内燃机

江湖人称超变擎这台与转子发动机齐名

发布时间:2023/12/18 14:02:37   
随着包括纯电动、氢燃料在内的新能源技术蓬勃发展,似乎让传统动力的发展变得愈加艰难,“20XX年完全实现电动化……从20XX年起不再销售汽油车……”这些政策和趋势似乎也在预示着燃油车末日的到来……正当人们都在为传统燃油动力的消逝扼腕叹息时,日产,带着其新近开发的可变压缩比VC-TURBO横空出世,再一次将传统燃油发动机推到了世人的面前,让人们再次感受到了机械的魅力。同时,就在昨天——提前实施国六b排放的第一天,在东风日产举办的核心技术分享会上,这台被寄予厚望的发动机还有了全新的中文名——超变擎。自从年6月正式登陆中国市场以来,VC-TURBO经过一年的市场验证,已经得到了广大消费者的认可。同时,由于超出预期的动力性能与可变压缩比的黑科技,人们为VC-TURBO所起的中文名也恰如其分,更是体现了VC-TURBO的独特价值,虽然这个名字总会让小编想到变形金刚。不过问题来了,这台在日产眼中被寄予厚望的发动机到底强在哪?同时,它又是通过何种方式改变发动机压缩比的呢?“超变擎”的前世今生年在凯迪拉克上使用的单缸10马力发动机在说这台发动机前,不妨先来了解下汽车产业的先辈们对于可变压缩比发动机探索的道路。其实,发动机可变压缩比这个概念可以追溯到遥远的年,在当时,一位英国工程师HarryRicardo爵士第一个提出了发动机可变压缩比的概念,而他也是一内燃机工程闻名全球的里卡多公司的创始人。到了近20年前,当时可变压缩比概念已经在大佬级车企中流行,比如曾经的汽车极客雪铁龙,或是萨博,他们都曾在可变压缩比方面有所建树,但“可变”这个改变变量太多,要变谁是个非常重要的问题,也正是由于这个原因,这些厂家研究的可变压缩比都在稳定性上出现了问题。在当时,日产也对这个技术进行了研发,与其他车企一样,日产在初期也遇到了很多的问题,当时谁都没有把这种前瞻技术当成一回事,甚至还有人质疑为什么要做这种吃力不讨好的事情。资金投入则是另一方面的问题。好在,凭着日产可变压缩比之父茂木克也所带领的包括现任日产汽车首席动力总工程师木贺新一在内的团队的匠心与坚韧精神,以及当时日产高层对于这种发动机技术未来前景的认可,才有了今天我们所能见到的VC-TURBO发动机。根据日产统计,截止到这台发动机研发成功,日产大约花费了亿美元。这台“超变擎”发动机是如何运作的?日产的这台“超变擎”发动机,就是一台可以改变发动机的压缩比(至于什么是压缩比,大家可以自行百度,这里就不多赘述了),从而适应驾驶需求的发动机。当车辆行驶在高速公路上以经济速度行驶时,发动机会自动提高活塞行程,进而提高热效率,提升燃油经济性;而当你深踩油门,需要更激烈驾驶时,发动机会降低活塞行程,从而降低压缩比,使发动机能够爆发出更强的动力。日产实现可变压缩比的方法是在活塞连杆和曲轴之间加入一个L型连杆,并增加一套连杆机构,由电机带动,去改变L型连杆的角度,从而改变活塞运动时上下止点的位置,最终达到改变发动机的压缩比的目的。单从结构设计来看,这套系统不算特别复杂,实际上,在2年,日产就已经将其雏形设计出来,但是,在后续的十几年里,为了使其能够满足量产要求,日产坚持不懈地对雏形进行细节改进。日产对其结构作出的最重要的改进,就是大大缩小了多连杆机构的体积。作为关键零件的L型连杆,体型缩小后不仅提升了强度,抑制了连杆整体的变型量,而且通过调整结构,使L型连杆的重心向旋转原点附近移动,运转时,其惯性力更小,有助于减少发动机震动。最终,通过这套连杆机构,VC-Turbo发动机运转时时活塞的上下止点最大可以偏移约6mm,实现从8:1到14:1的压缩比连续可变。同时,这台发动机还同时使用了歧管喷射和缸内直喷两种喷油模式,配合可变压缩比,以达到更高的热效率。搭载在全新一代的东风日产天籁上时,这台发动机最大功率可以达到kW,最大扭矩可以达到Nm,工信部油耗为6.6L/km。对了,有关这台发动机还有一个小插曲。由于可变压缩比结构为机械式,活塞下止点在不断变化的过程中,“超变擎”发动机的排量也随之变化。高压缩比的情况下,“超变擎”发动机实际排量最大;在低压缩比情况下,VC-T发动机的实际排量最小。从这个意义上看,这款发动机还是世界上第一款不以闭缸方式实现排量调整的可变排量发动机。“超变擎”发动机的另一个优点是体积小。由于整个额外的机械结构非常紧凑,与其他混合动力系统(增加燃油经济性)或6缸发动机(提供更大功率)相比,占据的空间更小。这就意味着该发动机安装布置更容易,平台适应性更好,适用车型就会更多。写在最后压缩比可变是发动机领域上百年来的梦想,想要提升发动机动力,热效率就肯定会高,但问题是压缩比大也容易发生爆震,这样对发动机肯定是有损坏的,因此又想压缩比高又不想爆震,还要有好的加速和大扭矩,这种“鱼和熊掌兼得”的好事只有压缩比可变才能解决。眼下这台2.0T“超变擎”发动机的诞生并成功商用,并不意味着日产对于VC-TURBO研发的已经告一段落了。相反,根据日产的规划,“超变擎”发动机将从现有的2.0T连续可变压缩比延展至1.5T乃至更多排量,以适应不同场景下的使用需求。以此类推,在未来也会有更多日产的旗下车型将会搭载这一系列发动机,到年,东风日产还将引进4款搭载“超变擎”发动机的车型。

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