[汽車之家 發(fā)動(dòng)機(jī)拆解]  時(shí)至今日，中國(guó)汽車市場(chǎng)已進(jìn)入了渦輪增壓時(shí)代，各廠商在產(chǎn)品迭代的過程中都會(huì)考慮優(yōu)先為車型配置小排量渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。相比動(dòng)力相當(dāng)?shù)淖匀晃鼩獍l(fā)動(dòng)機(jī)，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)低扭輸出更為充盈，在中、低負(fù)載工況下?lián)碛懈�好的燃油�?jīng)濟(jì)性及排放指標(biāo)。然而，自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)更線性的功率輸出特性卻受到眾多自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)支持者的青睞。今天我們將要拆解的發(fā)動(dòng)機(jī)是一款來自日產(chǎn)的1.6L自然吸氣汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。這款發(fā)動(dòng)機(jī)搭載了日產(chǎn)DIS雙噴嘴技術(shù)，每個(gè)氣缸擁有兩個(gè)燃油噴嘴。日產(chǎn)是全球首個(gè)把雙噴嘴技術(shù)應(yīng)用到量產(chǎn)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上的廠商。下面我們通過拆解看看這款搭載雙噴嘴技術(shù)的日產(chǎn)1.6L發(fā)動(dòng)機(jī)有些怎樣的特點(diǎn)。

　　注：2007款驪威車型上搭載的HR16DE發(fā)動(dòng)機(jī)配置較為特別，不帶進(jìn)氣和排氣VVT系統(tǒng)，其它配置則與同時(shí)期的HR16DE發(fā)動(dòng)機(jī)保持一致。

　　我們今天拆解的這臺(tái)日產(chǎn)1.6L發(fā)動(dòng)機(jī)代號(hào)為“HR16DE”。這款發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)最大功率參數(shù)比大眾EA211 1.6L發(fā)動(dòng)機(jī)有優(yōu)勢(shì)，與豐田和福特的1.6L發(fā)動(dòng)機(jī)處于同一水平線上。

● 為輕量化而生的發(fā)動(dòng)機(jī)本體

　　HR16DE發(fā)動(dòng)機(jī)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(jí)別發(fā)動(dòng)機(jī)擁有更好的輕量化水平。

　　這款發(fā)動(dòng)機(jī)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(zhì)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(shè)計(jì)的進(jìn)氣歧管

　　相比老款HR16DE發(fā)動(dòng)機(jī)，新款HR16DE發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，縮短了進(jìn)氣歧管的管口長(zhǎng)度，并新增了諧振腔。諧振腔能夠減少進(jìn)氣歧管內(nèi)的氣壓波動(dòng)，從而起到降低進(jìn)氣噪聲的作用。

　　HR16DE發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是等長(zhǎng)進(jìn)氣歧管設(shè)計(jì)，工程師通過對(duì)進(jìn)氣管長(zhǎng)度和管路截面的設(shè)計(jì)，使該發(fā)動(dòng)機(jī)在全力輸出時(shí)的進(jìn)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(shù)并不是缸內(nèi)直噴技術(shù)，也不是大眾第三代EA888發(fā)動(dòng)機(jī)那種一個(gè)噴嘴進(jìn)行缸內(nèi)直噴，另一個(gè)噴嘴進(jìn)行歧管噴射的雙噴嘴技術(shù)（點(diǎn)擊查看：第三代EA888雙噴射系統(tǒng)解析）。日產(chǎn)DIS雙噴嘴技術(shù)是歧管噴射技術(shù)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(jìn)氣口，減少粘附在進(jìn)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(jìn)氣門背面積碳的作用。

　　為什么沒有采用缸內(nèi)直噴技術(shù)？這里有2個(gè)原因：首先，HR16DE發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)，生產(chǎn)成本受到限制，無法承擔(dān)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(duì)HR16DE發(fā)動(dòng)機(jī)的輕量化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、耐用性更為注重，所以沒有采用增加復(fù)雜度的缸內(nèi)直噴系統(tǒng)。

　　HR16DE發(fā)動(dòng)機(jī)是一款主要針對(duì)中國(guó)及東南亞國(guó)家調(diào)教的發(fā)動(dòng)機(jī)，壓縮比為9.8，能更好地適應(yīng)這些國(guó)家油品質(zhì)量不佳的狀況。

● 采用進(jìn)、排氣門可變氣門正時(shí)系統(tǒng)，進(jìn)一步降低泵氣損失

　　HR16DE發(fā)動(dòng)機(jī)帶有進(jìn)、排氣門可變氣門正時(shí)系統(tǒng)，日產(chǎn)把該系稱為“雙C-VTC”。老款的HR16DE發(fā)動(dòng)機(jī)只帶有進(jìn)氣門可變氣門正時(shí)系統(tǒng)。

　　由于進(jìn)氣門可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)范圍的增大，新款HR16DE發(fā)動(dòng)機(jī)可以較大地延遲進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)間，減少進(jìn)氣量，實(shí)現(xiàn)膨脹比大于實(shí)際壓縮比的阿特金森循環(huán)工作模式，降低發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)載工況下的燃油經(jīng)濟(jì)性。

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

● 提高混合氣湍流的進(jìn)氣道遮蔽設(shè)計(jì)

　　新款HR16DE發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道增加遮蔽（英文稱為“masking”）設(shè)計(jì)。所謂的遮蔽設(shè)計(jì)，就是在氣缸蓋進(jìn)氣道靠近氣門座的位置設(shè)計(jì)特別的造型（如凹坑或凸起），改變進(jìn)氣氣流走向或增強(qiáng)氣流紊流。

　　新款HR16DE發(fā)動(dòng)機(jī)在氣缸蓋進(jìn)氣道靠近氣門座的位置設(shè)計(jì)了一個(gè)小的凸起，讓準(zhǔn)備進(jìn)入氣缸的氣流“翻滾”起來形成湍流，更強(qiáng)的進(jìn)氣湍流有利于使混合氣更好地混合同時(shí)提升混合氣的燃燒速度，最終在提升動(dòng)力性能的同時(shí)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(dòng)機(jī)的活塞也進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，活塞頂?shù)脑煨透�有利于增�?qiáng)混合氣滾流，從而提升燃燒速度，增強(qiáng)動(dòng)力同時(shí)降低油耗。

　　為了降低活塞的溫度，以提升發(fā)動(dòng)機(jī)抗爆震性能，增強(qiáng)動(dòng)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(dòng)機(jī)）了潤(rùn)滑油噴油嘴。

　　通過往活塞底部噴射機(jī)油，讓機(jī)油帶走活塞的熱量為其降溫。同樣的設(shè)計(jì)我們?cè)诖饲安鸾膺^的大部分發(fā)動(dòng)機(jī)上都可以看到。

● 高流量三元催化器

　　新款HR16DE發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)三元催化器的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)也進(jìn)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(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。

　　由于這款發(fā)動(dòng)機(jī)裝到發(fā)動(dòng)機(jī)艙后采用的是反置布局，即進(jìn)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(dá)到最適工作溫度，降低發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)工況時(shí)的排放。

　　這樣的設(shè)計(jì)能夠在單位面積內(nèi)布置更多的孔洞，同時(shí)能降低三元催化器產(chǎn)生的排氣阻力。此外，新的催化器設(shè)計(jì)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(dòng)機(jī)采用頂筒式氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。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(duì)氣門頂筒做了特殊處理，在其表面增加了既堅(jiān)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(dòng)機(jī)一樣，HR16DE發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞側(cè)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(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

　　HR16DE發(fā)動(dòng)機(jī)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(jìn)行成千上萬次活塞運(yùn)動(dòng)，降低了活塞環(huán)與氣缸壁的摩擦對(duì)降低整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部摩擦的貢獻(xiàn)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(dá)標(biāo)，發(fā)動(dòng)機(jī)裝配后，螺栓的預(yù)緊力會(huì)導(dǎo)致缸筒產(chǎn)生非常微小的變形。這可能導(dǎo)致低張力活塞環(huán)無法實(shí)現(xiàn)活塞和氣缸壁之間的密封，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)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(jìn)行缸筒加工之前會(huì)先在缸體上安裝一個(gè)模擬氣缸蓋，這個(gè)模擬氣缸蓋剛性與真的氣缸蓋相當(dāng)，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(dāng)。安裝模擬氣缸蓋后再進(jìn)行缸筒加工，就能確保發(fā)動(dòng)機(jī)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(shè)計(jì)降低重量和體積

　　HR16DE發(fā)動(dòng)機(jī)采用了不少一體化設(shè)計(jì)，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(dòng)機(jī)部件數(shù)量，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)體積和重量，提升了發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性。

● 其他零部件細(xì)節(jié)

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

全文總結(jié)：

　　日產(chǎn)的目標(biāo)是把HR16DE打造成一款經(jīng)久耐用、性能可靠、養(yǎng)護(hù)成本低的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品。在日產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)序列中，這款HR16DE 1.6L發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能正好填補(bǔ)了1.2T和1.8L發(fā)動(dòng)機(jī)之間的空白，是現(xiàn)在及未來一段時(shí)間里日產(chǎn)旗下一款非常重要的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品。（圖/文/攝/汽車之家 常慶林）