技术控的日系车企总能带给人惊喜。当丰田凭借THS、本田凭借VTEC TURBO、i-MMD技术圈粉之时,同为日系巨头的日产也献出自己的杀手锏——可变压缩比涡轮增压发动机VC-TURBO。
这项技术从研发到商业量产,历经了20年的打磨。目前,已经搭载在英菲尼迪QX50上。同时,即将上市的全新天籁,也会搭载这款发动机。
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之所以说它惊艳,很大程度是因为其实现了可变压缩比。凭借独创的多连杆系统,VC-TURBO发动机的压缩比能够在8:1到14:1之间动态调整,从而实现动力和燃油经济性的完美平衡。
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据悉,该发动机可以达到日产3.5L V6发动机的动力输出水平——最大功率200kW、最大扭矩380N·m,同时在燃油经济性上对比相同功率的V6发动机提升27%燃油经济性,油耗远低于一般2.0T。而且,排放标准也是达到了国六B。
虽然,这项技术历经20年发展才最终量产,但在发动机小排量化、混动系统逐渐崭露头角的今天,对于日渐式微的内燃机又是一种怎样的含义?
此前,不管是大名鼎鼎VQ系列,还是小排量HR系列,日产都用技术在理想和现实之间寻求某种平衡。
如今,随着国内排放法规日益严苛,以及全球范围内此起伏比的新能源发展趋势,VC-Turbo的诞生,可谓顺势和坚守的结果。
对于压缩比的研究,在日产之前也有其他厂商尝试。比如萨博的SVC发动机,法国的MCE-5发动机,但后来都由于种种原因而无法实现量产。所以,从发动机的量产这个角度而言,很大程度上要源日产的执念。
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所谓压缩比,是指活塞上上下下运动,上下两个顶点(也就是所谓的上止点下止点)之间的气缸内体积之比。一般情况下,压缩比越高,燃烧效率就越高。
但是,过高的压缩比会使得混合气的温度过高产生爆震,从而危害发动机。所以日常情况下,这个压缩比都是一个固定值。但这种固定值也限制了发动机的潜能。
可变压缩比的出现打破了这种局限。实现可变压缩比的方式有很多,但是综合成本、可靠性、耐久性等方面,采用多连杆支点位置可动的方式最为靠谱。
日产研发的VC-Turbo发动机,就是引进了控制轴代替原平衡轴,通过改变控制轴位置,在不改变活塞行程的前提下改变压缩比,从而实现压缩比在8:1-14:1的区间自由调节。控制轴的引进,不仅抵消了活塞震动,还增加了发动机的稳定性。
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在电机系统控制之下,发动机从14:1的最大压缩比切换到8:1的最小压缩比仅需1.2秒。同时,发动机还会根据车况的动力需求、油品等因素,自动选择合适的压缩比。
比如当我们深踩油门,压缩比会降低, 输送充沛的动力;松开油门或者刹车,则会调高压缩比,提升燃油经济性。
除了可变压缩比之外,VC-TURBO发动机还采用双喷射系统、双循环工况、可变容量机油泵、宽范围涡轮增压器、进排气双可变气门正时和集成式排气歧管等技术,进一步提升了发动机的性能。
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各种技术加持之下,让VC-TURBO发动机在实现动力和油耗的平衡之时,还保证了发动机体积不变,这也符合当下发动机小排量化、轻量化的发展趋势。
随着全球范围内电动化的日益推进,关于内燃机 “生死倒数”的话题成为各大新闻中热度高居不下的字眼。
德国老牌车企大众,近日也宣布大众内燃机汽车阵容将逐渐在2026年左右退出。与此呼应的,还有BBA等豪华品牌在新能源方面的谋篇布局。
随着环境保护的日益迫切,各国都制定了严苛的排放法规,甚至还制定了停售燃油车的时间表。但据相关数据预测,到2025年电动汽车的销售额只会占所有汽车总销量的25%,燃油车依旧将占据近四分之三的市场份额。
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面对如此巨大的市场蛋糕,日系梯队始终采取保守策略。虽然丰田、本田和日产都在电动化领域布局,但是对于内燃机仍旧没有放弃。
今年上半年,马自达推出第二代创驰蓝天技术,并且官方宣布会在2019年普及。日产的VC-TUEBO发动机历经20年蛰伏,也开始出现在消费者眼前。还有本田的地球梦发动机,凭借出色性能,揽获无数国际大奖。
即便如此,我们依旧能看到日系巨头所做出的妥协和改变。从最初的大排量自吸,到如今的小排量涡轮增压,日系发动机研发也在不断进化和创新。
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拿日产来说,这款经过20年研发、30000小时台架技术测试、拥有300项创新技术、经受3000000km等效道路测试的VC-TURBO发动机,热效率可以达到38~39%的水平,下一阶段,厂家力图实现45%的水平。同时,它的燃油经济性和动力皆略微领先于自家的3.5L V6发动机。
技术创新并不代表一定要抛弃传统,在传统中吸收营养,结合实际,反而容易获得更多意想不到的成果。
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存活了百余年的内燃机,短期内不会退出历史舞台。而未来会有怎样的发展机遇?主要还看各个厂商的研究态度与进度。
如果都和马自达、日产一样投入更多的精力去研究创新,而不是贸然舍弃,那么,它未来和电机实现一定时间的共存,也不是没有可能。