可变压缩比发动机其实就是压缩比可以发生变化的发动机。
先了解一下压缩比是什么?(如下图所示)

图片来源于网络:压缩比=V1/V2
发动机的压缩比是影响发动机性能的一个重要参数,传统发动机中,汽油机的压缩比一般介于8-12之间,固定的压缩比不能充分发挥发动机的性能,在小负荷低转速运转时,发动机的热效率很低,可用较大的压缩比;而如果是固定大压缩比,在大负荷高转速运转时,很容易发生爆燃现象,而可变压缩比就能很好的处理这个问题。
我们可以先想一想从理论上如何改变压缩比?无非改变如上图所示V1及V2的容积。
理论上可以改变:
1、改变燃烧室的V2的容积,可以改变缸盖的形状或活塞上部的形状,但这种改变无法实时改变。
2、改变活塞的行程,从而改变V1的容积,这也是目前唯一量产的可变压缩比发动机:日产研发的“VCR”可变压缩比技术原理。

图片来源于网络:日产英菲尼迪可变压缩比发送机
日产研发的“VCR”可变压缩比技术,搭载这种技术的发动机压缩比范围同在为8:1-14:1。采用的是杠杆原理,在偏心轴转动的时候会连带着控制杆上下运动,因为杠杆的作用,连杆会向偏心轴的反方向运动,这样就会改变压缩上止点活塞的位置,从而改变压缩比。

图片来源于网络:日产可变压缩比发动机原理图
日产的可变压缩比发动机中,工程师在曲轴下方加入了一套连杆机构。在不同模式下,驱动电机会旋转至不同的角度,带动一条控制臂,改变活塞在气缸中的下止点位置,进而改变发动机的压缩比。发动机可以产生8:1到14:1的任何压缩比,其最大扭矩在8:1时实现,在运动模式下,需要急加速时ECU会自动将压缩比调整至8:1来获取最佳加速性能;而最低油耗在14:1时实现,此时发动机燃油效率最高。电子发动机控制器可以实时响应油门踏板上的压力,无缝改变压缩比。

图片来源于网络:可变压缩比机构
可变压缩比发动机的优点:
1、可变压缩比发动机提高了增压发动机的燃油经济性,降低汽车的油耗。
2、可变压缩比发动机在低负荷时,可以升高压缩比。
3、在涡轮介入转速升高的时候,可变压缩比发动机可以降低压缩比。
可变压缩比发动机的缺点:
1、新添加的可活动零部件增加了可变压缩比发动机重量,故障率会比较高。
2、可变压缩比发动机的研发及制造成本高,对于加工制造和后期的维修会带来一些麻烦。
3、可变压缩比发动机的结构比较复杂,可靠性很差,成本比较高,导致可变压缩比发动机量产很难。
具有可变压缩比技术的车型
目前使用可变压缩比技术的车型只有日产旗下产品,这也是仅有的量产可变压缩比发动机制造商,使用车型包括日产天籁、英菲尼迪QX50等。

图片来源于网络:日产天籁2021款
我国正在大力推进新能源电动汽车的发展,其有弯道超车之势,且大势已定。国内外许多汽车生产商已官宣不再研发内燃机,这无疑对碳中和是利好消息。不过喜欢汽车技术的网友可以看一下,可变压缩比发动机的资料。毕竟它不仅代表着人类不断探索的精神与智慧,也是工程师不断研发创新的成果。
相关文章:
为什么要陈列商品(超市商品陈列的重要性)04-01
为什么电脑音箱嗡嗡响(电脑在播放歌曲时有噪音该怎么办?)04-01
为什么不能和情人结婚(男人为什么不娶情人,是因为这样的原因)04-01
热水袋为什么要排气(热水袋里的液体对人体有害吗?液体可以换成水吗)04-01
路由器为什么会坏(建议:路由器附近,千万别放这3样东西)03-31
鲷鱼为什么不能吃(鲷鱼的饮食原则)03-31