解析日产VQ系列发动机doc

1、解析天籁之心日产VQ系列发动机2010年09月24日 新闻类别： 企业新闻 字号：大 中 小 在所有对汽车发动机的评价中，功率和扭矩似乎就是全部。我们也习惯于拿着一台发动机的功率扭矩参数作为其”高考成绩“去评判。不过当我们参观过日产发动机生产中心，并且对一台VQ发动机进行彻底解剖学习后，才彻底认识到为什么这台功率和扭矩数据都不出色的发动机能连续获得14年的“世界十佳发动机”称号。虽然在最近两年中，由于涡轮增压技术的不断完善，VQ已经不再受到青睐，但在自然吸气领域，VQ依然是全世界最优秀的发动机之一。 VQ简介VQ的主要设计理念是“羽毛”。羽毛般的轻盈、灵动、舒适。VQ系列的发动机并不

2、是以功率见长：装备的VQ35DE的功率为180kw，升功率仅仅为51kw/L;而VQ系列的高性能版本，装备在英菲尼迪G系列上的VQ37VHR，升功率也就是65kw/L，相比这2年开始流行的小排量涡轮增压发动机动辄80多千瓦的升功率，VQ系列真的不算什么。当然，作为一款优秀的发动机，其功率潜力还是非常大的。VQ30DE曾推出赛车用版本VQ30DETT，这是一款带双涡轮增压的机器，功率达到350kw,要知道，这可是10年前的发动机。但回过头来想想，10年前，日本思域搭载的红顶机器K20A自然吸气发动机，就已经达到了110匹马力的升功率，超越了目前所有的自然吸气发动机，难道是技术的倒退?因此，我们要

3、好好想想，除了功率和扭矩数据，一台发动机其实还有很多值得我们细细研究的地方。我们还是从十佳发动机评选中给予VQ系列的评语去理解吧:1995年“地球上运转 最平顺、动力最畅快的 V6 发动机”1998年“VQ 发动机的最大亮点就是在任何转速下都有非常轻快的油门反应”；2000年“像猫一样灵敏的加速、无可匹敌的平顺感，造就了驾驶的最大乐趣”；2001年“绝无令人不安的震颤、油门反应非常出色，当之无愧的最佳 V6 发动机”；2006年“在各档位下都有极其出色的加速感，在任何转速下动力表现都堪称完美”。让我们看看获奖发动机型号和装备车型。 设计特点：1、轻量化更强劲的动力和更轻的重量是发动机

4、设计中永恒的主题。轻量化除了可以使整车质量减少外，还能极其有效地加快发动机的响应速度，正如背着100斤负重的刘翔肯定跑不过一个小一样。为了做到轻量化，VQ系列采用全铝合金制造，并且通过一些列细致的工程设计，最大限度地提高材料利用率。在中，缸体的设计和铸造技术是难点之一。很遗憾的是，虽然VQ目前是在国内机加工和装配，但对于复杂的发动机缸体毛坯件，国内依然没有这样的铸造水平，只能全部进口。 发动机轻量化对于整车的布置带来很大的优势。我们都知道，前驱车容易推头，车头越重的车辆越容易出现这种现象。而轻便的发动机能将车头有效地降低重量，减轻推头的现象，提高操控性能。气门开闭采用“顶筒”设计。“

5、顶筒”是其工艺亮点之一，一般这个位置安放的是一种叫做“液力挺柱”的零件，其作用是在整个配气机构热涨冷缩和发生磨损的时候保证气门的密封性，但自重较大。VQ采用超轻质量“顶筒”予以取代，结构很简单，但必须要做到的是“顶筒”永不磨损。因此，“顶筒”上具有级硬度的涂层，终身不磨损，免维护。 树脂进气道。高强度的树脂材料不但能减轻重量，而且可以避免金属进气道对空气的预热从而保证充气效果（被预热的空气膨胀，进入气缸的空气就少了）。而在隔音性能上，树脂也优于铝合金。 2、低摩擦第四代VQ比上一代VQ在摩擦阻力上减少了40%，这更是令人咂舌的数字。要知道，内部摩擦是发动机提高性能最大、最顽

6、固的敌人。真圆加工技术。气缸的真圆加工技术来自赛车发动机。我们都知道赛车发动机的转速极高，因此需要极小的内部摩擦力。因为金属材料有弹性，因此刚加工装配好的气缸内壁不可能是圆的，而是有多凸出和扭曲的部分，这也是为什么发动机需要很好地磨合，目的就是为了把凸出和扭曲的部分磨圆。真圆加工技术就是保证加工出来的气缸尽量地接近圆柱形（当然不可能纯圆），其最直接的好处就是缩短磨合期。1000公里的磨合期是同级车里最少的。由于内部配合出色，摩擦阻力自然大大减少。 一般来说，链传动会比皮带传动噪音更大，但是皮带由于老化和张紧力变化的原因，噪音也会随之加大，同时由于皮带轮压力会增加发动机磨损和。因此，V

7、Q系列采用超薄静音正时链条，达到皮带般的噪音水平，正时链条安装在发动机内部，由机油润滑， 正时链条不会变形，耐用、可靠性强、寿命长，终身免维护，可保证发动机在使用多年以后都不会影响气门正时系统工作，使动力与油耗始终如一。气缸喷射润滑。熟悉汽车技术的网友都知道：气缸是很难做到均匀润滑的。以往的气缸是通过曲轴把油底壳的机油甩上汽缸壁润滑，但这样的方式即不能保证任何时候都能全面润滑、同时对曲轴也是一种阻力。因此VQ增设喷油嘴对气缸进行环形喷油，同时将机油液面降低，曲轴运行时不再需要进行甩油工作，减少能耗，精确润滑。 曲轴/凸轮轴轴颈镜面化。曲轴是动力输出轴，承受载荷可想而知。凸轮轴是发动机

8、内部消耗功率最多的组件，减少这两部分的摩擦是整体减摩的重中之重。VQ系列采用镜面的加工工艺，最大限度地减少摩擦。在凸轮轴上，VQ采用”削薄“凸轮轴背面的做法，进一步减少摩擦。  “顶筒”上的钻石级涂层、曲轴上的“镜面”加工都是低摩擦设计的典型工艺。3、响应快所谓的响应，我们可以形象地理解为加速快。我们都看过车漂亮的铝合金，其实那样的轮毂除了好看之外，最大的好处就在于轻便。由于轻便，是整个车轮的转动惯性减少，因此对整车的加速有不少好处。一台发动机的响应性能决定了整车的驾驶感觉。但我们满载4人驰骋在高速公路的需要超速的时候，发动机的功率储备的响应特点将会暴露无遗。所谓的响应，无

9、非就是我们在踏下油门踏板的一瞬间，我们会看到发动机转速表快速爬升，像猿猴般敏捷。要使一台发动机响应快，除了尽量地降低摩擦力外，还需要在机械结构上尽量减少惯性，内部消耗尽量地少。缸体通孔。这是很简单的原理，却很有效。因为V6曲轴箱内空间很小，伴随曲轴的高速运动，各气缸下的空气转移由一定的困难。当一个气缸下压的时候，气缸下的空气会起到阻碍的作用。而由于旁边的气缸刚好处于上升行程，因此空气便能通过“通空”流入旁边气缸，减少气缸运行阻力。 VQ系列从一开始就采用大缸径短行程的设计思路，加上将所有部件尺寸最小化、轻量化的设计，使往复运动部件的质量减少，响应速度加快。 4、全寿命的设计

10、思想一台F1的发动机，跑几场就要换掉，尽管其有匪夷所思的功率和相应速度，但这样的发动机当然不是我们民用车能承受的。VQ系列在所有的零件工艺和设计思路上都希望这是一台“不会坏”的发动机。而从十多年的使用情况来看，VQ的确做到了。发动机的寿命取决于两大因素：机器磨损、化学沉积和腐蚀。在机械磨损上，VQ的解决方法是采用各种工艺减少摩擦，各配合面紧密配合。从发动机使用机油的粘度上我们可以看出端倪。VQ系列可以使用5W30系列的机油，而很多同级发动机推荐使用的是10W40以上机油。我们知道，标号越低的机油，低温启动性能越好，粘度越低，但同时密封性能越差。如果机械配合不紧密的机器，在使用低粘度机油后，会因为密封不良而导致诸如烧机油、增加、积碳和沉积物增多等问题。5、与喷油嘴。传统的喷油嘴为 4-8 孔的设计，其喷油颗粒较大，雾化效果不足。为了增强雾化，又必