VQ系列发动机的发展历史

核心提示获奖型号:VQ30DE其他同型号发动机:VQ20DE/VQ25DE装备车型:1994-2003 日产风度;2004-至今 日产风雅等日产对于VQ的研发开始于1983年,日产基于“羽毛”的开发理念,以轻量化、高效、节能的全新诉求开始了全新的V

获奖型号:VQ30DE

其他同型号发动机:VQ20DE/VQ25DE

装备车型:1994-2003 日产风度;2004-至今 日产风雅等

日产对于VQ的研发开始于1983年,日产基于“羽毛”的开发理念,以轻量化、高效、节能的全新诉求开始了全新的V6发动机的研发,以一般人的观点看来,柔软轻盈的羽毛似乎和难以和动力强劲的VQ发动机联系起来,不过日产的设计初衷就是希望将发动机强大的动力以羽毛般柔美、舒畅的方式得以完全释放,带给驾乘者收放自如的驾乘乐趣。在经过了6年的研发,570亿日元的投入之后,在1994年,在日本IWAKIP工厂第一批VQ发动机正式投产。

『日产风度是首款使用VQ发动机的车型』

这款全新的高性能发动机在投产之后逐渐取代原有的VG系列发动机,开始在日产旗下的众多车型上服役。在当年上市的日产CEFIRO(风度)上,就配备了VQ系列的20L,25L和30L三种排量的发动机,次年,30L排量的VQ30DE发动机第一次荣获美国《Ward’s Auto World》“世界十佳发动机”奖项。此后的六年时间里,VQ30DE也连续入选。

以现在的眼光看来,VQ30DE发动机并没有太多亮点的技术可言,不过在当时它的技术水平已经达到了很高的水准,6个气缸使用了60°V型设计,这个角度的设计既保证了引擎最佳的基本尺寸同时也保证了引擎运转时的高度平稳性,从而令引擎的静音性能得到加强。使用了当时领先的DOHC顶置双凸轮轴,24气门结构,缸径和冲程为93mm和733mm,压缩比为100:1,短冲程的设计典型的高转速发动机,根据调教不同,VQ35DE的最大功率为142-170kw/6400rpm,最大扭矩278-294Nm/4400rpm。就是以现在的主流V6发动机标准来看,它的性能表现也并不落伍。

『性能强悍的VQ30DETT,最大功率470匹马力(350kw)』

此后,在VQ30DE基础上日产还推出了性能取向的涡轮增压版的VQ30DET和VQ30DETT(双涡轮增压)发动机,其中拥有两颗涡轮加持的VQ30DETT发动机的最大功率达到了惊人的350kw,这也是当年JGTC大赛中的GTR GT500赛车以及后来的Fairlady Z GT500赛车上的御用发动机。在2001年后,日产为VQ发动机匹配了VVT技术并推出了全新的VQ35DE,老版的VQ30DE发动机就此逐渐退出历史舞台。 获奖型号:VQ35DE

其他同型号发动机:VQ25DE/VQ23DE

装备车型:2004-至今 日产贵士;2003-至今 日产天籁;2003-2006 日产350Z;2003-2006 英菲尼迪G35等

在2001年,全新开发的VQ35DE发动机取代了VQ30DE成为日产的主力V6发动机,虽然VQ35DE依然还是DOHC顶置双凸轮轴,24气门结构,全铝缸体的结构,但它的缸体却经过了重新的设计,缸径和冲程为955mm和814mm,压缩比103:1,与偏向高转速的VQ30DE相比,较为中性的缸径和冲程比例改善了发动机中低转速的性能表现。VQ35DE的最大特点是可塑性高,适用范围广且容易改装,无论是在性能取向的350Z亦或是偏重舒适的天籁上,你都能找到它的身影。

『VQ35DE的汽缸盖』

为降低缸内摩擦阻力,日产在铝合金活塞主体裙处镀钼以减少摩擦力,并在活塞最上方装有活塞环的槽内进行了氧化铝膜处理,使得发动机的磨损降至最低。此外,独特的自适应平衡器的使用也可以使发动机的震动减少到最低,使之拥有更出色的舒适性和平顺性。VQ35DE发动机还加入了加入了NICS可变进气控制系统和CVTC连续可变气门正时控制系统,高流量节气门,等长设计的进气歧管等技术,使得发动机拥有更高的进气效率,提高了动力性和经济性。根据调教不同,VQ35DE系列在6000转时可以输出170-222kW的最大功率,4400转时可以输出334-363Nm的最大扭矩。

天籁是我们最常见到的使用VQ发动机的车型

从2002-2007年间,VQ35DE再次连续入选沃德世界十佳发动机,直到目前,VQ35DE依然还是VQ系列中应用最广泛最经典的型号,静谧,平顺且动力强劲是它的最大优势,而其小排量版本VQ25DE和VQ23DE则先后装备在国产的天籁上,也是目前国内最常见到的VQ发动机。 获奖型号:VQ37VHR

其他同型号发动机:VQ25HR/VQ35HR

装备车型:2010-至今英菲尼迪G25/EX25;2006-2009英菲尼迪M35;2008-至今英菲尼迪G37等

『现款G37上的VQ37VHR发动机,配备了VVEL可变气门升程系统』

随后,在2006年8月,日产发布了专为旗下的后驱车型研发的VQ35HR和VQ25HR发动机,其中HR代表了“High Revolution(转速高)”or “High Response(响应快)”。VQ35HR缸径和行程同样为955mm和814mm,压缩比提升至106:1,其有80%的部件与VQ35DE不同,重新设计的进气口、双节气门设计、更高的压缩比和新的缸盖以及更直接的进气气门使它的性能得到大幅提升,其最大的特点则是只匹配后轮驱动的车型,目前在英菲尼迪旗下车型上使用较广。

以应用范围更广的VQ35HR发动机为例,它最显著的特点就是左右两侧汽缸使用了独立的进气歧管和节气门,进气歧管由轻质隔热的酚醛材料制成,较之原来的金属进材质更利于保持较低的进气温度。此外,缸盖进气口也经过了重新设计,进气路径变得更加畅通平直,这些措施将进气阻力一举降低了18%,从而获得了更高的进气效率高性能,在点火和喷油系统方面,高性能的M12铱金火花塞大大提高了点火能量,孔径只有50微米的多孔喷嘴可以将燃油彻底雾化,并使用了NDIS电子式直接点火系统,使燃油在气缸内拥有更高的燃烧效率。

『VQ25HR发动机随着英菲尼迪的G25在今年首次引入国内』

而要在排量一定的情况下增加动力,除了采用增压技术之外,提升发动机最高转速就是最有效的方法了。为了提升极限转速,日产工程师对VQ35DE的凸轮轴销和轴承的直径都进行了加大设计,主承载构件通过梯形结构进行支撑,提高了其工作强度,活塞连杆的长度增长了84毫米,从而有效的减轻了振动。这样,VQ35HR的极限转速提高了500rpm达到了7500rpm,最大功率也随之有显著提升,在6800rpm可以达到了232kW,最大扭矩363Nm,在同级别中鲜有对手。按日产工程师的介绍,VQ35DE的这种主承载件的梯形结构完全可以承受高达1000马力的超大负荷,其改装潜力可见一斑。

『VVEL可变气门升程技术的技术原理其实并不复杂,通过几个螺杆和连杆控制就能实现』

随后不久,日产又在VQ35HR的基础上开发了VQ37VHR发动机,和VQ35HR相比,VQ37VHR在对结构进一步优化后,极限转速延后到了7600rpm,最大功率和最大扭矩叶有了小幅提升,达到了245kw和365Nm,此外它还首次在日产V6发动机中应用了VVEL可变气门升程系统。VVEL系统在原有的可变气门正时系统的配合下,可以让发动机的进排气效率更高,使各转速下的扭矩输出更加理想,并拥有更环保的排放和更低的油耗。

『英菲尼迪G37』

2008年,VQ37VHR获得了世界十佳发动机的奖项,这也是VQ系列里最后一位当选世界十佳发动机的成员。

随着技术的发展,各大厂商的涡轮增压缸内直喷发动机开始大行其道,连续14年获奖的VQ发动机在这两年的评选中已经很难得到评委的青睐,近两年我们都没能在世界十佳中找到VQ发动机的身影。尽管如此,VQ发动机依然还是同级别中最优秀的自然吸气发动机之一,并且它的技术优势依旧会保持很长一段时间。

引擎的发展历史是怎样的

f1发动机的演变发展史:

1、在50年代时,赛会对发动机要求不是很严格,当时的有直列6缸,也有V8,排量也有所不同。当时的赛车发动机越优秀,赛车速度越快。当时范吉奥在玛莎拉蒂车队参赛赢得世界冠军就因为当时玛莎拉蒂的V8功率强劲;

2、到了60年代,赛车开始出现地面效应,典型的就是莲花赛车。这时候赛车发动机到没有那么重要了;

3、到了70年代,很多赛车开始使用涡轮增压器,动力越来越强。当时FIA对使用涡轮增压的赛车有严格规定,对排量、转速都有要求,增压的发动机排量、转速都大大低于自然吸气的发动机;

4、80年代开始,涡轮增压器开始通知F1,这时候装涡轮增压器的赛车开始在F1大行其道。典型的代表就是BMW、本田这样的大厂!当时本田作为引擎供应商与迈凯轮合作,迈凯轮在F1有着无与伦比的速度!当时的引擎马力高达1300匹;

5、90年代以后,F1开始禁止使用增压器。这时候,F1的重点是底盘,地面效应在这时期发展到了极致!拥有一个出色的地盘能达到事半功倍的效果。

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喷气发动机的发展历史

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严格来说,引擎是在公元一六八零年由一位英国科学家发明的。这是一种由火药驱动的燃烧式引擎,并不是由电油或柴油驱动。原理和现代的引擎一样。但由于它活动得很慢,于是其它引擎便用蒸气代替了火药。 公元一七六九年,是由一位法国人而并不是由英国的詹姆士·瓦特发明蒸气引擎的。由于蒸气引擎是用蒸气的压力直接推动来产生动力,因此能够有更高之效率。但它有一个致命的缺点,就是涡炉的刚度。这缺点使涡炉爆炸,而因此死伤不计其数。再者,那些涡炉笨重和需要长时间才能起动都是少人用它的原因。 公元一八七六年,尼古拉斯·奥吉斯·奥托在德国发明了四冲程引擎。最初,石油气是作为该引擎的燃料。但是,以石油气作为燃料的入气系统并不容易制造,跟着电油便成为该引擎的燃料。 公元一九三六年,鲁道夫·狄塞尔在德国发明了柴油引擎。不像一般使用电油的引擎,它使用直接喷注系统并使燃料和高压的空气燃烧,所以在高转时的爆震得以解决。可是,没有东西是完美的,它需要强度高的引擎缸体,所以引擎是重的。 最后,有一位德国科学家在公元一九六一年发明了转子引擎。它需要以电油作为燃料,因为它的压缩比低。

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汽车发动机电控系统的发展历史是什么?

自17世纪起,就有人尝试使用蒸汽动力或者内燃机实现可以使用的喷气式发动机,如荷兰物理学家惠更斯,以及后来的罗马尼亚人亨利·科安达的Coanda 1910。但是均以失败告终。

这个时期人们开始尝试混合式的喷气发动机。用一台常规的活塞发动机驱动风扇压缩空气,并在后面的空间里点燃燃气推进。这样的例子包括Coanda 1910、Campini Caproni CC2、和日本用在神风特攻队的津-11发动机。这个时代的尝试被称为热喷射引擎(Moterjet)。这种发动机虽然结构简单,但是重量很大,推力不足,实用性很差。

解决问题的关键是使用由燃气驱动的涡轮来驱动压缩机,这样就可以省略掉热喷气引擎里面多余的活塞发动机并且提供更大的推力。这样的想法类似于燃气轮机。1903年挪威人Ægidius Elling发明了燃气轮机。但是这种技术还不能应用在喷气发动机上,因为当时的材料还不能生产这样的引擎,并且在安全性和连续工作性上还有很多问题。

其他的解决方法这时候也在进行着。奥匈帝国的Albert Fonó在1915年设计了一种通过燃气和压缩空气来提高炮弹射程的装置。这种装置通过变截面的进气道将炮弹高速飞行时的气流压缩并点燃,从而提供推力。奥匈帝国军队最终没有采取它的设计,于是他于1928年在德国注册了超音速冲压发动机的专利并在1932年获得通过。冲压发动机因此诞生。

1921年,法国人马克西姆·纪尧姆获得了第一个喷气发动机的专利。他的设计类似轴流式喷气发动机。1923年,美国国家标准局发表的一份报告怀疑了喷气发动机的作用。报告认为喷气发动机对于当时的低空飞行没有什么经济价值,甚至指出现在看来,任何可能的喷气推进器都没有什么实际价值,甚至在军事用途上。

1928年,英国克伦威尔皇家空军学院的弗兰克·惠特尔提出了新的喷气发动机设计。1930年1月,惠特尔提交了喷气发动机的设计专利并且在1932年获得了专利。惠特尔的设计是将两级轴流式压气机装在一个大型的离心式压气机前面,并由涡轮驱动。后来惠特尔去掉了前面的轴流压气机而使用一个更大的离心压气机。1937年这种发动机进行了实验,但是因为燃料泄漏故障而没有成功。因为英国政府没有兴趣,惠特尔的设计被搁置了。

与此同时,德国的汉斯·冯·奥安在德国进行着完全独立的设计。起初奥安的发动机是用电力驱动的,他的目的只是为了演示这种发动机的可行性。奥安后来加入了正在寻找喷气式发动机设计的亨克尔公司,并且试制了新的发动机。新的发动机最初使用氢作为燃料,后来改用了普通的航空燃料。他可以提供5kN的推力。1939年8月27日,飞行员Erich Warsitz驾驶着装着奥安喷气发动机的He-178从Rostock-Marienehe机场起飞。这是人类历史上第一架喷气式飞机。

使用离心式喷气发动机的英国喷气战斗机和使用火箭式和轴流式喷气发动机的德国战斗机都参加了第二次世界大战晚期的战斗。性能较为先进的德国喷气战斗机取得了优秀的战果。促使航空器在后来的时代迅速转向喷气时代。

一直被吐槽的大众发动机,有着怎样的发展历史呢?

电控发动机与化油器式发动机最大的不同在燃油供给系。电控发动机的燃油供给系取消了化油器,却增加了不少电子自动控制装置。其中包括许多传感器,执行元件和ECU。 电控发动机不仅要完成化油器所要完成的任务,而且要完成化油器难以完成的任务。

汽车发动机电控系统原理和趋势:

1、发动机电子控制系统(EECS)是通过对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行电子控制,使发动机在最佳工况状态下工作,以达到提高其整车性能、节约能源、降低废气排放的目的。

2、汽车电子控制技术已成为衡量现代汽车发展水平的重要标志。汽车电控系统已明显向集成化、智能化和网络化方向发展。

涡轮喷气发动机的发展历史

发动机是汽车的核心,发动机技术水平可以直接反映汽车企业的实力。在业界,Word的前10大引擎名单有“引擎技术领域风向标”的美誉,能进军的引擎无疑能代表业界最高水平。但是大众是世界上最大的汽车公司之一,2016年和2017年都错过了Word的前10名,我们只能问大众引擎是否落后。目前大众汽车的主流引擎是EA211和2015年荣获Word  10大引擎的EA888。随着大众跨越模块化MQB平台,新开发的代号EA211的系列引擎包括10L、16L、12T、14T,已登上Scodaq荣誉、大众巴厘岛、高尔夫、奥迪A3等车型。

获奖的第三代EA888发动机是大众集团旗下中级高级车型的主力机型,集18L和20L的排气量、缸内直喷、涡轮增压、可变气门正时等多种尖端技术于一身,搭载在迈顿、CC、途观、帕萨特、Q5等多种车型上。大众用这两个引擎掀起涡轮增压风潮,纵横中国汽车市场多年。尽管大众两年没有登上Word,但拥有自感应感情的日系车也逐渐投入自己的涡轮增压发动机,大众独奏的日子不复存在,但聪明的消费者仍然在买进。所以大众的EA888和EA211真的不落后吗?根据新疆兄弟的风格,新疆兄弟决定用数据说话。

“小排量、涡轮增压”是发动机发展的一个潮流,如何从小排量的发动机中挤出最大的动力一直是各车企的研究方向。大众已经在这方面采取了行动,高尔夫12T也长期进入市场,但这12T的EA211账面数据从上市的12T到10T没有优势。标致12T发动机在账面数据上全面碾压大众12T。福克斯和本田思域都是3缸10吨发动机。除扭矩数据外,挤压的动力数据可以完全碾压高尔夫12吨。同样,要知道,12排放量、日产逍客和风战雷凌的账面数据也超过或接近高尔夫12吨。

说到后期秀,中国品牌荣威i6的10T也让人惊讶,在大众的12T面前毫不逊色。这样,大众12T引擎似乎确实跟不上技术潮流。高尔夫生产线的高功率14吨的数据在雪佛兰、本田、别克的发动机前也不知道有多高贵。大众14T发动机的马力和电力数据都被碾压,但大众发动机的扭矩仍然保持着实力,但值得注意的是,很多车企开始在大众14T车型的价格区间错开14的排放量。例如,标致308应用了16T发动机,别克威朗使用了15T发动机,位移略有提高,但扭矩方面有了很大提高。

在第二次世界大战以前,所有的飞机都采用活塞式发动机作为飞机的动力,这种发动机本身并不能产生向前的动力,而是需要驱动一副螺旋桨,使螺旋桨在空气中旋转,以此推动飞机前进。这种活塞式发动机+螺旋桨的组合一直是飞机固定的推进模式,很少有人提出过质疑。

到了三十年代末,尤其是在二战中,由于战争的需要,飞机的性能得到了迅猛的发展,飞行速度达到700-800公里每小时,高度达到了10000米以上,但人们突然发现,螺旋桨飞机似乎达到了极限,尽管工程师们将发动机的功率越提越高,从1000千瓦,到2000千瓦甚至3000千瓦,但飞机的速度仍没有明显的提高,发动机明显感到“有劲使不上”。 问题就出在螺旋桨上,当飞机的速度达到800公里每小时,由于螺旋桨始终在高速旋转,桨尖部分实际上已接近了音速,这种跨音速流场的直接后果就是螺旋桨的效率急剧下降,推力下降,同时,由于螺旋桨的迎风面积较大,带来的阻力也较大,而且,随着飞行高度的上升,大气变稀薄,活塞式发动机的功率也会急剧下降。这几个因素合在一起,决定了活塞式发动机+螺旋桨的推进模式已经走到了尽头,要想进一步提高飞行性能,必须采用全新的推进模式,喷气发动机应运而生。

喷气推进的原理大家并不陌生,根据牛顿第三定律,作用在物体上的力都有大小相等方向相反的反作用力。喷气发动机在工作时,从前端吸入大量的空气,燃烧后高速喷出,在此过程中,发动机向气体施加力,使之向后加速,气体也给发动机一个反作用力,推动飞机前进。事实上,这一原理很早就被应用于实践中,我们玩过的爆竹,就是依靠尾部喷出火药气体的反作用力飞上天空的。 随着航空燃气涡轮技术的进步,人们在涡轮喷气发动机的基础上,又发展了多种喷气发动机,如根据增压技术的不同,有冲压发动机和脉动发动机;根据能量输出的不同,有涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机和螺桨风扇发动机等。

喷气发动机尽管在低速时油耗要大于活塞式发动机,但其优异的高速性能使其迅速取代了后者,成为航空发动机的主流。

 
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