替代3.5L自吸 聊日产楼兰混合动力系统

楼兰（查成交价|参配|优惠政策）混动系统参数、背景、竞品、工作逻辑

2021年8月，东风日产全新楼兰正式上市。此后，楼兰车型配备了由2.5L增压发动机和单电机组成的混合动力系统。该系统是采用增压发动机的混合动力系统，目前市场上并不多见。这种混合动力系统的增压发动机有什么特点？为什么使用增压发动机和电动机的组合作为混合动力系统？我来揭示一下原因。

●日产楼兰混动系统基本参数、开发背景及竞争产品分析

日产楼兰混动系统中的2.5L增压发动机代号为“QR25DER”，最大功率245Ps/5600rpm，峰值扭矩330N·m/3600 rpm。与普通楼兰搭载的2.5L自然吸气发动机相比，动力输出参数整体优越，这是增压器的功劳。这款混动系统的电机最大马力为20.4Ps，最大扭矩为160N·m。

日产开发这款混动系统的目的是为了替代其3.5L VQ35DE自然吸气发动机，通过小排量提升发动机的工作效率。但要达到3.5L自然吸气发动机的性能，单电机搭载2.5L自然吸气发动机的混动系统需要大功率电机，而且电机功率高，动力电池的容量也要跟得上，这就大大增加了制造成本，削弱了产品的价格竞争力。为了解决制造成本和动力输出性能之间的矛盾，日产最终选择了增压发动机和低功率电机的组合，最终实现了动力输出堪比3.5L自然吸气发动机、燃油经济性更好的混合动力系统。

与日产不同，本田和丰田有更主流的小型化方案。通过采用涡轮增压和缸内直喷技术，并将发动机排量设定在2L，制造出一款动力输出性能与3.5L自然吸气发动机相近的新型小型化发动机。动力性能方面，楼兰的混动系统相比主流的2.0L涡轮增压缸内直喷发动机没有优势，但在燃油经济性方面优势明显。

显然，如果你是一个注重动力性能的消费者，楼兰并不是你的菜，因为市场上动力更强的中型SUV车型不在少数。但如果你想花同样的价格买一辆更省油的中型SUV，或许可以关注一下楼兰的混动车型。

●日产楼兰混合动力系统的结构特点和工作逻辑

日产楼兰混动系统有一个电动机，位于发动机输出轴和变速器输入轴之间。混合动力系统中有两个离合器，一个是干式离合器，另一个是湿式离合器。湿式离合器结合后，电机动力可以传递给变速箱。当干式离合器和湿式离合器同时结合时，发动机的动力可以传递给变速箱。由于混合动力系统在起步时会使用电动机驱动车辆，发动机在车速上升后才会介入，因此传动部分不再配备传统CVT变速箱中的变矩器。

这种混合动力系统的锂电池容量为0.6kWh，较小的锂电池容量和电机功率使得这种系统在启动或滑行时仅使用电机单独驱动车辆，正常行驶时无法切换到纯电驱动模式。这种混合动力系统中电动机和锂电池的作用是在合适的时机实施动力辅助，使发动机尽可能在经济油耗区工作，从而降低油耗；同时，当车辆完全加速时，电机也可以增强动力。

变速箱方面，楼兰的混动系统采用了来自JATCO的CVT变速箱，代号为“REOF02H”。与2.5L自然吸气发动机相比，这种混动系统的峰值输出扭矩更大，因此在CVT变速箱中的主动锥和从动锥之间采用了能够承受更大扭矩的链条。

采用机械增压和非直喷的原因、其他细节

●日产的发展目标使得采用增压发动机成为必然。

目前很多厂商都采用涡轮增压技术将发动机小型化，以替代过去的大排量自然吸气产品或填补产品线空。比如马自达用2.5L涡轮增压发动机取代过去的3.7L自然吸气发动机；本田用2.0L涡轮增压发动机代替3.0L自然吸气发动机；丰田2.0L涡轮增压发动机用来填补2.5L和3.5L自然吸气发动机之间的空白。如前所述，在中国市场，日产的小排量之路不同于其他日本厂商。日产使用的不是3.5L自然吸气发动机，而是由2.5L增压发动机和电动机组成的混合动力系统。这与日产混合动力系统的发展目标密切相关。

从成本上看，采用涡轮增压技术的发动机略高于采用增压技术的发动机。涡轮增压系统中气体管道越来越长空是其成本高的主要原因。此外，由于增压器由曲轴通过皮带驱动，因此在布置上比必须安装在排气口附近的涡轮增压器更加灵活。

调查过程中，日产工程师发现，用户实际驾驶时，发动机处于低速高负荷状态，这是涡轮增压系统最不擅长的工况，也恰恰是增压器系统最擅长的地方。假设车辆低速滑行时发动机转速为1000转/分，驾驶员突然想加速变道全速超车。没有降档，发动机处于低速高负荷状态，此时增压发动机可以提供比同等排量的涡轮增压发动机更快的加速响应。此外，在上述工况下，楼兰混动系统的电机通过其快速的动力输出响应，可以进一步优化车辆的加速性能。

●为什么没有采用缸内直喷技术？

事实上，缸内直喷技术和涡轮增压技术是相互伴随的。如上所述，当涡轮增压发动机处于暖机状态时，由于涡轮吸收排气热量，三元催化转化器的温度上升缓慢，降低了其排气净化效率。为了提高三元催化转化器的温升以满足严格的排放法规，在发动机上配置了缸内直喷系统。缸内直喷系统通过改变喷油时间，使未燃碳氢化合物随废气到达三元催化转化器并燃烧，从而促进三元催化转化器的升温，最终使暖机工况下的废气排放达标。

既然日产自己选择的机械增压技术方案能够满足排放目标，自然就没有必要采用结构更复杂、成本更高的缸内直喷技术。根据我们此前拆解的日产HR16DE发动机来看，日产并不热衷于采用动力总成设计中最流行的技术，而是更注重如何降低动力总成的复杂性，降低制造成本，提高可靠性和耐用性。这就是日产动力系统设计理念与其他厂商的区别。

●日产楼兰混动系统更多细节

日产楼兰混动系统锂电池容量仅为0.6千瓦时，低于混动凯美瑞（查成交价|参配|优惠政策）的1.6千瓦时和混动雅阁（查成交价|参配|优惠政策）的1.3千瓦时。这种电池配置也反映出，在日产的混动系统中，电动机只起到助力的作用，纯电驱动并不是它的主要职责。

当进气侧的VVT机构解锁后，正时链条施加在进气侧VVT齿轮上的力会被VVT油腔内的油传递，进而转化为凸轮轴转动的扭矩，使传递效率低于硬连接，进气门关闭不够“脆”，导致更多的油气混合气进入气缸。发动机冷起动时，燃油雾化质量差，更多混合不良的油气混合气进入气缸燃烧，会导致排气中碳氢化合物排放增加。

全文摘要:

这款搭载日产楼兰上2.5L增压发动机和单电机的混动系统，主要用于替代其3.5L自然吸气发动机，在保持动力性能持平的前提下，进一步提升燃油经济性和排放水平。这套混动系统很好地结合了增压发动机和电动机各自的优势，其在低速高负荷下的加速性能和各种工况下的燃油经济性都比其3.5L自然吸气发动机有所提升。

目前东风日产楼兰四驱车型都搭载了本文介绍的这套混动系统。东风日产希望用搭载这款混动系统的四驱版楼兰，来对抗广汽本田冠道（查成交价|参配|优惠政策）、广汽丰田汉兰达（查成交价|参配|优惠政策）等搭载2.0T发动机的同级别四驱车型，以燃油经济性优势吸引消费者，抢占市场份额。