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這款SUV為什麼選擇機械增壓發動機?是成本太高還是技術不夠?

增壓發動機的大潮已經是渦輪增壓發動機的時代,連法拉利、保時捷新上市的車型都開始全面改用渦輪增壓發動機,不買一台渦輪增壓發動機的車型都被認為是跟不上潮流了,而同為增壓發動機的機械增壓技術已經不被消費者所熟悉了,國內目前仍在使用機械增壓技術的車型甚至一雙手就可以數的過來。

既然渦輪增壓的普及性遠遠超過機械增壓,甚至不少消費者都認為機械增壓已經是一項落後的技術,可東風日產的樓蘭混動車型卻沒有使用消費者更喜歡的渦輪增壓,而是採用了2.5L機械增壓發動機,在國內SUV市場中就多少顯得有點「另類」。

樓蘭是目前主流合資品牌中,唯一一款搭載機械增壓發動機的SUV。

日產並非沒有渦輪增壓技術,無論是之前的騏達搭載1.6T發動機,還是「戰神」GTR搭載3.8T發動機,參數都在同排量、同級別發動機中處於優勢地位,所以要弄清楚樓蘭混動為什麼選擇機械增壓技術,就得先明白渦輪增壓和機械增壓的原理。

1,機械增壓不存在遲滯現象

常見的渦輪增壓技術,就是依靠廢氣渦輪帶動同軸的壓縮機葉片,使得進氣增壓后再被送入到氣缸,從而提升發動機的功率,而在低速狀態下,很難有足夠的廢氣量帶動渦輪工作,就難以在低轉速的時候實現增壓,直到發動機達到一定的轉數,駕駛者才能感覺到渦輪介入帶來的充沛動力。

渦輪增壓發動機工作示意圖,藍色為進氣,紅色為排氣,廢氣推動渦輪工作,並對吸入氣體在進入氣缸前預先進行壓縮,提高進入氣缸的氣體密度,減小氣體的體積。

機械增壓靠的是曲軸的轉動,帶動增壓器的壓氣機轉子壓縮空氣,驅動轉子的是機械動力,而不是廢氣。

發動機的轉速所指的就是曲軸的轉速,所以只要發動機有轉速,就可以帶動機械增壓器工作,機械增壓也就不存在渦輪延遲方面的問題。

目前最好的渦輪增壓發動機也需要在1300轉左右開始工作,相比之下機械增壓則在起步階段就可以工作。

因為機械增壓的工作原理,使其在低轉速下便可獲得增壓,增壓的動力輸出也與曲軸轉速成一定的比例。

相比渦輪增壓,機械增壓的發動機輸出的動力更加線性,與自然吸氣發動機有著類似的動力曲線,因此機械增壓普遍搭載在對於低速動力輸出要求高、對動力輸出平穩性要求高的車型上,同時機械增壓器的體積相對較小,也更加容易布置。

2,日產看重的是機械增壓的優勢

機械增壓器是利用發動機轉速來帶動,整體結構簡單,工作溫度相比廢氣驅動的渦輪增壓器的400℃ -900℃高溫來說只有70℃-100℃,機械增壓對於冷卻系統、潤滑系統的要求與自然吸氣發動機基本相同,後續的保養成本也較渦輪增壓有一定的優勢。

樓蘭混動版的電池容量僅有0.6kWh,顯然無法支持長時間的純電工況,這套混動的意義就在於低速時的輔助駕駛,一是讓大尺寸SUV車型可以更快的起步和有更好的低速動力輸出,二是提升SUV車型的燃油經濟性,而機械增壓技術擁有低速的工況優勢,可以幫助樓蘭實現更好的低速動力輸出。

由於機械增壓的響應快,與混動系統配合可以有效的提升起步階段和低速下的動力響應。

日產的發動機工程師在調研后也認為,在實際日常使用中,由於堵車使得低轉速、高負荷的使用情況比較多,這樣的工況不是渦輪增壓最擅長的地方,而恰恰是機械增壓最有效的地方。

3,日產機械增壓發動機有啥亮點?

這台代號為QR25DER的機械增壓發動機是在日產QR25DE上改進而來的,QR25DE 2.5L直列四缸自然吸氣發動機也同樣搭載在天籟、奇駿上,日產工程師通過增加機械增壓器使得QR25DER最大功率達到180kW,最大扭矩為330Nm,最大功率提升約31%,最大扭矩提升約44%。

這台發動機由於是專門為HEV車型所匹配的,因此採用了集成化的水冷系統,除了正常的對發動機進行冷卻之外,日產還將發動機冷卻系統與HEV系統中電動機的逆變器散熱系統結合,來保證變頻器的正常工作。

水冷系統可以保證溫度的穩定性,有效解決了車速較低時候溫度的波動性。

QR25DER的三元催化劑設置在排氣歧管的後部,這樣催化劑可以更快速的達到工作溫度,從而可以更快速的讓尾氣達到排放的要求,這台發動機無需硬體變更即可滿足國六排放的要求。

4,機械增壓技術落後嗎?

據日產工程師介紹,從成本上來看渦輪增壓和機械增壓差不多,只不過渦輪增壓結構相對更複雜一點,因此需要更多的導管與發動機連接,因此會增加一些導管的成本,另外渦輪增壓發動機必須選用耐高溫、抗氧化好的優質機油,後期使用成本會有一定幅度的增加。

機械增壓發動機主要靠發動機驅動,會消耗一定的發動機動力,所以省油的表現沒有增壓發動機好,且發動機在高轉速下增壓器會變成發動機的負載,導致增壓帶來的功率增長遠遠小於增壓器消耗的功率。

大眾集團下的卡宴、途銳、奧迪使用的3.0T發動機;捷豹路虎使用的3.0T、5.0T發動機,是目前還在使用機械增壓技術的發動機。

所以機械增壓技術主要搭載大排量的發動機,且發動機有足夠的扭矩帶動機械增壓器,搭載機械增壓的車型也都是一些大排量主打運動性能或者大排量的SUV車型,甚至一些廠家還採用過雙增壓技術。

機械增壓和渦輪增壓都是發動機增壓的技術,不存在先進與落後之說,只是渦輪增壓適合小排量發動機,而小排量優勢消費的主力市場,所以渦輪增壓的保有量更大。

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