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精益求“精”日产VQ发动机技术亮点解析

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2.轻量化及精密加工技术

  ●  汽缸体轻量化

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  轻量化的发动机不仅可以减轻车身的整体重量,还可以让发动机有着更快的响应速度。而且对于前置发动机车型来说,轻质发动机还能够有效减轻车辆转向时推头的现象,实现更加平衡的前后配重比。在VQ发动机研发之初,日产工程师们就是以“羽毛”为概念设计的,因此轻量化自然是VQ发动机的一大优势之一。

  为了实现轻量化的诉求,必须得使用全铝缸体的材质,而日产工程师还通过复杂结构设计,尽可能的将材料的利用率最大化。缸体上的梯形加强件,在轻量化的同时,保证了缸体拥有足够的强度,据日产工程师介绍,VQ发动机缸体的改装潜力非常高,最高可以承受1000马力的最大功率。而这种缸体的设计和铸造技术还是非常具有技术水准的。尽管目前VQ发动机已经是在国内机加工和装配,但对于复杂的发动机缸体毛坯件,国内铸造业还未达到那个水平,只能全部依靠进口。

  ●  裂解加工以及真圆加工技术

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  普通发动机连杆的大头部分(与曲轴相连的地方)。一般是分为两个半圆进行加工,加工后组装在 一起,这种方式尽管在加工时尽管加工精度很高,但是两个半圆在用螺柱和螺母扭紧后组装在一起后,会由于受到扭紧力的影响,产生局部变形,这就会使连杆轴瓦与曲轴之间摩擦力阻力增大,磨合期磨损严重,油耗增加。

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『连杆大头运用了裂解加工工艺制造』

  而VQ系列发动机的连杆的大头部分则采用了裂解加工技术,整个连杆大头部分在模拟环境下一起加工,经过开裂处理的连杆是整体生产的,开裂过程产生的不均匀表面的配合产生了非常精确的接口。两个部分在断裂后重新连接,使用防松脱镙栓来紧固(代替螺丝和螺母),螺栓的拧紧采用进口定值扭矩扳手及扭矩转角法分多步进行拧紧;再加工大头圆孔,这样就保证了连杆大头孔的圆度, 集成铸造的连杆比传统连杆的重量轻,而且通过这种裂体加工新工艺能确保连接面的精度。

  普通发动机是缸筒与缸盖分别单独加工而成。组装发动机缸盖时,必须旋紧缸盖螺丝,此时缸筒会发生变形失圆,发动机运行时,活塞环与缸筒壁摩擦阻力增加,密封性能下降,造成磨合期磨损量大,磨合期油耗增加。

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  VQ发动机使用的真圆加工工艺则是F1赛车发动机的加工工艺,而日产首次将它应用在普通民用车上,真圆加工可以确保日产的发动机气缸内径相对于其他普通发动机更圆,在发动机运行过程中活塞环与气缸的摩擦更加均匀, 配合间隙更加精密,可有效延长发动机的使用寿命。

  点评:在这几项高精度加工工艺的帮助下,VQ发动机不仅质量轻散热快,而磨合期也被大大缩短,一般发动机都需要3000km左右的磨合期,但是搭载VQ发动机的天籁,磨合期只有1000km。不过由于这几项技术对工艺的要求都比较高,因此制造成本相比一般发动机也会相应提升不少。

文章标签: 发动机技术
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