難道未來的汽車，真的將告別擁有超過百年歷史的內(nèi)燃機(jī)，被電動(dòng)機(jī)一統(tǒng)江湖？可以確定的是，如果真的有那一天，汽車將變得比現(xiàn)在無趣得多。好在，有一個(gè)一直以“技術(shù)”為品牌發(fā)展宗旨、雖然純電技術(shù)過硬，但依然對(duì)內(nèi)燃機(jī)抱有信心的品牌站了出來——它就是日產(chǎn)?？勺儔嚎s比發(fā)動(dòng)機(jī)VC-TURBO，被日產(chǎn)認(rèn)為是內(nèi)燃機(jī)未來進(jìn)化的成功方向。

從1998年開啟對(duì)可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的研究，日產(chǎn)的工程師用了近20年的時(shí)間，最終破解了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的哥德巴赫猜想，成功研發(fā)了世界上首款量產(chǎn)可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)。自從去年正式登陸中國(guó)市場(chǎng)，VC-TURBO憑借出色的動(dòng)力性能和燃油經(jīng)濟(jì)性，也已得到了消費(fèi)者的認(rèn)可。

7月1日，東風(fēng)日產(chǎn)在鄭州發(fā)動(dòng)機(jī)工廠召開了NISSAN VC-TURBO核心技術(shù)分享會(huì)，日產(chǎn)汽車首席動(dòng)力總成工程師木賀新一親臨現(xiàn)場(chǎng)，全面解讀了VC-TURBO。與此同時(shí)，東風(fēng)日產(chǎn)宣布，這部黑科技發(fā)動(dòng)機(jī)將冠以“超變擎”這樣一個(gè)更加響亮的中文名稱，并將投產(chǎn)更多不同排量機(jī)型、搭載于更多東風(fēng)日產(chǎn)車型之上。

可變壓縮比——

百年內(nèi)燃機(jī)的未來之路

可變壓縮比技術(shù)概念在100年前就已提出，當(dāng)時(shí)社會(huì)對(duì)這一技術(shù)的需求是希望通過壓縮比可變的方式，使內(nèi)燃機(jī)能夠使用不同油品的燃料，而對(duì)動(dòng)力不會(huì)有明顯的影響——1920年代，英國(guó)人哈利·里卡多爵士就曾嘗試制造出一臺(tái)具備可變壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)，但受制于那個(gè)時(shí)代的技術(shù)限制，他并沒有成功。

事實(shí)上，可變壓縮比并不止能讓汽車使用更寬標(biāo)號(hào)油品這一項(xiàng)好處。

壓縮比是內(nèi)燃機(jī)的決定性參數(shù)之一，內(nèi)燃機(jī)的壓縮比指的是氣缸活塞在最低點(diǎn)時(shí)氣缸的容積與氣缸活塞到最高點(diǎn)時(shí)氣缸容積的比值，這一參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)性能有著決定性影響。

在日產(chǎn)VC-TURBO成功量產(chǎn)之前，世界上所有的內(nèi)燃機(jī)都是固定壓縮比的，但總的來說，高壓縮比是發(fā)展趨勢(shì)——因?yàn)閴嚎s比高，氣缸內(nèi)油氣混合氣的燃燒速度就快、燃燒得更加徹底，由化學(xué)能轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能就更多，所以追求經(jīng)濟(jì)省油的發(fā)動(dòng)機(jī)往往壓縮比就高，例如馬自達(dá)的“創(chuàng)馳藍(lán)天”發(fā)動(dòng)機(jī)。

但與此同時(shí)，高壓縮比內(nèi)燃機(jī)需要配合高標(biāo)號(hào)燃油，否則將有爆震的風(fēng)險(xiǎn)。

反之，壓縮比越低，發(fā)動(dòng)機(jī)就更“簡(jiǎn)單粗暴”，可以壓榨出更強(qiáng)的性能，但油耗會(huì)更高。相對(duì)較低的壓縮比能在發(fā)動(dòng)機(jī)起步和低速階段提供穩(wěn)定、充沛的動(dòng)力輸出，但是總體來說效率不佳、不符合當(dāng)下節(jié)油的趨勢(shì)。

更讓人糾結(jié)的是，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)先天與高壓縮比存在矛盾——當(dāng)廢氣渦輪以高壓將空氣噴進(jìn)氣缸時(shí)，燃料和空氣的混合比較低，點(diǎn)火時(shí)容易發(fā)生爆震。

為了防止這一有害的現(xiàn)象，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)通常都采用了較低的壓縮比，比如日產(chǎn)旗下大名鼎鼎的“戰(zhàn)神”R35 GT-R，其VR38DETT V6雙渦輪引擎的壓縮比就只有9：1。

渦輪增壓還有一項(xiàng)先天的缺陷。在低轉(zhuǎn)速工況時(shí)，廢氣壓力不足，渦輪沒有介入工作，這時(shí)候較低的壓縮比就成為了拖累，嚴(yán)重影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的整體熱效率。

對(duì)此，一個(gè)解決方案是采用混動(dòng)模式，用電動(dòng)機(jī)來負(fù)責(zé)啟動(dòng)和低速形式。但鋰電池的安全性也讓人心憂……而通過進(jìn)排氣門正時(shí)調(diào)節(jié)可以達(dá)到一定程度的壓縮比改變，讓發(fā)動(dòng)機(jī)在奧拓和阿特金森循環(huán)之間切換。

但這種調(diào)節(jié)方式只能達(dá)到“微調(diào)”的效果，并不能從根本上解決問題。如此一來，真正能夠?qū)崿F(xiàn)無級(jí)、連續(xù)可變壓縮比的技術(shù)，就顯得格外可貴。

日產(chǎn)并非唯一一個(gè)著眼于實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)的汽車企業(yè)。隨著國(guó)際市場(chǎng)上原油價(jià)格的不斷攀升、各國(guó)對(duì)汽車排放和油耗要求的日益嚴(yán)苛，上個(gè)世紀(jì)80年代末，可變壓縮比技術(shù)再次被各大車廠提上日程。然而無論是戴姆勒、薩博，還是福特、PSA、豐田，都沒能找到合適的解決方案。

一向標(biāo)新立異的薩博曾搞出名為“Saab Variable Compression”、簡(jiǎn)稱為“SVC”的技術(shù)。在1990年，薩博就取得相關(guān)技術(shù)專利，號(hào)稱可以減少30%的燃油消耗，然而一直到薩博倒閉，SVC也并未完成量產(chǎn)。

薩博的失敗在于這項(xiàng)技術(shù)過于復(fù)雜，大家都知道，氣缸和活塞的口徑顯然是不可能輕易改變的，而薩博的腦洞是：改變氣缸的大小——在需要的時(shí)候，讓氣缸體和缸蓋以曲軸為中心偏轉(zhuǎn)一定角度，達(dá)成類似改變缸蓋位置的效果，從而改變?nèi)紵业娜莘e，達(dá)成發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比可變的效果。

福特也曾研究過借助于氣缸蓋里面的副活塞或氣門來改變?nèi)紵倚螤钸M(jìn)而改變壓縮比的方案，結(jié)果仍是：失敗。

另一條路子是從連桿和曲軸上做文章。位于奧地利的AVL李斯特公司曾嘗試打造可伸縮的、集成在連桿體上并能夠調(diào)整壓縮比的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的可變壓縮比，結(jié)果還是：失?。淮髂防找驳乖趪L試之路上，因?yàn)榇髂防盏姆桨感枰邚?qiáng)度的材料來打造連桿和曲軸，而如此高強(qiáng)度的材料幾乎無法被加工、制造。

就像看似復(fù)雜的奧數(shù)題，常常有一套讓人眼前一亮的巧妙解法一樣，日產(chǎn)最終實(shí)現(xiàn)成功的方法，可謂“四兩撥千斤”——通過曲軸下方增加的一套電控回旋機(jī)構(gòu)，在曲軸旋轉(zhuǎn)軸心位置不變的情況下控制曲柄連桿的動(dòng)作高度，也就是對(duì)活塞和曲柄進(jìn)行整體的6mm內(nèi)的上下推移，這樣一來，壓縮比就可以從8：1到14：1進(jìn)行無級(jí)調(diào)節(jié)。

當(dāng)然，如今“馬后炮”說來簡(jiǎn)單，日產(chǎn)的工程師們卻是為之付出了整整20年的歲月！木賀先生介紹說，在研發(fā)這一“黑科技”的過程中，每年都投入了數(shù)億日元的巨款，就連日產(chǎn)高層也一度產(chǎn)生懷疑，這項(xiàng)技術(shù)究竟能否被最終實(shí)現(xiàn)。在艱辛付出之后，終于收獲了成功。

木賀先生還首次披露，這項(xiàng)技術(shù)還得到了同為雷諾-日產(chǎn)聯(lián)盟的雷諾F1車隊(duì)的指點(diǎn)和幫助。在研發(fā)中，日產(chǎn)團(tuán)隊(duì)曾發(fā)現(xiàn)，這部發(fā)動(dòng)機(jī)在達(dá)到高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)發(fā)出奇怪的噪音，F(xiàn)1發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速通常能夠達(dá)到兩萬(wàn)轉(zhuǎn)，在雷諾F1車隊(duì)技術(shù)人員的支援下，日產(chǎn)的研發(fā)人員成功處理掉了這一噪音。

在長(zhǎng)達(dá)20年的“冷板凳”期間，日產(chǎn)僅在2005年正式發(fā)布過有關(guān)該技術(shù)的新聞。直到2014年，可變壓縮比在日產(chǎn)手中經(jīng)過結(jié)構(gòu)定性、工藝提升、小型化、試制生產(chǎn)等等階段后才最終發(fā)布。歷經(jīng)超過30,000小時(shí)的臺(tái)架技術(shù)測(cè)試，以及3,000,000公里等效道路測(cè)試，發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性無需擔(dān)憂。此外，VC-TURBO發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命與其他發(fā)動(dòng)機(jī)無異，并且維修成本不會(huì)非常昂貴。

VC-TURBO的極致未來：

適應(yīng)任何燃料的“萬(wàn)能”內(nèi)燃機(jī)

VC-TURBO毫無疑問是當(dāng)前地球上最先進(jìn)的內(nèi)燃機(jī)之一，經(jīng)過英菲尼迪QX50的試水之后，這項(xiàng)屬于未來的內(nèi)燃機(jī)技術(shù)，跟隨著東風(fēng)日產(chǎn)天籟全新?lián)Q代的腳步，真正進(jìn)入了國(guó)產(chǎn)、上量的通道，其兼具出色動(dòng)力性能和燃油經(jīng)濟(jì)性的表現(xiàn)，也已得到市場(chǎng)的充分認(rèn)可，在搭載了VC-TURBO發(fā)動(dòng)機(jī)的2.0T車型助力下，第七代天籟6月訂單量為10923臺(tái)，這就是最有力的證明。

盡管這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，并在全球多個(gè)市場(chǎng)進(jìn)入量產(chǎn)，但它還有更大的潛力可挖，其優(yōu)勢(shì)還遠(yuǎn)不止“動(dòng)力”和“油耗”。

排放，就是VC-TURBO的優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目之一。此次交流會(huì)選在7月1日舉行，這一天同時(shí)也是全國(guó)多個(gè)重點(diǎn)省市提前切換國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)的日子，中國(guó)車市在這一天正式進(jìn)入國(guó)六時(shí)代。嚴(yán)苛的排放標(biāo)準(zhǔn)是社會(huì)公眾對(duì)高效環(huán)保動(dòng)力需求的體現(xiàn)。當(dāng)下許多車型通過加裝尾氣處理裝置來達(dá)成排放標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)于尾氣的處理只能被動(dòng)達(dá)成考核，并不能從根源上達(dá)到目的。

VC-TURBO通過可變壓縮比技術(shù)，能快速判斷駕駛者需求、甚至能夠依靠發(fā)動(dòng)機(jī)工況、車速，在電腦幫助下智能調(diào)整缸內(nèi)壓縮比，在8:1-14:1之間連續(xù)無級(jí)切換。配合渦輪增壓技術(shù)，在保證動(dòng)力輸出平穩(wěn)流暢的同時(shí)將燃油效率提升到極致，不僅油耗大幅降低，排放物也相應(yīng)減少，完全足以滿足國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)。事實(shí)上，VC-TURBO正是排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)苛背景下的最佳燃油動(dòng)力方案。

木賀先生表示，對(duì)高效環(huán)保動(dòng)力的追求是大勢(shì)所趨，但不應(yīng)以犧牲動(dòng)力體驗(yàn)為代價(jià)。因此內(nèi)燃機(jī)依然是未來滿足環(huán)保出行的其中一個(gè)理想選擇，而VC-TURBO正是內(nèi)燃機(jī)向環(huán)保清潔動(dòng)力升級(jí)進(jìn)化的成功范例。兼顧超級(jí)節(jié)能與超級(jí)動(dòng)力只是VC-TURBO在現(xiàn)階段的特點(diǎn)之一，可變壓縮比技術(shù)的最終進(jìn)化目標(biāo)極其廣闊。

比如，VC-TURBO雖然能夠解決一些傳統(tǒng)只能由混動(dòng)系統(tǒng)解決的“痛點(diǎn)”，但VC-TURBO并不是一項(xiàng)與混動(dòng)互斥的技術(shù)。

未來，日產(chǎn)e-POWER車型也有望采用VC-TURBO引擎當(dāng)作發(fā)電機(jī)結(jié)合電動(dòng)馬達(dá)。日產(chǎn)e-POWER系統(tǒng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)是完全不參與驅(qū)動(dòng)的，在任何工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)僅負(fù)責(zé)發(fā)電，車輛驅(qū)動(dòng)則是由驅(qū)動(dòng)電機(jī)來完成的。與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)相比，VC-TURBO能夠提供更好的燃油經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)可以平衡高低轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)更安靜、更經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行效果。

而VC-TURBO的最終進(jìn)化目標(biāo)，正是100年前可變壓縮比概念提出時(shí)的初衷：實(shí)現(xiàn)不同燃料的兼容，成為一款真正的廣域普適內(nèi)燃機(jī)。屆時(shí)VC-TURBO不僅能同時(shí)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(shí)現(xiàn)不妥協(xié)動(dòng)力性能的低排放乃至零排放出行。

電氣化領(lǐng)域，日產(chǎn)有全球明星車型LEAF的底氣；在內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域，獨(dú)有的VC-TURBO將在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持行業(yè)領(lǐng)先?？梢韵胂笠幌?，未來的日產(chǎn)汽車，或許只需要一個(gè)排量很小的VC-TURBO發(fā)動(dòng)機(jī)與e-POWER系統(tǒng)配合。電氣化部分負(fù)責(zé)節(jié)能、減排，而“生冷不忌”的VC-TURBO則致力于消除電量焦慮。同時(shí)具備兩項(xiàng)特長(zhǎng)的日產(chǎn)汽車，或許將是未來汽車的“最優(yōu)解”。

中文名“超變擎”，

明年4月實(shí)現(xiàn)基本全面國(guó)產(chǎn)

在此次交流會(huì)上，除了木賀新一先生帶來關(guān)于VC-TURBO詳盡的解讀，更重要的信息還在于中文名稱“超變擎”的公布——導(dǎo)入中國(guó)市場(chǎng)以來，這項(xiàng)技術(shù)盡管已經(jīng)讓使用者們有口皆碑，但對(duì)于潛在客戶和公眾來說，其知名度仍然有待提升。相較于豐田“雙擎”、本田“銳·混動(dòng)”這些本土化程度較高的動(dòng)力總成新技術(shù)來說，VC-TURBO仍然顯得有些“高冷”。

超——“超”越時(shí)代和“超”高的動(dòng)力性能和燃油經(jīng)濟(jì)性；

變——可“變”壓縮比，未來有望從根本上改“變”汽車動(dòng)力；

擎——驅(qū)動(dòng)天籟車型，乃至東風(fēng)日產(chǎn)品牌前行的新引“擎”。

“超變擎”的名稱，不僅用最少的字?jǐn)?shù)涵蓋了這項(xiàng)技術(shù)的主要特征，同時(shí)也朗朗上口。今后有望與“技術(shù)日產(chǎn)”、“人·車·生活”一同為中國(guó)消費(fèi)者所熟知。

截至2019年7月，中國(guó)市場(chǎng)僅有兩款車型搭載“超變擎”VC-TURBO發(fā)動(dòng)機(jī)，分別是東風(fēng)日產(chǎn)第七代天籟和東風(fēng)英菲尼迪QX50——東風(fēng)日產(chǎn)在2018年首度引進(jìn)VC-TURBO發(fā)動(dòng)機(jī)，并搭載在日產(chǎn)智行科技集大成之作的第七代天籟上，為多年來一直以舒適著稱的天籟注入了極致動(dòng)力的靈魂。

“超變擎”VC-TURBO的技術(shù)實(shí)力在第七代天籟上表現(xiàn)得淋漓盡致，高效節(jié)能的油耗表現(xiàn)，最高扭矩高達(dá)380N·m的跑車級(jí)加速性能，使第七代天籟成為B級(jí)車市動(dòng)力體驗(yàn)最佳的車型之一。

后續(xù)東風(fēng)日產(chǎn)也啟動(dòng)了更深入的布局，從橫向縱向兩個(gè)角度持續(xù)提升VC-TURBO的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

一方面，“超變擎”VC-TURBO將從現(xiàn)有的2.0T連續(xù)可變壓縮比延展至1.5T乃至更多排量，以適應(yīng)不同使用場(chǎng)景下的消費(fèi)需求。同時(shí)“超變擎”也將出現(xiàn)在更多東風(fēng)日產(chǎn)旗下產(chǎn)品上，實(shí)現(xiàn)多車型、多層次的覆蓋。到2022年，東風(fēng)日產(chǎn)將引進(jìn)4款搭載VC-TURBO的車型。根據(jù)我們的推測(cè)，逍客、奇駿、軒逸都可能應(yīng)用這項(xiàng)“黑科技”。

另一方面，“超變擎”VC-TURBO仍將繼續(xù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的進(jìn)化，利用日產(chǎn)布局全球的研發(fā)體系與國(guó)際資源，持續(xù)升級(jí)以可變壓縮比為核心的動(dòng)力技術(shù)，以保持在燃油動(dòng)力領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。在交流會(huì)上，木賀先生也表示，“超變擎”VC-TURBO未來可能將實(shí)現(xiàn)更大范圍的可變壓縮比。

目前，“超變擎”VC-TURBO發(fā)動(dòng)機(jī)在全球僅有兩個(gè)工廠生產(chǎn)，其中主要的生產(chǎn)基地位于日本橫濱的日產(chǎn)工廠，而在國(guó)內(nèi)，“超變擎”VC-TURBO由東風(fēng)日產(chǎn)鄭州發(fā)動(dòng)機(jī)工廠進(jìn)行裝配和生產(chǎn)。這次交流會(huì)后，我們也有幸對(duì)這家自動(dòng)化程度達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的發(fā)動(dòng)機(jī)工廠進(jìn)行了參觀。

在這家工廠中，隨處可見的機(jī)器人揮舞著鐵臂，以高工藝水準(zhǔn)、高良品率高效進(jìn)行著“超變擎”VC-TURBO的生產(chǎn)。事實(shí)上，東風(fēng)日產(chǎn)鄭州發(fā)動(dòng)機(jī)工廠也是目前全球除日本總部外唯一一個(gè)可以生產(chǎn)“超變擎”VC-TURBO的工廠。

由于導(dǎo)入生產(chǎn)相對(duì)日本本土工廠更晚，目前鄭州工廠還在產(chǎn)能升級(jí)和爬坡的過程中。目前，“超變擎”VC-TURBO中實(shí)現(xiàn)可變壓縮比的關(guān)鍵部分還需要從日本進(jìn)口，其國(guó)產(chǎn)化率約為22%；每小時(shí)產(chǎn)能為15臺(tái)，今年全年“超變擎”VC-TURBO的產(chǎn)量將在約8萬(wàn)臺(tái)左右。

這一產(chǎn)能顯然并不能滿足天籟這樣一輛主流B級(jí)車的需求。隨著新設(shè)備的逐漸導(dǎo)入，預(yù)計(jì)在2020年4月，“超變擎”VC-TURBO的多連桿等部件將正式國(guó)產(chǎn)，屆時(shí)其國(guó)產(chǎn)化率將提升至約80%，基本實(shí)現(xiàn)全年國(guó)產(chǎn)，而其產(chǎn)能也將達(dá)到15萬(wàn)臺(tái)。

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盡管純電、混動(dòng)等新能源代表著汽車在未來的發(fā)展方向，但可以確定的是，在相當(dāng)長(zhǎng)的歷史時(shí)期內(nèi)，內(nèi)燃機(jī)依然將是汽車的主流動(dòng)力。

在國(guó)六時(shí)代開啟之日，東風(fēng)日產(chǎn)再一次深入展示了VC-TURBO的技術(shù)價(jià)值與充滿想象的未來藍(lán)圖。隨著“超變擎”技術(shù)價(jià)值日益深入人心，以及更多搭載“超變擎”的產(chǎn)品穩(wěn)步導(dǎo)入，東風(fēng)日產(chǎn)在燃油動(dòng)力領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)將持續(xù)加強(qiáng)，為后續(xù)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)贏得先機(jī)。更重要的是，與那些“All in”純電的品牌相比，東風(fēng)日產(chǎn)將因此具備更強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，發(fā)展前景自然更加穩(wěn)定。