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ジュークターボの新技術 直噴ターボエンジンとトルクベクタリング付きALL MODE 4×4-i

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 11月2日、日産ジュークに新開発4気筒ターボエンジンを搭載した16GTが追加された。
 ジュークは今年6月に発売されたBプラットフォームを使用したコンパクトサイズのクロスオーバースポーツ・モデルで、これまでは新開発の1.5L自然吸気のHR15DE型エンジンのみの設定だった。HR15DE型は1気筒あたり2本のインジェクターを備え、各吸気ポートの壁面への燃料付着を低減した新技術を採用して話題になった。
 しかしジューク本来のコンセプトは、よりスポーティなクロスオーバーカーであり、SUV的なイメージを否定するために、もっと強力なエンジンが本命視されていた。
 その本命エンジンを搭載したのが16GTなのだ。そして16GTには4WDモデルも追加され、従来の技術であるオールモード4×4に、日産初のトルクベクタリング機能を追加している。


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 新たに採用された1.6LのMR16DDT型ターボエンジンは、HR型と同様にルノーと共同開発されたシリーズであり、1.6Lは下限の排気量だ。
 開発コンセプトは、ダウンサイジングと高出力の両立を狙っており、2.5Lエンジン相当の出力を発揮し、燃費は1.8Lエンジンなみとされている。
 MR型エンジンは、これまで1.8L版は84.0×81.1mm、2.0L版は84.0×90.1mmというボア・ストロークであったが、MR16DDTは79.7×81.1mmで最もスモールボアになっている。
 直噴システムを初採用し、さらに小型ターボを組み合わせて190ps/5200回転、240Nm/2000~5200回転という出力、トルクを引き出す。
 つまり、全域で低回転化がはかられ、最大トルク回転域は2000~5200回転とワイドはフラットトルク型になっている。

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 このため組み合わされるCVT(JATCO中型用)は、より高いギヤ比を選択して走行できる。なおこのCVTはマニュアル変速時シンクロレブコントロール付き。
 
 動弁システムはチェーン駆動カムによる16バルブで、旧排気カムの両方にCVTC(連続可変バルブタイミング機構)を装備する。排気側にCVTCを装備することでエキマニ直下にレイアウトされたターボへの排ガスの流れをスムーズにでき、より低速のトルクとレスポンスアップができる。また当然ながら低負荷域ではよりスロットルが開くようにバルブの開きが制御される。

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 バルブ駆動は直動式だが、カムフェースはナノフィニッシュ、つまりほぼ鏡面加工とし、バルブリフター側はDLC皮膜として潤滑性と平滑性を高め、動弁系フリクションを低減。
また、バルブスプリングはビーハイブ型(たけのこ形)バルブスプリングを採用。これは、リテーナーの小径・軽量化と、定数を下げスプリングの線間密着を防ぐというふたつの手法で摩擦抵抗を低減する。これまでではバイクのエンジンやランサーエボのエンジンなどにも採用実績がある。

 燃料直噴は、インテークポート下側から燃焼室に噴射するレイアウトだ。インテークポートはタンブル(縦渦)流を生成する絞りの強い形状で、エンジン始動直後は点火プラグ付近で成層燃焼を行う。点火時期を遅角させながら成層燃焼をさせることで排ガス温度を高めるのだ。
 暖機後は、通常の均質燃焼が行われる。圧縮比は9.5で、恐らく最高1バールほどの過給圧をかけるため、排気バルブはナトリウム封入式、ピストン・オイルジェットなどを採用し冷却性を高めている。

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 ジュークはこれまではFFモデルのみであったが、16GTの登場と同時に、4WDモデルの16GT FOURが新設定された。4WDシステムは日産の従来からのシステムであるオールモード4×4iを継承しているが、今回はさらに後輪左右のトルクベクタリング(トルク配分制御)機能を追加している。
 オールモード4×4-iはアクティブトルクスプリット式で、リヤデフ直前に電子制御多板クラッチを配置。走行状況により多板クラッチの圧着力変化により後輪へのトルク配分を決定する。スイッチで「2WD」を選択すると100:0、「4WD」(ロック)選ぶと50:50に固定されるが、4WD-V(オートモード)では約100:0~50:50の間で自動制御される。もちろん乾燥路でも発進時から巡航時まで後輪にトルクは配分される。

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 今回追加されたトルクベクタリング機能付きの場合はリヤのデフケースの左右にそれぞれ電子制御多板クラッチを備えている。
 そして、走行状況に合わせて後輪左右の駆動トルクも100:0~0:100の間で自動配分される。前後輪のトルク配分と同様にリヤ左右輪のトルク配分も、操舵角や車輪速、ヨーレート、G、アクセル開度情報から走行状況、車両の姿勢(アンダーステア、オーバーステア)、路面の状態を判定し、操舵角やタイヤグリップ力にふさわしい目標ヨーレートになるように、リヤ左右輪の間のトルク配分が変更させる。

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 効果としては、通常のコーナリングでは旋回外側の後輪により多くのトルクを配分することで曲がりやすくし、もし後輪のグリップが低下してオーバーステア傾向になると旋回内側輪により多くのトルクを配分する。
 そのため、コーナリングでレスポンスよく曲がり、アンダーステアを抑制。レーンチェンジでもレスポンスよく安定した車両の動きとなる。

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 トルク配分の状態はメーター内にトルクベクタリングの配分を走行中にリアルタイムで表示できる。
 なお、このトルクベクトル付ALL MODE 4x4-iシステムは、同等の機能を持つ他社のシステムと比べ、最小・最軽量というが、ハルデックスのクロスドライブもほぼ同等ではないかと思われる。
 いずれにしても確かにメカニズムはきわめてシンプルであり、他車種への展開性も高い。
 なお、FFモデルがトーションビーム式リヤサスペンションであるが、当然ながらトルクベクトル付ALL MODE 4x4-i搭載の16GT FOURのリヤサスペンションはリヤはマルチリンク式サスペンションになっている。

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