可變壓縮比技術,給發動機帶來了哪些好處?

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搭載在英菲尼迪全新QX50上的VC-T 2.0T發動機是世界上首款量產的可變壓縮比發動機,壓縮比可在8:1到14:1之間自由調節。早在2005年日產就宣佈首款VCR可變壓縮比發動機,結果還是經過了十多年優化和測試,才拿出來量產。要知道日產這段時間裡是沒有自己的2.0T發動機的,Q50的2.0T還是從奔馳拿來的。

可變壓縮比技術難度很高,薩博在上世紀80年代開始研發,到2000年才推出了發動機。發動機上部是氣缸蓋和氣缸,下部是曲軸箱油底殼,氣缸蓋與氣缸體通過一組搖臂連接,搖臂能在ECU的控制下改變角度,從而改變了壓縮比。但由於發動機分成了上下兩組,就需要兩套冷卻系統。過於複雜導致耐用性和成本的問題,薩博到破產之前都沒解決掉。豐田曾經也想用類似的設計,但也沒有實現技術突破。以技術為亮點的馬自達,才宣佈下代發動機採用可變壓縮比。而日產的這款VC-T已經量產了,設計上也與薩博、豐田不同。

不同之處在於,這款發動機是在曲軸上做文章,它的活塞連桿不是直接接在曲軸上的。而是由一個搭載電機的控制臂來操控,控制臂是通過槓桿原理來控制活塞行徑。簡單來講,活塞是從機械式轉為電控式,也就變成了非固定形式。

可變壓縮比的好處在於,低載荷時採用14:1的高壓縮比,提高熱效率而減少油耗。高載荷時採用8:1的低壓縮比,克服渦輪增壓的爆震和噪音問題。不同的用車需求提供相對的壓縮比,整體的排放和油耗比同級別的降低27%。整體動力可與V6發動機持平,最大功率268馬力、最大扭矩397牛·米。

其實市面上省油好的發動機不少,採用閉缸技術和混動的也有很多,但閉缸技術始終都沒解決震動和噪音問題,而混動技術有著電池成本貴、重量過大等問題;可變壓縮比是目前最好的方案,該發動機所帶來的舒適性與動力的平衡確實屬於上乘。畢竟,開得又快又舒服是每個車主都夢想的最高境界。


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發動機壓縮比是指氣缸總容積與燃燒室的比值,它表示活塞從下止點移動到上止點時氣缸內氣體被壓縮的程度,由於汽油機是點燃式,壓縮比低,柴油機是壓燃式,壓縮比高,一般而言,轎車的汽油發動機壓縮比是8-11,柴油發動機壓縮比是18-23。薩博公司推出的可變壓縮比技術通過液壓執行機構的調節可以沿滑塊的斜面運動,使得燃燒室與活塞頂面的相對位置發生變化,改變燃燒室的體積,從而改變壓縮比,輕微改變燃燒室的體積,當活塞到達上止點時,這樣一個微小的調整也會引起巨大的變化,壓縮比的變化範圍由8:1-14:1.其設計的優點在於,它在至為重要的燃燒室部分,沒有額外添加移動部件或任何往復運動的組件,這就使其結構簡單,堅固耐用,不會因為增加了其他部件而產生洩露,這種可變壓縮比技術使得發動機的熱效率提高了20%,並可以減少運動件的磨損。

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