曾經(jīng)記得，小時(shí)候餐館的后廚是全完封閉的，雖然很好奇那一盤盤美味的菜肴是如何烹制出來的，但卻始終無法得知。后來，很多餐廳都開始把廚房做成透明設(shè)計(jì)，不僅能讓人看清每一道菜品是如何烹制出來的，更以一種無比的自信告訴所有人——隨便看吧，我家的后廚就是這么干凈衛(wèi)生，絲毫不用避諱！

所以說，只有敢于把自己最核心的環(huán)節(jié)大膽向外界剖析展示，才是真正有實(shí)力和自信的表現(xiàn)。最近，日產(chǎn)也對(duì)自家全球唯一量產(chǎn)的VC-TURBO發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了一場(chǎng)公開的拆解，讓媒體和嘉賓一起近距離觀察、了解這臺(tái)具備領(lǐng)先技術(shù)的可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，讓大家有機(jī)會(huì)可以深入了解這款發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)亮點(diǎn)，探尋搭載VC-TURBO發(fā)動(dòng)機(jī)的新天籟動(dòng)力如此強(qiáng)勁背后的技術(shù)秘密。

其實(shí)從新天籟要搭載VC-TURBO發(fā)動(dòng)機(jī)的消息一公布，關(guān)于這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的評(píng)測(cè)、分析就不絕于耳。不過以往的體驗(yàn)都是將其作為動(dòng)力單元嵌于車身內(nèi)，感受它的動(dòng)力性能和節(jié)油性能。不過這臺(tái)目前全球唯一量產(chǎn)的可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的技術(shù)有何亮點(diǎn)，卻鮮有人提及。

其實(shí)這款代號(hào)為KR20DDT的發(fā)動(dòng)機(jī)從概念提出到最終量產(chǎn)共經(jīng)歷了20年的時(shí)間，這對(duì)于如今快節(jié)奏的技術(shù)迭代而言，是一個(gè)非常漫長(zhǎng)的過程了，作為在1998年最早提出可變壓縮比的廠商，日產(chǎn)為了將這個(gè)概念變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，在20年中經(jīng)歷了基礎(chǔ)研究、應(yīng)用開發(fā)、先行開發(fā)和量產(chǎn)開發(fā)四個(gè)階段，伴隨著材料技術(shù)、電控技術(shù)和加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，最終由日產(chǎn)高級(jí)工程師茂木克也帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)打造出了目前我們看到的這款VC-TURBO可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)。

先來了解一下可變壓縮比的技術(shù)思路

由于發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比直接影響油氣混合物燃燒時(shí)產(chǎn)生的能量和做功的效率，因此這個(gè)指標(biāo)非常重要。高壓縮比可以提供更好的動(dòng)力性能，同時(shí)保持較低的油耗，但是缺點(diǎn)是需要使用高標(biāo)號(hào)汽油，并且燃燒過程中很容易發(fā)生爆震，容易損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。而低圧縮比則可以讓燃燒室的溫度得到很好地控制，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，并且對(duì)于油品標(biāo)號(hào)的要求不高，適應(yīng)性更好，但缺點(diǎn)則是動(dòng)力表現(xiàn)不足，油耗水平較高。

高壓縮比和低圧縮比就像水火，本難以相容，不過面對(duì)各自的優(yōu)點(diǎn)，日產(chǎn)還是想到了將雙方整合的技術(shù)思路。如果發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過程中，可以針對(duì)工況來進(jìn)行壓縮比的調(diào)整，高負(fù)荷用低壓縮比提高動(dòng)力，低負(fù)荷用高壓縮比降低油耗，既能很好的兼顧低油耗，又能保證動(dòng)力輸出的高性能，這就是可變壓縮比的技術(shù)思路。

思路已經(jīng)確定，技術(shù)上有實(shí)現(xiàn)的方法嗎？

確立了兼顧性能和油耗的可變壓縮比技術(shù)思路，下一步日產(chǎn)就開始了長(zhǎng)達(dá)20年的技術(shù)攻關(guān)。想要實(shí)現(xiàn)可變的壓縮比，需要改變缸體活塞的固定式上下止點(diǎn)，日產(chǎn)的解決方案是在傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞連桿及曲軸之間的位置加入一個(gè)L型連桿，再在曲軸下方加入一套由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)。這樣的技術(shù)改進(jìn)，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)在行駛過程中，根據(jù)需要來改變L型狀桿的角度，從而使得活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)的上下止點(diǎn)位置發(fā)生改變，最終導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比改變。

技術(shù)方案聽起來雖然簡(jiǎn)單，但是過程卻十分曲折。日產(chǎn)研究了多種壓縮比機(jī)構(gòu)的形式，經(jīng)過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和對(duì)比，淘汰了大部分的方案，最終選擇了綜合性能和穩(wěn)定性最佳的多連桿結(jié)構(gòu)。多連桿結(jié)構(gòu)在工藝上并沒有太大難度，但相比于傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)，震動(dòng)和橫向摩擦力都要更小，可以減少氣缸磨損，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。

日產(chǎn)研發(fā)的這套可變壓縮比控制系統(tǒng)，在實(shí)際使用過程中，壓縮比的切換是線性的，這樣就避免了壓縮比在高低轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生的斷檔和銜接問題，保證了流暢舒適的駕駛體驗(yàn)。這套系統(tǒng)的控制電機(jī)會(huì)根據(jù)駕駛員意圖及發(fā)動(dòng)機(jī)工況來改變壓縮比，壓縮比的切換范圍在8~14之間，使發(fā)動(dòng)機(jī)快速切換至最適合的壓縮比。

例如當(dāng)你飛馳在高速公路時(shí)，VC-TURBO發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)切換到14的高壓縮比，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率高，燃油經(jīng)濟(jì)性好。而遇到山路爬坡或者加速超車時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)調(diào)整壓縮比到8，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩最大，加速性能更好。

別小看這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，除了可變壓縮比，還有不少技術(shù)亮點(diǎn)

之所以這臺(tái)VC-TURBO發(fā)動(dòng)機(jī)如此廣受關(guān)注，不僅僅因?yàn)樗侨蚴着_(tái)量產(chǎn)的可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，它身上還有多項(xiàng)領(lǐng)先技術(shù)加持，可以說是亮點(diǎn)滿滿。除了壓縮比可變之外，這款VC-Turbo發(fā)動(dòng)機(jī)還應(yīng)用了雙噴射系統(tǒng)、雙循環(huán)工況、可變?nèi)萘繖C(jī)油泵、寬范圍渦輪增壓器、進(jìn)排氣雙可變氣門正時(shí)和集成式排氣歧管等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)熱效率的提升和細(xì)節(jié)技術(shù)的優(yōu)化改進(jìn)。

日產(chǎn)VC-TURBO發(fā)動(dòng)機(jī)采用了集成式排氣歧管設(shè)計(jì)，很好的控制了發(fā)動(dòng)機(jī)的體積，減輕了整車的重量，更有利于車身輕量化和油耗的控制。排氣歧管的設(shè)計(jì)亮點(diǎn)在于其集成在缸蓋內(nèi)，廢氣的熱量可以讓水溫快速達(dá)到最佳工作溫度，可以提升發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率。同時(shí)，較短的排氣歧管讓廢氣能更早到達(dá)渦輪增壓器，有利于提升渦輪增壓器的響應(yīng)速度，配合低慣量寬運(yùn)行范圍的渦輪增壓器，實(shí)現(xiàn)了配合發(fā)動(dòng)機(jī)不同壓縮比來實(shí)現(xiàn)不同增壓值的效果。

由于采用了可變壓縮比，因此這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)采用了缸內(nèi)直噴+歧管噴射雙噴射系統(tǒng)。10孔設(shè)計(jì)的歧管燃油噴嘴提升了燃油的霧化效果，通過將燃油和空氣預(yù)先混合，在低負(fù)荷情況下燃油與空氣混合更加充分，燃燒效率更高。而缸內(nèi)直噴則將燃油直接噴射到氣缸內(nèi)，可以精準(zhǔn)控制油量，在中高負(fù)荷時(shí)為發(fā)動(dòng)機(jī)提供充足的燃油供給，提升發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力表現(xiàn)。

DVVT進(jìn)排氣雙可變氣門正時(shí)系統(tǒng)有些改進(jìn)，并沒有采用傳統(tǒng)的液壓機(jī)構(gòu)，而是采用了電機(jī)控制，無論是控制精度還是響應(yīng)速度都要更快。凸輪軸上的凸輪采用非等寬設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了窄化處理，在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以大幅減少摩擦阻力，降低無用損耗。同時(shí)也引入了缸體熔射技術(shù)，缸體內(nèi)腔采用了低摩擦鏡面涂層，可以減少44%的活塞摩擦損失，整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)更加耐用，工作效率更高。

總結(jié)：

大大小小的試駕和體驗(yàn)參加了不少，但這種當(dāng)面拆解自家的專利產(chǎn)品，我還是第一次遇到。日產(chǎn)把VC-TURBO發(fā)動(dòng)機(jī)的核心技術(shù)和亮點(diǎn)，為全場(chǎng)每一位嘉賓進(jìn)行了詳細(xì)解讀，在看過這些技術(shù)之后，更加感覺這20年的研發(fā)之路的艱辛。

可變壓縮比技術(shù)的加入，讓搭載VC-TURBO發(fā)動(dòng)機(jī)的新天籟具備了更加全面的性能儲(chǔ)備。不論是加速還是爬坡，發(fā)動(dòng)機(jī)都能線性的快速切換壓縮比，提供最穩(wěn)定、高效的動(dòng)力輸出。在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)已經(jīng)接近瓶頸的情況下，VC-TURBO發(fā)動(dòng)機(jī)突破了技術(shù)屏障，將動(dòng)力和油耗以及低排放做到了有機(jī)的整合，相信會(huì)得到市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可。