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可变压缩比

可变压缩比

可变压缩比的目的在于提高增压发动机的燃油经济性。在增压发动机中,为了防止爆震.其压缩比低于自然吸气式发动机。在增压压力低时热效率降低.使燃油经济性下降。

特别在涡轮增压发动机中由于增压度上升缓慢在低压缩比条件下扭矩上升也很缓慢.形成所谓的增压滞后现象。也就是说,发动机在低速时,增压作用滞后.要等到发动机加速至一定转速后增压系统才起到作用。为了解决这个问题,可变压缩比是重要方法。就是说.在增压压力低的低负荷工况使压缩比提高到与自然吸气式发动机压缩比相同或超过:另一方面.在高增压的高负荷工况下适当降低压缩比。

换言之,随着负荷的变化连续调节压缩比.以便能够从低负荷到高的整个工况范围内有提高热效率。

天籁可变压缩比技术缺点

如果你最近在看车,一定会发现最近大排量的车型几乎要销声匿迹了……从紧凑级到中级车,似乎都在用三缸小排量发动机,2.0T如今已经成了实打实的大排量……但似乎也不是所有厂商都在向三缸妥协。即将上市的新天籁就采用了一台参数可观的2.0T发动机,而为了应对大排量带来的油耗、排放等问题,这台发动机搭载了一项名为"可变压缩比"的技术。

什么是压缩比?

在讲可变压缩比之前,我们先来了解何为压缩比。压缩比表示活塞由下止点运动到上止点时,气缸内气体被压缩的程度。压缩比越大,越省油,燃油经济性越高,压缩比越小,动力越强。对于传统发动机而言,压缩比是固定不变的。

而可变压缩比,就是让发动机的压缩比可变。当发动机低转速时,提高压缩比以达到提升燃烧效率的目的;当发动机高转速时,降低压缩比以达到减少发动机爆震的目的。

如何做到压缩比可变?

其实可变压缩比技术已经有二十多年历史了,萨博(Saab)在上世纪80年代末开始研究可变压缩比发动机,通过可移动的气缸盖和缸筒来实现压缩比的改变,并在1990年申请了相关技术专利,之后推出了SVC可变压缩比发动机。自此各整车厂商便开始可变压缩比发动机的研究。

但由于可靠性、耐久性、小型化、运转效率等问题,基本都没能实现量产。而日产的这台VC-TURBO发动机之所以能够成为全球首台量产可变压缩比发动机,是因为没有大范围改变发动机的结构,而是只在传统发动机的内部,增加了一套复杂的连杆机构,这套连杆机构就是用来改变发动机活塞行程的,也就是这台发动机最为核心的部件。

日产2.0T VC-TURBO发动机的压缩比控制机构把传统发动机上的单连杆变为多连杆结构(可变压缩比机构由U/L/C/A四根连杆组成),利用控制转轴(偏心轴)改变多连杆系统的结构,从而实现了压缩比的改变。

据官方资料介绍,发动机压缩比从14:1降低至8:1的过程中,活塞上止点下移了6mm,活塞行程由88.9mm增加值至90.1mm,排量由1970cc增加至1997cc。而发动机压缩比从14:1降低至8:1的用时大约为1.2秒。

那么看起来这么好用、并且机械结构并不算太复杂的可变压缩比,怎么没有普及?反而还是有那么多的厂商选择三缸发动机呢?

其实最大的问题在于可靠性。虽然发动机连杆结构已经经过了优化,但仍然有些复杂。在实际驾驶中,多了两根连杆也就多了一些隐患,故障率很有可能随之升高。一旦其中一根连杆出错,连锁反应导致卡壳怎么办?多连杆情况下,连杆的强度够不够?这些都会导致这台发动机在可靠性方面还需要证明自己。

而连杆一旦出现问题,这台可变压缩比发动可能就会像双离合变速箱一样,"死亡闪烁"、失去动力都是可能的。

诚然,日产的可变压缩比是不像三缸妥协阵营中有一个不错的解决方案,一旦消除了可靠性的隐患,那么这项技术也会是这个时代内燃机的有一个福音!

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