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技术贴!日产推VC-TURBO发动机是要逆势而动?

原标题:技术贴!日产推VC-TURBO发动机是要逆势而动?

这个世界总有一些反潮流者。比如,当大家都认为涡轮增压才是内燃机的最佳去路时,马自达却站出来力推自然吸气,而效果居然还不错。

此外,随着混合动力越来越受欢迎,大家都认为只有加个电机才是有效解决油耗的办法时,日产却推出了VC-Turbo可变压缩比涡轮增压发动机,这简直是在逆势而为。

但有趣的是,大家对这款发动机评价似乎都不错。

在过去,有许多人、许多企业都尝试过可变压缩比这项技术,只是至今为止,只有日产真正把它做了出来。而从PPT的数据上看,这款发动机足够“震动”汽车圈很长一段时间。

为什么要改变压缩比?

上海交通大学汽车工程研究院院长许敏教授表示:“想让压缩比可变是所有搞发动机的人几十年,甚至上百年,自从发动机发明以来最大的梦想之一,甚至说就是最大的梦想也不为过。”

由此可见,可变压缩比并非什么新概念,已经有许多人前仆后继地在苦苦追寻。

即便不了解压缩比的人,大概也听说过压缩比越高,燃效会越好。当然,这都是以合理为前提,于是我们看到了马自达推出的压缩比为13:1的汽油发动机,采用阿特金森循环。

虽然马自达这款发动机的动力并不厉害,但是油耗表现的确非常好。这说明了一个长期困扰车主们的问题——低油耗与高动力不能兼得。

都说这世界没有解决不了的难题,只有没人去解决的难题,日产汽车就决定去做这个解题者。

虽然上世纪萨博就已经开始研究可变压缩比技术,21世纪初包括丰田、标致雪铁龙等汽车巨头也都做过相关研究,然而,只有日产真正让这一技术做到了实现量产。

这就是日产VC-Turbo发动机。当需要动力输出的时候,就调低发动机的压缩比,通过进入更多的可燃混合气来增大燃烧的能量。

当需要降低油耗的时候,就调高发动机压缩比,通过更高的燃烧效率来降低燃油的喷射量。

如此这般,就可以在一台发动机上兼得高动力和低油耗两种工况,完美!

VC-Turbo发动机

在过去听说的所有改变压缩比的方案里,日产VC-Turbo发动机提供的方案看起来既巧妙又容易理解,而实现压缩比可变的驱动器主要由三方面构成:Blushless DC Motor、Harmonic Drive和Reduction gear。

汽车主流的内燃机通过四冲程完成燃烧可燃混合气制造动力,而在这个过程中的主要部件——活塞在运动的过程中有了上止点和下止点,压缩比就是活塞下止点时的气缸容积与上止点时气缸容积的比值。

通常情况下,活塞连杆直接带动曲轴做自转运动,现在VC-Turbo发动机里加入了偏心轴结构,然后加入一套谐波传动电动机带动控制臂的机构。

通过改变活塞连杆下部多连杆的角度来改变活塞上下止点的位置,从而改变压缩比。

相对比过去萨博那套需要改变中缸位置的技术,日产VC-Turbo发动机仅需要加入一套连杆机构就能改变压缩比,结构上更加简单而巧妙。

发动机的压缩比可以从8:1变到14:1,真正做到动力性能和燃油经济性两者皆可达到最优。

对比相同功率的V6发动机,燃油经济性能提高27%。除此之外,这台VC-Turbo发动机还有其他优势。

例如,它拥有多点喷射DIG和缸内直喷MPI双喷射,高负荷时可以并行工作,实现在一定转速是自由切换。

又如,它拥有可变燃烧循环,高压缩比是采用阿特金森循环(省油),低压缩比是采用奥拓循环(高动力输出),都是为了更均衡的燃烧。

还有集成式排气歧管、缸体熔射技术、可变多路径水冷控制、可变排量机油本等等,它不仅仅是可以改变压缩比,时下潮流的技术都集于一身。

这就是VC-Turbo发动机,将众多的尖端技术都融合在了一起!

可靠性要如何保证?

当然,通常新技术到来往往伴随着各种质疑。汽车是大宗商品,谁都不希望自己的爱车因为采用了激进的技术而经常返修。

对于可靠性方面,日产的高级工程师茂木克倒是非常有信心。

这台VC-Turbo发动机在上世纪末就已经有了成型的概念,只是当时工艺水平不高,难以降低成本。

如今20年过去,这台发动机依旧是目前最先进的内燃机之一,可见当时提出的这个概念是多么的前卫。

搭载VC-Turbo发动机的全新日产天籁ALTIMA

据了解,这台发动机拥有超过300项专利技术,近百次原型设计。甚至还让雷诺方程式团队参与到后期的测试中,就是为了确保发动机的耐久性。

为了避免出现一丝的错误,这台发动机用远高于普通发动机的恶劣条件来进行测试。

例如在确认和隔离震动的时候,发动机转速超过了20000转;又如发动机经历了30000小时的试验台测试,以及300万公里的道路测试。

一般来说,新技术的路试会用到50辆车,但是这台发动机的试装车达到了600辆,在全球范围内对于不同气候和天气进行测试。

所谓信心,都是一步一步测试出来的!

钟述

许敏教授认为,当日产这台VC-Turbo发动机推出的时候,其他品牌肯定会蜂拥而上研究可变压缩比技术,就像羊群效应一般。

只不过从目前来看,该发动机真正用在量产车上的效果如何?还是个未知数。

虽然茂木克也先生信心十足,认为它在中国的油品下能应付自如,但偌大的中国其实有着非常复杂的用车环境,可靠性这点仍然有待观察。

不过,在混动呼声如日中天的当下,日产的策略的确显得颇为另类,也许,它会像马自达那样取得意外的成功呢。返回搜狐,查看更多

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