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2.0L+2.0T兩條腿走路,全系滿足國六b排放,解析天籟的動力系統

按照計劃,號稱“史上最嚴”的國六b排放標準將於明年正式實施,排放政策的調整,將在一定程度上影響消費者的購車決策。所以從近段時間的宣傳來看,不少車企都將旗下的“國六”字眼,升級成了“國六b”排放標準,比如目前在售的日產天籟就是一個典型的例子。不僅如此,為了滿足大家的用車需求,日產天籟還為我們帶來了2。0L和2。0T兩種不同的動力。那麼,作為“日系三強”中唯一一款不提供油混動力的車型,日產天籟的動力系統表現如何?今天,我們就給大家做個全面的分析。

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國六b、國六a、國五之間的區別

在介紹日產天籟動力之前,我們不妨回顧一下國六b、國六a、國六五之間的區別。簡單來說,國六a排放標準是國五與國六的過渡,

而國六b才是真正的國六標準。目前,國六b目前已經在上海、天津等部分城市實施,明年7月1日將在全國範圍內實施。

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之所以說國六b標準是“史上最嚴”,因為在定義上,其超越了歐六排放標準,各項限值指標大幅降低,比如一氧化碳濃度從國六a的700mg/km下降至500mg/km。在

政策層面,如果國六b上臺,那也就意味著新車都必須符合國六b排放標準,否則就和之前的國五、國四、國三等乘用車一樣,也是無法上牌的。

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國五、國六汽車廢氣排放標準對比

第三代MR20缸內直噴發動機

聊完排放的定義,接下來,我們再來看看日產天籟搭載的發動機。根據車型不同,日產天籟提供兩種動力,它們分別為第三代MR20缸內直噴發動機和VC-TURBO 超變擎 可變壓縮比渦輪增壓發動機,區分二者的方式也比較容易,2。0L自然吸氣發動機為前者,而2。0T渦輪增壓發動機為後者。

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我們先看第三代MR20缸內直噴發動機,該發動機由雷諾和日產共同開發,最早於2004年釋出。2006年,這臺發動機於2006年跟隨日產軒逸2006款一同進入國內,後來又被奇駿、天籟、逍客等車型所使用。目前,歷經十餘年的升級,

這套動力已經發展到了第三代,而搭載該動力的車型主要集中在奇駿、逍客、天籟等2.0L版本身上

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在日產家族,

MR20系列發動機早期型號為MR20DE,採用進氣歧管噴射方式,隨後,這款發動機依託缸內直噴技術的加入,升級為了MR20DD

。在這裡需要給大家解釋的是,

MR是日產發動機系列,20是排量2.0L,第一個D是雙頂置凸輪軸,第二個D是缸內直噴,曾經的E是進氣歧管噴射

。以第三代MR20缸內直噴發動機為例,這款引擎主要應用了下面四種技術。

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第三代MR20缸內直噴發動機

鏡面熔射缸孔技術

在材料上,第三代MR20缸內直噴發動機採用全鋁缸體設計,據悉,這個缸內熔射膜厚度僅為0。2mm,對比傳統的鑄鐵材質,優勢比較明顯。在降低發動機重量的同時,可以進一步提升發動機的散熱效果,從而增加發動機的耐久性。

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在實際工作的過程中,由於鋁合金導熱較快,散熱效果好,可在一定程度上減少零件膨脹變形,減少零件磨損量。要知道,這套技術在GT-R這臺車上也曾使用過。據悉,對比第二代產品,這套技術可以減少44%活塞摩擦同時消除泵送損失,進一步提升發動機使用壽命並提高效能。

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進氣側電動VTC

對於一款發動機來說,要想保證動力平順輸出,發動機的進排氣也是需要考慮的。第三代MR20缸內直噴發動機採用了e-VTC電動連續可變進氣門正時,這相對於普通的可變氣門技術而言,e-VTC調整速度更快,在減少泵氣損失的同時,獲得更加最佳化的動力表現。

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電動VTC

整合式排氣歧管

整合排氣歧管是未來發動機的發展趨勢,很多車企都在採用這種設計。站在技術層面,日產對對發動機的氣缸蓋進行了重新開發,將排氣歧管整合安裝到氣缸蓋中,這樣一來,廢氣再迴圈冷卻就可以在氣缸蓋內進行。

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對比以前的分離式設計,這種設計的優勢還是比較明顯的。

其一,整合式排氣歧管,藉助廢氣溫度,可以讓冷卻系統的冷卻液在暖機階段熱的更快,從而提升燃油效率;其二,藉助冷卻系統,廢氣溫度在抵達渦輪增壓器之前可以顯著降低,進而可以保護渦輪

,可以保證高負荷工作下的穩定性。

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整合式排氣歧管示意圖

冷卻EGR系統

EGR系統的工作原理是將汽油機產生的一小部分廢氣送回氣缸。再迴圈廢氣由於其慣性會使燃燒過程變慢,也就是說燃燒速度會變慢,由此,

氣缸裡面的壓力也會因為有效氣體減少而變小。而冷卻EGR系統可以讓一部分廢氣在燃燒後從內燃機中分離出來

,然後被引入進氣側進行再燃燒。降低泵氣的損失,提升燃油經濟性,從而提升這套系統的燃油經濟性。

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EGR冷卻迴圈再燃燒系統

對比豐田2.0L(M20D)發動機,日產的MR20引擎實力如何?

可以看出第三代MR20缸內直噴發動機,透過智慧系統的調控,可以延長髮動機的壽命,減少能源使用,最大限度的提升燃油經濟性。至於這款引擎,我們可以與豐田的2。0L發動機進行對比。

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首先在壓縮比上,

日產MR20壓縮比為11.7,低於豐田M20D發動機13.0的壓縮比。但在材質上,

二者的發動機缸體和缸蓋材質均為全鋁材質,且結構上同為直列四缸排列、每缸4個氣門、配氣機構同為DOHC頂置雙凸輪軸。

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豐田M20D發動機

即便在供油這個細節上,二者的相似度也是很高的。

日產MR20採用了DIS燃油雙噴射技術,與豐田M20D採用的雙噴射D-4S系統在結構和技術原理上接近。

進排氣控制方面,日產MR20採用了雙C-VTC連續可變氣門正時控制技術,不過豐田M20D同樣可以智慧調節,且VVT-iE電機驅動的形式相比電控液壓驅動控制系統的工作範圍會更廣。

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基於對比表格來看,雖然二者技術類似,但具體到最大功率、最大扭矩、綜合油耗等方面,豐田的M20D系列發動機更佔優勢。

VC-TURBO 超變擎 可變壓縮比渦輪增壓發動機

在日產的動力矩陣當中,除了MR20發動機,

還有代號為KR20的2.0T引擎。其實這臺代號MR20發動機起初搭載到英菲尼迪QX50上,對於不少消費者來說,可變壓縮比的技術都給我們留下了很深刻印象,再到後來的英菲尼迪QX60,

也都在使用這套技術。

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“VC”是 “VariableCompression ratio”的首字母縮寫,意思就是可變壓縮比。參考官方給到的資訊,

這款VC-TURBO 2.0T發動機的壓縮比可在8:1(高效能)-14:1(高效能)區間內自主調節,提

升了發動機在不同工況下的燃效。在技術層面,這套引擎擁有

雙噴射技術(缸內直噴+燃油歧管噴射)、雙迴圈技術(高負荷工況奧托迴圈、低負荷工況阿特金森迴圈)、雙VVT-i(進排氣可變氣門正時)等技術。

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那麼日產VC-TURBO超變擎的可變壓縮比是如何實現的?

在結構上,VC-TURBO超變擎在連桿結構上做了非常大的改變,從原本的一根連桿改變為多根連桿的結構,所以如果拆解這款發動機,我們可以發現,多連桿結構是VC-TURBO超變擎發動機最大難點,也是它最大的亮點。

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對比傳統意義上的發動機,

VC-T發動機多了幾根連桿、一個控制軸以及一個控制電機。為此,這套系統也就可以根據動力需求,實時調整自己的動力表現。具體來看,在低負荷情況下,VC-TURBO超變擎發動機會自動調節至高壓縮比

,以提供更高的燃油經濟性;而在高功率下,VC-TURBO超變擎發動機會自動調節至較低的壓縮比,避免發生爆震。

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高效能可變壓縮比

雙噴射系統(缸內直噴+燃油歧管噴射)

時下汽車市場,使用雙噴射系統的並非只有日產一家,比如豐田和大眾也使用了這套技術。其中,高壓直噴採用了6孔噴射,歧管噴射採用了10孔噴射。系統可以根據工作狀態,實時調節。

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左邊直噴噴油嘴,右邊歧管噴射噴油嘴

在低負荷時,這款採用混合噴射,且噴射時間為進氣上半程,給混合氣充分混合和氣化時間,提高燃油經濟性;

在中負荷時,採用兩次直噴,透過形成分層混合,提升燃油利用率;

在高負荷時,這套系統會採用三次直噴,形成強分層混合,區域性濃混合氣促進火焰傳播速度,提高效能。

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雙迴圈技術(高負荷工況奧托迴圈、低負荷工況阿特金森迴圈)

雙迴圈指的是奧拓迴圈+阿特金森迴圈。在這裡,分別給大家介紹這兩種迴圈。奧托迴圈,又稱四衝程迴圈,它的工作週期由吸氣過程、壓縮過程、膨脹做功過程和排氣過程這四個衝程構成。這種發動機具有轉動平穩、噪聲小等優良效能,但技術相對傳統,也是絕大多數車企主流的玩法。

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阿特金森迴圈是在奧托循壞的基礎上利用一套複雜的連桿機構發明出來的,依託結構的調整,這套迴圈改變了奧托循壞壓縮比和膨脹比的設計,但因為連桿結構體積比較大,所以這套系統主要運用在大型船舶發動機上。

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奧托循壞工作原理

依託技術的升級,日產今天用到的阿特金森迴圈發動機並沒有用複雜的連桿,而是靠改變進氣門關閉時間來達到縮短壓縮行程的目的。在這裡,就不得不提一個人——米勒。1940年,米勒對阿特金森迴圈進行了改進,放棄原來的連桿結構,改用進氣氣門關閉時間來代替連桿,這樣一來,也就可以讓這套技術應用於汽車,所以在汽車領域,這套技術也可以被稱為米勒迴圈。

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阿特金森迴圈工作原理

雙VVT-i(進排氣可變氣門正時)

VVT-i就是連續可變氣門正時技術。這種型別的發動機作用是調整進氣門的開關時間

,加強進氣效果和燃燒效率。從結構上看,雙VVT-i分別控制發動機的進氣系統和排氣系統。

舉個例子,在汽車加速的時候,控制進氣的VVT-i系統就會使進氣的時間提前並延遲排氣的時間,加大進氣量,使得汽油可以完全燃燒,達到節能減排的目的。

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對比大眾EA888,日產2.0T實力如何?

由於同級別的雅閣、凱美瑞都是採用的混合動力,所以在2。0T引擎對比環節,我們不妨與同級別的大眾邁騰進行對比。根據動力不同,大眾邁騰搭載的EA888分為330TSI和380TSI兩個版本。

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這款EA888集中了大眾的多項技術,如整合在氣缸蓋中的雙流排氣歧管,電子控制冷卻系統,電控廢氣閥,以及由缸內直噴+歧管噴射結合的混合噴射系統等

。除此之外,這套發動機還在可變氣門正時和升程技術層面進行了調整,進一步減少了發動機的機械阻力,再加上大眾對這套發動機進行輕量化設計,整套動力也就有著不錯的表現。

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對比來看,雖然大眾邁騰的2.0T動力在之前的版本上進行了調整,但從最大功率和峰值扭矩上來看,日產天籟的表現都要更好。

不過站在另外一個角度,因為大眾EA888的最大功率轉速和峰值扭矩轉速更寬,所以在提速的連貫性上,大眾EA888的表現更好。

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結束語:

在排放政策越來越嚴苛的今天,不少車企都將目光從內燃機移到了電動機身上,而日產汽車還能花如此大的精力研發內燃機還是比較難得的。基於前面對兩套技術的介紹不難看出,雖然MR20在動力表現上略落後於豐田車型,但VC-TURBO超變擎發動機可以依託更強勁的效能,以及更低的油耗,滿足那些追求效能的消費者的體驗。所以在買車的時候,也就很值得關注了。不過話說迴路,你會買一款20多萬的2。0T天籟嗎?

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