[汽車之家 發(fā)動機拆解]  時至今日，中國汽車市場已進入了渦輪增壓時代，各廠商在產(chǎn)品迭代的過程中都會考慮優(yōu)先為車型配置小排量渦輪增壓發(fā)動機。相比動力相當?shù)淖匀晃鼩獍l(fā)動機，渦輪增壓發(fā)動機低扭輸出更為充盈，在中、低負載工況下?lián)碛懈�好的燃油�?jīng)濟性及排放指標。然而，自然吸氣發(fā)動機更線性的功率輸出特性卻受到眾多自然吸氣發(fā)動機支持者的青睞。今天我們將要拆解的發(fā)動機是一款來自日產(chǎn)的1.6L自然吸氣汽油發(fā)動機。這款發(fā)動機搭載了日產(chǎn)DIS雙噴嘴技術，每個氣缸擁有兩個燃油噴嘴。日產(chǎn)是全球首個把雙噴嘴技術應用到量產(chǎn)汽油發(fā)動機上的廠商。下面我們通過拆解看看這款搭載雙噴嘴技術的日產(chǎn)1.6L發(fā)動機有些怎樣的特點。

　　注：2007款驪威車型上搭載的HR16DE發(fā)動機配置較為特別，不帶進氣和排氣VVT系統(tǒng)，其它配置則與同時期的HR16DE發(fā)動機保持一致。

　　我們今天拆解的這臺日產(chǎn)1.6L發(fā)動機代號為“HR16DE”。這款發(fā)動機最大馬力處于日產(chǎn)1.2T和1.8L之間，而最大扭矩弱于日產(chǎn)1.2T。

　　日產(chǎn)HR16DE 1.6L發(fā)動機最大功率參數(shù)比大眾EA211 1.6L發(fā)動機有優(yōu)勢，與豐田和福特的1.6L發(fā)動機處于同一水平線上。

● 為輕量化而生的發(fā)動機本體

　　HR16DE發(fā)動機除了油底殼底部蓋子采用鋼板沖壓成型外，其余主要均采用鋁合金鑄造加工而成，相比采用鑄鐵缸體的同級別發(fā)動機擁有更好的輕量化水平。

　　這款發(fā)動機的氣門室蓋采用的是鋁合金部件，相比一些車型上采用的樹脂材質部件，雖然成本更高，但受熱不易老化，耐久性更好。

● 悅耳的加速聲浪來自重新設計的進氣歧管

　　相比老款HR16DE發(fā)動機，新款HR16DE發(fā)動機的進氣歧管進行了重新設計，縮短了進氣歧管的管口長度，并新增了諧振腔。諧振腔能夠減少進氣歧管內(nèi)的氣壓波動，從而起到降低進氣噪聲的作用。

　　HR16DE發(fā)動機采用的是等長進氣歧管設計，工程師通過對進氣管長度和管路截面的設計，使該發(fā)動機在全力輸出時的進氣聲浪“更好聽”，而不是毫無意義的惱人噪音。

● 雙噴嘴歧管噴射是成本與性能的折衷

　　日產(chǎn)DIS雙噴嘴技術并不是缸內(nèi)直噴技術，也不是大眾第三代EA888發(fā)動機那種一個噴嘴進行缸內(nèi)直噴，另一個噴嘴進行歧管噴射的雙噴嘴技術（點擊查看：第三代EA888雙噴射系統(tǒng)解析）。日產(chǎn)DIS雙噴嘴技術是歧管噴射技術的一種。

　　之所以把噴油嘴安裝到氣缸蓋上，是為了讓噴油嘴更靠近氣缸進氣口，減少粘附在進氣道的汽油量，避免不必要的燃油損耗。噴油嘴噴出的油束還有清潔進氣門背面積碳的作用。

　　為什么沒有采用缸內(nèi)直噴技術？這里有2個原因：首先，HR16DE發(fā)動機被日產(chǎn)定義為一款配置在小型車和緊湊型車上的中低端發(fā)動機，生產(chǎn)成本受到限制，無法承擔缸內(nèi)直噴系統(tǒng)所需的高壓油泵和高壓噴嘴的成本。其次，日產(chǎn)對HR16DE發(fā)動機的輕量化、結構簡化、耐用性更為注重，所以沒有采用增加復雜度的缸內(nèi)直噴系統(tǒng)。

　　HR16DE發(fā)動機是一款主要針對中國及東南亞國家調教的發(fā)動機，壓縮比為9.8，能更好地適應這些國家油品質量不佳的狀況。

● 采用進、排氣門可變氣門正時系統(tǒng)，進一步降低泵氣損失

　　HR16DE發(fā)動機帶有進、排氣門可變氣門正時系統(tǒng)，日產(chǎn)把該系稱為“雙C-VTC”。老款的HR16DE發(fā)動機只帶有進氣門可變氣門正時系統(tǒng)。

　　由于進氣門可變氣門正時機構調節(jié)范圍的增大，新款HR16DE發(fā)動機可以較大地延遲進氣門關閉時間，減少進氣量，實現(xiàn)膨脹比大于實際壓縮比的阿特金森循環(huán)工作模式，降低發(fā)動機低負載工況下的燃油經(jīng)濟性。

　　現(xiàn)在一些新型發(fā)動機上已開始采用長效正時皮帶。這種長效正時皮帶在靜音性能上保持正時皮帶的優(yōu)勢，同時大大延長了其使用壽命（部分發(fā)動機的長效正時皮帶更換周期可達19.5萬公里），耐久性與正時鏈條已相差無幾。

● 提高混合氣湍流的進氣道遮蔽設計

　　新款HR16DE發(fā)動機進氣道增加遮蔽（英文稱為“masking”）設計。所謂的遮蔽設計，就是在氣缸蓋進氣道靠近氣門座的位置設計特別的造型（如凹坑或凸起），改變進氣氣流走向或增強氣流紊流。

　　新款HR16DE發(fā)動機在氣缸蓋進氣道靠近氣門座的位置設計了一個小的凸起，讓準備進入氣缸的氣流“翻滾”起來形成湍流，更強的進氣湍流有利于使混合氣更好地混合同時提升混合氣的燃燒速度，最終在提升動力性能的同時降低油耗水平。

　　為了在氣缸內(nèi)形成更有利于燃燒的混合氣氣流，新款HR16DE發(fā)動機的活塞也進行了重新設計，活塞頂?shù)脑煨透�有利于增強混合氣滾流，從而提升燃燒速度，增強動力同時降低油耗。

　　為了降低活塞的溫度，以提升發(fā)動機抗爆震性能，增強動力輸出。工程師在缸筒底部、活塞下方新增（相比老款HR16DE發(fā)動機）了潤滑油噴油嘴。

　　通過往活塞底部噴射機油，讓機油帶走活塞的熱量為其降溫。同樣的設計我們在此前拆解過的大部分發(fā)動機上都可以看到。

● 高流量三元催化器

　　新款HR16DE發(fā)動機的排氣系統(tǒng)相較于老款來說，增大了排氣歧管的直徑，同時三元催化器的網(wǎng)狀結構也進行了改變，在不削弱廢氣凈化能力的前提下，降低排氣阻力，以提升發(fā)動機的動力輸出。

　　由于這款發(fā)動機裝到發(fā)動機艙后采用的是反置布局，即進氣歧管在前，排氣歧管在后，所以排氣歧管出口可以更靠近三元催化器，有利于讓三元催化器更快達到最適工作溫度，降低發(fā)動機暖機工況時的排放。

　　這樣的設計能夠在單位面積內(nèi)布置更多的孔洞，同時能降低三元催化器產(chǎn)生的排氣阻力。此外，新的催化器設計也減少了稀有金屬的使用量，降低了制造成本。

● 沒有放慢降低摩擦的步伐

　　HR16DE發(fā)動機采用頂筒式氣門驅動機構。為了保證凸輪與頂筒的耐磨性并減低兩者之間的摩擦系數(shù)，工程師對氣門頂筒做了特殊處理，在其表面增加了既堅硬又耐磨的DLC（Diamond-Like Carbon）類金剛石涂層。

　　和目前大部分主流發(fā)動機一樣，HR16DE發(fā)動機的活塞側面都帶有減摩涂層。該涂層能夠降低氣缸壁和活塞裙部的摩擦，提升了發(fā)動機運轉效率。

　　HR16DE發(fā)動機采用的是低張力活塞環(huán)，可以降低活塞環(huán)與氣缸壁的摩擦�；钊�在缸筒里每分鐘進行成千上萬次活塞運動，降低了活塞環(huán)與氣缸壁的摩擦對降低整個發(fā)動機內(nèi)部摩擦的貢獻是巨大的。

　　低張力活塞環(huán)雖然好，但不是想裝就能裝的。如果缸體的缸筒加工工藝不達標，發(fā)動機裝配后，螺栓的預緊力會導致缸筒產(chǎn)生非常微小的變形。這可能導致低張力活塞環(huán)無法實現(xiàn)活塞和氣缸壁之間的密封，導致發(fā)動機機油消耗量上升，串氣量增加。為了避免上述問題，日產(chǎn)采用了一種叫做“真圓加工”的工藝加工缸筒。

　　真圓加工工藝是什么呢？日產(chǎn)在進行缸筒加工之前會先在缸體上安裝一個模擬氣缸蓋，這個模擬氣缸蓋剛性與真的氣缸蓋相當，與待加工缸體之間的面壓（接觸面之間的壓力）與氣缸蓋密封墊片相當。安裝模擬氣缸蓋后再進行缸筒加工，就能確保發(fā)動機完成裝配后缸筒的尺寸精度，也就保證了活塞環(huán)與缸筒的配合精度，避免低張力活塞環(huán)刮油不干凈或者氣密性不好的問題。

● 集成化設計降低重量和體積

　　HR16DE發(fā)動機采用了不少一體化設計，其中包括了集成式冷卻液管路、集成油氣分離器的氣門室蓋、多功能集成式油底殼等。通過零部件功能的集成，降低了發(fā)動機部件數(shù)量，降低了發(fā)動機體積和重量，提升了發(fā)動機的可靠性。

● 其他零部件細節(jié)

　　上面介紹了HR16DE發(fā)動機的一些突出特點，包括雙噴嘴技術、改進了的雙C-VTC系統(tǒng)、新增諧振腔的進氣歧管、能提升燃燒效率的進氣道設計、高流量的三元催化器、降低摩擦的措施以及集成化設計。下面我們繼續(xù)來看看該發(fā)動機的一些零部件細節(jié)。

全文總結：

　　日產(chǎn)的目標是把HR16DE打造成一款經(jīng)久耐用、性能可靠、養(yǎng)護成本低的發(fā)動機產(chǎn)品。在日產(chǎn)的發(fā)動機序列中，這款HR16DE 1.6L發(fā)動機動力性能正好填補了1.2T和1.8L發(fā)動機之間的空白，是現(xiàn)在及未來一段時間里日產(chǎn)旗下一款非常重要的發(fā)動機產(chǎn)品。（圖/文/攝/汽車之家 常慶林）