[汽車之家 發(fā)動機(jī)技術(shù)] 自汽車發(fā)動機(jī)誕生起,全球的廠商們一直都在想方設(shè)法地提升發(fā)動機(jī)的熱效率。提升熱效率的一個重要手段就是提高壓縮比,讓燃油混合氣更充分的燃燒,例如馬自達(dá)宣稱第二代創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動機(jī)將到達(dá)18:1的高壓縮比,使熱效率上升至50%。然而一味地提高壓縮比并不是百益無一害的,它常常會導(dǎo)致爆震問題。面對這樣的矛盾,下面我們來看看英菲尼迪全新的2.0T發(fā)動機(jī)是如何應(yīng)對的?
■ 英菲尼迪VC-T 2.0T是一款什么樣的發(fā)動機(jī)?
本屆巴黎車展上,雖然原計劃要發(fā)布的全新英菲尼迪QX50跳票了,但英菲尼迪還算是給了我們一絲安慰,展示出了一款將要搭載到全新QX50上的2.0T發(fā)動機(jī)。官方表示,這款新發(fā)動機(jī)相比現(xiàn)款2.0T降低了27%的油耗。
這一系列讓人眼花繚亂的技術(shù)讓這款2.0T發(fā)動機(jī)稱得上是絕對的“技術(shù)流”,其中最大的亮點(diǎn)在于其可變壓縮比的技能。這款發(fā)動機(jī)被稱英菲尼迪稱為VC-T engine,其“VC-T”代表的意思是Variable Compression Turbocharged,即可變壓縮比渦輪增壓發(fā)動機(jī),它能夠?qū)崿F(xiàn)8:1-14:1區(qū)間內(nèi)的壓縮比調(diào)節(jié),大幅提升了發(fā)動機(jī)在不同工況下的燃效,實(shí)現(xiàn)了油耗的降低。
然而,英菲尼迪(日產(chǎn))并不是第一個想到可變壓縮比發(fā)動機(jī)的廠家,前一段時間我們通過《全工況熱效率提升 可變壓縮比技術(shù)解析》這篇文章介紹了薩博、標(biāo)致雪鐵龍集團(tuán)等在這一領(lǐng)域的成果。
■ 英菲尼迪是如何實(shí)現(xiàn)可變壓縮比的?
理論上來說,壓縮比是發(fā)動機(jī)(活塞式)工作循環(huán)中,活塞從下止點(diǎn)運(yùn)行到上止點(diǎn),氣缸最大容積與最小容積的比值,也就是用來表征對燃油混合氣的壓縮程度。
然而,當(dāng)可變氣門正時技術(shù)逐漸成熟之后,通過氣缸體積的變化來調(diào)整壓縮比不再是唯一的途徑。雖然目前一些發(fā)動機(jī)的壓縮比已經(jīng)達(dá)到了13:1、14:1甚至18:1,但在可變氣門正時技術(shù)的控制下,進(jìn)排氣的氣門可以充當(dāng)“泄壓閥”的作用,實(shí)際上對燃油混合氣的壓縮程度并沒有達(dá)到爆震的程度。因此,在氣缸體積不變的情況下,它們控制爆震的同時提升了發(fā)動機(jī)的燃效。
英菲尼迪的思路則不同,其可變壓縮比技術(shù)是從改變氣缸實(shí)際壓縮體積來入手的,因此我們看到眼前的這臺2.0T發(fā)動機(jī)在結(jié)構(gòu)上與普通發(fā)動機(jī)有了很大的不同。
這款VC-T 2.0T發(fā)動機(jī)多加了一套偏心輪與曲柄連桿的機(jī)構(gòu),目的是改變了活塞運(yùn)行時的上止點(diǎn)和下止點(diǎn)位置,從而使發(fā)動機(jī)的壓縮比可以從14:1到8:1之間自由的調(diào)節(jié)。在車輛進(jìn)行高速巡航等注重燃油經(jīng)濟(jì)性的工況時,發(fā)動機(jī)可以保證較高的壓縮比工作,提升燃效;而當(dāng)車輛需要急加速超車時,發(fā)動機(jī)可以一定程度上降低壓縮比,以追求更強(qiáng)大的動力輸出。
■ 追求燃效的手段還有哪些?
除了可變壓縮比這項(xiàng)比較少見的技術(shù)外,為了進(jìn)一步提升發(fā)動機(jī)的燃效,英菲尼迪在這款發(fā)動機(jī)上還配備了雙循環(huán)技術(shù),即可以實(shí)現(xiàn)阿特金森循環(huán)與奧托循環(huán)之間切換,甚至擁有混合噴射系統(tǒng)(缸內(nèi)直噴和歧管噴射),當(dāng)然集成式排氣歧管設(shè)計、電控渦輪泄壓閥等也都不少,這幾乎是窮盡了目前所有英菲尼迪能夠提升燃效的方法。
■ 總結(jié):
縱觀日本的幾大汽車公司,為了提升燃效、追求經(jīng)濟(jì)性,豐田和本田在大力發(fā)展混合動力技術(shù),馬自達(dá)在不斷地提高壓縮比來挖掘內(nèi)燃機(jī)的潛力。通過這款2.0T發(fā)動機(jī)或許可以看出,日產(chǎn)(英菲尼迪)則是通過累積多項(xiàng)提高燃效的技術(shù)來達(dá)到最終的節(jié)能目標(biāo),其中可變壓縮比技術(shù)是目前非常少見的技術(shù),對于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)來說,降低27%的油耗是一件非常大的突破了。
但是,技術(shù)的累積也會帶來的是發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜程度提高,可靠性問題將進(jìn)一步增加,甚至后期維修保養(yǎng)費(fèi)用也會增加。因此,我們可以猜測這一次英菲尼迪QX50在巴黎車展跳票,也很有可能是因?yàn)榘l(fā)動機(jī)較高的量產(chǎn)難度而致。當(dāng)然,如果英菲尼迪解決了上述等等問題,作為一名普通消費(fèi)者來說,我們還是非常期待這款擁有“華麗”技術(shù)的發(fā)動機(jī)出現(xiàn)。(文 汽車之家 夏志猛 圖 唐朝 李博旭)
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