转帖:关于VQ37HR及VQ35HR发动机的技术
1 18 发布于 2015-03-26 20:49:03 只看楼主 热门标准
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转帖:关于VQ37HR及VQ35HR发动机的技术


VQ37HR技术成熟,在现在看来好像有点过时,但在现在众多小排量增压发动机面前还是有它的一席之地,我想还是有很多人喜欢大排自吸,大家就当看得玩玩吧。


VQ37HR

俗话说得好,营销看丰田,技术看日产。日产确实是日本车厂里面颇具技术实力的厂商,旗下的招牌产品不仅有GTR这样的高性能车,VQ系列V6引擎也是日产技术的结晶,VQ系列引擎自1994年诞生以来,已经14次获得年度全球十佳引擎大奖,这在引擎史上是从未有过的。 


如同宝马E46M3的直列6缸引擎成为了直6自然吸气引擎的巅峰,VQ系列引擎也可作为V6引擎的巅峰之作。  



VQ系列引擎型号非常多,但都拥有相同的基因,以“羽毛”为开发理念的VQ发动机拥有高效,静谧,平顺,反应灵敏,轻量化,高兼容性和高可靠性的特点。M37这台VQ37HR引擎源自上代VQ35HR引擎,通过扩缸将排量增加到3.7L,并加入VVEL(Variable Valve Event and Lift)连续可变气门升程控制,使VQ37HR在最大功率在7000转时达到,为346马力(254kw),最大扭力在5200转速达成,为363牛米。这在同排量V6自然吸气引擎中是非常出色的表现。

下文就以M37的VQ37HR引擎为例,简略介绍一下该引擎的技术亮点,赏析一下这台名声显赫的V6铭机!

 

上图就是日产名为VVEL的连续可变气门升程的执行机构,可以看到这套控制机构是基于一颗直流伺服电机来进行控制的,伺服电机通过蜗杆齿轮和一组凸轮机构连接,电机旋转的角度变换,就能通过凸轮对气门部分的升程进行控制,因为伺服电机的转动位置是无极的,所以能对气门的升程进行连续无极的控制。这套系统类似宝马的可变升程机构。

 

VQ37HR的气门顶杆机构很有特点,采用气门顶筒的结构(红圈处),其表面采用了钻石级硬度的DLC(Diamond Like Carbon)涂层,大大减小了摩擦损耗,延长了寿命。

 

VQ37HR的汽缸头部分,因为是V6形式,所以共有两颗汽缸头。从图片中可以看到缸头采用全铝的制造,结构亦是非常紧凑。每缸采用4气门结构,火心塞在燃烧室的球顶处。燃烧室不算太凹陷,是有利于升高压缩比的设定,是自然吸气高转速引擎的特点。

 

曲轴箱部分,可以看到汽缸和腔体之间开有销孔(红圈处),当活塞下行时,腔体内被压缩的空气会跑入邻近的腔体内,达到减小发动机内部阻力的作用,对提高转速和功率有积极作用。

 

VQ37HR的活塞,可以看到非常轻量的结构,“羽毛”开发理念的结构,作为引擎中运动最快的部件之一,轻量化的活塞对于提高效率作用明显。连杆的大头部分则采用了裂解加工技术,保证了大头的圆度,集成铸造的连杆也比传统的连杆重量更轻。

 

VQ37HR引擎凭借紧凑的结构,可以在nissan FM平台的车系中达到前中置摆放的布局,使前后轮的配重尽量接近50:50,从图中可以看到VQ37左右各三颗汽缸分别独享一根进气歧管的,每根歧管都连接一个电子节气门,这样可以大幅减小进气干涉现象,让汽缸的充气效率更高。

 

喷油嘴的喷孔数达到了12个,远高于一般引擎喷油嘴的4-8个,越多的孔数可以让油滴的直径越小,让汽油的雾化效果更好,与空气接触更好,燃烧更充分,有助于提高燃烧效率,提升动力的同时,对经济性也有提高。

此外,诸如源自F1引擎的真圆加工工艺,汽缸喷射润滑技术等,也是首次出现在VQ系列引擎上,限于篇幅就不一一介绍了,VQ引擎虽然已经拥有17年历史,但一直在不断完善和发展,也成为自然吸气引擎中的佼佼者,成为一代日系铭机。各种尖端科技和一丝不苟的制造工艺,让VQ系列引擎走在了引擎技术的前列。




VQ35HR


G35的VQ35HR引擎解析欣赏

凑活了一些VQ35HR引擎的点滴,给TX们解馋。TX们可以添油加醋,我就开个头。

这是第4代VQ 引擎(也看到有的文章说是5代),有2.5及3.5两个排量。HR代表高转速和高速反应(High revolution and High response)。

比VQ35DE的主要改进有:

80%新零件, 省油10%,

排气符合超级排气标准(SULEV),

是同级引擎最好。

引擎转速从7200最高提到7500转/分

压缩比从10.3:1提高到10.6:1

世界首次使用的无氢DLC(类钻石碳)镀膜,用于减低VALVE Lifter的摩擦力。

加大的进出气阀门

进气端液压控制连续正时调控

排气端电磁控制连续正时调控

隔音引擎盖板

双敲缸探头

新设计梯式缸体是强度增大。具行家说,这个设计足以使HR的缸体安全的承受改装到1000匹马力。

强化坚固梯形缸底设计及材料运用,使得新HR在高速运转的时候比原来的DE减少晃动。这是显示高速引擎晃动的图片。浅亮的地方显示引擎晃动。右边的HR比DE又有不少进步。

新设计气缸头

等长排气管道,及真正的双排气,以减低后压。

平行双进气

曲轴

铱金(Iridium)火花塞(不是常见的白金(Platinum了)

阴极(接地端)还是白金,但阳极使用更易点火的铱金。

引擎盖子打开的样子。

双排气

进气,分气。

这是用VQ35HR引擎的G35的排气声音录音。

http://www.vq35hr.com/download/vq35hr-exhaust.wav

这是活塞最具创意的改进。可以看到在高压一边裙边宽于低压端。这样不但可以强化高压端,也减轻低压端的材料用量,减低重量,降低摩擦。这肯定是改装市场最先拿去仿造的东西。

(原帖无图)

这张示意图从另一个角度看的清楚些。左边的高压区较之右边的低压端宽厚。

活塞接杆跟以前的VG和SR引擎类似, 就是日产又回到把他们做的粗粗大大的啦。这根原装接杆应该可以应付600匹马力。侧面的分割线痕迹似乎显示他们是锻造的,而非铸造。 研究过合金车轮的TX都会知道,锻造的轮子强,且轻,当然也远远贵过铸造的轮子。

(原帖无图)

这个就是世界上首次用于量产车的被类钻石碳镀膜的cam followers, 以减低摩擦。 

(原帖无图)

比较DE和HR滑轮的制作精细度。达到减少摩擦力40%。

喷油嘴是多孔的,喷出油滴是50毫微米大小,保证燃烧完全。

(原帖无图)

这张图表显示HR的动态声音特性。拿来作对比的是Lexus的IS350的3.6V6以及老VQ35DE。看得出新HR的声音一直很平顺,没有另外2个引擎的颠簸起伏。

新HR的气缸比DE加长了,活塞连接杆(connecting rod)也加长了。这样的好处是,曲轴转动时左右运动的幅度减小,活塞对气缸侧壁的压力减小,进而产生的摩擦里也就少一些。结果就是高速更平顺,油耗跟排气都有改善。左边是DE,右边是HR。

没个头绪了,想到哪里说道那里吧。大家都听过日产VQ是唯一连续13年的WARD世界10佳引擎大奖的引擎系列。这个图把得奖的都列出来了,蛮有意思。就他跟宝马的直6 较劲了。

最后编辑于2015-03-26 20:52:45
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