英菲尼迪可变压缩比发动机 Infiniti VC-Turbo Engine

fissa

英菲尼迪可变压缩比发动机 Infiniti VC-Turbo Engine

　　内燃机在汽车诞生以来始终占据着汽车工程师们的办公桌，百多年来，经历了一次次的改进，从化油器到电喷到直喷，从自然吸气到涡轮增压到电子涡轮，如今的内燃机和百年前的可以说是完全两种的东西了。如今英菲尼迪又拿出了新的技术，可变压缩比，这种技术又有什么新奇之处呢？

　　内燃机在不断发展，目的无非两个，提高性能，或者提高燃油经济性，而这两者却如同鱼与熊掌，难以兼得，因此，在设计发动机时，往往就会根据车辆的应用情形进行针对设计，因此我们不可能期待一辆家用紧凑级车上的1.5升发动机具有F1赛车那种优异的动力特性。

　　但人们的欲望却推动了技术的发展，想要兼顾两者的追求引领了各种可变技术的发展，比如可变气门正时VVT，比如可变几何涡轮VTG，如果单单一种设计无法满足两方面的需求，那就再一台发动机中整合两种乃至更多的设计，分别满足不同的需求。英菲尼迪的VC-T可变压缩比发动机就是这一思想下的产物。

　　可变压缩比是什么？我们需要先了解压缩比的概念，我们知道，发动机活塞连着曲轴，在汽缸内做上下往复运动，这样就自然存在着汽缸容积最大的下止点和汽缸容积最小的上止点，而这最小容积和最大容积之间的比值就称作压缩比。因此对于普通内燃机而言，压缩比是一个并不会改变的数值。那么英菲尼迪的VC-T是怎么改变压缩比的呢？

　　简单来说VC-T的活塞并没有直接和曲轴相连，中间经过了一个多点连接结构，通过电控系统的操作实现活塞行程的变化。看下面这张结构示意图。

　　我们可以看到顶杆13并没有和曲轴12直接相连，而是经过了一个三角状的连接块14，这个连接块有三个接口，分别与顶杆（14a），曲轴（14c）和下连接杆（14b）相连。

　　我们可以看到，如果这个连接块14转动一个角度，与顶杆杆13相连的接口14a便会升高或者降低，相当于VC-T将原本的活塞杆拆分成了顶杆13与多连杆机构14两个部分，进而实现了活塞杆长度的调整，因此，活塞的上下止点位置便随之改变，于是便实现了压缩比的可调。（由于曲轴是不变的，所以尽管上下止点发生变化但其扫过的距离也就是汽缸工作容积不变，排量不变）

　　再来看这张实物图，从上到下分别为活塞、顶杆、连接块（多点连接Multi-link）、曲轴、驱动电机（谐波传动Harmonic Drive）、控制轴、执行臂。VC-T调整压缩比过程如下：

　　1. 根据工况ECU的指令发给驱动电机，带动执行臂移动；
　　2. 执行臂带动控制轴，让其转动一个角度；
　　3. 控制轴再带动连接块转动一个角度；
　　4. 连接块调整了活塞运动的上下止点位置。

　　结果就是这张图，演示了在高效率模式与高性能模式下，经过整套系统控制后的活塞上止点，以及其他各个部件所处的不同位置。可以看到，高效率模式下活塞上止点高，燃烧室小，压缩比大，高性能模式下活塞上止点低，燃烧室大，压缩比小。
　　说起来很简单，但是实际操作并不是那么简单的，这牵扯到了复杂的机械设计原理，不信？给你几张专利申报图，来考考你的眼力：

　　知道怎么设计的了吗？是不是如坠云里雾里？所以就算了解了VC-T的运作原理，我们仍然需要对其报以敬意。不过这种概念其实早就已经存在，奔驰的Diesotto以及萨博的SVC就是早些年汽车厂商的尝试。

　　SVC的核心技术就是在缸体与缸盖之间安装楔型滑块，缸体可以沿滑块的斜面运动，使得燃烧室与活塞顶面的相对位置发生变化，改变燃烧室的客积，从而改变压缩比。其压缩比范围可从8：1至14：1之间变化。在发动机小负荷时采用高压缩比以节约燃油；在发动机大负荷时采用低压缩比，并辅以增压器以实现大功率和高扭矩输出。

　　2007年随着F700概念车一同推出的奔驰的Diesotto则顾名思义（Diesel柴油机，otto奥托汽油机，Dies在德文中还有“这个/this”的意思），通过多种技术的应用，将汽油机与柴油机的特性相结合而诞生的一台高性能与高经济性结合的汽油发动机。

　　尽管距今已经有将近十年时间，但其中的技术先进程度仍让人叹为观止，常见的如可变气门正时和燃油直喷，至今仍然高精尖的如HCCI均质充量压燃，这项技术能让汽油机和柴油机一样可以采用压燃的方式引燃混合气，在比如双可变几何涡轮，想想保时捷的VTG，还有就是可变压缩比，奔驰是通过类似兰彻斯特轴的形式来实现的。

　　当然，上述两者以及其他如标致雪铁龙等厂家的尝试局限于时代背景材料工艺等技术的不足，在当时并未取得成功。将搭载于下一代的QX50上的英菲尼迪的VC-T发动机可谓首款真正量产的可变压缩比发动机，其技术实力确实令人赞叹。但是我们也必须承认，未来是属于新能源的，无论是电动，还是氢能或是外来其他的能源，就算以现在而言，一辆混合动力车会不会在性能与经济性之间取得更好的平衡呢？

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高密

就看耐用度了