关于日产VC-TURBO技术的分析与应用

对于发动机而言，能够达到既省油、动力又强一定是最为理想的状态。不过俗话说“鱼和熊掌不可兼得”，各大厂商的研发人员又不得不在二者之间做出一定的妥协，其中一个重要原因就是发动机固定的压缩比 。而如今，日产推出了全球首款量产的可变压缩比涡轮增压发动机 VC-TURBO，让兼顾动力性和燃油经济性成为了现实。

2018年10月15日，东风日产举办了VC-TURBO技术研讨会。此次研讨会邀请到了来自日产总部的茂木克也，作为这款VC-TURBO发动机的三大发明人之一，他就像“爸爸”一样最有发言权。

首先和大家聊一聊为什么要改变发动机的压缩比呢？其实压缩比与发动机的动力性和燃油经济性等性能有着直接联系。

仅高压缩比情况下，发动机的燃油经济性更好，但是动力性会下降，同时容易引起爆震；仅低压缩比情况下，动力性得到提升，但油耗又会增加。所以一直以来只能在固定的压缩比中寻求平衡。

为了兼顾动力性和燃油经济性，日产研发出了可变压缩比涡轮增压发动机VC-TURBO，并实现了量产。

它是如何实现可变压缩比的呢？简单来说就是通过驱动器来驱动特殊的多连杆结构，从而改变活塞 的上止点，达到能够连续改变压缩比的目的。

其实萨博和标致雪铁龙都曾研发过可变压缩比技术 ，但最终都没能实现量产，研发难度可想而知。而日产的VC-TURBO可变压缩比技术，从研发到量产也用了整整20年的时间。

相比于一般的发动机，日产的VC-TURBO技术在活塞与控制轴之间增加了一根菱形的L连杆，以及驱动器和A连杆。通过这套特殊的多连杆结构，可连续改变活塞的上止点，从而改变压缩比。

其实能够改变压缩比的方式有很多，但相比之下，采用多连杆支点位置可动的方式，更容易实现高精度制造和可靠性。通过一个驱动器、控制轴就能同时控制所有气缸的压缩比，可控制性也更高。

另外，多连杆机构和驱动器的小型化，也使发动机的整体可靠性、静音性和平稳性都得到了提升。

当发动机转速较低时，驱动器逆时针转动来驱动多连杆结构，使得活塞上止点变高，从而增加压缩比，提升发动机的燃油经济性。

当发动机转速较高时，驱动器顺时针转动来驱动多连杆结构，使得活塞上止点降低，从而减小压缩比，提升发动机的动力性。

最终通过在传统的活塞结构上添加特殊的多连杆机构，实现活塞行程的增加或减少，根据车辆的行驶状态和驾驶员的操作，智能选择14:1和8:1之间的最佳压缩比。

由于压缩比可在14:1和8:1之间智能地连续改变，发动机的动力性和燃油经济性也得到了兼顾。同时，发动机对于不同油品的适应能力也更强。

另外，得益于多连杆结构的特性，VC-TURBO发动机活塞的运动曲线更接近正弦曲线，意味着产生的振动更小，避免了普通发动机的惯性二次振动，同时摩擦也更小。发动机的平稳性和静音性更好。

除了压缩比可变之外，这款VC-Turbo发动机还集合了双喷射系统、可变容量机油泵、宽范围涡轮增压器和进排气VVT等诸多先进技术，以进一步提升发动机的性能。

目前这款发动机已经率先应用在了英菲尼迪QX50上，其中低功率版最大输出功率180 kW，而高功率版提供最大输出功率200 kW，峰值扭矩为380 N·m。