这是90%以上修理工都没修过的发动机,也是很多人认为的黑科技:日产可变压缩比技术。到底是不是黑科技?主要讲可变压缩比原理以及日产是怎么实现的,看完后可以自行评价。
要了解可变压缩比技术就要先了解什么是压缩比。发动机内的气缸可以简单地理解成一个容器,压缩比就是气缸内的混合气可以被压缩的比值。假如活塞在下止点位置时气缸内可以容纳0.5升的混合气,在压缩冲程中活塞把这0.5升的混合气压缩到气缸顶部上止点后,只有0.05升空间的区域,混合气的体积被压缩到了1/10的大小,这个发动机的压缩比就是10:1。
压缩比越高,混合气被压缩的体积越小,密度也就越大。被点燃后它燃烧的速度快、爆炸力强,不仅燃烧效率高更省油,还能让车子的动力扭矩更大,因此可以说好处明显。
但是如果压缩比太高,就会导致混合气越不稳定,容易在未点燃之前就压燃,也就是俗称的爆震敲缸。此时要么需要使用高标号汽油,要么就需要通过技术手段限制发动机动力输出,比如调整点火提前角、减少喷油量等方式来规避爆震。
压缩比太高的发动机,动力响应往往比较慢。这并不是动力弱,而是加油后动力存在延迟。像马自达以及丰田的高压缩比发动机都有类似情况,尤其在高负荷极限工况下,反而是压缩比更低的发动机动力表现更稳定,动力输出不易受到限制,特别是对涡轮增压车型而言。
这就出现了一个矛盾的问题。压缩比高则省油但动力受限,压缩比低则动力强但油耗高。可变压缩比技术正是为了解决这个矛盾。低负荷时采用高压缩比以达到节油目的,而在超车或爬坡等高负荷工况下使用低压缩比来提升动力。
日产的可变压缩比发动机是如何实现的呢?它采用了杠杆原理,在连杆和曲轴之间加入了一根L型连杆,通过电机改变L形连杆的偏转角度,从而让活塞能移动的上止点位置偏差6毫米,这样就实现了压缩比的变化。活塞的上止点可以在这6毫米范围内的任意位置,因此压缩比可以在8比1到14比1之间灵活调整,这被称为连续可变压缩比。它既可以是8:1,也可以是10:1,还可以是13:1,在任何工况下都能匹配一个最佳压缩比。
以2.0T的天籁为例,无论是油耗还是动力,在同级车型中表现都相当不错。不过也不要指望它能拉开明显差距。值得一提的是,它还有一个亮点——静谧性高。这种连杆设计使得活塞连杆在下行做功时角度接近垂直,做功更直接,发动机震动更小,因此运行声音非常安静。从整体来其优点十分显著。
不过有一个推测,暂时没有确切数据支撑。由于结构更复杂,它的轴瓦、曲轴工作压力可能更大,受力状况也更复杂,因此磨损或许更严重。有没有修过这款发动机的师傅可以来分享一下经验?
如今燃油车的技术已经接近瓶颈,哪怕一点点的提升都意味着巨大的进步。当年研究可变压缩比的车企并不止一家,但最终能成功量产的只有日产。这并非其他车企技术不行,而是要看性价比是否合理。
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