Dieses Papier beschreibt den neuen 5.6-Liter V8-Motor, der für Anwendung in Nissans und Infinitis vollwertigen SUVs entwickelt wurde, mit dem Zweck des Erzielens einer ausgezeichneten Leistung bei gleichzeitig niedrigem Verbrauch und niedrigen Abgasen, um somit den wachsenden Umweltsbedingungen gerecht zu werden. Um eine höhere Leistung der vollen Last zu erreichen, einen niedrigeren Kraftstoffverbrauch unter Teillast zu erzielen und um die Abgasemissionen bei Kaltstartnutzung zu senken, wurden als Schlüsseltechnologien ein variables Ventilsystem, das sowohl die Ventilöffnungs- und als auch die Ventilschließungszeit konstant über einen großen Bereich steuert (VVEL) sowie Benzindirekteinspritzung (DIG) eingesetzt. Hinsichtlich des Verbrennungskonzeptes der Benzindirekteinspritzung wurde letztendlich ein wandgeführtes Konzept mit Seitenspray für diesen Motor gewählt, statt eines spraygeführten Konzepts mit mittigem Spray, um so eine hohe volumetrische Leistungsfähigkeit in der natürlichen Aspiration zu erhalten. CFD (Computational Fluid Dynamics) wurde nicht nur für die Luftströmung verwendet, sondern auch für das dynamische Verhalten des Brennstoffs, um die Gemischbildung im Detail zu analysieren. Der optimierte Einlasskanal, die Kolbenkronenform und die Verbrennungskammer mit maskierender Form verwirklichten eine besonders homogene Verbrennung. Die konkreten Schlüsselfaktoren sind ein höherer Strömungsgeschwindigkeitskoeffizient und Tumbleverhältnis für sowohl Teillast mit niedrigerem Ventilhub als auch für Volllastbedingungen. Somit wurden eine Homogenität der Mischung mit Antiklopftauglichkeit bei niedrigem Ventilhub sowie ein höherer Flusskoeffizient bei Vollgas entwickelt und bestätigt. Zusätzlich ermöglicht eine geschichtete Ladungsverbrennung eine Zündzeitpunktverzögerung sowie ein mageres Luft/Brennstoff-Verhältnis, das das Aufwärmen des Katalysators und die HC Abgasemission nach Motorstart verbessert. Zusätzlich zu der höheren thermischen Leistungsfähigkeit der Benzindirekteinspritzung verbessert das VVEL System, das von den VK50VE und VQ37VHR Motoren übertragen wurde, den Kraftstoffverbrauch bei Teillasten durch die Reduktion des Pumpenverlustes. Dieses Papier beschreibt die Details dieses neuen Motors, sowie die Höhepunkte der angewandten Technologien und der Entwicklungsverfahren, die zu den in hohem Grade ausgeglichenen Leistungen des Motors beigetragen haben.

    This paper describes the new 5.6-Liter V8 engine, which has been developed for use in Nissan and Infiniti full-size SUVs with the purpose of achieving excellent performance while responding to the growing environmental requirements of lower fuel consumption and lower emissions. To achieve higher full load performance, lower fuel consumption under partial load operation and lower exhaust gas emissions at cold start operation; Continuous Variable Valve Event and Lift (VVEL) and Direct Injection Gasoline (DIG) are employed as key technologies. Concerning DIG combustion concept, a wall-guided concept with side spray was finally selected for this engine rather than a spray-guided concept with centre spray in order to obtain high volumetric efficiency in natural aspiration. CFD was fully used for not only air flow, but also for fuel dynamic behaviour to analyze mixture formation in detail. The optimized intake port, piston crown shape and combustion chamber with masking shape especially realized homogeneous combustion. The concrete key factors are higher flow rate coefficient and tumble ratio for both partial load with lower valve lift and full load conditions. Thus homogeneity of mixture for anti-knocking capability at low valve lift and higher flow coefficient at WOT were developed and confirmed. Also, stratified charge combustion enables ignition timing retard and lean air/fuel ratio, which improves the catalyst warm up and HC gas emission after engine start. On top of the higher DIG thermal efficiency, the VVEL system which is carried over from the VK50VE and VQ37VHR engines, improves fuel consumption at partial loads by reducing pumping loss. This paper describes details of this new engine as well as highlights of the applied technologies and development procedures which have contributed to the highly balanced performances of the engine.


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    Title :

    The new NISSAN V8 gasoline engine with VVEL AND DIG


    Additional title:

    Der neue Nissan V8-Benzinmotor mit variabler Ventiltechnik (VVEL) und Direkteinspritzung


    Contributors:


    Publication date :

    2010


    Size :

    18 Seiten




    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    English




    The new Nissan V8 gasoline engine with VVEL and DIG

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    The Innovative Variable Valve Event and Lift System (VVEL) for the New NISSAN V6 and V8 Engine

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    Development of a New 5.6L Nissan V8 Gasoline Engine

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