現(xiàn)如今汽車面臨著石油稀缺與環(huán)境污染的雙重挑戰(zhàn)，在這種情況下更是加快了環(huán)保、節(jié)能的發(fā)動機(jī)的研發(fā)工作。而發(fā)動機(jī)可變壓縮比技術(shù)便是相關(guān)科研人員在經(jīng)過了大量研究工作之后提出的一種解決方案。其主要目的就是當(dāng)汽車在不同的行駛工況下，通過改變壓縮比使發(fā)動機(jī)處于一個最佳的工作狀態(tài)從而提高燃油經(jīng)濟(jì)性。

而在真正說到可變壓縮比之前，我們先來了解一下壓縮比是什么意思？汽油發(fā)動機(jī)一般的工作原理簡單概括其實(shí)就是依靠燃油混合氣在氣缸中燃燒、爆炸從而推動活塞的往復(fù)運(yùn)動。而當(dāng)活塞運(yùn)行到最低點(diǎn)的時候，此時的位置被稱為活塞下止點(diǎn)，此時的氣缸容積達(dá)到最大，即為氣缸總?cè)莘e。當(dāng)活塞運(yùn)行到氣缸最高點(diǎn)位置時，此時的位置被稱為活塞上止點(diǎn)，所形成的的容積為燃燒室容積，它是整個活塞運(yùn)動過程所形成的最小容積。而壓縮比就是氣缸容積與燃燒室容積的比值。

一般來說，壓縮比越大，壓縮之后的壓力和溫度也會越大，進(jìn)而燃油混合氣中的汽油分子能量也會越高，這樣和空氣就能充分地混合，提升了燃燒效率。而從奧托循環(huán)的熱效率公式：

可以看出隨著壓縮比的不斷提高，發(fā)動機(jī)的熱效率也會提高。但是壓縮比過高也會使發(fā)動機(jī)產(chǎn)生爆震，其現(xiàn)象就是一部分燃油混合氣因為高溫高壓而提前自燃，產(chǎn)生劇烈的沖擊和振動，對發(fā)動機(jī)造成嚴(yán)重的損壞。相反如果壓縮比過低那么熱效率也會隨著降低，油耗增加但是動力卻沒有上升，得不償失。所以要想提高發(fā)動機(jī)的熱效率而且還要防止爆震，就要讓壓縮比變起來！

其實(shí)薩博在上個世紀(jì)80年代就已經(jīng)開始研究可變壓縮比發(fā)動機(jī)，并在1990年申請了相關(guān)技術(shù)專利，之后也推出了SVC可變壓縮比發(fā)動機(jī)。不過由于耐久性、成本等原因，這款發(fā)動機(jī)并沒有大規(guī)模使用到量產(chǎn)車型上。而如今日產(chǎn)用另一套思路再創(chuàng)了可變壓縮比技術(shù)，使用該技術(shù)的2.0T發(fā)動機(jī)也被裝載在了即將上市的新天籟上，而其實(shí)更早之前，英菲尼迪QX50已經(jīng)成為全球首款使用量產(chǎn)可變壓縮比發(fā)動機(jī)的車型，它是日產(chǎn)工程師經(jīng)過20年時間研發(fā)的技術(shù)結(jié)晶，相比現(xiàn)款日產(chǎn)的2.0T發(fā)動機(jī)降低了27%的油耗。

我們根據(jù)壓縮比的定義來看，實(shí)現(xiàn)可變壓縮比大致有三種方案：1、改變氣缸蓋結(jié)構(gòu)2、改變氣缸體結(jié)構(gòu)3、改變活塞連桿結(jié)構(gòu)。

其中方案1為薩博SVC可變壓縮比發(fā)動機(jī)所采用的方案，將氣缸和氣缸蓋設(shè)計成一個整體，并通過一組搖臂連接，使其相對曲軸移動一定的位置，從而改變?nèi)紵胰莘e來達(dá)到改變壓縮比。

方案2是借助氣缸蓋內(nèi)的副活塞來改變?nèi)紵业男螤钸M(jìn)而改變?nèi)紵胰莘e，最后改變壓縮比。

方案3就是日產(chǎn)2.0T VC-TURBO發(fā)動機(jī)所采用的一種方案，我們傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的主要部件是活塞、連桿和曲軸，而日產(chǎn)的2.0T VC-TURBO發(fā)動機(jī)主要在連桿上和傳動發(fā)動機(jī)有所不同，它是把傳統(tǒng)的單連桿變成了多連桿，利用控制偏心軸來改變多連桿的結(jié)構(gòu)，從而改變壓縮比。

接下來就通過日產(chǎn)的VC-TURBO發(fā)動機(jī)來認(rèn)識這個可變壓縮比技術(shù)，它是取消了傳統(tǒng)的單連桿，然后加入了一套多連桿機(jī)構(gòu)，詳細(xì)來講就是加入了U連桿、L連桿、C連桿、A連桿四根連桿，而發(fā)動機(jī)壓縮比的變化主要是由驅(qū)動電機(jī)來帶動的。通過電機(jī)的轉(zhuǎn)動然后帶動A連桿運(yùn)動，然后A連桿運(yùn)動驅(qū)使偏心軸旋轉(zhuǎn)一定的角度，繼而帶動C連桿運(yùn)動，C連桿帶動L連桿產(chǎn)生類似杠杠運(yùn)動，再帶動U連桿進(jìn)行上下移動一定的距離，改變了燃燒室的容積，最后改變的壓縮比。

不過在這臺發(fā)動機(jī)取消了傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)上的平衡軸，但是這并不意味的發(fā)動機(jī)的抖動會變大，反而多連桿的機(jī)構(gòu)能讓活塞的往復(fù)運(yùn)動跟接近與正弦曲線。而且由于與活塞相連的U連桿在活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動的時候擺動幅度較小，這就使得火花塞在點(diǎn)燃混合氣的時候產(chǎn)生的沖擊力不會使得活塞產(chǎn)生較大向汽缸壁擠壓的分力，降低了活塞與氣缸之間的摩擦力。

其實(shí)設(shè)計這套連桿的難度并不大，但關(guān)鍵在于零件的耐久度、強(qiáng)度和怎樣去保證在壓縮比始終變化的過程中處于一個動平衡狀態(tài)。很多汽車廠商在研發(fā)這個技術(shù)的道路上都是因為這些問題而紛紛倒下，而日產(chǎn)的這款VC-TURBO發(fā)動機(jī)能夠在啟動時減少暖機(jī)時間，在低負(fù)荷的時候，采用高壓縮比，提高燃油經(jīng)濟(jì)性；在高負(fù)荷時，迅速切換到低壓縮比，減少爆震的同時帶來較大的動力輸出。

而這臺2.0T發(fā)動機(jī)除了具有可變壓縮比這個技術(shù)亮點(diǎn)之外，還搭載了包括混合噴射、阿特金森循環(huán)和奧托循環(huán)、進(jìn)排氣可變氣門正時、集成排氣歧管等等先進(jìn)的技術(shù)共同打造一臺低排放、高動力的發(fā)動機(jī)。

經(jīng)過20年的沉淀和研發(fā)，日產(chǎn)的2.0T VC-TURBO發(fā)動機(jī)不管在耐久度、性能、設(shè)計方面已經(jīng)達(dá)到了一個較高的水平，既滿足了嚴(yán)厲的國六排放標(biāo)準(zhǔn)又能提供不錯的動力，這一點(diǎn)從即將上市的新天籟上也可以看出。而面對一款全新的產(chǎn)品技術(shù)，消費(fèi)者大多都是持觀望的態(tài)度，究竟它能不能經(jīng)得起市場的考驗?zāi)兀炕蛟S即將上市的新天籟就是一個不錯的展現(xiàn)機(jī)會。