低成本變壓縮比多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)與研究

由于相關(guān)法規(guī)對(duì)汽車污染物排放限制越來越嚴(yán)格，并且未來汽車保有量將持續(xù)增長(zhǎng)，因此需要在設(shè)計(jì)和技術(shù)等方面不斷地對(duì)汽車動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。而采用新一代具有變壓縮比（VCR）功能的發(fā)動(dòng)機(jī)是目前公認(rèn)的一種有效的改進(jìn)措施，因?yàn)樵谧儔嚎s比發(fā)動(dòng)機(jī)上能夠更大程度地應(yīng)用均質(zhì)壓燃（HCCI）等先進(jìn)清潔發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。

目前在發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)上已經(jīng)采用多種變壓縮比技術(shù)，其中有一些技術(shù)已經(jīng)成功地通過了臺(tái)架測(cè)試及實(shí)車驗(yàn)證。本文提出的變壓縮比技術(shù)被應(yīng)用在一臺(tái)4缸水冷發(fā)動(dòng)機(jī)上，其改變?nèi)紵胰莘e的方法是通過特殊的裝配方法，即將氣缸體和氣缸蓋垂直于曲軸裝配，使發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比能夠在1∶19～1∶9范圍變化。

盡管某些技術(shù)難點(diǎn)還有待突破，方案的可行性也需要驗(yàn)證，但是所提出的設(shè)計(jì)方案有其得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。這種方法的優(yōu)勢(shì)就是經(jīng)濟(jì)性更好，即這種方法的原料和加工成本較低，可以直接對(duì)現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行一些改動(dòng)，并且其改裝所需的配件等可以直接應(yīng)用于市場(chǎng)上流通的產(chǎn)品，不需要進(jìn)行專門加工。同時(shí)還介紹發(fā)動(dòng)機(jī)整體布局、換擋機(jī)構(gòu)和配氣機(jī)構(gòu)等改進(jìn)情況，目的是使變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)達(dá)到最優(yōu)。

雖然本技術(shù)方案暫時(shí)未能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，但可以此為基礎(chǔ)進(jìn)行更深入的研究，開發(fā)出更先進(jìn)的技術(shù)，或充分利用其低成本優(yōu)勢(shì)替代那些復(fù)雜、昂貴的研究方案。

Pawel Wos et al.SAE 2012-01-0414.

編譯：范狄