● 各廠商是怎樣改變發(fā)動機壓縮比的?
在上世紀80年代末,,薩博開始研發(fā)可變壓縮比技術(shù),,并在1990年取得相關(guān)的專利。薩博把其研發(fā)的可變壓縮比技術(shù)稱之為“Saab Variable Compression”,,簡稱“SVC”,。
為理解薩博SVC發(fā)動機的工作原理,我們可以把SVC發(fā)動機分為兩部分,,其中一部分為缸蓋和缸筒,,另一部分為曲軸、活塞,、連桿等部件,,兩部分通過橡膠密封件連接,可以一定程度上實現(xiàn)相對運動,。
為實現(xiàn)缸筒的有限度運動,,必須為缸筒設(shè)計一套獨立的冷卻系統(tǒng),這就導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜起來,。此外,,薩博SVC發(fā)動機相互運動的兩部分采用橡膠密封件連接,高溫以及反復(fù)受力使密封件耐久性受到極大的考驗,�,;蛟S這也是薩博SVC發(fā)動機無法實現(xiàn)量產(chǎn)的原因。
■ 日產(chǎn)VCR可變壓縮比技術(shù)
2005年2月,,日產(chǎn)發(fā)布了其可變壓縮比技術(shù),,該技術(shù)被稱為“Variable Compression Ratio”,簡稱“VCR”,。日產(chǎn)VCR發(fā)動機采用了曲柄銷杠桿來實現(xiàn)壓縮比的改變,。
日產(chǎn)利用計算機仿真技術(shù),,讓活塞在上止點附近(加速)和下止點附近(減速)運動速度變化快慢一致,活塞速度變化接近正弦曲線,,從而有效減少發(fā)動機的二階振動,,提升發(fā)動機的平順性。為降低摩擦,,日產(chǎn)VCR發(fā)動機當(dāng)活塞處于上止點附近時,,連桿大致保持垂直狀態(tài)。這樣在做功行程初期,,點燃混合氣產(chǎn)生的沖擊力不會使活塞產(chǎn)生較大的向氣缸壁擠壓的分力,降低活塞與氣缸之間的摩擦達44%,。
法國標致雪鐵龍集團(PSA)在2009年3月的日內(nèi)瓦車展上推出一款裝載可變壓縮比發(fā)動機的標致407車型,。該車型搭載的發(fā)動機采用了PSA研發(fā)的VCRi可變壓縮比技術(shù),排量為1.5L,,最大功率220馬力,,峰值扭矩420牛·米,,壓縮比可變范圍為7:1至20:1,,百公里綜合油耗為6.7L,二氧化碳排放量為每公里158g,。
相比前面介紹的薩博SVC技術(shù)和日產(chǎn)VCR技術(shù),,法國標致雪鐵龍集團的VCRi技術(shù)的壓縮比可變范圍更大,但由于特殊液壓控制裝置的存在,,較大地增大了缸體的體積,,不利于發(fā)動機小型化。VCRi技術(shù)的活塞和連桿是一體的,,只作垂直方向運動,,點燃混合氣產(chǎn)生的沖擊力不會使活塞產(chǎn)生較大的向氣缸壁擠壓的分力,降低活塞與氣缸之間的摩擦,,降低發(fā)動機內(nèi)部運轉(zhuǎn)阻力,。
全文總結(jié):
可變壓縮比技術(shù)從幾何結(jié)構(gòu)上改變了發(fā)動機的壓縮比,使得在不同工況下動態(tài)切換最合適的壓縮比成為可能,,實現(xiàn)了發(fā)動機性能和燃油經(jīng)濟性的提升,。然而,通過改變發(fā)動機幾何結(jié)構(gòu)來改變壓縮比,,必然導(dǎo)致發(fā)動機結(jié)構(gòu)復(fù)雜度的提升,,隨之而來的是可靠性下降、振動增大等亟待解決的工程問題,。此外,,由于可變壓縮比發(fā)動機的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,,未實現(xiàn)大批量生產(chǎn),這也使得現(xiàn)在搭載該技術(shù)的發(fā)動機制造成本偏高,。目前,,有不少廠商已驗證了可變壓縮比技術(shù)的可行性,并進行著設(shè)計上的優(yōu)化,。隨著技術(shù)的成熟和性能的優(yōu)化,,可變壓縮比技術(shù)有著光明的前景。(圖/文 汽車之家 常慶林)
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