尼桑新一代动力系统研发与应用

20/22尼桑新一代动力系统研发与应用第一部分新一代动力系统核心技术 2第二部分尼桑电驱化系统设计理念 3第三部分e-POWER系统工作原理 6第四部分可变压缩比发动机技术概述 8第五部分尼桑VC-Turbo发动机特点 9第六部分e-POWER系统的能量管理策略 11第七部分尼桑电驱化系统燃油经济性分析 14第八部分尼桑电驱化系统的驾驶性能评估 16第九部分电驱化系统在尼桑车型上的应用 18第十部分新一代动力系统研发与应用展望 20

第一部分新一代动力系统核心技术#新一代动力系统核心技术

1.高效内燃机技术

*缸内直喷技术：实现燃料与空气的更佳混合，提高燃烧效率，降低排放。

*涡轮增压技术：利用废气能量驱动涡轮，为发动机提供额外进气量，提高功率和扭矩。

*可变气门正时技术：根据发动机转速和负荷，调节气门开启和关闭的时机，优化进气和排气效率。

*混合动力技术：将内燃机与电动机结合，实现燃油消耗和排放的降低。

2.电动化技术

*电动机技术：将电能转化为机械能，驱动车辆行驶。

*电池技术：存储电能，为电动机提供动力。

*电控系统技术：控制电动机和电池的运行，优化能源管理效率。

3.智能化技术

*智能网联技术：实现车辆与外部环境的互联互通，获取实时交通信息，优化行驶路线，提高安全性。

*自动驾驶技术：通过摄像头、雷达、激光雷达等传感器，实现车辆的自动驾驶，提高安全性。

4.轻量化技术

*轻量化材料技术：采用铝合金、碳纤维等轻量化材料，降低整车重量，提高燃油经济性和驾驶性能。

*轻量化设计技术：优化车身结构，减少不必要的重量，提高整车轻量化水平。

5.安全技术

*主动安全技术：包括防抱死制动系统（ABS）、牵引力控制系统（TCS）、车身稳定控制系统（ESC）等，提高车辆的操控性和稳定性。

*被动安全技术：包括安全气囊、安全带、车身溃缩区等，在碰撞发生时保护乘员安全。

6.环保技术

*尾气净化技术：通过催化转化器、颗粒物捕集器等装置，减少尾气排放中的有害物质。

*燃油经济性技术：通过优化发动机和变速箱的匹配、降低整车重量等措施，提高燃油经济性，降低二氧化碳排放。第二部分尼桑电驱化系统设计理念一、尼桑电驱化系统设计理念概述

尼桑电驱化系统设计理念的核心是通过协同工程技术，将电动机、电池、逆变器和传动装置等部件进行高度集成，实现整车轻量化、高效率和高性能。同时，通过控制系统和算法的优化，实现车辆的智能化和网联化，以满足未来出行需求。

二、尼桑电驱化系统设计理念的具体内容

1.轻量化设计：

*采用轻量化材料，如铝合金、碳纤维等，减轻整车重量，提高续航里程。

*优化电池组结构，减少冗余重量。

*采用集成式电驱动单元，减少部件数量和重量。

2.高效率设计：

*采用高性能电机，提高电机的效率。

*采用高能量密度电池，提高电池的能量输出。

*采用高效的逆变器，减少能量损耗。

*采用低摩擦传动装置，减少动力损失。

3.高性能设计：

*采用高功率电机，提高车辆的动力性能。

*采用高扭矩电机，提高车辆的加速性能。

*采用多档位变速箱，实现宽泛的速度范围。

*采用智能控制算法，优化车辆的动力分配。

4.智能化设计：

*采用智能控制系统，实现车辆的智能化驾驶。

*采用网联技术，实现车辆与外部环境的互联互通。

*采用大数据分析技术，优化车辆的性能和效率。

三、尼桑电驱化系统设计理念的应用

尼桑电驱化系统设计理念已被应用于多款车型中，包括聆风、Ariya和轩逸纯电版等。这些车型都表现出了出色的性能、续航里程和智能化水平，得到了消费者的广泛认可。

1.聆风：

*聆风是日产第一款量产纯电动汽车，于2010年推出。

*聆风搭载了一套由电动机、电池和逆变器组成的电驱系统，最大功率为109马力，最大扭矩为280牛·米。

*聆风的续航里程可达400公里，百公里加速时间为7.3秒。

2.Ariya：

*Ariya是日产第二款量产纯电动汽车，于2020年推出。

*Ariya搭载了一套由双电机、电池和逆变器组成的电驱系统，最大功率为394马力，最大扭矩为600牛·米。

*Ariya的续航里程可达610公里，百公里加速时间为5.1秒。

3.轩逸纯电版：

*轩逸纯电版是日产轩逸的纯电动版本，于2021年推出。

*轩逸纯电版搭载了一套由电动机、电池和逆变器组成的电驱系统，最大功率为163马力，最大扭矩为300牛·米。

*轩逸纯电版的续航里程可达510公里，百公里加速时间为7.9秒。

四、尼桑电驱化系统设计理念的未来发展

尼桑电驱化系统设计理念将继续向轻量化、高效率、高性能和智能化的方向发展，以满足未来出行需求。

*轻量化：继续采用轻量化材料和优化结构，进一步降低整车重量。

*高效率：继续优化电机、电池、逆变器和传动装置的效率，提高整车的能源利用率。

*高性能：继续提高电机功率和扭矩，缩短百公里加速时间，提高整车的动力性能。

*智能化：继续开发智能控制系统和网联技术，实现车辆的智能化驾驶和网联化。

尼桑电驱化系统设计理念的未来发展将为消费者带来更加高效、智能和环保的出行体验。第三部分e-POWER系统工作原理一、e-POWER系统概述

e-POWER系统是一种基于电动驱动技术的汽车动力系统，由一台或多台电动机、发电机、动力电池和燃油发动机组成。其工作原理是，燃油发动机仅用于发电，不直接驱动车轮，而是将发出的电能存储在动力电池中，或直接为电动机供电，从而实现车辆的驱动。

二、e-POWER系统工作原理

1.纯电动模式：

-当车辆起步或低速行驶时，系统处于纯电动模式。

-由动力电池向电动机供电，驱动车轮。

-燃油发动机不工作。

2.串联混合模式：

-当车辆需要加速或爬坡时，系统切换至串联混合模式。

-燃油发动机启动并发电，发出的电能一部分存储在动力电池中，一部分直接为电动机供电，共同驱动车轮。

-此时，燃油发动机和电动机同时工作。

3.并联混合模式：

-当车辆高速行驶时，系统切换至并联混合模式。

-燃油发动机直接驱动车轮，电动机辅助驱动。

-此时，燃油发动机和电动机共同驱动车轮。

4.能量回收模式：

-当车辆减速或制动时，系统切换至能量回收模式。

-电动机反向工作，将动能转化为电能，存储在动力电池中。

-此时，燃油发动机不工作。

三、e-POWER系统特点

1.纯电动驱动：e-POWER系统采用纯电动驱动方式，因此具有零排放、低噪音、高效率等优点。

2.高效发电：e-POWER系统的燃油发动机仅用于发电，因此可以以最佳工况运行，从而提高发电效率。

3.能量回收：e-POWER系统可以将制动能量回收利用，从而提高车辆的续航里程。

4.动力强劲：e-POWER系统可以同时使用燃油发动机和电动机驱动，因此具有强大的动力性能。

四、e-POWER系统应用

e-POWER系统目前主要应用于日产汽车的电动车型上，包括日产轩逸e-POWER、日产奇骏e-POWER等。e-POWER系统凭借其出色的性能和优异的燃油经济性，受到了消费者的广泛好评。第四部分可变压缩比发动机技术概述可变压缩比发动机技术概述

可变压缩比发动机技术是一种旨在通过改变发动机的压缩比来优化其性能和效率的技术。这种技术可以通过改变活塞顶部与缸盖之间的距离来实现。

可变压缩比发动机技术具有以下优点：

*提高发动机的热效率，从而降低油耗。

*提高发动机的扭矩和功率，从而提高车辆的性能。

*降低发动机的排放，从而减少对环境的污染。

可变压缩比发动机技术目前已经应用于一些量产车型上，例如日产的InfinitiQX50。

#可变压缩比发动机技术的原理

可变压缩比发动机技术的原理是通过改变活塞顶部与缸盖之间的距离来改变发动机的压缩比。当发动机处于低负荷工况时，压缩比可以降低，从而降低发动机的油耗。当发动机处于高负荷工况时，压缩比可以提高，从而提高发动机的扭矩和功率。

#可变压缩比发动机技术的实现方式

可变压缩比发动机技术可以通过以下方式来实现：

*机械式可变压缩比发动机技术：这种技术通过改变连杆的长度来改变发动机的压缩比。

*液压式可变压缩比发动机技术：这种技术通过改变液压油的压力来改变发动机的压缩比。

*电磁式可变压缩比发动机技术：这种技术通过改变电磁场的强度来改变发动机的压缩比。

#可变压缩比发动机技术的应用

可变压缩比发动机技术目前已经应用于一些量产车型上，例如日产的InfinitiQX50。这种发动机可以根据不同的工况条件自动调整压缩比，从而优化发动机的性能和效率。

#可变压缩比发动机技术的未来发展

可变压缩比发动机技术是一种很有前景的技术，未来有望得到更广泛的应用。随着技术的不断进步，可变压缩比发动机技术的成本将会进一步降低，从而使其能够应用于更多的车型上。第五部分尼桑VC-Turbo发动机特点#尼桑VC-Turbo发动机特点

1.可变压缩比技术

尼桑VC-Turbo发动机采用了可变压缩比技术，这是该发动机的核心技术之一。可变压缩比技术允许发动机在不同的工况下调整压缩比，以实现最佳的燃油经济性和动力输出。在低负荷工况下，发动机可以降低压缩比，以减少爆震并提高燃油经济性。而在高负荷工况下，发动机可以提高压缩比，以增加动力输出。

2.多连杆机构

尼桑VC-Turbo发动机采用了多连杆机构来实现可变压缩比。该机构由多个连杆和一个曲轴组成。连杆的长度和位置可以改变，以改变活塞的行程和压缩比。

3.电子控制系统

尼桑VC-Turbo发动机采用了电子控制系统来控制可变压缩比。该系统可以根据发动机的工况和驾驶员的输入来调整压缩比。

4.燃油喷射系统

尼桑VC-Turbo发动机采用了燃油直喷系统。该系统将燃油直接喷射到气缸内，可以提高燃油效率和减少排放。

5.涡轮增压系统

尼桑VC-Turbo发动机采用了涡轮增压系统。该系统利用废气来驱动涡轮，以增加进气压力。涡轮增压系统可以提高发动机的动力输出和扭矩。

6.电动助力转向系统

尼桑VC-Turbo发动机采用了电动助力转向系统。该系统利用电动机来协助转向，可以减轻驾驶员的转向负担。

7.启停系统

尼桑VC-Turbo发动机采用了启停系统。该系统可以在车辆停车时自动熄火，以节省燃油。当驾驶员踩下油门踏板时，发动机可以快速启动。

8.自动变速箱

尼桑VC-Turbo发动机采用自动变速箱。该变速箱可以根据发动机的转速和驾驶员的输入来选择合适的档位。

9.四轮驱动系统

尼桑VC-Turbo发动机可以与四轮驱动系统搭配使用。该系统可以将动力分配到四个车轮，以提高车辆的牵引力和稳定性。

10.安全系统

尼桑VC-Turbo发动机搭载了多种安全系统，包括防抱死制动系统、牵引力控制系统、电子稳定控制系统和侧安全气囊等。这些系统可以帮助驾驶员避免事故并保护乘客的安全。第六部分e-POWER系统的能量管理策略《尼桑新一代动力系统研发与应用》中介绍的“e-POWER系统的能量管理策略”

#一、前言

随着全球能源结构的调整和环境保护要求的不断提高，汽车行业正在经历一场深刻的变革。电动汽车凭借其零排放、低噪音、高效率等优点，成为汽车产业发展的方向。作为电动汽车的核心技术之一，能量管理策略直接影响到电动汽车的性能和续航里程。

#二、e-POWER系统的能量管理策略概述

尼桑的e-POWER系统是一种串联式混合动力系统。该系统由一台汽油发动机、一台发电机、一个逆变器和一台电动机组成。汽油发动机通过发电机发电，将电能输送给逆变器，逆变器将电能转换成交流电，驱动电动机，电动机再驱动车辆行驶。

e-POWER系统的能量管理策略非常复杂，需要考虑多种因素，包括：

*电池的电量

*发动机的转速

*电动机的转速

*车辆的速度

*车辆的加速度

*车辆的爬坡角度

*空调的开关状态等

#三、e-POWER系统的能量管理策略的具体内容

e-POWER系统的能量管理策略主要包括以下几个方面：

1.发动机控制策略

*发动机的转速控制：发动机转速根据电池的电量、车辆的速度和加速度等因素进行控制。

*发动机功率控制：发动机功率根据车辆的加速度和爬坡角度等因素进行控制。

2.发电机控制策略

*发电机输出功率控制：发电机输出功率根据电池的电量、发动机转速和电动机转速等因素进行控制。

3.电动机控制策略

*电动机转速控制：电动机转速根据车辆的速度和加速度等因素进行控制。

*电动机功率控制：电动机功率根据车辆的加速度和爬坡角度等因素进行控制。

4.电池管理策略

*电池电量控制：电池电量根据车辆的加速度和爬坡角度等因素进行控制。

*电池充电策略：电池充电策略根据电池的电量、发动机转速和电动机转速等因素进行控制。

#四、e-POWER系统的能量管理策略的仿真与实验验证

为了验证e-POWER系统的能量管理策略的有效性，尼桑汽车公司进行了大量的仿真和实验验证。仿真结果表明，e-POWER系统的能量管理策略能够有效地降低发动机油耗，提高电池的续航里程。实验结果也表明，e-POWER系统的能量管理策略能够有效地控制发动机转速和电动机转速，提高车辆的性能。

#五、总结

e-POWER系统的能量管理策略是一种复杂而有效的控制策略。该策略能够有效地降低发动机油耗，提高电池的续航里程，提高车辆的性能。随着电动汽车技术的发展，e-POWER系统有望成为电动汽车的主流技术之一。第七部分尼桑电驱化系统燃油经济性分析尼桑电驱化系统燃油经济性分析

#1.概述

燃油经济性是衡量汽车能效的一个重要指标，也是消费者在选购汽车时考虑的重要因素之一。近年来，随着全球能源危机的加剧和环保意识的增强，汽车制造商们纷纷加大对电驱化技术的研发力度，以提高汽车的燃油经济性。

#2.电驱化系统的工作原理

电驱化系统，是指在汽车动力传动系统中，采用电动机或发电机等电气元件来代替部分或全部机械部件，并通过电能来驱动或辅助驱动汽车行驶的系统。电驱化系统可以分为纯电动系统、混合动力系统和增程式电动系统三种类型。

#3.电驱化系统对燃油经济性的影响

电驱化系统可以显著提高汽车的燃油经济性。这是因为，电动机具有高效率、无排放的特点，可以比内燃机更有效地利用燃料。此外，电驱化系统还可以通过能量回收来提高燃油经济性。当汽车减速或制动时，电动机可以将制动能量转化为电能并储存在电池中，当汽车加速时，这些电能又可以被释放出来，为电动机提供动力。

#4.尼桑电驱化系统燃油经济性分析

尼桑汽车是全球领先的电驱化汽车制造商之一。自1997年推出第一款量产纯电动汽车以来，尼桑汽车已经积累了丰富的电驱化技术经验。目前，尼桑汽车旗下拥有多款电驱化车型，包括纯电动汽车、混合动力汽车和增程式电动汽车。

根据尼桑汽车的官方数据，其纯电动汽车的平均续航里程可达300公里以上，混合动力汽车的平均燃油经济性可达50英里/加仑以上，增程式电动汽车的平均续航里程可达600公里以上。这些数据表明，尼桑电驱化系统具有出色的燃油经济性。

#5.影响电驱化系统燃油经济性的因素

有多个因素会影响电驱化系统燃油经济性，包括电池容量、电动机效率、能量回收效率、整车重量、空气动力学特性等。

电池容量是影响电驱化系统燃油经济性的一个重要因素。电池容量越大，汽车的续航里程就越长，但整车重量也会随之增加，从而降低燃油经济性。

电动机效率也是影响电驱化系统燃油经济性的一个重要因素。电动机效率越高，能量损失就越小，燃油经济性就越好。

能量回收效率也是影响电驱化系统燃油经济性的一个重要因素。能量回收效率越高，回收的能量越多，燃油经济性就越好。

整车重量也是影响电驱化系统燃油经济性的一个重要因素。整车重量越轻，汽车的滚动阻力就越小，燃油经济性就越好。

空气动力学特性也是影响电驱化系统燃油经济性的一个重要因素。空气动力学特性好的汽车，风阻系数小，燃油经济性就越好。

#6.提高电驱化系统燃油经济性的措施

有多种措施可以提高电驱化系统燃油经济性，包括提高电池容量、提高电动机效率、提高能量回收效率、减轻整车重量、改善空气动力学特性等。

提高电池容量可以增加汽车的续航里程，但也会增加整车重量，从而降低燃油经济性。因此，需要综合考虑电池容量和整车重量的因素，以找到最佳的平衡点。

提高电动机效率可以减少能量损失，提高燃油经济性。电动机效率可以通过优化电动机设计、使用高性能材料等措施来提高。

提高能量回收效率可以回收更多的制动能量，提高燃油经济性。能量回收效率可以通过优化能量回收系统设计、使用高性能能量回收装置等措施来提高。

减轻整车重量可以降低汽车的滚动阻力，提高燃油经济性。整车重量可以通过使用轻质材料、优化整车结构等措施来减轻。

改善空气动力学特性可以降低汽车的风阻系数，提高燃油经济性。空气动力学特性可以通过优化车身造型、使用低风阻材料等措施来改善。

#7.结论

电驱化系统可以显著提高汽车的燃油经济性，并且具有环保、安静等优点。随着电驱化技术的发展，电驱化汽车的燃油经济性还将进一步提高。在未来，电驱化汽车有望成为主流的汽车类型。第八部分尼桑电驱化系统的驾驶性能评估#尼桑电驱化系统的驾驶性能评估

为了确保尼桑电驱化系统的驾驶性能满足客户需求，尼桑汽车公司进行了广泛的评估和测试。评估内容包括：

1.加速性能：

尼桑电驱化系统能够提供出色的加速性能。例如，日产聆风（NissanLEAF）的0-100公里/小时加速时间为7.9秒，而日产奇骏（NissanX-Trail）e-POWER的0-100公里/小时加速时间为6.9秒。

2.最高车速：

尼桑电驱化系统的最高车速也令人满意。例如，日产聆风的最高车速为144公里/小时，而日产奇骏e-POWER的最高车速为170公里/小时。

3.续航里程：

尼桑电驱化系统的续航里程是客户关注的重点之一。尼桑汽车公司通过改进电池技术和优化能量管理系统，不断提高电驱化系统的续航里程。例如，日产聆风目前的续航里程已达到270公里，而日产奇骏e-POWER的续航里程可达630公里以上。

4.能耗表现：

尼桑电驱化系统的能耗表现非常出色。例如，日产聆风的百公里综合工况耗电量仅为14.7千瓦时，而日产奇骏e-POWER的百公里综合工况耗油量仅为4.3升。

5.驾驶操控性：

尼桑电驱化系统的驾驶操控性与传统燃油汽车相比毫不逊色。得益于电机的瞬时响应性和强大的扭矩输出，电驱化系统能够提供出色的加速性能和操控感。此外，由于电动机的噪音和振动非常小，电驱化系统能够为驾驶者提供更加安静和舒适的驾驶环境。

6.制动性能：

尼桑电驱化系统的制动性能也值得称赞。电驱化系统通过能量回收系统，可以将制动过程中产生的能量转化为电能，并存储在电池中。这样不仅可以提高制动效率，还可以延长电池的寿命。

7.安全性能：

尼桑电驱化系统在安全性能方面也表现出色。尼桑汽车公司通过采用先进的安全技术，如车身结构优化、安全气囊系统和主动安全系统等，确保了电驱化系统的安全性。

总体而言，尼桑电驱化系统的驾驶性能非常出色，能够满足客户对电动汽车的各种需求。第九部分电驱化系统在尼桑车型上的应用#电驱化系统在尼桑车型上的应用

一、电驱化系统概述

电驱化系统是指以电机为主要动力源，通过电机驱动车辆行驶的动力系统，相较于传统内燃机系统，电驱化系统具有零排放、高效率、低噪音等优势，越来越受到汽车制造商和消费者的青睐。

二、尼桑电驱化系统的历史

尼桑汽车公司早在20世纪90年代就开始研发电驱化技术，1997年，尼桑推出了第一款纯电动汽车PrairieJoyEV，2001年，尼桑推出了第一款量产混合动力汽车AltimaHybrid，自此之后，尼桑持续加大对电驱化技术的投入，目前，尼桑已拥有包括e-POWER、e-4ORCE等在内的多种电驱化系统技术，并在旗下车型中广泛应用。

三、尼桑电驱化系统的应用解析

1.e-POWER系统

e-POWER系统是尼桑独有的电驱化系统技术，该系统由一台汽油发动机、一台发电机和一台电动机组成，当车辆行驶时，汽油发动机主要用于驱动发电机发电，电动机则利用发出的电能驱动车辆行驶，e-POWER系统具有无需外接电源，续航里程不受电池容量限制等特点，非常适合城市通勤使用。

2.e-4ORCE系统

e-4ORCE系统是在e-POWER系统的基础上，增加了前后双电机四轮驱动技术，该系统可以实现对前后轮扭矩的独立控制，从而提高车辆的操控性和稳定性，使驾驶更加安全、舒适。

3.其他电驱化系统

除了e-POWER和e-4ORCE系统之外，尼桑还拥有纯电动系统、混合动力系统等多种电驱化系统技术，这些技术也将在未来的尼桑车型中应用。

四、尼桑电驱化系统的发展前景

随着全球各国政府对环境保护的要求不断提高，电驱化系统将成为汽车行业发展的主流趋势，尼桑作为电驱化领域的技术领导者之一，将继续加大对电驱化技术的投入，为消费者提供更加清洁、高效、智能的出行解决方案。

五、总结

尼桑在电驱化系统领域拥有丰富的技术积累和应用经验，旗下车型中的e-POWER、e-4ORCE等电驱化系统技术具有出色的性能和可靠性，相信随着尼桑对电驱化技术的持续投入，未来尼桑将继续引领汽车行业电驱化发展的潮流。第十部分新一代动力系统研发与应用展望新一代动力系统研发与应用展望

1.电气化