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真正的黑科技 带你领略英菲尼迪可变压缩比发动机

吴斌广州来自 易车
2018-02-140人已关注

在这个月的月头,英菲尼迪终于给全球媒体提供了全新一代QX50的新车试驾。对于来说,这不仅仅是的常规换代那么简单,还标志着其全新开发的可变压缩比发动机正式推向市场,这台堪称“战略级”的究竟有着哪些过人之处呢?下面就一起来看看吧:

(建议在电脑网页下阅读,手机阅读可能会有部分动图无法显示,敬请体谅)

这台代号为KR20DDET,排量为2.0L,采用单涡轮增压,搭载全新开发的VC-T可变系统,且还有连续可变气门正时系统,能实现奥拓循环与阿特金森循环之间切换。在燃料喷射方面,同时拥有缸内直喷及歧管喷射两种喷射方式。

在一探其技术高深之处前,不妨先从一张图,直观地看看它与目前旧款2.0T的对比。旧款其实就是之前奔驰合作的产物,主体由设计完成,后续由自行调校。

通过数据我们可以看出,新款的动力提升达到了25%以上,而且据官方介绍称,在燃油经济性方面,新款也比旧款提升了27%。

虽然“双循环”和“双喷射”技术的追加功不可没,但性能方面的提升大部分还是得归功于那套可变系统。

为什么压缩比可变对于发动机的性能至关重要呢?

先来看看什么是就是燃烧室最大体积与最小体积的比值。最小体积V1的位置就是活塞运行到上止点,也就是图中的TDC位置。最大体积V1+V2的位置是运行到下止点,也就是图中的BDC位置。

性能的影响非常明显,高可以提供更高的燃烧效率,但是在某些工况下会让汽油过早燃烧,从而造成爆震现象。马自达的SKYACTIV-X技术正是利用了高容易自燃这一特性,开发出让压燃的,而低则可允许更高的功率和扭矩,避免发生现象。因此在一些大马力改装车上,降几乎都是它们的必修课。

所以,如果能针对的运行工况,不断调整改变大小的话,那么将能大幅度提高动力性能以及。但是,从解释的图我们可以看到,受机械机构的影响,是很难发生改变的,要么只能让的行程发生改变,要么整个缸体都产生轴向移动,才能实现的改变。

不是第一家“吃螃蟹”的车厂,早在八、九十年代,丰田萨博等车厂均曾经研究过相关技术,虽然在理论上可行,但实际上或多或少都存在着明显的技术缺陷,无法在性能及可靠性上达到良好的平衡,而且即使在机械设计上满足了需求,在标定方面跟不上也是毫无意义,所以车厂们也没在该技术上过分深究。

后续虽然也不断有机构提出各种天马行空的新可行方案,但是在这个相对恶劣(高温、高压、高强度)的环境下,想实现可变可不能只是理论上可行那么简单。

简单结构实现可变压缩比

采用的办法是通过加入一套装置,改变的行程,从而实现的可变。的工程师们在曲轴附近的位置安装了一套谐波传动的电动机装置,通过一套曲柄连杆机构下部连接起来,当电动机装置转动不同的角度时,可实现不同的行程。借助这套机构,新实现了从14:1到8:1的连续变化,而且从最大降到最低仅需1.2秒。

当车辆处于低负荷环境下,例如高速巡航或怠速时,电机往逆时针旋转,驱动执行臂和控制轴,让下连杆发生高度变化,由于下又连着中间连接座,连接座的另一端透过上部相连,从而使行程增大,增大。当车辆需要急加速时,电机往顺时针旋转,行程缩短,降低

发动机高压缩比状态示意图

简单来说,就是这个电动机装置通过几重连接,与相连,能让获得不同的活动行程。这套装置看似复杂,其实也只是以机械结构为主,哪怕电动机装置出现故障,也能继续工作,维持车辆行驶。

发动机低圧缩比状态示意图

这套可变系统,除了能让以不同运转以外,还能提高的运转平顺性

四缸在设计上,天生就不是理想的平衡状态,因此四缸上通常都会搭配平衡轴装置,以消除振动,但是这台新并没有,因为可变系统里的那套额外的能消除运动所带来的二次惯性,从而提高了的运转

此外,如果你细心观察新的做功冲程,你能发现在做功时,会比传统更加垂直,这意味着减小了气缸壁的侧向力,减小侧向力意味着减小了摩擦,因此的效率也能同时获得提高。

多种技术加成 打造高性能2.0T发动机

这台新作为新一代的技术结晶,自然把看家的本领都用在这上面了,为了保证车辆在高下的运转正常,还配备了连续可变正时系统,实现循环与阿特金森循环之间的切换。会在高模式下,切换至阿特金森循环,以获得更高的效率。

同时,还通过采用多点喷射和缸内直喷来对应不同的。在高下,缸内直喷使避免发生,提高了燃烧效率和性能。多点喷射则可以让和空气提前混合,在低负荷的情况下在内完全燃烧,从而获得更高的效率。

减振方面,除了有可变系统外,还有研究多年的主动式支架减振系统,厂方将其称为ATR(Active Torque Rod,主动扭矩杆),这是一项过去搭载在柴油机上的技术,近年来因为电机往小型化发展,所以得以安装至机上。

这套系统包含能检测振动的传感器,当系统检测到振动后,能产生与其相反的往复运动,从而将振动抵消掉,实现与V6发动机一样的平稳安静。

综上所述,这台新发动机除了追求更优秀的动力表现及燃油经济性以外,另外一个就是对于平顺性方面的追求,英菲尼迪希望在众多技术支持下的新四缸发动机,能做到过去V6发动机那样的动力水平以及运转平顺性。

这台发动机上还有气缸盖集成排气歧管、可变流量机油泵、电控涡轮泄压阀等现代发动机常见的新技术,确保自己不落后于同级别对手。

说了这么多,搭载这台全新的新一代到底开起来怎么样呢?我的同事在国外做了很详细的试驾感受,大家可以去看看:《抢先试驾英菲尼迪全新QX50 她也向自吸》

在工艺方面,内部还进行了“镜面”处理,和当年日产GT-R使用的技术如出一辙。该工艺先对缸体内部表面进行等离子喷涂,再进行超精珩磨,使出现呈镜面般反光的壁,以减少间的摩擦,提高效率。

可能有人会问了,新突然追加了如此多新技术,特别是可变系统,这会不会对可靠性方面造成影响呢?厂家宣称在开发该时,制作了超过100台原型机,经过了300万公里的等效路试,以及3万小时的台架试验。在路试方面,共准备了600台测试车在世界各地测试,而过去旧车型的开发,一般只会有50台左右的测试车。

搭载众多崭新技术的,恐怕是又再一次与中国市场无缘吧?即使引进,也只是在昂贵的进口车上使用吧?这个说法完全不对,目前你已经能从国家工信部网站上查到新一代的申报信息,使用的正是这台全新的可变。据悉,该车将于2018年夏季上市。

全文总结:在过去的几十年里,日产所开发的一直被人津津乐道,同时也多次入选沃德年度十佳。近几年,的研发速度虽略显缓慢,但这一次可变的推出,终于让我们看到了这些年来在忙些什么了。这款能否带领更上一层楼呢?就让我们拭目以待它在市场上的表现吧。

吴斌广州
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