nissan_tiida车用新hr15de汽油机的开发

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1、维普资讯http://www.cqvip.com14一国外内燃机2007年第4期设计开发NissanTIIDA车用新HR15DE汽油机的开发【日】石琢隆田中隆臣牧羲明摘要：为了满足更高的市场要求，Nissan公司开发出重新设计的4缸1．5L汽油机HR15DE。介绍了该汽油机的概况，同时说明新采用的技术内容及其效果。关键词：汽油机轻量化排放燃油耗正圆加工0前言表1汽油机主要技术规格型号HR15DEQG15DE日本国内小型轿车市场一贯对废气净化和低燃型式直列4缸，铝合金机体直列4缸，铸铁机体油耗等环境性能要求很高，而近年来绿色税制因这排量／mI1498缸径×行程／mm78×78．47

2、3．6×88种趋势正在加快制定步伐。另一方面，受高档车转压缩比10．59、9型、微型厢式车等多种衍生车潮流的影响，对动力性配气机构DOHC4气门，能和低噪声性能的要求也在提高。Nissan公司过去单级无噪声链传动燃油供给系统Nissan电控汽油喷射为适应市场要求，曾对QG汽油机进行多次改进，现燃油类型常规汽油为满足更高层次的要求，开发出新设计的4缸1．5I6000r／min时的8080最大功率／kW汽油机HR15DE。最大扭矩／(N-m)148(4400r／min)143(4000r／min)排放水平2005年U—LEV2000经U—LEV1开发目标(☆☆☆☆)(☆☆☆)燃油耗水

3、平2O1O年燃油耗标准2O1O年燃油耗标准新汽油机的开发目标是力求通过各零部件的技+5(无级变速器)(4档自动变速器)术创新来提高汽油机的基本素质，对该类产品很重质量／kg9512O要的“中、低速扭矩”、“燃油耗”、“低噪声”、“轻量小尺寸(长×宽×高)／mm458×578×716481×599×675型化”、“废气净化”则按同类产品中最高层次要求加以兼顾。下面介绍新汽油机的概要，同时说明新采3特点和主要技术用的技术内容及其效果。3．1轻量化2汽油机概要与主要技术规格新汽油机由机体、油底壳等组成的主要结构零部件全部由铝铸造而成(图2)，同时在各部位对汽油图1为汽油机外观，表1为新

4、汽油机与Nissan机零部件实施功能集中和一体化，因此，与QG15DE传统机型QG15DE汽油机的主要技术规格比较。相比，大幅降低了新汽油机的重量，减重多达25kg。3．2外形紧凑从Nissan的March和Cube车过去所用的B类底盘向以TIIDA车为代表的高级系列扩大时，新机组作为主导机组，致力于实现外形尺寸的紧凑化。除了采用直接传动整体配气结构、小型外啮合齿轮机油泵用链条并联驱动、螺旋形辅机皮带驱动装置等小型化和缩短全长的项目外，为了兼顾式样新颖的造型、高的中低速扭矩和废气净化性能，在Nissan公司的汽油机中首次采用了前方进气、后方排气的布局(图3)。图1汽油机外观3．3

5、输出功率性能的改善维普资讯http://www.cqvip.com2007年第4期国外内燃机3．4机械摩擦的降低由于是新设计的发动机，因此对所有结构零部件均采取了减摩措施。下面介绍其中有代表性的2例。3．4．1机体缸孔正圆加工机体的缸孔以前一直在单体状态下加工，加工后往往由于装配缸盖而引起缸孔变形。为了解决这一问题，加工缸孔时在机体上安装刚性与缸盖相当、面压则与缸盖垫片相当的仿真缸盖，借此可抑制装配缸盖时的缸孔变形，而且可在机油消耗量、窜气量不致增加的情况下降低活塞环的张力，以减少活塞的滑动摩擦。图5为缸孔正圆加工和传统单体加工的缸孔变形模式差异l1]。正圆缸孔加工现行加工图2全

6、铝主要结构0囝推力侧图3前方进气与后方排气的布局在新汽油机的性能设计之前，就市场用户运转图5机体缸孔正圆加工模式进行了大量的数据采集与调查，并致力于实现3．4．2旋转轴颈部的镜面加工注重“现场加速”的扭矩特性。结果，低、中速区域扭对于曲轴、连杆和凸轮轴的轴颈部，原机型进行矩的改善比最高输出功率更受重视，为了展现良好精密磨削等加工，新机型则增加了抛光工序，实施了的加速感，扭矩曲线形状应无下凹，为此，对进、排气进一步的镜面加工(图6)。等规格进行了选择。图4为新汽油机与QG15DE的最大输出功率比较。传统加工镜面加工图6旋转轴颈部的镜面加工除了上述项目外，通过在气门挺柱表面镀敷氮化铬

7、涂层、采用小型外啮合齿轮机油泵等措施，新汽油机的机械摩擦扭矩可比QG15DE降低30％左右(图7)。转速×100／(r。min13．5热效率改善技术图4发动机输出功率性能曲线在降低机械损失的同时，改善热效率也是需优维普资讯http://www.cqvip.com国外内燃机2007年第4期晕曩蝼世图9水套水流的改善图7机械摩擦的降低先解决的课题。下面介绍2例热效率改善技术。3．5．1通过改进水流提高抗爆性由于新汽油机以燃用常规汽油为前提，为了实＼4lI】j赠现高压缩比，必须对汽油机