[汽車之家 發(fā)動機技術]  如果讓我舉一件今年國內汽車發(fā)動機領域最重要的事件,，我會選4月12日的日產(chǎn)VC-TURBO可變壓縮比發(fā)動機在東風日產(chǎn)鄭州工廠正式下線這件事,。日產(chǎn)這款VC-TURBO 2.0T可變壓縮比發(fā)動機是全球首款量產(chǎn)可變壓縮比發(fā)動機，是日產(chǎn)工程師經(jīng)過20年時間研發(fā)的技術結晶,，相比現(xiàn)款日產(chǎn)2.0T發(fā)動機能降低27%的油耗,。該發(fā)動機的國產(chǎn)化降低了其制造成本，使得中國消費者能夠以更實惠的價格享受到擁有全球領先技術的發(fā)動機產(chǎn)品,，也大大增強了日產(chǎn)車型動力系統(tǒng)的競爭力,。今天我們就通過現(xiàn)場拆解來了解下VC-TURBO可變壓縮比“黑科技”究竟是怎樣一回事。

● 與競品參數(shù)對比

　　已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)的日產(chǎn)2.0T VC-TURBO可變壓縮比發(fā)動機代號為“KR20DDT”,，目前已經(jīng)搭載在今年6月份上市的東風英菲尼迪2018款QX50之上,，此后也將搭載在本月18日上市的東風日產(chǎn)全新天籟(參數(shù)|詢價)車型之上。

　　搭載2.0T VC-TURBO發(fā)動機的英菲尼迪QX50和同級競品相比,，在最大功率數(shù)據(jù)上有一定優(yōu)勢,，體現(xiàn)出可變壓縮比技術在動力輸出性能上的優(yōu)勢。但從下表我們也可以看到,，低扭輸出性能較強的奧迪2.0T發(fā)動機（1600rpm時就能輸出370N·m最大扭矩）,，雖然最大馬力和峰值扭矩參數(shù)并不突出，但能夠為車輛提供更好的加速特性,，在0-100km/h加速測試中獲得更好的成績,，而且奧迪Q5L上面這臺發(fā)動機的油耗表現(xiàn)也是可圈可點的。

　　據(jù)官方介紹,，實際上KR20DDT發(fā)動機經(jīng)過調校也能夠在1500rpm輸出最大扭矩,，但受制于QX50上搭載的那臺型號較舊的CVT變速箱，最大扭矩輸出轉速被調高了,。等到新車型換用新的變速箱后,，KR20DDT發(fā)動機被“封印”的低扭才會被完全釋放。

● 可變壓縮比是怎樣實現(xiàn)的,？

　　從本文標題你們或許已經(jīng)看出一點端倪,，可變壓縮比技術實際上已經(jīng)有二十多年歷史了。薩博（Saab）在上世紀80年代末開始研究可變壓縮比發(fā)動機,，通過可移動的氣缸蓋和缸筒來實現(xiàn)壓縮比的改變,，并在1990年申請了相關技術專利，之后推出了SVC可變壓縮比發(fā)動機,。自此各整車廠商便開始可變壓縮比發(fā)動機的研究,。

　　為了規(guī)避專利訴訟,，各廠家實現(xiàn)可變壓縮比的方式不盡相同，驗證設計概念的發(fā)動機數(shù)目不少,，但基本上都未實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),，原因集中在可靠性、耐久性,、小型化,、運轉效率等問題上面。

　　據(jù)官方稱,，日產(chǎn)這款2.0T VC-TURBO發(fā)動機的研發(fā)資金高達200億美元,，究竟這款日產(chǎn)斥巨資開發(fā)出來的發(fā)動機是通過什么方式來實現(xiàn)壓縮比改變的呢？下面我們一起來了解一下,。

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『日產(chǎn)2.0T VC-TURBO發(fā)動機可變壓縮比機構實拍視頻』

　　細心的朋友可能會注意到，VC-TURBO發(fā)動機和傳統(tǒng)發(fā)動機相比,，少了曲軸底部的平衡軸,，沒有了平衡軸是不是意味著發(fā)動機的抖動就會變大呢？事實并非如此,。VC-TURBO發(fā)動機的多連桿結構能夠使發(fā)動機活塞運動更接近正弦曲線,，有利于四個氣缸工作時產(chǎn)生的帶有相位差的振動相互抵消，從而提升發(fā)動機工作時的平順性,。

　　與傳統(tǒng)的活塞式發(fā)動機相比,，2.0T VC-TURBO發(fā)動機的活塞/曲軸/連桿機構增加了多個摩擦副。這理論上會增加發(fā)動機的運轉摩擦,，降低發(fā)動機運轉時的效率。但也是由于多連桿機構的設計,，2.0T VC-TURBO發(fā)動機上與活塞相連的那根連桿在發(fā)動機運轉時的擺動幅度變小了,，這使得活塞處于上止點時，連桿最大程度地保持垂直狀態(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%,，對沖了摩擦副增加造成的負面影響,。

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『VC-TURBO發(fā)動機與傳統(tǒng)發(fā)動機工作情況對比視頻』

　　控制電機（帶位置傳感器的無刷電機）經(jīng)過減速器減速增扭后,，通過A連桿來轉動偏心軸,，偏心軸的轉動會改變多連桿系統(tǒng)的結構，從而同時改變四個氣缸活塞上止點和下止點的位置,，使得發(fā)動機的壓縮比能夠在8:1至14:1之間變化,。據(jù)官方資料介紹,，發(fā)動機壓縮比從14:1降低至8:1的過程中，活塞上止點下移了6mm,，活塞行程由88.9mm增加值至90.1mm,，排量由1970cc增加至1997cc。而發(fā)動機壓縮比從14:1降低至8:1的用時大約為1.2秒,。

● 可變壓縮比控制策略是怎樣的,？

　　從2.0T VC-TURBO發(fā)動機的MAP圖我們可以看到，該發(fā)動機中低轉速,、中低負荷工況采用的是14:1的高壓縮比,，以提升發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性；高負荷,、高轉速工況采用的是8:1的低壓縮比,，一方面是為了輸出更強的動力，另一方面能夠避免爆震的發(fā)生從而提升發(fā)動機運轉的平順性,。而上述兩種工況區(qū)之間的過渡區(qū)則會根據(jù)實際工況在14:1-8:1之間選擇合適的壓縮比,。

　　從官方給出的資料來看，這套可變壓縮比系統(tǒng)是能夠連續(xù)動態(tài)地調節(jié)發(fā)動機的壓縮比的,。對于不同標號或不同品質的汽油,，ECU會根據(jù)來自爆震傳感器的數(shù)據(jù)在全工況范圍內動態(tài)微調壓縮比數(shù)值，以保證發(fā)動機平穩(wěn)運轉,，加強發(fā)動機對油品的適應性,。雖然日產(chǎn)官方推薦該發(fā)動機使用95號汽油，但使用92號汽油也是沒有問題的,，只是動力性能和燃油經(jīng)濟性會有所減弱而已,，并不會損壞發(fā)動機。除了油品的影響,，ECU還會考慮環(huán)境溫度,、冷卻液溫度、海拔（空氣密度）等參數(shù)來設定發(fā)動機的最優(yōu)壓縮比,。