压缩比连续可变技术,这项突破或许能改变汽油机的命运

放大字体  缩小字体 2018-10-26 20:32:42  阅读:1671+ 作者:车叫兽Pro

PPT造车,出自某某迪之手,用几页轻描淡写的PPT,描述了全面超越豪强,奔入超跑之列的美好愿景。几年后还勾起了两位大众老总的兴趣,于是上演了一出中国境内超速的戏码。

相比复杂的发动机技术,电动汽车大家还都处于相同的起跑线之上,虽然当初PPT造车看起来像一个笑话,但目前中国品牌在电动技术上的发展的确值得被肯定。

并且从国6标准加速上线也能看出,政策的天平要被这个苛刻的排放法规再次加码,扶植电动技术替代传统燃油汽油正在进行。并且油价也开始飞速蹿升,甚至影响了车主日常用车的成本,而这一切似乎都在说:燃油汽车已经到了该退场的年纪。

电动汽车带来的改变是颠覆性的,但以目前的电池技术水平,它依然有很长的路要走,首先就是克服过长的充电时长以及过大的电池自重。弥留之际,我们这些汽车爱好者期待着燃油车能反戈一击,但在电脑前、实验设备前,还有一群人正在努力改变燃油发动机的命运。

能量转化效率,

一个关系驱动机命门的数字

由于燃油发动机已经发展、演化了整整一个世纪,所以在许多人的眼中,汽车就应该“烧油”跑的。并且,百年时间为汽车积淀了太多的故事与传奇,在浓厚的文化氛围下,以发动机为情怀的人自然不在少数,而通常它们都排斥新技术的出现。

厌烦电动车的人可以举出一连串的理由说它不好:“充电太浪费时间,不能长途行驶”、“电池老化后会产生更大的污染”、“发电不过是污染的转移,热力发电和烧油开车没有区别”、“电池碰撞后不安全”等等。

这些理由都没错,但电动车的总能量转化效率为28%,而汽油车只有15%。其中发电的能量转化率为42%,开发并提炼汽油的能量转化率85%,电能转化为动能的效率为67%,燃油转化为动能效率为18%。

这决定了电动机对整个社会来说,的确是更加经济且合理的能源,而目前的不便未来也应该会被技术的突破所弥补。而汽油发动机想在能效上有所突破,就必须要精进已发展百年燃油发动机,大幅提升油箱内的燃油转化为车辆动能的效率。

最后一刻救命稻草,

变压缩比技术

为了能够提高汽油车型的能量转化效率,这几年老牌厂商也是投入了可观的研发费用,例如奥迪,他们搞出了一套48V的微混动技术,这套系统可以实现刹车与滑行下的动能回收、平顺快速的发动机启停、发动机滑行关闭等功能,提高能量的利用效率。

不过日本厂商似乎都讨厌这种让事情变得复杂的东西,他们拾起了一项古老,但很少有人实践的技术:变压缩比。

最早听到马自达创驰蓝天14:1的超高压缩比时,所有人都非常惊讶,这样的高压缩比极易产生爆震。在马自达公布技术细节后,人们才发现:原来创驰蓝天发动机气门开闭时间与普通发动机不同,所以能同时实现合理的压缩比和超高的膨胀比,以达到省油的目的。

而现在,日产发布了这项技术的完全体,通过实时的改变发动机压缩比,达成了真正的变压缩比技术,而这项技术达到了38%的恐怖热效率。

日产VC-TURBO

可变压缩比涡轮增压发动机

日产VC-TURBO可变压缩比涡轮增压发动机的出现有些突然,虽然可变压缩比的这理论已诞生多年,但材料学上一直很难解决在高速运转的发动机中设计制造一个可变结构的连杆。所以即便每个厂商都清楚其中原理,但开发相应技术的发动机还真是闻所未闻。

结构上来看,VC-TURBO发动机的曲轴-连杆结构变为了一套精巧的多连杆系统,可以调整活塞上止点的位置,实现压缩比从14:1到8:1的无极可调。

压缩比可以配合动力需求进行调整,低动力需求时调整为高压缩比,保证燃油拥有更好的燃效,高动力需求时又可以快速降低压缩比,增大发动机的喷油量,同时避免爆震故障的产生。

虽然说着容易,但是为了实现这样的调整,日产在发动机设计中加入了多组可变结构,包括活塞销、连杆、曲轴销、多连杆结构支撑点、火花塞等结构都是可变的,这才让发动机可以时刻做到精细的调整,维持最佳的状态。

从这张表里也可以看到,从这项技术开始研发,到最终成型经历了整整20年。在马自达创驰蓝天之后,日产的这套可变压缩比发动机技术无疑最为惊艳,也证明了燃油发动机依然拥有可开发的潜力。也许这些努力无法避免燃油发动机最终被淘汰的命运,但它让我们看到了一个持续百年的技术的骄傲。


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