在消費者固有的認(rèn)知中,市面上主流車型主要以自吸與渦輪增壓動力為主,但是想要達(dá)到低油耗與強動力兼顧的理想狀態(tài),在現(xiàn)有技術(shù)上做優(yōu)化,顯然是無法實現(xiàn)的。而日產(chǎn)ALTIMA在北美的亮相改變了這一固有印象,其搭載的2.0 VC-Turbo發(fā)動機更是讓人沸騰,它究竟強在哪兒?
為什么傳統(tǒng)自吸與渦輪增壓發(fā)動機很難達(dá)到一個理想的狀態(tài)?從內(nèi)燃機誕生的那天開始,由于活塞、連桿和曲軸的相對位置是固定不變的,所以壓縮比也是不變的(壓縮比:氣缸在下止點時的最大體積與氣缸在上止點時最小體積之比,即為壓縮比),那么固定的壓縮比也相對固定了發(fā)動機的特性,由于發(fā)動機并不是時時刻刻都在同一個工況下工作,負(fù)荷時大時小,所以在固定的壓縮比情況下并不能夠使發(fā)動機在各種各樣復(fù)雜的工況中完美運行。而對于渦輪增壓發(fā)動機而言,在發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低時,廢氣流量和脈沖強度無法有效地推動渦輪提速,導(dǎo)致增壓壓力偏低,發(fā)動機扭矩輸出和燃油經(jīng)濟性達(dá)不到理想狀態(tài)。
所以,在多年以前,各廠商的工程師們就提出“可變壓縮比技術(shù)”的解決方案,目的就是為了用盡可能少的燃料“壓榨”出更強的動力。在這場長達(dá)幾十年的動力角逐下,眾多廠商紛紛宣告失敗或是穩(wěn)定性無法保證,而無法量產(chǎn),只有日產(chǎn)堅持并潛心研發(fā)20年,通過近百次的原型設(shè)計,終于使VC-TURBO可變壓縮比渦輪增壓發(fā)動機實現(xiàn)了量產(chǎn),擁有超過300項專利技術(shù),并成為迄今為止最先進的內(nèi)燃機之一。
可靠性是一款發(fā)動機量產(chǎn)的前提保證,VC-TURBO可變壓縮比渦輪增壓發(fā)動機已通過超過3萬個小時的試驗臺測試和超過300萬公里的道路測試,近600輛測試車在全球范圍內(nèi)的不同氣候與天氣下進行嚴(yán)格測試,等等苛刻的測試條件,來確保VC-TURBO可變壓縮比渦輪增壓發(fā)動機的可靠性,來保障消費者的利益。
VC-TURBO可變壓縮比渦輪增壓發(fā)動機最大的特色就是可變壓縮比技術(shù),可以在8:1到14:1之間任意轉(zhuǎn)換壓縮比,根據(jù)不同工況來調(diào)整最佳壓縮比例,從而保證動力性能和燃油經(jīng)濟性皆可達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。對比相同功率的V6發(fā)動機提升27%燃油經(jīng)濟性,油耗遠(yuǎn)低于2.0T及1.5L,動力遠(yuǎn)超2.0L發(fā)動機水平,媲美3.0L甚至3.5L發(fā)動機性能,加速響應(yīng)更快且無遲滯感,也可以這樣理解,相同條件下,花同樣的錢加油,VC-TURBO可變壓縮比渦輪增壓發(fā)動機可以跑得更遠(yuǎn),動力性能更優(yōu)異。
為了節(jié)省燃油并且提高動力,VC-TURBO可變壓縮比渦輪增壓發(fā)動機使用了可變?nèi)加蛧娚浼夹g(shù)(多點噴射+缸內(nèi)直噴)。當(dāng)發(fā)動機壓縮比變化時,更換使用多點噴射和缸內(nèi)直噴,從而在油耗和性能方面取得平衡;在低轉(zhuǎn)速工況下,如果使用缸內(nèi)直噴,容易造成積碳,影響發(fā)動機的壽命,所以這時候就使用多點噴射;而在高轉(zhuǎn)速時如果使用多點噴射反而會導(dǎo)致燃油效率的下降,這時候就需要缸內(nèi)直噴,并能有效避免高壓縮比下爆震的發(fā)生;并且兩套噴射方式可以在發(fā)動機高負(fù)荷下同時工作,從而實現(xiàn)在發(fā)動機一定轉(zhuǎn)速時能夠進行切換,充分利用每一滴燃油。
VC-TURBO可變壓縮比渦輪增壓發(fā)動機還采用了可變?nèi)紵h(huán)技術(shù),奧托循環(huán)(提速快,動力強;經(jīng)濟性一般)+阿特金森循環(huán)(高速效率高,經(jīng)濟性好;低速效率差),從兩種循環(huán)的優(yōu)劣勢中可以看出,他們有互補的特性,通過電子正時可變控制閥,使發(fā)動機在奧托工作循環(huán)和阿特金森循環(huán)間轉(zhuǎn)換,來確保發(fā)動機在不同工況下動力和經(jīng)濟性表現(xiàn)更為均衡。
可變機油泵示意
除此之外,VC-TURBO可變壓縮比渦輪增壓發(fā)動機還有可變多路徑水冷控制技術(shù)和可變排量機油泵技術(shù),有降低排量、增強發(fā)動機壽命、提升發(fā)動機性能等技術(shù)優(yōu)勢。
集成式排氣歧管(排氣歧管和氣缸蓋在同一個部件上)可以減輕發(fā)動機重量,同時縮短用于廢氣處理的催化轉(zhuǎn)化器與渦輪的距離,進一步縮短熱排氣流通過距離;使催化反應(yīng)觸媒得以快速升溫、生效,排放控制過程啟動加快,NVH水平隨之降低;并加快渦輪反應(yīng)速度,進一步提升燃油經(jīng)濟性。
缸體熔射技術(shù),此項技術(shù)源自GTR,缸體內(nèi)部去掉缸套,在氣缸內(nèi)壁涂覆特殊的等離子材料,經(jīng)過硬化和拋光,形成超光滑壁面的技術(shù)。這樣制造的好處就是可減少44%的活塞摩擦損失,在增加發(fā)動機的靜謐性和可靠性方面發(fā)揮著很大作用,還可提
單渦流渦輪增壓技術(shù),通過優(yōu)化設(shè)計渦輪葉片以及殼體形狀,來提升渦輪的效率。優(yōu)化后的輕量化渦輪葉片可以讓渦輪以更低的發(fā)動機轉(zhuǎn)速介入工作,減輕渦輪遲滯現(xiàn)象;還可減少發(fā)動機熱能和排氣壓力損失,提高發(fā)動機響應(yīng)速度,提升發(fā)動機動力輸出的平順性。
單渦流渦輪增壓示意
諸多技術(shù)優(yōu)勢,讓VC-TURBO可變壓縮比渦輪增壓發(fā)動機成為這個時代動力上的發(fā)光點,在消費者層面,不用再糾結(jié)偏重動力的車,還是偏重油耗的車,一款就夠了,VC-TURBO可變壓縮比渦輪增壓發(fā)動機帶來的是無限接近我們所期待的“吃得少,跑得快”的理想狀態(tài);就ALTIMA本身而言,擁有可變壓縮比技術(shù),在國內(nèi)中級車市場中,幾乎已經(jīng)沒有對手了。