【車訊網(wǎng) 報(bào)道】提高發(fā)動機(jī)效率,是每個(gè)大型汽車廠家,孜孜追求的目標(biāo)。日產(chǎn)汽車耗費(fèi)20年,投資200億,終于把一款高效的可變壓縮比渦輪增壓發(fā)動機(jī),實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。這是全球的首款,世界的唯一。它的本名是VC-TURBO,如今,又在東風(fēng)日產(chǎn)有了一個(gè)朗朗上口的新名字:超變擎。
2019年7月1日,東風(fēng)日產(chǎn)在鄭州發(fā)動機(jī)工廠召開核心技術(shù)分享會。超變擎的發(fā)明人之一、日產(chǎn)汽車首席動力總成工程師木賀新一先生,為來賓解密可變壓縮比黑科技,以及這項(xiàng)發(fā)明極具潛力的未來。
就在東風(fēng)日產(chǎn)為大家解密超變擎的同時(shí),數(shù)個(gè)省市開始提前切換國六排放標(biāo)準(zhǔn)。也就是說,從這一天起,中國車市進(jìn)入國六時(shí)代。
面對嚴(yán)格與高標(biāo),汽車制造企業(yè)們,可謂幾家歡樂幾家愁。東風(fēng)日產(chǎn)的底氣,源于2018年引進(jìn)的VC-TURBO,這款動力擁有超出期待的動力性能與可變壓縮比的黑科技,面對國六,綽綽有余,將其稱為超變擎,一點(diǎn)兒不夸張,名副其實(shí)。
預(yù)習(xí)功課之一:什么是壓縮比——壓得越狠,爆發(fā)越大。
發(fā)動機(jī)氣缸里的活塞上下運(yùn)動,從而把進(jìn)入氣缸的空氣/混合氣進(jìn)行壓縮。壓得越厲害——也就是壓縮比越大,被火花塞點(diǎn)燃后釋放出來的能量就會越大。所以,高壓縮比發(fā)動機(jī)意味著動力更強(qiáng)。但由于爆震的制約,汽油發(fā)動機(jī)的壓縮比通常不會太高,大都在8-12之間。
預(yù)習(xí)功課之二:可變壓縮比有什么好處——隨時(shí)讓發(fā)動機(jī)處于最佳狀態(tài),確保高效率。
就拿渦輪增壓發(fā)動機(jī)來說,它有油耗低、動力強(qiáng)的優(yōu)勢。但為了防止爆震,壓縮比低于自然吸氣發(fā)動機(jī)。所以,當(dāng)發(fā)動機(jī)處于低轉(zhuǎn)速時(shí),由于增壓值低,功率與油耗表現(xiàn)不佳。為解決這個(gè)問題,讓壓縮比隨工況的不同,有所改變,以確保發(fā)動機(jī)隨時(shí)處于最佳狀態(tài)。
這,便是可變壓縮比的由來。
事實(shí)上,在過去N多年里,數(shù)個(gè)廠家都曾研發(fā)過可變壓縮比發(fā)動機(jī)。比如戴姆勒、奧迪,還有已在2011年破產(chǎn)的薩博汽車。不過,它們?nèi)堪胪径鴱U。原因之一是結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜,不具備實(shí)際生產(chǎn)的價(jià)值。
截止到前目,只有日產(chǎn)汽車的研發(fā),取得了全面成功,并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
日產(chǎn)汽車為何能率先成功——持之以恒、另辟蹊徑。
據(jù)木賀新一先生介紹,他們從1998年開始,從最基礎(chǔ)的工作開始,經(jīng)過將近20年的努力,終于找到一種行之有效的解決方案——多連桿結(jié)構(gòu)。
所謂多連桿,指的是在活塞連桿與曲軸的連接處,設(shè)計(jì)了一個(gè)菱形連接桿,它的下面還有2根連接桿,由電機(jī)驅(qū)動。由于它的位移,導(dǎo)致活塞連桿行程的變化,從而實(shí)現(xiàn)壓縮比的變化(下圖左側(cè)為傳統(tǒng)發(fā)動機(jī),右側(cè)是日產(chǎn)的VC-TURBO,紅色圓圈部分是超變擎的核心)。
這款發(fā)動機(jī)可實(shí)現(xiàn)8:1-14:1之間,任意壓縮比的智能切換,也就是說,它的壓縮比是連續(xù)可變的。由于它始終處于不發(fā)生爆震時(shí)的最高壓縮比,因而熱效率非常高,已經(jīng)超過目前在售的所有商品車的熱效率。
超變擎的威力——性能可靠,效果顯著。
據(jù)了解,德國等研發(fā)可變壓縮比時(shí),或在缸蓋位移上做文章,或在活塞連桿長度的變化上想辦法。與之相比,超變擎的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,基本零部件是連桿、軸、軸承與電機(jī)。
雖然結(jié)構(gòu)簡單,但優(yōu)勢很大。比如,它的振動更小、摩擦損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)發(fā)動機(jī),等等。
此外,它的控制由一臺伺服電機(jī)完成——通過電機(jī)+軸,就可以控制所有氣缸的壓縮比,從而實(shí)現(xiàn)了小型、緊湊、輕量化,可靠程度較高。
技術(shù)滿滿,天生滿足國六排放。
除了可變壓縮比,這臺超變擎還具備雙噴射(直噴+岐管噴射)、雙循環(huán)(奧拓循環(huán)+阿特金森循環(huán)),以及智能熱平衡管理等多種技術(shù)。在排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)厲的時(shí)代,它的高效率所帶來的優(yōu)勢,是不言而喻的。
就拿國六排放來說,當(dāng)下部分車型是通過加裝尾氣處理裝置,實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)的。這樣做,實(shí)際上以犧牲動力為代價(jià),屬于治標(biāo)不治本。超變擎則是通過可變壓縮比,輔以渦輪增壓技術(shù),在保證動力的同時(shí),將燃油效率提升到極致。也就是說,它天生就具備低排放的本領(lǐng)。
可變壓縮比的極致未來:適應(yīng)任何燃料的神奇內(nèi)燃機(jī)。
兼顧超級節(jié)能與超級動力,只是超變擎在現(xiàn)階段的特點(diǎn)之一??勺儔嚎s比技術(shù)的最終進(jìn)化目標(biāo)極其廣闊。比如,這項(xiàng)技術(shù)的概念在100年前就已提出,當(dāng)時(shí)的設(shè)想是通過壓縮比可變,讓發(fā)動機(jī)在動力不降的前提下,適應(yīng)不同的油品。百年之后,日產(chǎn)汽車把這個(gè)愿望變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。事實(shí)上,超變擎可以接受各種燃油,甚至包括不同物理屬性的燃料,比如酒精之類的清潔能源,所以說,它是一款真正的廣域普適內(nèi)燃機(jī)。實(shí)現(xiàn)了不妥協(xié)動力性能的低排放乃至零排放。
東風(fēng)日產(chǎn)多款超變擎產(chǎn)品陸續(xù)導(dǎo)入——最少引進(jìn)4款車型。
已經(jīng)上市的第7代天籟2.0T車型,搭載的就是超變擎——最大功率185千瓦,最大扭矩380牛米。由此可知,它的比功率高達(dá)0.093千瓦/千克,0-100公里加速成績6.42秒。相比之下,邁騰2.0T的比功率是0.069千瓦/千克,0-100公里加速成績7.5秒,汽車媒體自測成績?yōu)?秒;凱美瑞2.5車型的比功率是0.076千瓦/千克,廠家沒有公布0-100公里加速成績,汽車媒體自測成績是8.3秒。
超變擎:可變壓縮比渦輪增壓發(fā)動機(jī),優(yōu)勢顯著。
據(jù)悉,超變擎將從現(xiàn)有的2.0T,延展至1.5T乃至更多排量,以適應(yīng)不同使用場景下的消費(fèi)需求。同時(shí),超變擎也將出現(xiàn)在東風(fēng)日產(chǎn)旗下更多產(chǎn)品當(dāng)中。到2022年,東風(fēng)日產(chǎn)將引進(jìn)4款搭載超變擎的車型,讓更多消費(fèi)者體驗(yàn)超變擎的魅力。
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