关于雷诺-日产3缸发动机应用解析

近期，雷诺-日产推出两款新型小型化，并采用涡轮增压的3缸汽油机，3缸机在福特和大众旗下车型的动力装置领域中非常流行。

家用小型车

在两年时间内开发出的第五代日产玛驰（Micra）发布了两款3缸涡轮增压汽油机，并横跨雷诺-日产联盟的B-和C-级车型。虽然此两款机型的排量都为0.999 L，但区别是其具有12.5 kW的功率输出差异。

4年前开始进行3缸机的开发工作，并且对标福特1.0 L EcoBoost和大众集团1.0 L TSI发动机，充分利用了3缸发动机的布置及质量优势。该项目在欧洲得以开展，主要集中于改善发动机的性能和效率，但也会面临开发过程中排放法规的变化。这两款发动机都满足欧6d-Temp第一阶段的实时排放限值，尽管其预先设定了最终限值。

1.0 L DIG-T机型

戴姆勒没有直接参与开发工作，但具有86 kW强劲动力的DIG-T（HR10DDT）发动机非常接近于1.332 L的4缸机的动力输出，且都是在汽车制造商间实现合作开发。DIG-T的特色是采用开放式水道的铝缸体，缸径为72.2 mm，行程为81.3 mm，且首次在3缸发动机上采用从日产GT-R上引进的缸孔喷涂技术，且减轻了2 kg的发动机质量，减少了75%的摩擦功。

Micra动力总成高级工程师ColinGoldsmith提到，标准缸套采用2 mm的铸铁缸套，并将其镶进铝缸体中。此技术采用涂层方式在气缸内壁喷涂一层0.2 mm厚的铁涂层，通过镜面效应减少了摩擦功，且缸体能够更好地进行散热，从而获得更高的燃烧效率。

由戴姆勒在4缸发动机上开发的三角形截面缸盖同样在3缸机上共享使用，其特色是采用低噪声、低维护的液压挺柱、双可变气门正时机构及匹配喷射压力为25 MPa燃油泵的直接喷射技术。为了改善低速高负荷的操控性能，将排气歧管集成到缸盖中，能够得到短时间内的暖机过程和最佳的涡轮增压器废气压力。

然而，3缸结构能够呈现出其自身独有的技术挑战。曲轴和连杆都是通过锻造而成，Goldmith认为锻造的曲轴连杆在减小NVH方面有重要作用：3缸发动机不平衡，因为没有平衡轴，所以曲轴采用对称不平衡性的皮带轮和飞轮，从而减少质量，并可缓解振动的产生。缸孔喷涂及改善的热管理技术，意味着在发动机运转过程中不会出现剧烈的温度起伏，同时可减小爆燃的发生频率。

DIG-T在5 250 r/min时输出的峰值功率为86 kW，在1 750 r/min和4 000 r/min的范围内爆发的峰值扭矩为180 N•m，同时电动废气阀和执行器在短期内具有超增压功能（overboost），即在1 750～3 750 r/min略窄的转速范围内将输出扭矩增加到200 N•m。此款发动机的设计用意为用来匹配B-和C-级别的车型，且后续计划没有超强动力版本或者高成本的停缸技术推出。

1.0 L IG-T机型

虽然IG-T 100（HR10DET）采用了一些与DIG-T同样的技术，但其并不是与DIG-T同机型的低功率版本。雷诺-日产联盟在发动机开发初期的设计目标为66 kW的输出功率及0.898 L的排量，现采用DIT-T 117的缸孔喷涂技术和锻造曲轴，将其行程从73.1 mm延伸到81.3 mm，且将排量增加到0.999 L。详尽细节虽然不多，但是IG-T 100采用传统的方形缸盖以及多点燃油喷射，采取可变进排气正时，涡轮增压器并未配装电动废气阀。

表1 日产 HR10DDT发动机与日产HR10DET发动机的参数对比

相同参数如下：

（布置：直列3缸；排量：0.999 L；

行程：81.3 mm；缸径：72.2 mm ）

这两款发动机的参数存在显著差异，DIG-T 117比IG-T 100发动机重2～3 kg，因为其配备有附加的气门正时控制、汽油颗粒捕集器（GPF）以及附加的电子器件。如果没有缸盖等轻量化技术，DIG-T 117将会比IG-T 100重很多。

其他新车型产品将同样得以优化改良，雷诺新款Clio正在来临，虽然计划还未正式确认，但据说这些发动机还将会匹配下代雷诺卡缤（Captur）和日产Juke。雷诺-日产联盟对目前已取得的优化效果充满信心，在两三年前，该联盟已经开始从事改进工作，彼时3缸发动机噪声及声振粗糙度均较大。而现在的发动机噪声基本上是直列6缸机的一半，且与4缸发动机不分高下。