽度比正面要窄,这种设计的好处在于既保持了凸轮轴刚度的同时减少了凸轮轴与气门之间的接触面积,减少了摩擦阻力。

(三)、气门顶筒采用DLC涂层

天籁的强力心脏 VQ35发动机机体“剖析”

DLC涂层是一层可比拟钻石级硬度的涂层(Diamond Like Carbon),这种应用将会使凸轮和气门顶筒之间的摩擦减少40%。减少的摩擦将会被转化为动力输出到车轮上,同时,减少摩擦还将大幅增长相关零部件的使用寿命。

(四)、不对称活塞裙设计

天籁的强力心脏 VQ35发动机机体“剖析”

一般发动机都采用内径中心轴与曲轴中心轴垂直设计,在做功行程的初始阶段,活塞连杆与曲柄中心轴在同一直线上,活塞下行阻力极大,影响了扭力的输出,东风日产创新的使用了气缸偏置技术, 使这一传统设计的弊病得到有效改善,东风日产的 MR、HR 系列发动机都采用先进的气缸偏置技术, 即气缸内径中心轴与曲轴中心轴之间采用了偏置的设计,(HR 系 列( 1.6L)偏置 8mm,MR 系 列( 2.0L) 系列偏置 10mm)

由于此偏差的存在,做功行程中活塞下行时,活塞连杆推动曲柄的角度发生变化,曲柄旋转角度 变化速度加快,连杆与曲柄的配合更符合力学的杠杆原理,有利于发动机的曲轴发力,做功初段扭力 增加,同时避免了发动机在熄火时产生的“死点”现象,使发动机容易启动、运转更加顺畅,低速扭 矩增加。这种设计提高了燃油经济性和动力性,同时减少了发动机的震动和噪音。

活塞环采用低张力设计,以提高汽缸内的密封性。同时不对称活塞裙又能将面压较小一侧的裙幅度减小,以降低摩擦。活塞主体裙处也做了镀钼处理以减少摩擦力,并在活塞最上方装有活塞环的槽内进行了氧化铝膜(PVD)处理。

2、提高进气效率技术

(一)、树脂进气支管

天籁的强力心脏 VQ35发动机机体“剖析”

发动机进气支管常见的有两种材质:一种是铝合金材质,一种是树脂材料。铝合金进气管多为铸 造,内壁粗糙,进气时容易产生乱流,影响油气混合,铝合金进气管导热性强,进气管的高温使进气 温度升高、燃油密度下降,影响低速的动力输出,由于粗糙的内壁容易聚集冷凝水,易对内壁产生锈 蚀,粗糙内壁更容易聚集积碳,进气管直径随使用时间逐渐变小,使进气效率降低,随着使用时间的 延长,会出现发动机动力下降,油耗上升的现象。树脂材料的进气支管相对于铝合金材质的进气支管具备很多优点:1.树脂进气支管重量轻,有利于减轻发动机的重量。2.树脂进气支管的内壁非常光滑,可减少进气阻力,有利于混合气在燃烧室形成强劲涡流,使油 气混合更均匀,从而提高燃烧效率。3.树脂进气管的耐候性好,耐腐蚀性强,长时


[1] [2]