最近兩年的混動(dòng)車、插電混動(dòng)車、電動(dòng)車,仿佛在以數(shù)碼產(chǎn)品的迭代速度攪動(dòng)汽車市場(chǎng)。在電動(dòng)機(jī)的幫助下,一輛 2 噸的汽車能夠輕松跑進(jìn) 3 秒。 反觀燃油車,排量已經(jīng)小得不能再小,三缸機(jī)都見(jiàn)怪不怪了。很多人感嘆,內(nèi)燃機(jī)末日序曲已經(jīng)唱響。然而,新能源車其實(shí)只有不到 1%的全球市場(chǎng)份額,還有 99%的汽車在燒著油跑。 在節(jié)能減排的主旋律下,大排量的路是越走越窄,工程師們只能繼續(xù)壓榨小排量發(fā)動(dòng)機(jī)的潛力。面對(duì)有限的排量,如何實(shí)現(xiàn)更高的馬力輸出?這次是英菲尼迪給出了答案。
第一款量產(chǎn)的可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī) 再過(guò)幾個(gè)月,全新英菲尼迪 QX50 就要上市了。相對(duì)于這款車本身來(lái)說(shuō),我們更關(guān)注的是它的發(fā)動(dòng)機(jī)。先來(lái)擺數(shù)據(jù),這臺(tái) 2.0T 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率為 268 馬力,最大扭矩 390Nm。 這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的量產(chǎn),是一件具有里程碑意義的事情,因?yàn)樗钦嬲饬x上的使用了可變壓縮比技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)。和同級(jí)別發(fā)動(dòng)機(jī)相比,它的燃油經(jīng)濟(jì)性提高了 27%(搭配 CVT 變速箱)。 為什么要使用可變壓縮比?這還得從渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的原理說(shuō)起… 當(dāng)你使用渦輪強(qiáng)行向氣缸內(nèi)吹進(jìn)過(guò)量空氣時(shí),此時(shí)燃料和空氣混合比較低,點(diǎn)火時(shí)就容易發(fā)生爆燃。所以渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)為了防止爆燃的出現(xiàn),基本都使用了較低的壓縮比。然而當(dāng)你開(kāi)著帶渦輪的車在市區(qū)蠕動(dòng)時(shí),由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低,尾氣較少,此時(shí)渦輪不太起作用。此時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)于一個(gè)低壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī),較低的壓縮比就意味著較低的熱效率。 又要用渦輪,又要保證低速下的熱效率,于是可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)就誕生了。英菲尼迪的這臺(tái) VC-T(全稱 Variable Compression Turbocharged)發(fā)動(dòng)機(jī),壓縮比可變范圍在 8.0-14.0 之間。 本質(zhì)上,它還是一臺(tái)活塞往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī),但增加了一套用于改變壓縮比的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。和傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)一樣,連桿的一頭是活塞。但是英菲尼迪在連桿的另一頭增加了Multi-link(多連桿),Multi-link的另一端是用于改變壓縮比的核心機(jī)構(gòu)。 當(dāng)需要較小壓縮比時(shí),圖中的Harmonic Drive會(huì)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度,經(jīng)過(guò)兩個(gè)傳動(dòng)臂的力量傳遞,Multi-link也會(huì)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度。這樣做的后果,說(shuō)簡(jiǎn)單點(diǎn),就是降低了活塞運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的高度(下止點(diǎn)),進(jìn)而降低了壓縮比。如果需要提高壓縮比,圖中的Harmonic Drive就會(huì)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度。 除了增加這一套用于改變壓縮比的結(jié)構(gòu)外,英菲尼迪這臺(tái) VC-T 發(fā)動(dòng)機(jī)還有其他最新的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。比如,在進(jìn)氣門側(cè)使用了電子可變氣門正時(shí)技術(shù),這樣就兼具了奧托循環(huán)和阿特金森循環(huán)。另外,它還有電控泄壓閥、雙噴射(缸內(nèi)直噴 歧管噴射)、可變排量機(jī)油泵,以及集成了排氣歧管的缸蓋等等。 不過(guò)根據(jù)英菲尼迪的說(shuō)法,這套可變壓縮比裝置最好用在四缸發(fā)動(dòng)機(jī)上。對(duì)于 V6 和 V8 發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),實(shí)用意義并不大。 量產(chǎn)就是最大的成功 從數(shù)據(jù)黨的角度出發(fā),這臺(tái) VC-T 發(fā)動(dòng)機(jī)并不算強(qiáng)。 現(xiàn)在量產(chǎn)的 2.0T 發(fā)動(dòng)機(jī),最大功率超過(guò) 268 馬力的不在少數(shù),比如本田 Civic Type-R 搭載的 2.0T 為 310 馬力、沃爾沃 XC90 T6 搭載的 2.0T 為 320 馬力、奔馳 CLA45 AMG 和 GLA45 AMG 搭載的 2.0T 為 361 馬力。 其實(shí),單純比拼數(shù)據(jù)是沒(méi)有意義的,這臺(tái) VC-T 發(fā)動(dòng)機(jī)追求的是油耗和動(dòng)力的平衡。 從時(shí)間上來(lái)看,這臺(tái) VC-T 發(fā)動(dòng)機(jī)也不算早。 上世紀(jì) 80 年代末,薩博就開(kāi)始研發(fā)可變壓縮比技術(shù),并且薩博稱之為Saab Variable Compression技術(shù),簡(jiǎn)稱SVC。在 1990 年,薩博取得相關(guān)技術(shù)專利,號(hào)稱可以減少 30%的燃油消耗。 事實(shí)上,直到薩博倒閉,薩博也沒(méi)把這項(xiàng)技術(shù)量產(chǎn)出來(lái)。原因是這套可變壓縮比結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜,其用到的橡膠密封件的耐久性很難保證。 2009 年,標(biāo)致雪鐵龍也發(fā)布了一款可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī),名為VCRi技術(shù),后來(lái)我們也沒(méi)能看到它量產(chǎn)。 回到我們前面討論的英菲尼迪的 VC-T 技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)由日產(chǎn)(英菲尼迪的母公司)在 2005 年發(fā)布。從發(fā)布到最近的亮相,歷經(jīng)了 11 年的時(shí)間。(可能是由于這項(xiàng)技術(shù)成本較高,所以日產(chǎn)選擇在旗下豪華品牌上搭載。) 在此之前,英菲尼迪的 2.0T 發(fā)動(dòng)機(jī)由奔馳提供(代號(hào) M274),奔馳負(fù)責(zé)制造,英菲尼迪負(fù)責(zé)調(diào)教。如今,英菲尼迪自己搞出了 2.0T 發(fā)動(dòng)機(jī),動(dòng)力和油耗都令人喜聞樂(lè)見(jiàn)。所以我們可以基本判定,未來(lái)英菲尼迪應(yīng)該會(huì)拋棄奔馳的發(fā)動(dòng)機(jī)。 對(duì)于不算強(qiáng)也不算早的英菲尼迪 VC-T 發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),量產(chǎn)就是最大的成功。另一方面,和本田、豐田相比,日產(chǎn)可能并不以黑科技著稱,這一次 VC-T 技術(shù)的出現(xiàn),總算為日產(chǎn)扳回一局。 在提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率這件事上,其實(shí)工程師們已經(jīng)做出了很多努力,比如 GeekCar 之前報(bào)道的柯尼塞格和觀致合作的 QamFree 技術(shù) 。 很多人看衰發(fā)動(dòng)機(jī)的前景,不是因?yàn)殡妱?dòng)車太先進(jìn)了,而是發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)步太慢了。畢竟它從專利走向量產(chǎn),都是以十年為時(shí)間尺度的。 |
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