英菲尼迪'的可变压缩引擎:巫术解释

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英菲尼迪介绍了世界's first variable compression-ratio engine, a technology it claims to have been working on for two decades, at the 2017 洛杉矶 Auto Show.

自从Infiniti在1989年的底特律车展上首次展示其首款汽车之前,可变压缩比发动机就成为汽车工程的壮举。该技术代表了对发动机运行方式的根本反思。

英菲尼迪的高级动力总成性能经理克里斯·戴(Chris Day)非常了解发动机的工作原理,并于去年在洛杉矶用简单的术语进行了解释。

发动机的压缩比(即所谓的发动机的“ DNA”)是表达冲程底部(较大数字)与冲程顶部(最大)之间的燃烧室容积差异的一种简单方法。 。

高压缩比具有更高的热效率,而热效率则是燃料效率的关键。在反面,较低的压缩比(与涡轮增压器组合使用,可强制向较大的燃烧室供气)可提供大量动力。

英菲尼迪 VC-Turbo

英菲尼迪 VC-Turbo

英菲尼迪 VC-Turbo

英菲尼迪 VC-Turbo

英菲尼迪 VC-Turbo

英菲尼迪 VC-Turbo

具有这些燃烧比的发动机并不罕见。丰田普锐斯以13:1的比例运行,而双涡轮增压的梅赛德斯AMG E63S以8.6:1的比例运行。英菲尼迪的VC-Turbo跨在中间,也跨在8:1和14:1之间。这两个比率之间的反弹使VC-Turbo的燃油经济性比英菲尼迪旧的3.7升V-6动力QX50节省了27%,同时还拥有更大​​的扭矩。

“对发动机来说,我们已经在该发动机中引入了一个系统,该系统可提供一流的燃油经济性和加速性,” Day告诉豪车之家。

在2019年的英菲尼迪QX50中,这是首款获得VC-Turbo的生产模型,在V-6动力的2017 QX50中,它产生268马力和280磅-英尺的扭矩,分别达到325马力和267磅-英尺。但是,VC-Turbo在较低的发动机转速(分别为5,600和4,400 rpm,至VQ的7,000和5,200 rpm)下产生其马力和扭矩峰值。它也比V-6轻约60磅。

但是数字只是故事的一小部分,了解其余内容需要了解引擎本身。

在普通发动机中,曲轴在发动机的腹部旋转,在固定范围(或冲程)和不变的压缩比范围内升高和降低活塞。但是在VC-Turbo中,一个0.5千瓦的电动机为位于块体侧面的可变压缩执行器(VCA)(发动机的大脑)提供动力,并直接从ECU提取信息。钩状的执行机构连杆将VCA连接至不旋转的控制轴,而控制连杆则连接至发动机的心脏,即多连杆。

 

梯形多连杆比iPhone X大不了多少,它随曲轴一起旋转。当ECU从线控油门提供信息时,VCA会调节A连杆,升高和降低控制轴,进而调节多连杆的角度,有效地缩短或增加行程。将油门钉住,ECU从VC-Turbo调用最大功率-VCR移动A连杆,移动控制轴并增加行程。抬起,然后发生相反的情况,因为控制轴下降并且冲程减小。换句话说,在最大/最小冲程长度而非固定冲程的情况下,这款2.0升涡轮增压4发动机的排量从1,970 cc到1,997 cc不等。

戴说:“我们正在以电子方式机械地改变压缩比。” “ VCR是压缩率变化的原因。电子零件。手臂的移动是机械的。”

该系统很难注意到。结果是一个强大,流畅且迷人的引擎,恰好附加了一些前沿的工程技术。

根据Day的说法,VC-Turbo与2.0升涡轮增压器一样干净,没有可变压缩。尽管内部零件经过了重新设计,将新发动机包装在QX50的引擎盖下也没有任何困难。

英菲尼迪 VC-Turbo

英菲尼迪 VC-Turbo

英菲尼迪 VC-Turbo

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英菲尼迪 VC-Turbo

英菲尼迪 VC-Turbo

英菲尼迪 VC-Turbo

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戴说:“在内部,我们可以将它们全部打包在当前的inline-4引擎本身中。” “我们将不占空间的执行器拍打在缸体的侧面,并且我们还将移除没有此机构的直排,自然吸气发动机所需的平衡轴。”

“通过使用该房地产并安装我们的链接系统,就不会出现包装问题。”

巧妙的包装和固有的顺畅运行也有助于提高发动机的可靠性。根据Day的说法,车主们不应该指望VC-Turbo的可靠性要比Infiniti的标准4缸涡轮增压器低。实际上,它甚至可能更耐用。

戴说:“我们已经在不同条件下进行了大量的耐久性测试。” “是的,我们增加了更多的零件,但是我们减少了摩擦,这就是为什么我们能够获得更好的燃油经济性的一部分。”

戴说,这种摩擦的减少是由于连杆的角度所致,VC-Turbo的连杆在传统发动机中的移动不及连杆的那么大,这意味着作用在活塞壁上的侧向力较小每次革命。这也意味着服务间隔不变。

但是,尽管VC-Turbo在纸上听起来很棒-并且基于我们的第一个驱动器,但在旅途中还是很不错的-但最终的裁决尚需时日。汽车制造商通常会引入节油功能,但要获得实际的收益还需要时间。在英菲尼迪(Infiniti)的新型2.0升VC-Turbo进入消费者手中之前,该引擎的大部分承诺都已印在纸面上。

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