从第一辆真正意义的汽车面世至今,已经超过130年。1866年,德国人奥托制成世界首台四冲程往复活塞内燃机,奠定了现代汽车发动机的理论基础。纵观汽车的发展历程,其实就是一部动力系统的发展史。从卧式单气缸到W型12气缸、从化油器到缸内直喷、从自然进气到涡轮增压,汽车历史上的重大变革,都离不开动力技术的发展。
于消费者而言,一款车最值得关注,也是最有价值含量的部件,莫过于发动机。人们总希望自己的车能够具备强劲的动力,同时也拥有极低的油耗。然而,在我们的认知当中,动力好的车通常会更耗油,而省油的车,通常动力平平。换而言之,动力和油耗一直都是发动机技术最大的矛盾点。
进入国六时代,国家对机动车排放标准可以说是史上最严格的要求,发动机的效能面临极其严峻的挑战。不少车企只能通过加装尾气处理装置来应对排放考核,但势必会对动力和油耗产生影响,影响用户体验。因此,如果有一款能在不牺牲动力表现前提下达到节能减排效果的发动机,那就应该国六之下最优解决方案。
01,潜心研究20年的技术,究竟有多厉害?
在7月1日切换国六这个关键节点上,作为车企技术和门面担当的B级轿车,无疑是新一轮动力竞争中的主力军。正如东风日产的主力B级车天籁Altima,在进入第七代车型之后就发生了一次大变身,而不少消费者也注意到,天籁最大的闪光点莫过于VC-TURBO可变压缩比发动机。
这台发动机有多厉害?除了一诞生就满足国六的先天优势之外,最让人关注的当然是性能表现。2.0T排放、185kW(252Ps)、380Nm的最大动力输出,丝毫不亚于一线豪华B级轿车的高功率版车型,0-100km/h加速时间仅仅需要6.42秒,这成绩不光超越了所有同级车型,更是能被纳入性能车的范畴!
更重要的是,新天籁这台VC-TURBO发动机采用了被誉为业界黑科技的“可变压缩比”技术,这也是目前世界上唯一量产的可变压缩比涡轮增压发动机,这使得其在拥有压倒性的动力表现同时,百公里综合油耗还能控制在6.6L/100km的超低水平,对于一台能在7秒内“破百”的B级轿车而言,这样的油耗水平绝对称得上“鹤立鸡群”。
能解决动力与油耗这个汽车百年难题,是这台VC-TURBO的最大魅力。因此,在东风日产体系内以及不少消费者都赋予其一个全新的称号——“超变擎”。顾名思义,“超”代表其性能、油耗以及技术含量都超越了同级机型,“变”特指其可变压缩比技术。如今,这款VC-TURBO 发动机进入中国市场已经有一周了,正因其强大的性能表现,人们对超变擎,对天籁有了全新的认识。
事实上,可变压缩比的概念在100多年前就已提出,但经过多个厂家的努力试验,都未能成功将其量产化。直到1998年,日产开始用自己的方式研究可变压缩比技术,并在当年申请了专利;2005年,日产正式公开可变压缩比研究;2012年,日产提出可变压缩比商品化的概念;最终,VC-TURBO发动机在2018年正式量产,成为新一代天籁最值得骄傲的资本。
与那些在汽车发展史上留下深刻印记的技术一样,日产VC-TURBO发动也是经过千锤百炼才修成正果。在其研发的20年里程中,日产累计投入了200亿美元的研发经费,采用了300多项创新技术,经历了3万小时的台架试验以及300万公里的等效道路测试,其技术含量之高、研发难度之大,超越了市面上绝大部分主流2.0T发动机,一个“沃德十佳”发动机称号,就是对其最大的肯定。
02,要高效能,更要用得放心
对于每一项创新的技术,人们总想了解其个中奥秘。正如涡轮增压技术刚开始普及之时,大家都想知道发动机靠什么“增压”;当混动技术走入大家视野,人们总想弄明白机电耦合技术的原理,到了今天的可变压缩比技术,当然想进一步深挖其技术核心点。了解这些技术并非出自好奇,而是要弄明白这些新技术能带来什么好处、比传统技术先进在哪里。
压缩比的概念可能大家都很熟悉了,它指的是活塞运动到下止点时最大气缸容积,与活塞运行到上止点时最小气缸容积的比值,是决定汽车动力水平和燃油经济性的关键因素。一般来说,汽油发动机的压缩比越大,燃料的利用率更高,动力性能和燃油经济性就越好。
但对于涡轮增压发动机而言,进气压力和温度本来就比自吸发动机更高,在高压缩比环境下,容易导致油气混合物在火花塞点火前就自行燃烧,产生爆震。毕竟,温度与压力成正比,压力越大,温度就越高。因此,市面上的涡轮增压发动机压缩比普遍都低于自然吸气发动机。
可变压缩比技术,就是为了解决这一难题而生,超变擎VC-TURBO能适应不同的工况实时调整压缩比。当车辆处于低转速、低负载工况时,发动机就会以14:1的最高压缩比运行,最大程度降低燃油消耗;当车辆处于高转速或高负载工况,也就是急加速的时候,压缩比则降至8:1的水平,让发动机有更大发挥动力的余地,同时避免高压高温下出现爆震。
为了实现这项技术目标,日产在这台发动机的曲轴上增加了三组连杆,通过对应的伺服电机对三组连杆的角度进行调整,从而改变活塞上下止点的位置,实现压缩比的改变。也许有人会提出疑问:“比传统发动机多了一个多连杆机构,会对可靠性产生不良影响吗?”
事实上,在设计研发之处,“超变擎”发动机的零部件复合和变形量都是在控制在普通零部件的水平之下。而这个多连杆结构都是采用轴、销、衬套等最基本的汽车零件构造而来,结构和工艺并不复杂,并且全都是由日产工厂自行生产。这意味着,这一套部件的可靠性在日产体系下有着很大的保障。正是这样一个简单的结构,就能突破了世界发动机技术长期以来的技术难点,这正是日产技术的精妙之处。
03,天籁只是第一步,强大的“超变擎”战队正在赶到
随着VC-TURBO发动机的稳步导入,第七代天籁的销量也步入正轨,在刚过去的6月份,其订单就突破了一万台,B级轿车市场再度呈现凯美瑞、雅阁、天籁日系三强鼎立的局面。正是“超变擎”发动机在动力和油耗方面的突出优势,让第七代天籁增加了很多新粉丝,这就是核心技术优势所带来的市场推动力。
接下来,东风日产将会让“超变擎”价值进一步释放,除了现有的2.0T机型之外,未来还将推出1.5T乃至更多排量的版本,以适应东风日产旗下不同级别、不同品类的产品。就在7月1日举行的NISSAN VC-TURBO核心技术分享上,东风日产就表示到2022年将导入4款搭载VC-TURBO的车型,届时一个覆盖多款产品的“超变擎”战队正在成形!
步入国六时代,以发动机技术为界限的市场分化现象无疑会变得更加剧烈,搭载“超变擎”VC-TURBO的第七代天籁,在燃油车领域的技术优势将会迅速凸显。不难预料,“超变擎”也会让东风日产变得更强大、更有底气,从而取得更大的市场主动权。
文 | 超人
(本文仅为作者个人观点,不代表DearAuto立场。)
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