第七代天籟VC-TURBO超變擎開啟發(fā)動機全新未來

文、攝影/馬爽 @我是馬小陸

“中國心”年度十佳發(fā)動機評選評選委員會主任許敏教授

可變壓縮比技術是所有“傳統(tǒng)內(nèi)燃機人”的夢想，在很多年前只是一個概念，甚至只會出現(xiàn)在教科書中，如今日產(chǎn)通過20年的研發(fā)歷程將其夢想成真。VC-TURBO超變擎將會徹底改寫傳統(tǒng)內(nèi)燃機未來的發(fā)展之路

1 第七代天籟的內(nèi)飾秉承了天籟一貫科技時尚風格

2 液晶儀表盤上有渦輪增壓值與壓縮比數(shù)據(jù)的實時顯示

3 第七代天籟的配置得到了進一步提升

可變壓縮比技術的成功量產(chǎn)將會開啟傳統(tǒng)發(fā)動機全新紀元

傳統(tǒng)內(nèi)燃機有著百年歷史，在浩瀚的歷史長河中一次次的創(chuàng)新、變革使得內(nèi)燃機屢獲新生。如今，在全球高漲的節(jié)能減排大趨勢下，傳統(tǒng)發(fā)動機再一次面臨生死抉擇。

提高發(fā)動機高熱效率是所有主機廠、業(yè)界乃至學界都一致推崇的未來發(fā)展方向。為此，主機廠絞盡腦汁開展了各項研發(fā)。很多人非常看好電氣化這條路線，也就是通常所說的一系列混合動力系統(tǒng)，在電動機、電池組的幫助下發(fā)動機工況可以始終保持在最高效率區(qū)間運行。豐田可能是電氣化輔助路線上最好的代表。但也有一些人認為傳統(tǒng)發(fā)動機并不需要過多電動機、電池組的“幫助”，繁雜的結(jié)構、高昂的成本同時也失去了傳統(tǒng)內(nèi)燃機的魅力所在。憑借“自身修煉”依然可以達到甚至超過混合動力系統(tǒng)所能達到的效果，日產(chǎn)不僅說到更是將其變?yōu)榱爽F(xiàn)實。這就是可變壓縮比技術，為此日產(chǎn)也付出了200億美元的研發(fā)資金。

可變壓縮比技術其實很早之前就已經(jīng)被提出，日產(chǎn)、薩博、雪鐵龍等企業(yè)也都進行過相關技術的研發(fā)，但有些企業(yè)迫于研發(fā)難度和量產(chǎn)可行性等方面的問題不得不停下了前進的腳步。日產(chǎn)經(jīng)過20年的研發(fā)歷程，攻克一道道難以想象的難關，最終將可變壓縮比技術發(fā)動機成功量產(chǎn)，VC-TURBO超變擎從此刻起即將改寫傳統(tǒng)發(fā)動機的未來。

許敏教授表示：日產(chǎn)推出的這臺發(fā)動機從今年“中國心”年度十佳發(fā)動機評選的17款機型中毫無懸念地脫穎而出，這臺發(fā)動機在實車測試環(huán)節(jié)的表現(xiàn)給每一位評選委員會評委都留下了深刻印象。有了這臺全新VCTURBO超變擎發(fā)動機的加持，第七代天籟給人帶來一種與眾不同的感覺。

許敏教授說道：“之前我曾在北美駕駛過這款搭載VC-TURBO超變擎的ALTIMA，這次經(jīng)過幾天的試駕體驗加深了我對VCTURBO超變擎和天籟的認識。動力性的表現(xiàn)非常讓人滿意，我的駕駛風格比較偏向激進，380Nm的扭矩輸出對于天籟這款車型來說動力非常充沛。無論是起步還是高轉(zhuǎn)速下再加速，這臺發(fā)動機的動力輸出平臺很廣泛。低轉(zhuǎn)速下渦輪的響應很迅速，發(fā)動機在各個工況點下動力輸出的表現(xiàn)很線性。液晶儀表盤上可以清楚地看到渦輪增壓以及壓縮比的實時數(shù)值，從最低的8:1到最高14:1的壓縮比之間切換只需要1秒左右。雖然只有短短的一秒鐘，但對于一臺擁有成百上千個零部件組成的發(fā)動機來說，在短短的一秒鐘內(nèi)需要進行令人難以想象的工序。噴油策略、燃燒策略、渦輪增壓器策略、配氣機構、曲柄連桿機構、潤滑冷卻系統(tǒng)等都需要在瞬間完成各自的變化，并且相互協(xié)作形成一個高效的整體。這也是傳統(tǒng)發(fā)動機的魅力所在，它并不是一個冷冰冰的機器，對于我們研發(fā)發(fā)動機的人來說，它有血、有肉、更有靈魂。經(jīng)濟性方面，得益于14︰1的高壓縮比，發(fā)動機能夠在一個非常高效的阿特金森循環(huán)狀態(tài)下平穩(wěn)輸出。這時它更像是一臺專門為混合動力車型匹配的高能效發(fā)動機。我認為，這臺VC-TURBO發(fā)動機能夠達到如此優(yōu)異的動力性與經(jīng)濟性，要歸功于日產(chǎn)在可變壓縮比技術方面的突破。”

很多消費者對于可變壓縮比這個技術并不是很了解，但對于發(fā)動機研發(fā)人員來說，可變壓縮比技術卻是多年來的夢想。傳統(tǒng)發(fā)動機需要在不同轉(zhuǎn)速和扭矩區(qū)間運行，壓縮比將會成為一款發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性的核心之所在。低壓縮比可以帶來更加充沛的動力性，但經(jīng)濟性卻難以保證。高壓縮比可以實現(xiàn)更加完美的經(jīng)濟性，但也面臨著有些工況扭矩輸出不足、發(fā)動機爆震等問題的困擾。

目前，市場中發(fā)動機都采用固定壓縮比，所以一款發(fā)動機如何保證動力性和經(jīng)濟性在很多情況下成為了一個“辯證”問題，并不能將動力性和經(jīng)濟性都做到更加完美的平衡。這個問題就像“魚和熊掌不可兼得”一樣，一直困擾著所有研發(fā)人員。

這臺VC-TURBO超變擎發(fā)動機的壓縮比可以在8︰1-14︰1之間隨時切換，目前市場中壓縮比達到12︰1、13︰1為數(shù)不多，達到14︰1的發(fā)動機更是鳳毛麟角。這需要很多可變技術的應用，例如可變壓縮比、可變?nèi)加蛧娚洹⒖勺內(nèi)紵h(huán)、可變多路徑水路控制、可變排量機油泵等技術。這些最新發(fā)動機技術的應用也使得VC-TURBO超變擎發(fā)動機壓縮比在8︰1-14︰1之間隨意切換時也不會產(chǎn)生爆震等一系列困擾傳統(tǒng)發(fā)動機的問題，并且讓動力性與經(jīng)濟性都達到了相應的提升。其最大功率185kW、最大扭矩380Nm，工信部綜合油耗也僅為6.6L/100km，這臺發(fā)動機讓“魚和熊掌可以兼得”成為了現(xiàn)實。

VC-TURBO 超變擎在傳統(tǒng)發(fā)動機活塞結(jié)構上增加了一套多連桿連接機構與HARMONIC DRIVE（諧波傳動裝置）來不斷提高或降低活塞沖程，從而實現(xiàn)壓縮比的調(diào)節(jié)。根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)和駕駛員的操作，根據(jù)不同工況需求智能選擇8︰1到14︰1之間的最佳壓縮比。嚴格來說這套系統(tǒng)有兩組多連桿系統(tǒng)，當軸向控制器轉(zhuǎn)動時拉動控制臂時，改變多連桿角度調(diào)節(jié)活塞在汽缸內(nèi)的行程，從而起到改變壓縮比的目的。這套多連桿機構雖然看似復雜，但功能性和可靠性也非常值得令人信服，日產(chǎn)在這方面經(jīng)過大量的實驗和測試。

1 許敏教授對這輛第七代天籟VC-TURBO超變擎的動力性露出了滿意的笑容

2 VC-TURBO超變擎在未來完全有能力取代混合動力系統(tǒng)

3 天籟配備的抬頭顯示功能在駕駛時非常便于觀察

為了更好的發(fā)揮可變壓縮比技術帶來的功效，VC-TURBO超變擎還采用了阿特金森與奧托雙循環(huán)。進氣端大角度電子正時可變控制閥響應速度更快、效率更高，高壓縮比時采用阿特金森循環(huán)，提升經(jīng)濟性；低圧縮比時采用奧托循環(huán)，提升動力性。不同的壓縮比狀態(tài)下采用不同的循環(huán)策略，使得這臺發(fā)動機可以進一步提升整體燃油經(jīng)濟性和動力性。

VC-TURBO超變擎還采用了MPI多點噴射和DIG缸內(nèi)直噴兩種燃油噴射方式，這套燃油噴射系統(tǒng)可以讓發(fā)動機擁有更多靈活多變的噴油策略。隨著發(fā)動機壓縮比的變化，多點噴射和缸內(nèi)直噴將會采用更加理想的噴油策略，從而在油耗和性能方面取得平衡。同時這兩套噴射方式可以在發(fā)動機高負荷時并行工作，進一步提升動力性與經(jīng)濟性的完美平衡。

之前傳統(tǒng)發(fā)動機最難克服的問題是不同工況點之間相互轉(zhuǎn)移時發(fā)動機依然保持較為平順的輸出，VC-TURBO超變擎通過可變壓縮比、可變循環(huán)、可變?nèi)加蛧娚湎到y(tǒng)、可變排量機油泵、可變多路徑水路控制，以及低慣量電控廢氣閥渦輪增壓器等多項技術讓不同工況之間的切換“絲毫無縫”。這也是這臺發(fā)動機讓人為之贊嘆之處，如此完美的協(xié)作需要難以想象的標定工序，每一個區(qū)間，甚至每一個工況點都要經(jīng)過無數(shù)次的驗證。

總體上講，第七代天籟所搭載的這臺VCTURBO超變擎開創(chuàng)了傳統(tǒng)發(fā)動機的全新發(fā)展之路。通過多項可變技術的應用讓這臺發(fā)動機的動力性與經(jīng)濟性都達到了一個嶄新高度，也讓很多主機廠看到了傳統(tǒng)發(fā)動機的曙光。我們相信未來通過日產(chǎn)的進一步優(yōu)化升級，如果這臺VC-TURBO超變擎可以做到在任何一個工況點下都擁有更加完美的動力性和經(jīng)濟性，那時VC-TURBO超變擎將會徹底替代市場中的混合動力發(fā)動機，傳統(tǒng)內(nèi)燃機也將會迎來又一次的鳳凰涅槃。