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一分钟了解英菲尼迪“可变压缩比”发动机多厉害


  为了一分钟让各位看官老爷看懂英菲尼迪QX50搭载的VC-TURBO“可变压缩比”发动机,圆圆姐真的是煞费苦心,通篇读下来,绝对能让你达到汽车工程学科研究生以上的水平。首先简单至极地概括一下压缩比是什么。发动机做功需要喷油和进气,然后在燃烧室中点燃,进气压缩比越高燃烧越充分,燃油经济性越好,但同时扭矩下降。进气压缩比越低,燃烧室越大,热效率越低,但能够有效避免爆震,扭矩上升。

  

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一分钟了解英菲尼迪“可变压缩比”发动机多厉害


  如果想不通的话,就用John B· Heywood的公式代入一下,就明白啦。

  
一分钟了解英菲尼迪“可变压缩比”发动机多厉害


  汽油发动机压缩比通常在8~11之间,普通家用轿车发动机为了降低油耗,压缩比通常控制在11左右。而百公里加速仅需3.2秒的“幽灵CCX”压缩比为8.2。低能耗与大扭矩不可兼得?VC-TURBO“可变压缩比”发动机就做到了!

  
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一分钟了解英菲尼迪“可变压缩比”发动机多厉害


  VC-TURBO发动机代表着“可变压缩比”技术的真正量产化应用。想要解释清楚这项技术的发展过程,我们就要从一百多年前说起。

  
一分钟了解英菲尼迪“可变压缩比”发动机多厉害


  1861年,奥托发现压缩液体燃料可以大大提升能量转化,这就是燃油喷射的雏形。1876年,“奥托循环”四冲程发动机诞生了。如今,路上行驶的轿车很多都是“奥托循环”发动机。这种发动机各缸输出功率恒定,但燃油效率一般。1882年,英国汉普斯特德的詹姆斯·阿特金森研究出了与奥托循环完全不同的阿特金森循环,这套机制通过复杂的曲轴机构以牺牲动力为代价,让膨胀行程大于压缩行程,提升了发动机效率。阿特金森循环算是“最早的发动机可变技术”。

  
一分钟了解英菲尼迪“可变压缩比”发动机多厉害


  1940年,美国工程师罗尔夫·米勒重新将不对等的膨胀比/压缩比进行了改进,通过对进气门进行开度时间的控制来调整压缩比。虽然米勒循环结合了奥托循环和阿特金森循环,比二者都有进步,但因为压缩比的变化是通过进气门延时关闭来达到的,导致在低扭工况下,稳定性较差并且远远达不到设计预期的压缩比。

  
一分钟了解英菲尼迪“可变压缩比”发动机多厉害


  Long Long Ago的事情说完了,我们说点近现代的。

  
一分钟了解英菲尼迪“可变压缩比”发动机多厉害


  奥托循环只改变燃油压力,阿特金森循环可变压缩比的曲轴系统能耗浪费较大,米勒循环因为“反流”无法在低扭时达到设计预期的理论水平。1998年,英菲尼迪开始研发自己的可变压缩比发动机技术。这也就是Variable Compression Ratio 20年的开发历程。2002年前后,在VC-Turbo的结构原理和连杆配置上有了重大突破。2005年,在VC-Turbo素质提升和应用工艺开发(性能、Package、耐久性)方面有了很大进步。2010年至今,完成了对VC-Turbo的小型化、量产化,在偏差控制,NVH控制和生产工艺方面已非常成熟。

  装配在英菲尼迪QX50上的这款VC-Turbo(KR20DDT)就是目前世界上家用轿车领域最先进的“可变压缩比”发动机。这款发动机可以通过驱动器和控制轴,自由改变活塞行程,在不同用车环境下,压缩比8:1-14:1之间无极切换。同时具备低油耗与高性能这一世界难题完美解决。可谓一车在手,天下我有!

  
一分钟了解英菲尼迪“可变压缩比”发动机多厉害


  动力全开时,压缩比为8:1,实现与高性能车同等的大扭矩。日常使用时,压缩比为14:1,车辆热效率高,油耗好。

  
一分钟了解英菲尼迪“可变压缩比”发动机多厉害


  刚才圆圆姐粗略的介绍了一下VC-Turbo的前世今生,下面就开始详细的解析一下VC-Turbo技术是如何工作的。

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