曾俊夫
這年頭,高壓縮比汽油機(jī)常見,而進(jìn)入量產(chǎn)階段的可變壓縮比汽油機(jī)還算是頭一遭。英菲尼迪宣稱這臺(tái)全新的2.0升VCTurbo渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比可根據(jù)車輛的運(yùn)作工況,在8:1到14:1之間任意切換,主要應(yīng)對(duì)動(dòng)力爆發(fā)和巡航經(jīng)濟(jì)性等多個(gè)方面的駕駛需求。
那么什么是發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比呢?在這里,其實(shí)我們有必要來溫習(xí)一下書本上的基礎(chǔ)知識(shí)。所謂壓縮比,就是發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸總?cè)莘e和壓縮后的氣缸容積比值。通常來說,壓縮比越高的發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化程度就越高,其做功的能力就越好,相應(yīng)地,發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)以及爆發(fā)力也更好。在自然進(jìn)氣為王的時(shí)代,壓縮比通??醋魇瞧桶l(fā)動(dòng)機(jī)性能高低的一項(xiàng)重要參數(shù)。早先有PSA集團(tuán)的EW10A 2.0升汽油機(jī),壓縮比高達(dá)11:1,后來有馬自達(dá)的Skyactiv-G 2.0升汽油機(jī),壓縮比更是高達(dá)14:1(國產(chǎn)版13:1);而來自馬自達(dá)的最新消息顯示,第二代Skyacitv自然進(jìn)氣汽油機(jī)的壓縮比有望進(jìn)一步提高到18:1的變態(tài)程度,這意味著,只需很少的燃油就能爆發(fā)出強(qiáng)勁的動(dòng)力。
現(xiàn)在英菲尼迪坐不住了,在2017年冬季的洛杉磯車展上發(fā)布了全新第二代QX50。這代新車的技術(shù)亮點(diǎn)很多,不僅啟用了全新的前置前驅(qū)/四驅(qū)模塊化平臺(tái),還帶來了一臺(tái)全新的VC-Turbo 2.0升可變壓縮比汽油渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī),以及與之配合的全新XTRONIC CVT變速箱。這臺(tái)VC-Turbo 2.0T機(jī)器意味著傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的技術(shù)突破,它集合了渦輪增壓汽油機(jī)的動(dòng)力性能以及柴油渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和燃油效率。早年間,通用旗下的薩博品牌曾對(duì)于可變壓縮比渦輪增壓汽油機(jī)做過相應(yīng)研究,歐洲人提出了在缸蓋和缸體之間安裝楔形滑塊來改變?nèi)紵液突钊斆嫦鄬?duì)位置的方案,和英菲尼迪提出的方案一樣,同樣可以實(shí)現(xiàn)從8:1到14:1多種壓縮比。只是和薩博不同的是,英菲尼迪使用了一套復(fù)雜的可變長度連桿機(jī)構(gòu)來改變活塞行程,從而達(dá)到改變壓縮比的目的。
我們來看看這臺(tái)全新2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)。最大功率200kW/5600rpm,最大扭矩380Nm/4400rpm,參數(shù)相比同排量的發(fā)動(dòng)機(jī)具有一定的優(yōu)勢。而且英菲尼迪宣稱相比之前的VQ35發(fā)動(dòng)機(jī),這臺(tái)2.0T的整備質(zhì)量減輕了18kg,而且四缸結(jié)構(gòu)占用的空間更小。裝備在全新QX50前輪驅(qū)動(dòng)版上,相比上一代的燃油效率提升了35%,而四驅(qū)版則提升了30%。那么這臺(tái)機(jī)器是如何做到的呢?
首先它的連接機(jī)構(gòu)里具有一個(gè)獨(dú)特的諧波驅(qū)動(dòng)電機(jī)來改變連桿的總長度,隨著多連桿臂的角度變化,連桿機(jī)構(gòu)可以調(diào)整活塞的上止點(diǎn)停止位置,從而改變壓縮比。其次,這臺(tái)機(jī)器具有阿特金森和奧托兩種循環(huán)模式,在阿特金森循環(huán)下燃料膨脹體積大,活塞行程更長,發(fā)動(dòng)機(jī)在高壓縮比的模式下運(yùn)轉(zhuǎn),提供更強(qiáng)的爆發(fā)力。隨著車輛工況改變,發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變小,ECU則會(huì)讓機(jī)器恢復(fù)到常規(guī)奧托循環(huán),從而使壓縮比下降。在燃油噴射方面,英菲尼迪的工程師為了應(yīng)對(duì)兩種循環(huán)模式,為這臺(tái)2.0T裝上了直噴和進(jìn)氣道多點(diǎn)噴射兩種技術(shù),兩組噴油嘴可以在較高的負(fù)荷下協(xié)同工作,實(shí)際上也是提高燃燒效率,節(jié)省燃油。
由于活塞連桿機(jī)構(gòu)更復(fù)雜,在量產(chǎn)前英菲尼迪的工程師還對(duì)VC-Turbo的NVH性能進(jìn)行了優(yōu)化,使其能達(dá)到V6機(jī)器一樣的安靜效果。一臺(tái)新發(fā)動(dòng)機(jī)足以改變一臺(tái)車,據(jù)傳全新QX50將在東風(fēng)日產(chǎn)大連工廠投產(chǎn),屆時(shí)將與奔馳GLC、寶馬X3和沃爾沃XC60正面競爭,有好戲看了。