日产“超变擎”发动机有多牛?“十佳发动机”配拥有名字

汽车,是人类工业史上最伟大的发明之一,而发动机技术,则是人类展现机械魅力的经典之作之一,这些机械魅力之所以能发光发热,均得益于背后工程师们的匠心及不妥协的精神。从马自达的“转子之父”山本健一、创驰蓝天之父人见光夫,到传奇超跑LFA总工程师棚桥春彦和本田NSX的开发工程师……这是因为他们,发动机机械魅力及技术才得以造福世界。

而今天所说的这位工程师及发动机同样能够名留青史。他是全球首款可变压缩比涡轮增压发动机“”VC-TURBO的发明人之一、日产汽车首席动力总成工程师木贺新一,在7月1日全国多个重点省市提前切换国六排放标准,中国车市正式进入国六时代的这一天,木贺新一在东风日产郑州发动机工厂对NISSAN VC-TURBO 核心技术进行了全面解读。

自2018年6月正式登陆中国市场以来,VC-TURBO经过一年的市场验证,得到了广大消费者的广泛认可。由于其超出期待的动力性能及可变压缩比的黑科技,在东风日产体系内乃至许多消费者都将VC-TURBO称为“超变擎”,这一代号也体现了VC-TURBO的独特价值所在。

日产为什么要搞VC-TURBO技术?它的未来又将有怎样的影响?有上海交通大学汽车学院许敏院长的话:它的量产,或许将引发传统发动机的新革命,为所有搞汽车发动机的人带来了新的曙光。

VC-TURBO进入中国以来,其缸内压缩比可变技术特点完美兼顾了高效节油和澎湃动力,东风日产首款搭载VC-TURBO发动机的第七代天籁也成为同级别里动力表现最好的车型,这意味着东风日产不仅将进入涡轮增压时代,且在技术先进性上无人能出其右。但兼顾超级节能与超级动力只是VC-TURBO在现阶段的特点之一,可变压缩比技术才是最终进化目标。

可变压缩比技术概念在100年前就已提出,当时社会对这一技术的需求是希望通过压缩比可变的方式,使内燃机能够使用不同油品的燃料,而对动力不会有明显的影响。尽管这一概念提出以来,人们对其进行了多种技术设想,却无一最终实现量产。无法实现量产的原因主要是:可靠性达不到要求、精确控制起来非常困难、样机太大无法装到汽车上这三点。日产从1998年开始研发可变压缩比技术,经过20年的研发,终于成功生产出世界上首款量产的可变压缩比涡轮增压发动机VC-TURBO,为全世界提供了一种全新的内燃机,也成为了内燃机发展史上的重要里程碑。

VC-TURBO实现压缩比可变的方式是通过一套巧妙的机械结构,实现活塞和连杆位置的整体下移,从而实现可变压缩比。由于压缩比的调节是通过一个控制电机实现的,所以它的压缩比可从8:1到14:1之间任意变换,发动机电脑会根据动力需求、油品等各方面因素,自主选择当前压缩比。

在日产VC-TURBO可变压缩比发动机量产前,人们也听说过像马自达创驰蓝天发动机这样的可变压缩比发动机,但相比于日产VC-TURBO可变压缩比,马自达改变压缩比的方式,仅仅是改变了发动机膨胀阶段的压缩比,而没有改变压缩时的压缩比。所以跟相日产的VC-TURBO技术相比,马自达的创驰蓝天略逊一筹。除外,研究可变压缩比的还有丰田、现代、保时捷等车企,但遗憾的是最终因为成本或结构太复杂等原因都没能量产成功,直到日产VC-TURBO出现,可变压缩比才终于实现量产化。

VC-TURBO的最终进化目标,正是可以实现对不同燃料的兼容,成为一款真正的广域普适内燃机。届时VC-TURBO不仅能同时使用不同油品的燃油,甚至能使用不同物理属性的燃料,如酒精等清洁能源,真正实现不妥协动力性能的低排放乃至零排放出行。

除了可变压缩比技术外,这台VC-TURBO发动机还运用了阿特金森与奥托双循环技术,阿特金森循环可有效提升发动机热效率,奥托循环则可压榨动力输出;此外,日产的歧管+缸内直喷双喷射技术可有效降低发动机低负荷下因燃烧不充分产生的废气排放和气门积碳现象,缸内直喷则可以更精准的控制喷油量,提升燃烧效果和动力输出。

那么,这台集诸多黑科技于一身的VC-TURBO发动机实际运用中达到的效果又是怎样的呢?开发之初,日产就将VC-TURBO2.0T的动力性能目标定为3.5L V6发动机,VC-TURBO 2.0T发动机最大马力达到了252匹,最大扭矩为380牛米,在同排量发动机中处于领先地位,即便是面对奔驰的M274、宝马最新的B48以及奥迪第三代EA888高功版也有着一定的优势。

日产VC-TURBO 2.0T发动机的排放标准完全满足国六排放,成为排放标准日益严苛背景下的最佳燃油动力方案。当下许多车型通过加装尾气处理装置来达成排放标准,但对于尾气的处理只能被动达成考核,并不能从根源上达到目的。VC-TURBO通过可变压缩比等技术,配合涡轮增压技术,在保证动力输出平稳流畅的同时将燃油效率提升到极致,不仅油耗大幅降低,排放物也相应减少。对高效环保动力的追求是大势所趋,但不应以牺牲动力体验为代价。因此内燃机依然是未来满足环保出行的其中一个理想选择,而VC-TURBO正是内燃机向环保清洁动力升级进化的成功范例。

随着“超变擎”VC-TURBO被越来越多消费者认可,后续东风日产也启动了更深入的布局,从横向纵向两个角度持续提升VC-TURBO的市场竞争力。横向上,“超变擎”将从现有的2.0T延展至1.5T乃至更多排量,以适应不同使用场景下的消费需求。同时也将出现在更多东风日产车型上,实现多车型、多层次的覆盖,到2022年,引进4款搭载VC-TURBO车型;纵向上,VC-TURBO仍将继续实现技术进化,利用日产全球研发体系与国际资源,持续升级以可变压缩比为核心的动力技术,以保持在燃油动力领域的领先地位。

结语:在国六时代开启之日,我们看到了VC-TURBO的技术价值与未来蓝图及工程师们对于传统燃油动力的坚守,而这,正是传统内燃机开发和研究者,毕生为之奋斗的目标和成就感的来源。随着“超变擎”技术价值日益的改变和提升,以及更多搭载“超变擎”车型的稳步导入,东风日产在燃油动力领域的优势将持续加强,为后续的市场竞争赢得关键性的技术砝码。

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