汽车技术之日产HR12DDR机械增压发动机

    ● 日产的刺客，第二代Note与HR12DDR型发动机

    不久前的今年7月16日，日产在日本发布了第二代车型的Note，这一将于今年9月于日本本土市场上市的新车型（未来此款车型也将以新一代东风日产骊威的身份出现在我国内地市场，另，为了叙述的连贯性，本文中将会把此车一贯的称为Note）会采用一台番号为HR12DDR的新型1.2L直列三缸直喷机械增压发动机。凭借着第二代Note的低底盘小型MPV化的、类似于本田飞度的整体设计（要知道本田飞度曾经是日本市场最畅销的车系，现在也是除了普锐斯以及Aqua两款混合动力车型之外日本市场第三畅销的车系，这种低底盘小型MPV化设计在日本市场极其讨好），再加上具有充分节能性的动力装置，这款第二代Note很可能在日本乃至其他喜爱空间充裕但是能耗较小的轻紧凑级车的市场取得销售佳绩，挽回日产在轻紧凑级以及紧凑级房车市场缺乏具备强有力的竞争力的车型的缺憾。

【第二代Note的低底盘、大空间设计类似本田飞度】

    第二代日产Note仿造本田飞度的车身设计可能值得关注，但恐怕并太值得一提的——如此的设计能在车身娇小的轻紧凑级车上营造达到甚至超过大多数更大的紧凑级车的乘用空间，除此之外并没有什么特别之处。无疑，这台车最值得关注的无疑是其动力装置。而参照日产自动车近年来对于新兴市场颇为重视的情况——比如日产第二代骐达，这款车甚至现在在全球只有我国内地地区已经上市销售多时，其他地区，包括日本本土和北美都一律还在销售旧款骐达——这台HR12DDR发动机很可能也会随着新一代车型的Note的国产而一起引入我国市场。

【日产HR12DDR型1.2L直列三缸直喷机械增压发动机】

    严格意义上来讲，可能日产HR12DDR型发动机并不能说是什么全新产品。因为此款发动机早在2010年即以Pure Drvie计划的最新产品的身份发布，并在日产“2010年度先进技术说明会”上对外进行了详细的解说、展示了试装车型。随后这款发动机于2011年秋开始配备在欧规式样的日产Micra（此车和我国市场、日本市场贩售的日产玛驰其实是一回事，在欧洲此车采用了不同的命名）的DIG-S型号之上，反而没有在东亚市场的日产玛驰上配备。迄今为止，我国内地地区与台湾地区市场发售的日产玛驰配备的均为HR15DE型1.5L直列四缸自然吸气发动机，而在日本本土市场发售的车型则配备的是名为HR12DE的1.2L直列三缸自然吸气发动机。

【日产“2010年度先进技术”说明会上展示了搭载HR12DDR的March试装车】

    就像大家通过发动机番号直观的了解到的那样，HR12DDR是基于普通的HR12DE型发动机研发的。它们都采用了相同的78mm缸径和73mm冲程的大口径小冲程设计，实际排量1198cc，径程比约为1.07，从结构上来讲比较有利于高转速动力的发挥。而相比其他HR系列发动机，HR12DDR主要对热效率、进排气损失、机械摩擦方面进行了大幅优化。以在发动机本体体积更小、重量更轻、能耗更节约的前提下，做到相较之同排量的HR12DE型发动机更大的动力输出水平。

【日产HR12DDR型1.2L直列三缸直喷机械增压发动机】

    HR12DDR发动机使用了12:1的高压缩比（注2）、DIG（Direct Injection Gasoline，日产自动车对汽油发动机的直喷技术的称呼）以及直喷技术来达成极高的空燃比，藉此直接的提高燃油的使用效率。同时，为了防止在高压缩比下的敲缸现象，日产在此型发动机的活塞背面设置了专门的冷却通道，并对之喷射润滑油进行冷却，这一设计还额外提升了活塞本身的导热性。同时，气门组本身使用散热效果较佳的铜质材料制造，并采用了内部封装有液态纳的设计，以促进排气门的冷却（这是保时捷997的M97系列水平对置六缸发动机所采用过的设计）。另外，在直喷供油模式下，为了使油气混合气足够均匀，最好向发动机燃烧区内大范围喷射燃料，但若如此，由于附着于汽缸内壁的燃料增加，会导致机油稀释、劣化，降低发动机的润滑效果，并导致寿命的降低。因此，HR12DDR使用了15MPa的6孔喷油嘴（这在汽油发动机当中实属高压范畴），将燃油喷雾微粒化，缩小燃油喷雾形状，降低汽缸内壁附着的燃料的比例。

【HR12DDR使用了背面设置有冷却通道的特制活塞】

    亦是出于提高燃油效率的考量，HR12DDR的进气口还被专门打造成了可以制造强涡流的形状，以促进缸内油气混合气的进一步均匀化。而由于HR12DDR本身是机械增压发动机的缘故（使用美国Eaton提供的SVT型罗茨式机械增压器），这种形状怪异的进气口形状并不会像是在自然吸气发动机上那样导致进气效率的过分低下。HR12DDR还采用了可在低负荷区域内延迟进气门关闭时间来减少进气量的米勒循环设计。当进气门关闭最迟时，HR12DDR发动机的进气量约与排量0.7L的发动机相当，藉此降低了能耗。而为了防止延迟关闭进气门时出现的缸内旋转气流从进气门窜出、缸内滚流衰减的现象，则安装了新型涡流控制阀（Swirl Control Valve），在以米勒循环运转时也可促进混合气的均匀化。至于当需要高输出的场合出现，HR12DDR又会加快进气门的关闭速度增加进气量以达到更高的功率输出。因可控制的进气门关闭时间达到不同的进气量，HR12DDR可以说是一种事实上的可变排量发动机。另外，通过CVTC（Continuous Valve Timing Control，连续可变气门正时控制）系统和EGR（Exhaust Gas Recirculation，废气再循环）系统的应用，HR12DDR的燃烧效率亦得到了进一步精进。

【为提高燃烧效率，HR12DDR使用了特殊形状的气门】

    另外，为了降低机械摩擦造成的损耗，HR12DDR还在气门挺杆与凸轮轴的接触面、活塞环与汽缸壁接触面上使用了DLC（Diamond Like Carbon）脱氢类涂层技术（具备这一涂层的机械零件的高硬度特性降低了摩擦损耗，而其低摩擦系数又加强了部件间的润滑作用），降低了30%的摩擦力；凸轮轴、曲轴则采用低摩擦力钻石镜面研磨技术，并搭配低惯性轻量化弹簧、可变容积油泵来降低机件摩擦。综合以上设计，HR12DDR相比HR12DE型发动机降低了约10%的内部机械摩擦带来的损耗。

    注2：此为新款Note搭载版本的HR12DDR所使用的压缩比，欧规Micra所使用版本的压缩比为更高的13:1，但动力并不更高。日规版本的HR12DDR为提供更好燃油适应性，降低用户不当使用（比如不得已加注了不合标准的较低辛烷值的燃油）造成的发动机爆震现象的可能而略微调低了压缩比。