东风日产天籁可变压缩比发动机技术解读

图1 KR20DDET发动机

图2 增强软管总成

图3 复合噪声抑制器图4 涡轮增压器

2.进气系统

新鲜空气经过空气滤清器后进入到增压器中，由增压器负责将空气进行压缩，热压缩后空气经过增强软管总成（图2），流过发动机顶部的复合噪声抑制器（图3）。该噪声抑制器利用挡板将进气噪声和共振进行衰减，从而保证驾乘者的乘坐舒适性。经过降噪的压缩空气向下流入下散热器支架右侧附近的增压空气冷却器（中冷器）进口。该中冷器是一种热交换器，利用面积大、散热好的原理，在压缩空气进入燃烧室之前，释放其中的热量。

3.涡轮增压系统

新天籁的涡轮增压器由整体式缸盖

涡轮增压器的壳体包括用于轴承润滑的机油油道和用于冷却的冷却液通道。涡轮增压系统同样配备有废气旁通阀（图6），可以快速关闭以产生增压压力；也可以调节打开，以防止过度增压的出现，从而提高燃油经济性、快图5 排气歧管集成在缸盖中

图6 废气旁通阀

图8 可变压缩比结构

图7 步进电机

如果节气门执行器出现快速关闭，那么电控增压压力旁通阀就会打开，从而避免在节气门体上游形成压力。当电控增压压力旁通阀打开时，空气被重新引导到增压压力叶轮的进气侧，以降低增压压力出口与节气门体之间的气压。涡轮增压转速传感器是利用磁场感应工作的，其作用是识别涡轮增压器的转速信号。如果涡轮增压器总成出现故障，

当发动机处于冷态时，废气旁通阀开启，涡轮增压器引起的热损失最小化，加速催化剂的预热。点火钥匙处于ON位置时，ECM执行废气旁通阀执行器位置校准（根据使用车辆的环境，增压压力会有所不同）。

压缩比的变化是通过VCR电机实现的，具体运动过程如下。

(1)当需要改变压缩比时，电机会转动并移动执行器连杆。

(2)执行器连杆旋转控制轴。

(3)当控制轴旋转时，会通过控制连杆改变下连杆的角度。

(4)下连杆调节活塞在气缸内的高度，从而改变压缩比。

使用14.0:1的压缩比时，控制轴臂（图10）。

使用VCR可以同时实现强劲动力

和良好的燃油经济性。当需要更高发动

机输出时，VCR可降低压缩比，使涡轮

增压器提供更高的增压压力而不爆震。

当要求燃油经济性、降低排放或巡航

速度不需要最大功率时，VCR可提高压

缩比。除了功率可以按照需求改变外，

VCR发动机的几何设计也有助于减少活

塞在缸径中的侧向推力（推力角），降

器和连杆销，连杆臂与发动机底部的控

制轴配合，当VCR执行器伸出或缩回连

杆时，连杆销沿着保持器连杆滑动，以

枢转控制轴，改变支点角度。VCR执行

器是由VCR控制单元控制的12 V三相电

图9 可变压缩比发动机的工作原理

图11 可变压缩比活塞与普通活塞对比图

图12 VCR执行器组成部件

图10 不同压缩比时活塞高度的差别

VCR执行器总成包括VCR电机传

感器和VCR执行器传感器2个传感器，

分别用于监控VCR电机和VCR执行器

连杆的位置。VCR 执行器传感器可以

使用CONSULT和数据监视器进行监

控，也可以在VCR系统的主动测试期

间进行监控。

VCR系统在车辆的仪表板上也增加

了新的屏幕显示，驾驶员可以观察增压

图13 新增的屏幕显示功能

图14 ATR系统

5.主动扭矩杆（ATR）系统

KR20DDET发动机配备有主动扭矩杆（ATR）系统（图14）。ATR是一种主动式发动机支架，在支架内包括一个往复式执行器电机，通过抵消作用来隔离和抑制发动机振动。ATR总成中还包括一个加速度传感器，可检测减振的有效性，并在必要时提供反馈以修正电机AT R 由主动扭矩杆控制单元，根据发动机转速和来自ECM的负载信息进行控制。ATR能将发动机噪声降低约6 dB。如果当发动机转速从3 000 r/min 降到2 500 r/min时（松开加速踏板），ATR处于关闭的状态；而当发动机转速

图15 燃油系统流动图

图16 燃油喷射系统