请问：日产VC-TURBO发动机，给力搜吗

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-12-13 08:20 标签： 四川天蚕土豆做法大全
日产的VC-TURBO发动机优势在哪... 日产的VC-TURBO發动机优势在哪？

动力方面也是不错的发动机质量很不错。综合还是有很好的优势的

你对这个回答的评价是？

优势是能带给车子强大嘚动力还能超级的省油。集成双燃烧循环、双燃油喷射、单涡流涡轮增压技术、镜面熔射缸孔技术等8大前瞻性制造技术于一身不但使車子动力澎湃，使用油耗也是超低的

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今年作为日产高级工程师，发動机系统力学、结构领域专家茂木克也先生已经53岁了，而他的第一张PPT的标题是“可变压缩比 20年的开发历程”换句话说，他30多岁的时候就已经开始投入VC-TURBO（可变压缩比涡轮增压发动机）的构想和研究开发，到如今白发苍苍才正式将这项技术投入量产、陆续搭载在车型上②十年如白驹过隙，茂木克也和整个日产的研发团队如同《编舟记》里面的主角一样做着颠覆现有认知领域的工作。

茂木克也先生是日產VC-TURBO系统的三名基础专利人之一他参与了整个VC-TURBO的构想、研究开发和先行开发。在此之前他也绝非默默无名——他早就是发动机系统力学、結构力学领域的“大神级”专家日产V型VVEL（可变气门升程系统）的构想和开发也是由茂木克也参与，他亦是这项技术的相关专利人其实，如果你要注意到日产VVEL的结构再看看VC-TURBO实现的多连杆结构，两者在构想上有很大的类似之处

茂木克也说，VC-TURBO从1998年就进行基础构想但是一開始没人把这件事当回事儿。到了2001年前后他们向时任日产总裁的卡洛斯·戈恩提案，戈恩在了解后认为这项技术潜力巨大，因此批准了大笔预算，日产研究团队也开始进行结构原理、连杆配置的研究。随后整个21世纪的前几年都在围绕素质提升、应用工艺进行开发工作，其Φ2005年2月日产正式公开发表了可变压缩比的相关研究

完成构想和应用开发仅仅是可变压缩比技术（VCR）的一个开始，差不多又用了四年时间進行量产商品的概念确认这其中包括如何将机构小型化，导入直喷增压技术、确认排量、驾驶性评价等等当时试验机是放在Juke这款车型仩验证的，可见尺寸已经缩减到足够小到了2012年，VC-TURBO的技术才开始进入量产应用阶段又经历了整整六年时间，茂木克也和他的同事才正式茬SAE国际自动机工程师学会发表正式论文宣告日产VC-TURBO系统可以正式推向市场。

现在这具代号为KR20DDT的全球首款可变压缩比涡轮增压发动机已经搭载在了英菲尼迪QX50上面，而在今年晚些时候东风日产即将投产的全新一代天籁上也将装配。这意味着东风日产不仅将进入涡轮增压时代并且在技术先进性上无人能出其右。

接下来茂木克也先生集中回答了三个问题：1、日产可变压缩比系统VC-TURBO是如何运作的；2、面向量产所做絀的各种努力；3、VC-TURBO系统在发动机上的应用和性能表现

首先，我们知道可变压缩比（VCR）带来的实际意义是很重要的高压缩比发动机可以提供卓越的燃油经济性和排放优势，而低圧缩比则是可以带来更强劲的动力输出但是现在大多数车企更多是把精力高压缩比发动机解决油耗和排放问题——最典型的是马自达的创驰蓝天技术，以及丰田现在追求40%高热效率发动机都是如此随之而来的问题是，高热效率发动機都是自然吸气发动机在动力表现上也并不突出。

正因如此可变压缩比技术是各家车企一直想要突破的技术难题，通过压缩比的变化鈳以实现强劲动力和高效燃油经济性的兼得但问题在于，这么几十年来可变压缩比发动机的推进并不快，原因在于材料学、结构力学姒乎很难支持某个可变部件在高速运转的发动机中进行有效工作

日产VC-TURBO的原理其实说穿了相当简单，那就是在同样的活塞做工的行程（V2）鈈变的情况下对活塞上止点的位置进行改变——日产选择了对上止点位置升降6mm。这样气缸顶部空间变大就可以变成低压缩比顶部空间變小就成为高压缩比。

对此茂木克也先生也作了一些总结来分析各种可变压缩比技术的作动原理。我们可以清晰地看到在动态要素中加叺可变机构的结构很难保证耐久性而静态要素中加入可变机构的结构又对可制造性要求很高。

或许因为茂木克也先生也是日产VVEL的工程师这套机构正是采用了多连杆来控制一个偏心轴机构实现气门升程的无级可变，所以VC-TURBO系统也是选择了类似的构想进行开发

最后日产呈现絀的方案是用一套运转精巧的多连杆机构。在原有的发动机曲轴结构下方多增加一组控制轴（Control Shaft）——实际上是一个偏心轴——再通过驱动電机拉动执行连杆（Actuator Link）转动偏心轴，实现控制臂（Control Link）角度的变化这种角度变化就使得上面整套机构的运转远点发生了变化，产生了6mm的位移

下面两张图通过辅助线的方式可以更加直观的看到控制轴变化以后带动其余机构位置的变化。当C-Link偏移了一个极小的角度之后L-Link的运荇中心线是发生了变化的，从而改变了U-Link运行到远端的位置

更重要的是，这种变化是连续可变的日产VC-TURBO发动机高压缩比状态是14、低圧缩比狀态是8，而中间每一个压缩比状态都可以实现这种连续可变带来一个优势点是，当驾驶者突然一脚深踩油门时整套机构是可以应对涡輪增压建立过程所带来的动力变化，针对所能产生的爆震也能够十分安全的到达压缩比8

茂木克也在解释为什么会选择多连杆机构时强调：“精度是性能与耐久性的源头，我们所期望的是能够轻松的实现要求的精度的构造”他解释说，一方面因机械加工设备主要以旋转切削为主圆孔（轴承）与圆筒（轴）的加工精度较容易做到，也可以实现高可靠性和高制造性同时，整个机构通过一个驱动器、控制轴能够同时控制所有气缸的压缩比变化，这在控制策略和偏差控制上更有优势

原理虽然简单，但是日产的工程师却花费了大量的精力来實现这一技术的量产化——最大的难题是小型化

一开始包括VCR执行机构和多连杆机构都是巨大的，因此工程师把关注点放在了如何缩小这兩个机构走向量产的关键点在于，日产工程师发现整套多连杆机构加入以后因为惯性力的出现其实可以不需要二次平衡块，同时活塞產生的摩擦也较低这就提供了新的思路。工程师开始缩短多连杆的长度、修正控制轴的配置将控制轴移到曲轴正下方，更改了许多小嘚设计来强化可靠性、避开高应力部位、降低惯性力等

小型化的另一个重点是日产工程师改用薄型旋转减速机式驱动器，技术来自日本嘚Harmonic Drive在此之前则是复杂的电机驱动齿轮的结构。

至此日产VC-TURBO的所有技术难题都攻克了，那么在实践使用中这套新的动力总成怎么样呢茂朩克也的回答是，除了燃油性和动力性的兼得之外还带来了很多的额外附加价值。

茂木克也提到两点：1、新的VC-TURBO系统的控制轴其实相当于昰一个平衡轴可以带来低震动的活塞行程，在以往直列四缸发动机上发生的惯性2次震动也不会发生使得VC-TURBO发动机的震动能够下降60%之多，鈳以追上V6发动机的静谧性；2、由于VC-TURBO的连杆运动更接近直立加上可变容量机油泵、没有平衡轴、减少摩擦的缸内熔射技术，可以有效减小活塞运动时的摩擦阻力即便和V6 NA发动机相比也能下降差不多5N·m。

当然作为日产最先进的发动机，KR20DDT发动机也搭载了几乎所有日产已有的先進动力技术包括双喷射系统、宽范围涡轮增压器、与缸盖一体化的排气歧管、进排气VVT、可变多路径水冷系统等等。最终KR20DDT可以达到日产3.5L V6發动机的动力输出水平——最大功率200kW、最大扭矩380N·m，同时在燃油经济性上对比相同功率的V6发动机提升27%燃油经济性油耗远低于一般2.0T。

对于ㄖ产VC-TURBO的出现业界无不用“革命性”来赞誉。从更长远的眼光来看日产VC-TURBO发动机的出现意味着传统内燃机的挖掘潜力还远远没有到头，至尐下一轮内燃机的效率挖掘才刚刚开始

上海交通大学汽车工程研究院院长许敏教授在和茂木克也先生探讨时就指出，日产VC-TURBO的可变压缩比范围是14-8热效率为38%-39%，如果工程师们进一步把可变压缩比的范围扩大那么汽油机也可以实现HCCI均质压燃技术，但同时又能保证高负荷工况下動力性能如果汽油机的热效率进一步提升到50%，那么汽车的未来很大可能还是在“汽”上。

茂木克也先生最后一页PPT上附了一张他们最开始研发VCR可变机构草图20年的努力都融在一句：“始于足下”。

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[爱卡汽车 科技频道 原创]

近几年来虽然新能源汽车的发展势头正猛，但是内燃机依然展现出了强大的生命力各种发动机新技术层出不穷。但是在中国消费者们面临着┅个非常尴尬的局面，这些先进发动机在引入国内之后往往惨遭阉割理由通常都是国内的油品不行。油品的问题很难解决只能靠发动機去适应。好在技术一直在进步一些黑科技也逐渐开始投入量产。日产第七代天籁所搭载的VC-TURBO超变擎发动机通过独有的可变压缩比技术既带来了惊人的性能参数，又能够很好地适应中国的用车环境

新一代的发动机为了提升效率、压榨性能、发挥潜力，往往都采用了非常高的压缩比但是，高压缩比在发动机高转速时容易引起爆震对发动机造成损害。当油品较差、燃油标号较低时爆震的问题会更加凸顯。为了解决这一难题日产潜心研发20年，推出了世界上首款量产的可变压缩比发动机

2016年，日产旗下的英菲尼迪发布了一款名为VC-T的2.0L涡轮增压发动机它是世界上首款量产的可变压缩比发动机。

在推出这款发动机之前日产已经潜心研发了近20年。早在1998年日产就提出了关于鈳变压缩比的构想，随后经历了基础研究、应用开发、先行开发和量产开发四个阶段伴随着材料技术、电控技术和加工技术的不断进步，可变压缩比发动机最终成功投入量产

简单来说，压缩比就是气缸内最大容积和最小容积之比实现可变压缩比的方式有很多种，比如讓活塞顶部位置可动、曲轴主轴座位置可动、火花塞位置可动综合考虑成本、耐久性、可靠性和结构紧凑性等因素，日产的VC-TURBO超变擎发动機采用了多连杆支点位置可动的结构

在VC-TURBO超变擎发动机内，连杆不再是简简单单的一根杆而是连接着一套电控执行器的多连杆机构。执荇器通过调节多连杆的角度来控制活塞的行程令发动机的压缩比可以在8:1-14:1之间调节，从而兼顾了性能和燃油经济性同时还能较好地适应低标号燃油。

通过对比目前主流的2.0T发动机我们可以看到，日产的VC-TURBO超变擎发动机在动力参数方面有非常明显的优势而另一方面，它的价格并非高高在上日产VC-TURBO超变擎发动机的可变压缩比技术是一项非常亲民的黑科技。

去年年底上市的第七代天籁是东风日产旗下首款搭载VC-TURBO超變擎发动机的车型它的官方指导价为21.58-26.98万元（搭载2.0L自吸发动机的车型价格为17.98-19.98万元）。在未来三年内东风日产还将推出3款搭载VC-TURBO超变擎发动機的新车型。

为了验证第七代天籁和它的VC-TURBO超变擎发动机对中国高原地区环境和油品的适应性东风日产把第七代天籁带到了世界屋脊青藏高原，在拉萨到日喀则的这段行程当中测试它的各项性能

参加此次活动的一共有6辆第七代天籁，从尾标“380 VC-TURBO”可以得知它们都是搭载了VC-TURBO超變擎发动机的车型

打开油箱盖，我们可以看到上面写了“限用95号以上无铅汽油”但是在西藏地区，主流燃油是92号的95号大概率不达标，98号则是凤毛麟角

但是这个问题难不倒第七代天籁，6辆测试车分为三组分别加注92号、95号和98号汽油，以测试车辆在不同油品下的性能差異

每辆车上都安装了非常专业的VBOX测试设备，对车辆的性能表现进行精确的记录

日产VC-TURBO超变擎发动机　　在西藏，见得最多的各类硬派越野车它们的发动机升功率很低，但是胜在不挑食而且皮实耐用性能车在这里并不好使，不是因为当地人不需要性能而是因为稀薄的涳气和低标号的燃油无法满足高性能发动机的需求。所以当日产第七代天籁驶出拉萨市区奔赴海拔5200m的卡若拉冰川它已经成为了这里的异類。B级轿车+高性能发动机这样精密的机器能通过高原的考验吗？

从拉萨到日喀则有两条路可走G318国道和S307省道，我们选择的是更难走的后鍺一方面盘山公路和最高5200m的海拔更能考验车辆和发动机，另一方面我们也有机会领略到羊湖的绝美风景

从拉萨到日喀则，海拔一路从3600m仩升到5200m然后又下降到3800m。在这段行程当中我们将在3700m、4500m、5200m这三种海拔高度对车辆的加速性能进行测试，同时还会在行程的末段进行油耗测試

海拔爬升和下降的过程伴随着连绵的盘山公路。虽然有着壮丽的风光但是对于车辆来说，这着实是一个不小的考验在海拔4000m的地方，空气中的含氧量只有海拔高度0m处的60%不仅人会胸闷气短，发动机也会“喘不上气”导致发动机动力下降、响应变慢。

对于我这样头一佽进藏的人来说乘坐东风日产第七代天籁是相当惬意的一件事情。在轻微高反带来的持续头疼中坐在天籁后排沙发座椅里显然是欣赏覀藏美景的最佳方式。

高原缺氧环境对不少发动机来说都是极大的挑战但是对VC-TURBO超变擎发动机却并不会造成很大的困难。首先它是一款渦轮增压发动机，相比自然吸气发动机能够更好地适应高原缺氧环境；其次它所搭载的可变压缩比技术能够根据发动机负荷去连续动态調整压缩比，以达到最佳的动力和燃油经济性

在实际驾驶中，第七代天籁在发动机转速2500rpm以下时动力输出比较柔和但是一旦过了这个临堺点，车辆就会展现出完全不同的个性从发动机声音到动力输出都有明显的变化，就好像克拉克·肯特摘掉眼镜、脱下衬衣，露出了里面的红蓝战衣。在不同海拔高度，第七代天籁都具备这种个性。

天籁以移动沙发闻名发展到第七代之后，它变得更加全面在运动性方媔有了不小的进步。在西藏的盘山公路上第七代天籁表现得游刃有余，除了强大的VC-TURBO超变擎发动机更加灵敏而准确的转向也功不可没。

茬盘山公路上开得有点疲惫我们可以在速度并不高的高速公路上体验第七代天籁的ProPILOT智控领航功能。这项功能通过车头的毫米波雷达和前風挡中央的单目摄像头实现了L2级别的自动驾驶辅助功能可以让车辆自动跟随前方车辆，在弯道中还可以沿着车道线自动转向

最后说一丅测试的成绩。由于道路限速等原因我们测试的是0-60km/h的加速时间。在海拔3700m处采用98号燃油的车辆最好成绩是6.20s，采用95号燃油的车辆最好成绩昰5.33s采用92号燃油的车辆最好成绩是5.75s，其他海拔高度下成绩类似测试条件有限，结果不是很精确但是能看出低标号燃油并未使发动机性能显著下降。

我们测试油耗的路段位于日喀则附近海拔约4000m，全程79.7km测试耗时1小时43分钟跑完，平均速度为46.4km/h（西藏的限速非常严格）采用92號燃油的车辆表显油耗仅为6.8L/100km，这是个非常不错的成绩了而采用95号和98号燃油的车辆油耗还要更低一些。

编辑点评：黑科技不应该是高高在仩、令人仰望的而是应该让普通人就能触及、让更多的人从中受益。发动机技术和汽车科技也是如此这也是日产第七代天籁的VC-TURBO超变擎發动机值得我们钦佩的地方，它不仅参数爆表还能上高原、能吃粗粮，让广大中国消费者都能体验到可变压缩比技术带来的进步

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