論2.0T,它一出來所有人都乖乖坐下了,不是寶馬,也不是豐田本田

很多朋友們都知道,如果要增大發動機的功率,最簡單粗暴的方法不過兩種:其一是增大發動機排量,其二是拉高發動機轉速。前者以大排量的美系車為代表,動輒6L、7L的大V8發動機就是很好的例子;後者以日系車為代表,比如本田S2000上的那臺K20A發動機,輕輕鬆鬆上萬轉,即使是自吸發動機,升功率也能達到125馬力。

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是問題就來了:由於各種環保法則步步緊逼,大排量終究不是發動機發展的趨勢,然而高轉發動機由於低扭的動力表現極差,也並不適合日常使用。所以各大主機廠開始在同排量的基礎上玩各種花樣來增大發動機的功率。

在這些方法中,渦輪增壓確實是一個比較好的方式,也是目前應用最廣的一種形式。其次就是增大壓縮比,同樣排量的車,壓縮比越大動力越強,燃油經濟性也越好,但是發動機就會比較挑油,也更加容易發生爆震;壓縮比越小,動力越弱更費油,但是發動機就會更加抗造,也能夠支持更加低標號的燃油。這二者分別舉個例子,那就是馬自達2.5L創馳藍天發動機與豐田2TR的2.7L發動機,前者最大功率192馬力,壓縮比為13∶1,後者最大功率僅為159馬力,壓縮比為9.6∶1。

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由此可見,渦輪的優點是直接增大發動機進氣量,從而提高發動機的功率與扭矩;高壓縮比發動機更省油有勁;低壓縮比發動機更皮實耐造。如果能將這三者的優勢結合起來,那就是一種比較理想的活塞往復式內燃機。但是礙於技術條件,很多企業都沒有攻克這個難關,直到日產宣佈VC-Turbo可變壓縮比渦輪增壓發動機成功下線。

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其實可變壓縮比發動機說白了就是適應性更強的渦輪增壓發動機,目前絕大多數發動機的壓縮比都是固定的,是在設計初期就已經定型了的。那麼有網友就會說了,不是很多發動機都有兩種循環,兩種壓縮比嗎?我相信大家說的是阿特金森循環與奧托循環,但是阿特金森循環也不過就是進氣門晚閉罷了,並沒有真正地改變發動機的壓縮比。

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日產VC-Turbo發動機在曲軸下方還增加了一套連桿,通過這套機構的變化,就能夠改變活塞的行程,從而改變壓縮比。那麼改變了壓縮比有什麼好處呢?在發動機低轉速,渦輪還沒有介入的時候,這時它可以將壓縮比調大,配合上阿特金森循環,更加省油,就相當於一臺純自吸發動機;當渦輪介入之後,它可以將壓縮比調小,以保證不會發生爆震,配合奧拓循環壓榨更大的爆發力。更重要的是它的壓縮比可以進行任意時間、任意大小的調節,簡而言之就是在低負載工況下,它使用高壓縮比以追求更好的節油性,在需要動力的工況下,它使用低壓縮比來壓榨更強勁的動力。理論上來說,這種發動機不但能夠適應更多的工況,擁有更好的性能,在排放方面也更加環保。

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此外,像是雙模式噴射、雙循環,可變排量機油泵等等技術也自然都出現在了這臺發動機上。作為世界上第一臺量產的可變壓縮比發動機,日產的這波操作值得點贊。

最後再提一個比較有意思的事,其實世界上第一家研發可變壓縮比發動機的是薩博。薩博採用的方法是移動式氣缸蓋。簡而言之就是通過氣缸蓋位置的上下浮動來改變壓縮比,低負荷時,液壓促動器將氣缸蓋頂起,此時壓縮比就變大了,反之則壓縮比變小。但是礙於結構太複雜,可靠性很差,成本也很高,導致這臺發動機根本沒法量產。這臺發動機亮相的時間是2000年,也是當時被認為最有可能量產的可變壓縮比發動機。


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