汽車,是人類工業史上最偉大的發明之一,而發動機技術,則是人類展現機械魅力的經典之作之一,這些機械魅力之所以能發光發熱,均得益於背後工程師們的匠心及不妥協的精神。從馬自達的“轉子之父”山本健一、創馳藍天之父人見光夫,到傳奇超跑LFA總工程師棚橋春彥和本田NSX的開發工程師……這是因為他們,發動機機械魅力及技術才得以造福世界。

日產“超變擎”發動機有多牛?“十佳發動機”配擁有名字

而今天所說的這位工程師及發動機同樣能夠名留青史。他是全球首款可變壓縮比渦輪增壓發動機“”VC-TURBO的發明人之一、日產汽車首席動力總成工程師木賀新一,在7月1日全國多個重點省市提前切換國六排放標準,中國車市正式進入國六時代的這一天,木賀新一在東風日產鄭州發動機工廠對NISSAN VC-TURBO 核心技術進行了全面解讀。

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自2018年6月正式登陸中國市場以來,VC-TURBO經過一年的市場驗證,得到了廣大消費者的廣泛認可。由於其超出期待的動力性能及可變壓縮比的黑科技,在東風日產體系內乃至許多消費者都將VC-TURBO稱為“超變擎”,這一代號也體現了VC-TURBO的獨特價值所在。

日產為什麼要搞VC-TURBO技術?它的未來又將有怎樣的影響?有上海交通大學汽車學院許敏院長的話:它的量產,或許將引發傳統發動機的新革命,為所有搞汽車發動機的人帶來了新的曙光。

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VC-TURBO進入中國以來,其缸內壓縮比可變技術特點完美兼顧了高效節油和澎湃動力,東風日產首款搭載VC-TURBO發動機的第七代天籟也成為同級別裡動力表現最好的車型,這意味著東風日產不僅將進入渦輪增壓時代,且在技術先進性上無人能出其右。但兼顧超級節能與超級動力只是VC-TURBO在現階段的特點之一,可變壓縮比技術才是最終進化目標。

可變壓縮比技術概念在100年前就已提出,當時社會對這一技術的需求是希望通過壓縮比可變的方式,使內燃機能夠使用不同油品的燃料,而對動力不會有明顯的影響。儘管這一概念提出以來,人們對其進行了多種技術設想,卻無一最終實現量產。無法實現量產的原因主要是:可靠性達不到要求、精確控制起來非常困難、樣機太大無法裝到汽車上這三點。日產從1998年開始研發可變壓縮比技術,經過20年的研發,終於成功生產出世界上首款量產的可變壓縮比渦輪增壓發動機VC-TURBO,為全世界提供了一種全新的內燃機,也成為了內燃機發展史上的重要里程碑。

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VC-TURBO實現壓縮比可變的方式是通過一套巧妙的機械結構,實現活塞和連桿位置的整體下移,從而實現可變壓縮比。由於壓縮比的調節是通過一個控制電機實現的,所以它的壓縮比可從8:1到14:1之間任意變換,發動機電腦會根據動力需求、油品等各方面因素,自主選擇當前壓縮比。

在日產VC-TURBO可變壓縮比發動機量產前,人們也聽說過像馬自達創馳藍天發動機這樣的可變壓縮比發動機,但相比於日產VC-TURBO可變壓縮比,馬自達改變壓縮比的方式,僅僅是改變了發動機膨脹階段的壓縮比,而沒有改變壓縮時的壓縮比。所以跟相日產的VC-TURBO技術相比,馬自達的創馳藍天略遜一籌。除外,研究可變壓縮比的還有豐田、現代、保時捷等車企,但遺憾的是最終因為成本或結構太複雜等原因都沒能量產成功,直到日產VC-TURBO出現,可變壓縮比才終於實現量產化。

VC-TURBO的最終進化目標,正是可以實現對不同燃料的兼容,成為一款真正的廣域普適內燃機。屆時VC-TURBO不僅能同時使用不同油品的燃油,甚至能使用不同物理屬性的燃料,如酒精等清潔能源,真正實現不妥協動力性能的低排放乃至零排放出行。

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除了可變壓縮比技術外,這臺VC-TURBO發動機還運用了阿特金森與奧托雙循環技術,阿特金森循環可有效提升發動機熱效率,奧托循環則可壓榨動力輸出;此外,日產的歧管+缸內直噴雙噴射技術可有效降低發動機低負荷下因燃燒不充分產生的廢氣排放和氣門積碳現象,缸內直噴則可以更精準的控制噴油量,提升燃燒效果和動力輸出。

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那麼,這臺集諸多黑科技於一身的VC-TURBO發動機實際運用中達到的效果又是怎樣的呢?開發之初,日產就將VC-TURBO2.0T的動力性能目標定為3.5L V6發動機,VC-TURBO 2.0T發動機最大馬力達到了252匹,最大扭矩為380牛米,在同排量發動機中處於領先地位,即便是面對奔馳的M274、寶馬最新的B48以及奧迪第三代EA888高功版也有著一定的優勢。

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日產VC-TURBO 2.0T發動機的排放標準完全滿足國六排放,成為排放標準日益嚴苛背景下的最佳燃油動力方案。當下許多車型通過加裝尾氣處理裝置來達成排放標準,但對於尾氣的處理只能被動達成考核,並不能從根源上達到目的。VC-TURBO通過可變壓縮比等技術,配合渦輪增壓技術,在保證動力輸出平穩流暢的同時將燃油效率提升到極致,不僅油耗大幅降低,排放物也相應減少。對高效環保動力的追求是大勢所趨,但不應以犧牲動力體驗為代價。因此內燃機依然是未來滿足環保出行的其中一個理想選擇,而VC-TURBO正是內燃機向環保清潔動力升級進化的成功範例。

隨著“超變擎”VC-TURBO被越來越多消費者認可,後續東風日產也啟動了更深入的佈局,從橫向縱向兩個角度持續提升VC-TURBO的市場競爭力。橫向上,“超變擎”將從現有的2.0T延展至1.5T乃至更多排量,以適應不同使用場景下的消費需求。同時也將出現在更多東風日產車型上,實現多車型、多層次的覆蓋,到2022年,引進4款搭載VC-TURBO車型;縱向上,VC-TURBO仍將繼續實現技術進化,利用日產全球研發體系與國際資源,持續升級以可變壓縮比為核心的動力技術,以保持在燃油動力領域的領先地位。

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結語:在國六時代開啟之日,我們看到了VC-TURBO的技術價值與未來藍圖及工程師們對於傳統燃油動力的堅守,而這,正是傳統內燃機開發和研究者,畢生為之奮鬥的目標和成就感的來源。隨著“超變擎”技術價值日益的改變和提升,以及更多搭載“超變擎”車型的穩步導入,東風日產在燃油動力領域的優勢將持續加強,為後續的市場競爭贏得關鍵性的技術砝碼。

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