可变压缩比发动机终于上了量产车 优缺点都是啥?

压缩比从8:1到14:1，英菲尼迪这台VC-T发动机可算是在QX50量产车上落地了。这应该是已知世界上首款在量产车上搭载的可变压缩比的发动机。

文丨AutoR智驾 吴鹏飞

说起发动机节油技术，很多人第一时间可能会想到马自达创驰蓝天、本田地球梦这样的名词，但随着VQ系列发动机的落寞，除了GTR体内那台手工打造的VR38DETT引擎，日产这位昔日以技术著称的品牌越来越少被人谈及发动机三字。更甚者，Q50身上那台和奔驰共享M274发动机，一度让这辆车成为了“性价比”的代名词。

然而今天日产英菲尼迪放出的一则消息似乎有了些梦回当年的味道，“全新一代QX50将搭载全球首款量产2.0T可变压缩比涡轮增压发动机VC-Turbo在洛杉矶车展。”

属于日产VC-T发动机的时代真的要来了？

十年磨一剑，闷声发大财

第一次听到这台发动机是在去年八月，那时英菲尼迪发布了这台全新的2.0T发动机，这台发动机采用了当下日系最流行的双喷射（歧管喷射 缸内直喷）、双循环（阿特金森循环 奥托循环）技术。当然，重点是可压缩比，可以量产的那种。话虽如此，不过那时候，这台发动机只出现在QX50的概念车上。

这台2.0升的四缸机子的账面数据也非常喜人，最大输出功率达到200千瓦（268马力），峰值扭矩为380牛?米，无论是动力还是能效都不输V6。最重要的是能够提供从8:1（高性能）到14:1（高效能）之间任意比率的压缩比。

日系各家都在提压缩比，那什么是压缩比？高低究竟对发动机有什么影响？

压缩比是由活塞位置决定的。随着活塞在气缸中上下运动，活塞到汽缸顶部的容积随着活塞运动的变化。活塞处于最低点和最高点位置时容积的比值就是压缩比。

简单来说，压缩比是衡量发动机性能和效率的标准之一，压缩比越高空气放热越大，发动机动力也就更好。

但并不意味着压缩比越高就越好，世间万物永远是相对的。

因为发动机在不同工况下，其温度是变化的。比如城市代步驾驶时发动机处于低负荷状态可以使用更高的压缩比，而激烈驾驶时发动机处在高负荷状态，为了防止高负荷下发生爆震（随着压缩比的升高，空气和燃油混合物会在非最优点火时间之前爆炸），所以必须降低压缩比。

那么就引出了可变压缩比的概念。

根据研究发现，可变压缩比有几大优势：

1、提高燃油经济性

2、降低有害物质排放

3、燃油适应性更好，可接受各种标号的燃油。

而事实上，辛烷值越高的燃料对发动机越好，因为辛烷值越高，爆震也越不容易触发。

就压缩比而言，已知的就是马自达二代创驰蓝天18：1最高，虽然VC-T的14：1稍逊一筹，但马自达在可变压缩比的研究上与日产相比并没有优势。

因为道理大家都懂，可要想要实现可变压缩比并不容易。

世界上第一位提出这一概念的是英国工程师 Harry Ricardo ，他在1920年就提出这一概念。沃尔沃、标致雪铁龙、莲花、雷诺和萨博都对这一技术进行过研究。但是到目前为止，还没有一家公司成功。

传统发动机的汽缸、曲轴连杆、活塞等结构都是固定，所以几何压缩比都是固定的。

因此，萨博、丰田、日产相关的研究方法有三种，从气缸盖、活塞连杆或者曲轴的其中一个部位入手。萨博选择了气缸盖，丰田选择了活塞连杆，而日产则选择了曲轴。

当你在高速路上行驶的时候，活塞位置会上升，这样可以达到14:1的最大压缩比。当需要超车时，深踩下油门，ECU会给谐波齿轮驱动器（1）一个信号，带动执行臂（2）和控制轴运动（3）。

之后，控制轴将连杆转动一个角度，降低活塞的高度，就可以达到8:1的压缩比。这样就可以使用增压系统，也就能够产生更多动力。

从解剖图不难看出，这台VC-T发动机的比普通发动机多了两根连杆。曲轴处多了一个连接点，这个连接点通过一个连杆与外侧的偏心轴相接，曲轴下方的偏心轴又与谐波传动器的传动臂连接在一起。

也就是说，只要改变谐波传动器的角度，那么就会改变曲轴下方偏向轴的高度，偏向轴的高度一变，就直接能够调整活塞位置高低，那么燃烧室的容积就发生改变。

当然，鱼和熊掌不可兼得。多了两根连杆意味着这台发动机结构将更复杂，故障率很有可能随之升高，一根连杆出错，连锁反应卡壳怎么办？多连杆情况下，变细的连杆强度够不够？这些可靠性问题都需要时间去检验，而经验告诉我们，机械结构往往是越简单越可靠。

在唱衰内燃机的今天，高能效、低排放已经成为传统内燃机证明自己的唯一出路，极限还剩多少？还有多少可以压榨？以特斯拉为首的电动车大行其道之下，留给内燃机的时间确实越来越少了，但判处死刑还为时尚早。

【本文由“吹动汽车”发布，2018年07月04日】