對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)而言，能夠達(dá)到既省油、動(dòng)力又強(qiáng)一定是最為理想的狀態(tài)。不過(guò)俗話(huà)說(shuō)“魚(yú)和熊掌不可兼得”，各大廠商的研發(fā)人員又不得不在二者之間做出一定的妥協(xié)，其中一個(gè)重要原因就是發(fā)動(dòng)機(jī)固定的壓縮比 。而如今，日產(chǎn)推出了全球首款量產(chǎn)的可變壓縮比渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī) VC-TURBO，讓兼顧動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性成為了現(xiàn)實(shí)。

2018年10月15日，東風(fēng)日產(chǎn)舉辦了VC-TURBO技術(shù)研討會(huì)。此次研討會(huì)邀請(qǐng)到了來(lái)自日產(chǎn)總部的茂木克也，作為這款VC-TURBO發(fā)動(dòng)機(jī)的三大發(fā)明人之一，他就像“爸爸”一樣最有發(fā)言權(quán)。

首先和大家聊一聊為什么要改變發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比呢？其實(shí)壓縮比與發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性等性能有著直接聯(lián)系。

僅高壓縮比情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性更好，但是動(dòng)力性會(huì)下降，同時(shí)容易引起爆震；僅低壓縮比情況下，動(dòng)力性得到提升，但油耗又會(huì)增加。所以一直以來(lái)只能在固定的壓縮比中尋求平衡。

為了兼顧動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，日產(chǎn)研發(fā)出了可變壓縮比渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)VC-TURBO，并實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。

它是如何實(shí)現(xiàn)可變壓縮比的呢？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是通過(guò)驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)特殊的多連桿結(jié)構(gòu)，從而改變活塞 的上止點(diǎn)，達(dá)到能夠連續(xù)改變壓縮比的目的。

其實(shí)薩博和標(biāo)致雪鐵龍都曾研發(fā)過(guò)可變壓縮比技術(shù) ，但最終都沒(méi)能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，研發(fā)難度可想而知。而日產(chǎn)的VC-TURBO可變壓縮比技術(shù)，從研發(fā)到量產(chǎn)也用了整整20年的時(shí)間。

相比于一般的發(fā)動(dòng)機(jī)，日產(chǎn)的VC-TURBO技術(shù)在活塞與控制軸之間增加了一根菱形的L連桿，以及驅(qū)動(dòng)器和A連桿。通過(guò)這套特殊的多連桿結(jié)構(gòu)，可連續(xù)改變活塞的上止點(diǎn)，從而改變壓縮比。

其實(shí)能夠改變壓縮比的方式有很多，但相比之下，采用多連桿支點(diǎn)位置可動(dòng)的方式，更容易實(shí)現(xiàn)高精度制造和可靠性。通過(guò)一個(gè)驅(qū)動(dòng)器、控制軸就能同時(shí)控制所有氣缸的壓縮比，可控制性也更高。

另外，多連桿機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)器的小型化，也使發(fā)動(dòng)機(jī)的整體可靠性、靜音性和平穩(wěn)性都得到了提升。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，驅(qū)動(dòng)器逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)多連桿結(jié)構(gòu)，使得活塞上止點(diǎn)變高，從而增加壓縮比，提升發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，驅(qū)動(dòng)器順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)多連桿結(jié)構(gòu)，使得活塞上止點(diǎn)降低，從而減小壓縮比，提升發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。

最終通過(guò)在傳統(tǒng)的活塞結(jié)構(gòu)上添加特殊的多連桿機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)活塞行程的增加或減少，根據(jù)車(chē)輛的行駛狀態(tài)和駕駛員的操作，智能選擇14:1和8:1之間的最佳壓縮比。

由于壓縮比可在14:1和8:1之間智能地連續(xù)改變，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性也得到了兼顧。同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)于不同油品的適應(yīng)能力也更強(qiáng)。

另外，得益于多連桿結(jié)構(gòu)的特性，VC-TURBO發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)更接近正弦曲線(xiàn)，意味著產(chǎn)生的振動(dòng)更小，避免了普通發(fā)動(dòng)機(jī)的慣性二次振動(dòng)，同時(shí)摩擦也更小。發(fā)動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)性和靜音性更好。

除了壓縮比可變之外，這款VC-Turbo發(fā)動(dòng)機(jī)還集合了雙噴射系統(tǒng)、可變?nèi)萘繖C(jī)油泵、寬范圍渦輪增壓器和進(jìn)排氣VVT等諸多先進(jìn)技術(shù)，以進(jìn)一步提升發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。

目前這款發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)率先應(yīng)用在了英菲尼迪QX50上，其中低功率版最大輸出功率180 kW，而高功率版提供最大輸出功率200 kW，峰值扭矩為380 N·m。