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20 年换来的汽油动力新革命

2018-05-14 21:02 来源: 英菲尼迪

汽油机诞生于 1867 年,距今已有 150 多年。如果说汽油机发展的前半段时间还处于探索如何提升动力表现,那么在往后的时间里,汽油机的发展重点则是如何用尽可能少的燃料压榨出更大的动力。

20 年换来的汽油动力新革命

这种现象在近 20 年以来更是明显,汽油机不再单独宣传自身动力有多优秀,更多的是比上一代节省了 N 倍的燃料,但动力却没有下降甚至还有提升。

为了追求最佳的能效,近这 20 年以来大规模使用了许多新发动机技术,例如气门可变升程、涡轮增压、缸内直喷等等。

具体的例子有许多,例如大众的缸内直喷涡轮增压发动机系列、英菲尼迪 VQ 自然吸气发动机系列等,都是这一时代汽油机的代表作。

虽然工程师们在努力的压榨汽油机的效能,但对于近几年的发动机,能够用来降低油耗的新技术越来越少,这也就意味着汽油机的发展进入了一个瓶颈期。加之近几年环保压力陡增,厂商们为了应对只能加大对新能源车型的开发,这进一步使得汽油机的研发关注度下降。

不过有一个厂商默默坚持对汽油机的创新研发,最终实现了一种汽油机革命性技术的量产——可变压缩比技术,而这个执着的厂商就是英菲尼迪。

英菲尼迪量产的 VC-Turbo 可变压缩比涡轮增压发动机,其燃油经济性比平均水平高出 20% 左右,动力也比对手们强。

这样的表现可以说给汽油机带来了一次新革命,使汽油机油耗和性能都有了更大的提升。

20 年换来的汽油动力新革命

1涡轮增压汽油机普及的 20 年

近 20 年以来,汽油机领域一直在寻求新的技术突破点。例如英菲尼迪的 VQ 自然吸气发动机系列,使用了连续气门可变正时以及连续气门可变升程技术,搭配 V6 的缸体形式,使得汽油发动机在拥有良好的平顺性同时,还能够实现优秀的动力输出表现。

20 年换来的汽油动力新革命

除了自然吸气深挖以外,涡轮增压汽油机同样被厂家们不断压榨。发动机小排量化也就是在这种环境下诞生的产物。通过使用涡轮增压技术,使得发动机用更小排量实现大排量自吸的动力输出水平。1.2T、1.0T、1.4T、三缸机都是其中的代表产物。

尽管我们熟悉的打死奥拓 EA888/EA211 系列、蓝天白云牌的 B48 系列等发动机都是涡轮增压汽油机的优秀作品,但它们在油耗以及动力上都没有办法取得很好的平衡,往往二者只能选择其一,也没有办法突破排量越大气缸数越多动力越好的 " 真理 "。

20 年换来的汽油动力新革命

所以虽然近这 20 年以来涡轮增压汽油机得到了广泛使用,但在油耗以及性能方面依旧没有突破性进展(自吸汽油机也是如此)。

2可变压缩比是汽油机的再次革命?

可变压缩比技术的出现,

使得汽油机近乎停滞的发展步伐有了新方向。

这个可变压缩比技术是什么仙丹?竟能让汽油机焕发第二春?我们要先来看看压缩比是什么。

活塞位于下止点时气缸的容积与上止点时气缸容积之比,就是发动机的压缩比。

同一排量的发动机,压缩比越高输出的功率扭矩也就越大,可以粗暴点理解就是压缩比越高,汽油发动机的性能越好。

20 年换来的汽油动力新革命

虽然压缩比越高越好,但是实际上,过高的压缩比会导致汽油机爆震,爆震也就是气缸内混合气在不该被点燃时提前爆炸,这样就会对还在上行的活塞产生下压冲击力,爆震轻则或引起缸体震动、重则会对缸体活塞产生破坏。

传统发动机由于机械结构是固定的,所以其压缩比也是固定的,而一般汽油发动机都是在全负荷时最容易产生爆震,所以传统发动机要根据全负荷时的条件状态来决定最大的压缩比。

20 年换来的汽油动力新革命

由于发动机并不是时时刻刻都在同一个工况下工作,有时候小负荷有时候大负荷。这和人一样,跑步的时候和休息的时候需要的呼吸量也不同,所以这个固定的压缩比并不能够使发动机在各种各样复杂的工况中完美运行,只是一个迫不得已的妥协结果。

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