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拆了给你看!拆解日产VC-TURBO发动机,领略可变压缩比的魅力

2018-12-10 14:38 来源: 新车部落-

曾经记得,小时候餐馆的后厨是全完封闭的,虽然很好奇那一盘盘美味的菜肴是如何烹制出来的,但却始终无法得知。后来,很多餐厅都开始把厨房做成透明设计,不仅能让人看清每一道菜品是如何烹制出来的,更以一种无比的自信告诉所有人——随便看吧,我家的后厨就是这么干净卫生,丝毫不用避讳!

拆了给你看!拆解日产VC-TURBO发动机,领略可变压缩比的魅力

所以说,只有敢于把自己最核心的环节大胆向外界剖析展示,才是真正有实力和自信的表现。最近,日产也对自家全球唯一量产的VC-TURBO发动机进行了一场公开的拆解,让媒体和嘉宾一起近距离观察、了解这台具备领先技术的可变压缩比发动机,让大家有机会可以深入了解这款发动机的技术亮点,探寻搭载VC-TURBO发动机的新天籁动力如此强劲背后的技术秘密。

其实从新天籁要搭载VC-TURBO发动机的消息一公布,关于这台发动机的评测、分析就不绝于耳。不过以往的体验都是将其作为动力单元嵌于车身内,感受它的动力性能和节油性能。不过这台目前全球唯一量产的可变压缩比发动机内部的技术有何亮点,却鲜有人提及。

拆了给你看!拆解日产VC-TURBO发动机,领略可变压缩比的魅力

其实这款代号为KR20DDT的发动机从概念提出到最终量产共经历了20年的时间,这对于如今快节奏的技术迭代而言,是一个非常漫长的过程了,作为在1998年最早提出可变压缩比的厂商,日产为了将这个概念变为现实,在20年中经历了基础研究、应用开发、先行开发和量产开发四个阶段,伴随着材料技术、电控技术和加工技术的不断进步,最终由日产高级工程师茂木克也带领团队打造出了目前我们看到的这款VC-TURBO可变压缩比发动机。

先来了解一下可变压缩比的技术思路

由于发动机的压缩比直接影响油气混合物燃烧时产生的能量和做功的效率,因此这个指标非常重要。高压缩比可以提供更好的动力性能,同时保持较低的油耗,但是缺点是需要使用高标号汽油,并且燃烧过程中很容易发生爆震,容易损坏发动机。而低圧缩比则可以让燃烧室的温度得到很好地控制,延长发动机的使用寿命,并且对于油品标号的要求不高,适应性更好,但缺点则是动力表现不足,油耗水平较高。

拆了给你看!拆解日产VC-TURBO发动机,领略可变压缩比的魅力

高压缩比和低圧缩比就像水火,本难以相容,不过面对各自的优点,日产还是想到了将双方整合的技术思路。如果发动机在工作过程中,可以针对工况来进行压缩比的调整,高负荷用低压缩比提高动力,低负荷用高压缩比降低油耗,既能很好的兼顾低油耗,又能保证动力输出的高性能,这就是可变压缩比的技术思路。

思路已经确定,技术上有实现的方法吗?

确立了兼顾性能和油耗的可变压缩比技术思路,下一步日产就开始了长达20年的技术攻关。想要实现可变的压缩比,需要改变缸体活塞的固定式上下止点,日产的解决方案是在传统发动机活塞连杆及曲轴之间的位置加入一个L型连杆,再在曲轴下方加入一套由电机驱动的连杆机构。这样的技术改进,可以实现发动机在行驶过程中,根据需要来改变L型状杆的角度,从而使得活塞运动时的上下止点位置发生改变,最终导致发动机压缩比改变。

拆了给你看!拆解日产VC-TURBO发动机,领略可变压缩比的魅力

技术方案听起来虽然简单,但是过程却十分曲折。日产研究了多种压缩比机构的形式,经过反复的实验和对比,淘汰了大部分的方案,最终选择了综合性能和稳定性最佳的多连杆结构。多连杆结构在工艺上并没有太大难度,但相比于传统发动机,震动和横向摩擦力都要更小,可以减少气缸磨损,延长发动机的寿命。

拆了给你看!拆解日产VC-TURBO发动机,领略可变压缩比的魅力

日产研发的这套可变压缩比控制系统,在实际使用过程中,压缩比的切换是线性的,这样就避免了压缩比在高低转换时产生的断档和衔接问题,保证了流畅舒适的驾驶体验。这套系统的控制电机会根据驾驶员意图及发动机工况来改变压缩比,压缩比的切换范围在8~14之间,使发动机快速切换至最适合的压缩比。

拆了给你看!拆解日产VC-TURBO发动机,领略可变压缩比的魅力

例如当你飞驰在高速公路时,VC-TURBO发动机自动切换到14的高压缩比,此时发动机热效率高,燃油经济性好。而遇到山路爬坡或者加速超车时,发动机自动调整压缩比到8,此时发动机扭矩最大,加速性能更好。

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