日產(chǎn)為何無視德國(guó)大眾提出的小型化發(fā)動(dòng)機(jī)理論？

日產(chǎn)在2011年10月上旬舉行的“先進(jìn)技術(shù)說明會(huì)＆試駕會(huì)”上，展示了預(yù)定2013年上市的直列4缸增壓發(fā)動(dòng)機(jī)“QR25DER”。設(shè)想配備在目前采用3.5L排量V型6缸發(fā)動(dòng)機(jī)“VQ35DE”的“君爵（Elgrand）””及“Murano”等車型上。扭矩及輸出功率與3.5L的V6發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)，燃效與2.5L的直4發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)，是一款典型的“小型化發(fā)動(dòng)機(jī)（DownsizingEngine)”。
但其增壓器并非渦輪式，而是采用了羅茨式機(jī)械增壓器（圖1）。噴油嘴也非直噴式，而是進(jìn)氣孔噴射式（圖2）。對(duì)于自德國(guó)大眾提出后，其他公司紛紛效仿的“小型化發(fā)動(dòng)機(jī)要屬直噴渦輪”的理論，日產(chǎn)擺出了迥然不同的姿態(tài)。
QR25DER發(fā)動(dòng)機(jī)為用于HEV（混合動(dòng)力車）而設(shè)計(jì)。因此，像“1000rpm下油門到底”這樣低轉(zhuǎn)速、高負(fù)荷使用的頻率較高。這一點(diǎn)是渦輪方式最不擅長(zhǎng)的，但卻是羅茨方式的用武之地。另外，這歸根到底是轉(zhuǎn)速范圍的問題。對(duì)于單純的響應(yīng)問題，馬達(dá)會(huì)予以彌補(bǔ)，因此不會(huì)顯現(xiàn)出渦輪的缺點(diǎn)。
簡(jiǎn)單棄用渦輪的話，采用直噴的必然性也會(huì)隨之減弱。其實(shí)，渦輪與直噴是解決尾氣問題時(shí)不可分離的兩項(xiàng)要素。渦輪增壓器在渦輪殼體部分有很大的熱容量。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，這部分會(huì)吸收掉尾氣的熱量，使下游的催化劑很難熱起來。這樣，起動(dòng)后的尾氣凈化性能就會(huì)下降，無法達(dá)到尾氣規(guī)定。
而采用直噴的話，可輕松地通過改變噴射時(shí)間，使未燃燒的HC（碳化氫）留在尾氣中。由此可通過加熱催化劑來達(dá)到尾氣規(guī)定。這樣便形成了目前的小型化發(fā)動(dòng)機(jī)。
但羅茨方式并不存在這種問題。排氣系統(tǒng)與自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)“QR25DE”完全相同，將催化劑設(shè)置在排氣閥伸出的緊后方（圖3）。這樣催化劑可迅速加熱。
解決了催化劑問題，也就沒有必要非采用直噴不可了。其實(shí)，在直噴有很多問題，比如還要配備以凸輪軸驅(qū)動(dòng)的柱塞式高壓噴射泵，驅(qū)動(dòng)損失較大。過去由于以前無法克服催化劑問題，因此即便存在這些問題也只能采用直噴。（記者：浜田基彥，《日經(jīng)汽車技術(shù)》）