可变压缩比你听说过么?这不是开玩笑...

来自:宝典官方
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如何衡量一台发动机的好坏?动力性和经济性则是常被提及的两大评判标准。而最直观的评价参数之一即为升功率(发动机最大有效功率与发动机排量的比值),其比值越大说明该发动机的性能越好!如果深究一番,你会发现在众多影响因素中压缩比让不少设计师们眼前一亮!毕竟压缩比越高,发动机的燃烧效率越高,经济性也就越好。

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压缩比是指发动机混合气体被压缩的程度,即活塞到下止点时缸内容积与上止点缸内容积之间的比值。目前一般车辆发动机的压缩比在10-12,高压缩比一般为14。但是高压缩比又容易发生爆震,不仅不能提高性能,反而会对发动机带来损害。最好的状态就是,在平时以高压缩比工作,而在加速时,发动机能够自动降低压缩比来适应工况的改变,就可以同时兼顾经济性与加速性,且不会让发动机产生异常状态。

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这不,在设计师们的不懈努力下,日产采用多连杆机构技术最终实现了可变压缩比技术!MR20 2.0L VC-Turbo率先配备于英菲尼迪QX50上,这也是全球首款实现量产的可变压缩比发动机。可变压缩比技术,可实现在涡轮增压器未能提供增压时候,发动机以高压缩比工作,提升发动机此时的性能和工作效率。当发动机转速上升,涡轮增压器能提供增压后,发动机将压缩比调低,减低爆震出现的几率。

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日产究竟是如何实现可变压缩比技术的,而它又是如何工作的呢?带着疑问,我们继续往下看!

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要知道,发动机的压缩比是固定的,燃烧室容积和气缸工作容积在设计时就已经设定好。想要实现可变压缩比并非易事。在研发前期,设计师们曾考虑过各种可能性。无论是从运动要素还是静止要素都进行了多方面的设想。

微信图片_20181213094525.jpg最终日产选择了这套看上去乱七八糟的连杆机构(主要包括谐波传动控制轴、传动臂、传动臂驱动电机、多连杆等)作为实现改变压缩比的核心技术。在传统的曲轴上增加了一个多连杆连接点,该连接点通过一个连杆与外侧的偏心轴相接。曲轴下方的偏心轴又与谐波传动控制轴的传动臂连接在一起。

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驱动电机旋转,带动摇臂、转轴、下方小连杆活动,让中间的多重连杆以曲轴为轴心发生扭转,即通过传动臂驱动电机旋转带动传动臂动作进而改变谐波传动控制轴的角度,同时就会改变曲轴下方偏向轴的高度,进而调整活塞上止点位置的高低,从而实现燃烧室容积的改变,也就实现了压缩比的改变。

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发动机因为曲柄连杆机构的存在,导致活塞在发动机内并非做直线运动,因而会与气缸壁之间产生摩擦。而在日产的多连杆结构上,因为额外的多连杆结构的介入,曲轴上的曲柄长度缩短,减少活塞的摆动幅度,进一步降低了活塞与气缸壁之间的摩擦,从而提高了耐久性。也因为多连杆结构的特殊性,无需平衡轴来抵消曲轴的震动,进而使发动机NVH有了很大改善。与涡轮增压相配合,在涡轮介入工作前发动机以高压缩比运行,使整车的动力输出更加平顺。

科普小知识

发动机NVH:噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)的英文缩写。该指标是衡量汽车制造质量的一个综合性评判标准,也是给汽车用户最直接和最表面的感受。

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总体来说,可变压缩比的思路是在追求高压缩比高燃效同时,能够不牺牲加速时的动力性能,兼顾高效、经济与动力性能。不同压缩比对多种燃料的适应性也更强,提升了对燃油的宽容度。

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