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東京實地探訪！英菲尼迪VC Turbo+CVT靠譜么？
網(wǎng)上車市 日本東京報道
一臺全新技術(shù)的2.0T發(fā)動機(jī)，與CVT變速箱的動力組合，真的靠譜嗎？
21年前，幾位日產(chǎn)工程師提出了可變壓縮比發(fā)動機(jī)的構(gòu)想，并逐步開始研究并申請專利。但在當(dāng)時大排量發(fā)動機(jī)當(dāng)?shù)?、性能為王的時代，沒有多少人將這個技術(shù)當(dāng)回事。2018年，英菲尼迪VC-Turbo發(fā)動機(jī)橫空出世，其獨(dú)特的內(nèi)部構(gòu)造以及氣缸工作方式，完美解決了當(dāng)下發(fā)動機(jī)油耗與動力兼顧的問題，有業(yè)內(nèi)人士稱該項技術(shù)顛覆了整個行業(yè)。
VC-Turbo作為世界上首款量產(chǎn)的可變壓縮比發(fā)動機(jī)，已經(jīng)陸續(xù)應(yīng)用在英菲尼迪全新QX50以及日產(chǎn)全新天籟兩款高端車型上，市場給予該套動力較好的反饋。繼深入了解英菲尼迪品牌的獨(dú)到設(shè)計理念后，網(wǎng)上車市又走進(jìn)位于日本橫濱的日產(chǎn)發(fā)動機(jī)工廠內(nèi)，并與負(fù)責(zé)日產(chǎn)動力系統(tǒng)工程的Shinichi Kiga等多位技術(shù)人員進(jìn)行了溝通，探究VC-TURBO背后的產(chǎn)品故事以及優(yōu)勢，并且就該系列發(fā)動機(jī)的未來發(fā)展方向進(jìn)行了討論。
※英菲尼迪的VC-Turbo 厲害在哪兒了？
打造出性能與能效兼?zhèn)涞陌l(fā)動機(jī)，一直是研究人員夢寐以求的，而英菲尼迪VC-TURBO的出現(xiàn)，則將夢想照進(jìn)現(xiàn)實。VC-Turbo最大意義在于創(chuàng)造性地將可變壓縮比技術(shù)成功應(yīng)用到了量產(chǎn)的發(fā)動機(jī)之上?，F(xiàn)在市場在售車型大多采用直列4缸結(jié)構(gòu)，渦輪增壓機(jī)型的壓縮比通常不會超過10：1。原因在于受制于技術(shù)短板，多數(shù)廠家不得不在燃燒效率及發(fā)動機(jī)爆震之間做出妥協(xié)。
簡單來說，要想省油，就得高壓縮比，但要想性能強(qiáng)勁，壓縮比就不能太高。尤其是渦輪增壓發(fā)動機(jī)，極限發(fā)力時能降到8：1左右才好。任何一位車主想要省油，但也不想讓自己的車特別“肉”，偶爾也會需要釋放一下激情。想追求性能，但也不能時刻開“賽車”，日常也希望能省點兒油。
那么英菲尼迪VC-Turbo有何優(yōu)勢？
該發(fā)動機(jī)采用了一套全新的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)了壓縮比從14：1到8：1的變化，而且轉(zhuǎn)換時間僅需1.2秒，完美解決了上述問題。低工況時可變連桿連接機(jī)構(gòu)執(zhí)行提升活塞行程上止點位置的動作，燃燒室容積減小，壓縮比增加，進(jìn)入燃燒室中燃油的燃燒效率與做功效率提升，此時VC-Turbo發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性接近峰值。
高工況時可變連桿連接機(jī)構(gòu)會驅(qū)動連桿收縮，降低活塞上止點位置，此時燃燒室容積增大，壓縮比降低。總體來說，英菲尼迪全新QX50所使用的VC-Turbo發(fā)動機(jī)既擁有媲美V6發(fā)動機(jī)的強(qiáng)勁動力，也可兼顧普通家庭對經(jīng)濟(jì)性需求。
2.0T匹配CVT夠用嗎？
英菲尼迪全新QX50所搭載的2.0T VC-Turbo能做到最大功率200kW，峰值扭矩為380N.m的成績，領(lǐng)先奧迪Q5L、寶馬X3等競爭對手，但該車僅匹配CVT變速箱。由于CVT變速箱的產(chǎn)品特性，導(dǎo)致全新QX50在“全油門”起步時會有打滑現(xiàn)象發(fā)生，并且有用戶產(chǎn)生了CVT拖累了VC-Turbo的聲音。
Shinichi Kiga解釋道，CVT變速箱能實時匹配VC-Tubro發(fā)動機(jī)的工況，能帶來更加平順的駕駛感受。并且全新QX50采用的CVT為日產(chǎn)自行研發(fā)的產(chǎn)品，與VC-Turbo發(fā)動機(jī)更加契合，全新QX50的零至百公里加速時間不到7秒，對于一款CVT變速箱來說已經(jīng)非常優(yōu)秀。
VC-TURBO作為一個全新的技術(shù)，在產(chǎn)品上市初期用戶難免會對其質(zhì)量以及后期保養(yǎng)成本等產(chǎn)生擔(dān)憂。Shinichi Kiga表示，VC-Turbo歷經(jīng)超過30,000小時的臺架技術(shù)測試，以及3,000,000公里等效道路測試，發(fā)動機(jī)可靠性無需擔(dān)憂。此外，VC-Turbo發(fā)動機(jī)的使用壽命與其他發(fā)動機(jī)無異，并且維修成本不會非常昂貴。
英菲尼迪全新QX50搭載的2.0T VC-Turbo發(fā)動機(jī)官方推薦使用95號汽油，但這樣會提升用車成本，不少用戶都提出了能否采用92號汽油的問題。對此Shinichi Kiga回答道，對于不同標(biāo)號或不同品質(zhì)的汽油，ECU會根據(jù)來自爆震傳感器的數(shù)據(jù)在全工況范圍內(nèi)動態(tài)微調(diào)壓縮比數(shù)值，以保證發(fā)動機(jī)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，加強(qiáng)發(fā)動機(jī)對油品的適應(yīng)性。使用92號汽油后不會對發(fā)動機(jī)產(chǎn)生損傷，但是動力和燃油經(jīng)濟(jì)性的下降在所難免。
英菲尼迪還將缸蓋一體化集成排氣歧管、多路徑水冷控制、可變排量機(jī)油泵以及雙噴射等技術(shù)應(yīng)用到VC-Turbo發(fā)動機(jī)中，能夠有效降低排放，提升發(fā)動機(jī)的平順性和可靠性，助力VC-Turbo躋身當(dāng)前最先進(jìn)的內(nèi)燃機(jī)行列。
※技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新 全球年產(chǎn)能目標(biāo)百萬臺
目前VC-Turbo發(fā)動機(jī)已經(jīng)在日本、美國、中國等多個重要市場生產(chǎn)。東風(fēng)日產(chǎn)鄭州工廠在2018年初正式下線了該款發(fā)動機(jī)，除去控制壓縮比的曲柄連桿機(jī)構(gòu)已經(jīng)少數(shù)精密零件外，均已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)化，大幅降低了國內(nèi)用戶的用車成本。Shinichi Kiga表示，VC-Turbo發(fā)動機(jī)是未來幾年日產(chǎn)和英菲尼迪最重要的產(chǎn)品，全球目標(biāo)年產(chǎn)能要達(dá)到100萬臺，預(yù)計分4-5期建設(shè)。中國作為重要市場之一，VC-Turbo的總需求量或?qū)⒄嫉饺虻?0%左右。
本次我們深入走進(jìn)位于橫濱的日產(chǎn)發(fā)動機(jī)工廠內(nèi)，可以近距離觀察MR系列以及VC-Turbo發(fā)動機(jī)的誕生過程。日產(chǎn)橫濱工廠起源于1935年，以鍛造部件、鑄造部件等零件生產(chǎn)為主。同時也是日產(chǎn)工廠中最大的發(fā)動機(jī)裝配地點。橫濱工廠占地面積53.7萬平方米，產(chǎn)品主要包括發(fā)動機(jī)、發(fā)動機(jī)部件、懸掛部件、鍛件、鋁鑄件、焊接零件、沖壓件、催化轉(zhuǎn)化器等。
據(jù)工廠人員介紹，目前MR系列發(fā)動機(jī)每天可投產(chǎn)1,000臺，自動化率在45%左右，而VC-Turbo發(fā)動機(jī)自動化率僅在30%左右。其實日產(chǎn)并不缺少自動化的技術(shù)，是否采用自動化取決于綜合成本，比如組裝線束工作比較復(fù)雜，自動化的成本很高，人工完成成本較低，也能夠滿足生產(chǎn)需求，因此該工序仍由人工完成，只是配備了部分人機(jī)協(xié)作的設(shè)備，以備不時之需。
并且，裝配VC-Turbo曲柄連桿等部分的操作比較復(fù)雜，只有技能熟練的工人才能保質(zhì)保量的組裝。在日產(chǎn)，新入工廠的工人要培訓(xùn)6個月才能上產(chǎn)線，充分保證了產(chǎn)線工人的技能水平。目前VC-Turbo發(fā)動機(jī)年產(chǎn)能達(dá)到20萬臺，對于快速發(fā)展的日產(chǎn)和英菲尼迪來說并不夠，在保證質(zhì)量的前提下穩(wěn)步提升自動化率，也是他們所面臨的一個挑戰(zhàn)。
VC-Turbo發(fā)動機(jī)在目前可以說是全新的技術(shù)，但在工業(yè)科技快速發(fā)展的時代，原地踏步就代表即將落后他人，英菲尼迪的工程師也在不斷構(gòu)想如何升級該款動力。在被問及VC-Turbo發(fā)動機(jī)是否會上升到一個序列，并推出其他排量的機(jī)型時，Shinichi Kiga對此表示肯定，如同現(xiàn)有的MR等系列發(fā)動機(jī)。
根據(jù)此前信息，下一款VC-Turbo發(fā)動機(jī)有望為1.5T發(fā)動機(jī)，采用與現(xiàn)款2.0T相同的技術(shù)，屆時將大概率會替代日產(chǎn)現(xiàn)有2.0L發(fā)動機(jī)。英菲尼迪旗下入門級車型，例如換代后的Q50L等車均有望搭載新發(fā)動機(jī)。VC-Turbo將從單一的2.0T機(jī)型，拓展到整個發(fā)動機(jī)序列。
在國內(nèi)電動化浪潮以及排放法規(guī)日益嚴(yán)苛的環(huán)境下，節(jié)能減排成為了各大車企必須面對的問題。相較于豐田、本田兩個日系廠家，日產(chǎn)以及英菲尼迪在混動車型的推出上更加保守，那么未來VC-Turbo發(fā)動機(jī)能否與電動化相匹配？Shinichi Kiga表示，2年后即將推出的下一代VC-Turbo發(fā)動機(jī)將進(jìn)一步降低排放，但必須通過電機(jī)輔助，預(yù)計先期會采用48V輕混的形式，后續(xù)會逐步適配HEV、PHEV以及e-Power等動力，能在提升動力的同時進(jìn)一步降低排放和油耗。
據(jù)Shinichi Kiga透露，2.0T VC-Turbo發(fā)動機(jī)還將不斷提升熱效率，從現(xiàn)在的接近40%，提升到43-45%左右。根據(jù)VC-Turbo發(fā)動機(jī)的技術(shù)特性來看，未來有望進(jìn)一步加大活塞行程空間來提升發(fā)動機(jī)熱效率。從行業(yè)趨勢來看，不排除未來VC-Turbo發(fā)動機(jī)會采用類似與馬自達(dá)Skyactiv-X發(fā)動機(jī)的HCCI均質(zhì)壓燃技術(shù)，并加入噴射壓力在350bar以上的燃油噴嘴、電動渦輪增壓器等目前最前沿的配套硬件設(shè)施。
總結(jié)：從1998年的草圖，到2018年正式量產(chǎn)，經(jīng)過20余年的不懈努力，日產(chǎn)與英菲尼迪成就了全球領(lǐng)先的VC-Turbo發(fā)動機(jī)。這款2.0T發(fā)動機(jī)所擁有的可變壓縮比技術(shù)，可以說是行業(yè)內(nèi)獨(dú)一無二的創(chuàng)新，解決了用戶對于性能與燃油經(jīng)濟(jì)性的平衡問題。經(jīng)過多年的沉淀，VC-Turbo發(fā)動機(jī)在設(shè)計、工藝、性能以及耐久性等方面都達(dá)到了日產(chǎn)與英菲尼迪的最高水準(zhǔn)。在VC-Turbo發(fā)動機(jī)不斷推出新產(chǎn)品且持續(xù)技術(shù)升級下，英菲尼迪品牌即將達(dá)到一個全新的高度。
