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一分鐘了解英菲尼迪“可變壓縮比”發(fā)動(dòng)機(jī)多厲害
為了一分鐘讓各位看官老爺看懂英菲尼迪QX50搭載的VC-TURBO“可變壓縮比”發(fā)動(dòng)機(jī)，圓圓姐真的是煞費(fèi)苦心，通篇讀下來(lái)，絕對(duì)能讓你達(dá)到汽車(chē)工程學(xué)科研究生以上的水平。首先簡(jiǎn)單至極地概括一下壓縮比是什么。發(fā)動(dòng)機(jī)做功需要噴油和進(jìn)氣，然后在燃燒室中點(diǎn)燃，進(jìn)氣壓縮比越高燃燒越充分，燃油經(jīng)濟(jì)性越好，但同時(shí)扭矩下降。進(jìn)氣壓縮比越低，燃燒室越大，熱效率越低，但能夠有效避免爆震，扭矩上升。
（壓縮比高）
（壓縮比低）
如果想不通的話，就用John B· Heywood的公式代入一下，就明白啦。
nth：理論熱效率ε：壓縮比 k：比熱比
汽油發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比通常在8~11之間，普通家用轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)為了降低油耗，壓縮比通常控制在11左右。而百公里加速僅需3.2秒的“幽靈CCX”壓縮比為8.2。低能耗與大扭矩不可兼得？VC-TURBO“可變壓縮比”發(fā)動(dòng)機(jī)就做到了！
VC-TURBO發(fā)動(dòng)機(jī)代表著“可變壓縮比”技術(shù)的真正量產(chǎn)化應(yīng)用。想要解釋清楚這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程，我們就要從一百多年前說(shuō)起。
1861年，奧托發(fā)現(xiàn)壓縮液體燃料可以大大提升能量轉(zhuǎn)化，這就是燃油噴射的雛形。1876年，“奧托循環(huán)”四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)誕生了。如今，路上行駛的轎車(chē)很多都是“奧托循環(huán)”發(fā)動(dòng)機(jī)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)各缸輸出功率恒定，但燃油效率一般。1882年，英國(guó)漢普斯特德的詹姆斯·阿特金森研究出了與奧托循環(huán)完全不同的阿特金森循環(huán)，這套機(jī)制通過(guò)復(fù)雜的曲軸機(jī)構(gòu)以犧牲動(dòng)力為代價(jià)，讓膨脹行程大于壓縮行程，提升了發(fā)動(dòng)機(jī)效率。阿特金森循環(huán)算是“最早的發(fā)動(dòng)機(jī)可變技術(shù)”。
1940年，美國(guó)工程師羅爾夫·米勒重新將不對(duì)等的膨脹比/壓縮比進(jìn)行了改進(jìn)，通過(guò)對(duì)進(jìn)氣門(mén)進(jìn)行開(kāi)度時(shí)間的控制來(lái)調(diào)整壓縮比。雖然米勒循環(huán)結(jié)合了奧托循環(huán)和阿特金森循環(huán)，比二者都有進(jìn)步，但因?yàn)閴嚎s比的變化是通過(guò)進(jìn)氣門(mén)延時(shí)關(guān)閉來(lái)達(dá)到的，導(dǎo)致在低扭工況下，穩(wěn)定性較差并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)預(yù)期的壓縮比。
Long Long Ago的事情說(shuō)完了，我們說(shuō)點(diǎn)近現(xiàn)代的。
奧托循環(huán)只改變?nèi)加蛪毫Γ⑻亟鹕h(huán)可變壓縮比的曲軸系統(tǒng)能耗浪費(fèi)較大，米勒循環(huán)因?yàn)?ldquo;反流”無(wú)法在低扭時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期的理論水平。1998年，英菲尼迪開(kāi)始研發(fā)自己的可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。這也就是Variable Compression Ratio 20年的開(kāi)發(fā)歷程。2002年前后，在VC-Turbo的結(jié)構(gòu)原理和連桿配置上有了重大突破。2005年，在VC-Turbo素質(zhì)提升和應(yīng)用工藝開(kāi)發(fā)（性能、Package、耐久性）方面有了很大進(jìn)步。2010年至今，完成了對(duì)VC-Turbo的小型化、量產(chǎn)化，在偏差控制，NVH控制和生產(chǎn)工藝方面已非常成熟。
裝配在英菲尼迪QX50上的這款VC-Turbo（KR20DDT）就是目前世界上家用轎車(chē)領(lǐng)域最先進(jìn)的“可變壓縮比”發(fā)動(dòng)機(jī)。這款發(fā)動(dòng)機(jī)可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)器和控制軸，自由改變活塞行程，在不同用車(chē)環(huán)境下，壓縮比8:1-14:1之間無(wú)極切換。同時(shí)具備低油耗與高性能這一世界難題完美解決?？芍^一車(chē)在手，天下我有！
動(dòng)力全開(kāi)時(shí)，壓縮比為8:1，實(shí)現(xiàn)與高性能車(chē)同等的大扭矩。日常使用時(shí)，壓縮比為14:1，車(chē)輛熱效率高，油耗好。
剛才圓圓姐粗略的介紹了一下VC-Turbo的前世今生，下面就開(kāi)始詳細(xì)的解析一下VC-Turbo技術(shù)是如何工作的。
