壓縮比也能變？

曾俊夫

這年頭，高壓縮比汽油機(jī)常見，而進(jìn)入量產(chǎn)階段的可變壓縮比汽油機(jī)還算是頭一遭。英菲尼迪宣稱這臺全新的2.0升VCTurbo渦輪增壓發(fā)動機(jī)的壓縮比可根據(jù)車輛的運(yùn)作工況，在8：1到14：1之間任意切換，主要應(yīng)對動力爆發(fā)和巡航經(jīng)濟(jì)性等多個方面的駕駛需求。

那么什么是發(fā)動機(jī)壓縮比呢？在這里，其實(shí)我們有必要來溫習(xí)一下書本上的基礎(chǔ)知識。所謂壓縮比，就是發(fā)動機(jī)氣缸總?cè)莘e和壓縮后的氣缸容積比值。通常來說，壓縮比越高的發(fā)動機(jī)強(qiáng)化程度就越高，其做功的能力就越好，相應(yīng)地，發(fā)動機(jī)的參數(shù)以及爆發(fā)力也更好。在自然進(jìn)氣為王的時代，壓縮比通?？醋魇瞧桶l(fā)動機(jī)性能高低的一項重要參數(shù)。早先有PSA集團(tuán)的EW10A 2.0升汽油機(jī)，壓縮比高達(dá)11：1，后來有馬自達(dá)的Skyactiv-G 2.0升汽油機(jī)，壓縮比更是高達(dá)14：1（國產(chǎn)版13：1）；而來自馬自達(dá)的最新消息顯示，第二代Skyacitv自然進(jìn)氣汽油機(jī)的壓縮比有望進(jìn)一步提高到18：1的變態(tài)程度，這意味著，只需很少的燃油就能爆發(fā)出強(qiáng)勁的動力。

現(xiàn)在英菲尼迪坐不住了，在2017年冬季的洛杉磯車展上發(fā)布了全新第二代QX50。這代新車的技術(shù)亮點(diǎn)很多，不僅啟用了全新的前置前驅(qū)/四驅(qū)模塊化平臺，還帶來了一臺全新的VC-Turbo 2.0升可變壓縮比汽油渦輪增壓發(fā)動機(jī)，以及與之配合的全新XTRONIC CVT變速箱。這臺VC-Turbo 2.0T機(jī)器意味著傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的技術(shù)突破，它集合了渦輪增壓汽油機(jī)的動力性能以及柴油渦輪發(fā)動機(jī)的扭矩和燃油效率。早年間，通用旗下的薩博品牌曾對于可變壓縮比渦輪增壓汽油機(jī)做過相應(yīng)研究，歐洲人提出了在缸蓋和缸體之間安裝楔形滑塊來改變?nèi)紵液突钊斆嫦鄬ξ恢玫姆桨?，和英菲尼迪提出的方案一樣，同樣可以?shí)現(xiàn)從8：1到14：1多種壓縮比。只是和薩博不同的是，英菲尼迪使用了一套復(fù)雜的可變長度連桿機(jī)構(gòu)來改變活塞行程，從而達(dá)到改變壓縮比的目的。

我們來看看這臺全新2.0T發(fā)動機(jī)的參數(shù)。最大功率200kW/5600rpm，最大扭矩380Nm/4400rpm，參數(shù)相比同排量的發(fā)動機(jī)具有一定的優(yōu)勢。而且英菲尼迪宣稱相比之前的VQ35發(fā)動機(jī)，這臺2.0T的整備質(zhì)量減輕了18kg，而且四缸結(jié)構(gòu)占用的空間更小。裝備在全新QX50前輪驅(qū)動版上，相比上一代的燃油效率提升了35%，而四驅(qū)版則提升了30%。那么這臺機(jī)器是如何做到的呢？

首先它的連接機(jī)構(gòu)里具有一個獨(dú)特的諧波驅(qū)動電機(jī)來改變連桿的總長度，隨著多連桿臂的角度變化，連桿機(jī)構(gòu)可以調(diào)整活塞的上止點(diǎn)停止位置，從而改變壓縮比。其次，這臺機(jī)器具有阿特金森和奧托兩種循環(huán)模式，在阿特金森循環(huán)下燃料膨脹體積大，活塞行程更長，發(fā)動機(jī)在高壓縮比的模式下運(yùn)轉(zhuǎn)，提供更強(qiáng)的爆發(fā)力。隨著車輛工況改變，發(fā)動機(jī)負(fù)荷變小，ECU則會讓機(jī)器恢復(fù)到常規(guī)奧托循環(huán)，從而使壓縮比下降。在燃油噴射方面，英菲尼迪的工程師為了應(yīng)對兩種循環(huán)模式，為這臺2.0T裝上了直噴和進(jìn)氣道多點(diǎn)噴射兩種技術(shù)，兩組噴油嘴可以在較高的負(fù)荷下協(xié)同工作，實(shí)際上也是提高燃燒效率，節(jié)省燃油。

由于活塞連桿機(jī)構(gòu)更復(fù)雜，在量產(chǎn)前英菲尼迪的工程師還對VC-Turbo的NVH性能進(jìn)行了優(yōu)化，使其能達(dá)到V6機(jī)器一樣的安靜效果。一臺新發(fā)動機(jī)足以改變一臺車，據(jù)傳全新QX50將在東風(fēng)日產(chǎn)大連工廠投產(chǎn)，屆時將與奔馳GLC、寶馬X3和沃爾沃XC60正面競爭，有好戲看了。