日產(chǎn)超變擎發(fā)動機(jī)高海拔測試工程師專訪

　　【太平洋汽車網(wǎng) 廠商要聞】就在上周，日產(chǎn)天籟的2.0T超變擎發(fā)動機(jī)在高海拔的西藏進(jìn)行了一次嚴(yán)苛的測試，在汽車行業(yè)里面，有很多種在極限條件下檢驗(yàn)汽車性能的實(shí)驗(yàn)，比如高寒實(shí)驗(yàn)、高溫實(shí)驗(yàn)，還有高原實(shí)驗(yàn)。而在這些實(shí)驗(yàn)里面，高原實(shí)驗(yàn)是對汽車動力性能要求最高、綜合性也是最強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)之一。特別是這一次實(shí)驗(yàn)，我們選擇了一條海拔差、溫差都非常大都實(shí)驗(yàn)路線，對第七代天籟的超變擎性能是非常嚴(yán)酷的挑戰(zhàn)。

　　對日產(chǎn)的這臺超變擎可變壓縮比發(fā)動機(jī)，我們也有很多疑問，借此次高海拔極限測試的機(jī)會，向日產(chǎn)相關(guān)的工程師進(jìn)行了提問，以下是此次問答的全過程。

Q1：天籟2.0T在西藏極限測試中面對了什么困難？超變擎的表現(xiàn)如何？

①海拔越高，空氣越稀薄，相應(yīng)的氧氣含量也會降低，進(jìn)而影響發(fā)動機(jī)的功率，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)動力下降、反應(yīng)遲鈍等。

②有的車子在平原地區(qū)動力非常好，但是一到了高原，就出現(xiàn)了“高反”，動力不足，反應(yīng)遲鈍，甚至走不動的情況。

③超變擎由于能夠根據(jù)發(fā)動機(jī)扭矩等相關(guān)信息調(diào)整最佳壓縮比，達(dá)到燃燒效率的最大化，所以相比于普通發(fā)動機(jī)，它能連續(xù)動態(tài)調(diào)整壓縮比去匹配當(dāng)前的發(fā)動機(jī)扭矩，所以“高反”程度會更加低。本次測試分別在海拔3700m的拉薩公路、海拔4400m的羊湖，以及海拔5200m的卡若拉冰川等地區(qū)，進(jìn)行0-60公里/小時的加速測試，三次不同海拔加速測試的數(shù)據(jù)差異只在一個很小的范圍，說明了超變擎應(yīng)對高原的天然優(yōu)勢。

④超變擎除了可變壓縮比，還具有其他四項(xiàng)可變技術(shù)以及2大制造工藝以及1項(xiàng)渦輪增加技術(shù)作為核心技術(shù)，我們簡稱為“521”，通過“521”技術(shù)的共同加持，即使面對不同海拔，不同標(biāo)號燃油，也可以向駕駛者提供高功率、高效率、低油耗的駕駛體驗(yàn)。

Q2：中國從南到北、從西到東，跨越了不同的氣候帶，同時也有不同的地理環(huán)境，高寒、高溫、高海拔，甚至連續(xù)爬坡的不同路況，這就對汽車提出了非常嚴(yán)峻的要求，可變壓縮比相比不可變壓縮比，應(yīng)對這些不同路況的時候優(yōu)勢會表現(xiàn)在哪里？

①中國地域遼闊，各個地區(qū)油品的差異是比較大的，這次拉薩測試，我們也安排了92、95、98三種不同油品，對天籟2.0T進(jìn)行更全方位的油耗測試和動力測試；事實(shí)證明VC-Turbo可以通過可變壓縮比來適應(yīng)不同的油品，可以始終保持不同油品的最佳燃燒效率，達(dá)到動力和油耗兼顧的效果。

②對于不同海拔，不同含氧量的空氣，VC-Turbo也可以通過發(fā)動機(jī)的扭矩等信息，實(shí)時動態(tài)地調(diào)整壓縮比，以達(dá)到最佳的動力和燃油經(jīng)濟(jì)性。

③對于不同路況，例如急坡，山路等，VC-TURBO超變擎發(fā)動機(jī)通過駕駛員意圖及發(fā)動機(jī)狀態(tài)改變壓縮比，壓縮比的切換范圍在8~14之間，保證最佳的熱效率。

Q3：VC-TURBO超變擎為第七代天籟帶來了什么核心優(yōu)勢？

①日產(chǎn)VC-TURBO是全球首款量產(chǎn)可變壓縮比發(fā)動機(jī)，是日產(chǎn)技術(shù)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過20年時間研發(fā)的技術(shù)結(jié)晶。日產(chǎn)全球領(lǐng)先VC-TURBO可變壓縮比渦輪增壓發(fā)動機(jī)技術(shù)，提供技術(shù)層面的領(lǐng)先優(yōu)勢。

②這款發(fā)動機(jī)代表了全球燃油動力領(lǐng)域的新技術(shù)水平，也是日產(chǎn)未來在燃油動力領(lǐng)域的制勝關(guān)鍵；

③VC-TURBO可變壓縮比發(fā)動機(jī)獲得“2019沃德十佳發(fā)動機(jī)（2019 Wards 10 Best Engines）”，擁有全球權(quán)威認(rèn)證背書。

④對于消費(fèi)者而言，VC-Tutbo具有高功率，高效率，低油耗，低振動，低摩擦等優(yōu)勢，能夠極大提升消費(fèi)者日常駕駛體驗(yàn)。

Q4 ：VC-TURBO 發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)可變壓縮比的核心原理是什么？

全球首款量產(chǎn)可變壓縮比渦輪增壓發(fā)動機(jī) VC-TURBO，顛覆傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的曲柄連桿結(jié)構(gòu)，獨(dú)創(chuàng)多連桿系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)壓縮比由 8:1（高性能）-14:1（高效能）之間的智能無極切換， 并融合雙燃燒循環(huán)、雙燃油噴射、缸體熔射技術(shù)、集成式排氣歧管等前瞻性技術(shù)于一身，兼顧動力、油耗和音振的一款理想發(fā)動機(jī)。

實(shí)現(xiàn)可變壓縮比，基于 5 大可變技術(shù)、2 大制造技術(shù)、1 渦輪增壓技術(shù)，簡稱 VC-TURBO 核心技術(shù)“521”，具體如下：

① 5 大可變技術(shù)

可變壓縮比：日產(chǎn)獨(dú)有的專利技術(shù)，通過高碳合金鋼制成多連桿結(jié)構(gòu)與帶有諧波減速器的驅(qū)動電機(jī)協(xié)同工作，通過ECU 行車電腦感知駕駛員發(fā)出的指令和發(fā)動機(jī)狀態(tài)， 驅(qū)動多連桿調(diào)整活塞行程高度，從而改變壓縮比，實(shí)現(xiàn)8:1-14:1 的智能無級切換。

可變?nèi)加蛧娚洌航Y(jié)合多點(diǎn)噴射與缸內(nèi)直噴兩種模式，可以在常規(guī)速度下在兩種模式之間進(jìn)行切換，在發(fā)動機(jī)高轉(zhuǎn)速高負(fù)荷下協(xié)同工作。進(jìn)一步提高發(fā)動機(jī)在全工況下的動力及燃油經(jīng)濟(jì)性。

可變?nèi)紵h(huán)：通過雙連續(xù)可變氣門正時智能控制系統(tǒng)， 實(shí)現(xiàn)雙燃燒循環(huán)模式在不同工況下的協(xié)同工作。在奧托循環(huán)與阿特金森循環(huán)之間無縫切換。配合可變壓縮比技術(shù)，最大化提升發(fā)動機(jī)燃油效率與動力輸出。

可變多路徑水冷控制：為發(fā)動機(jī)內(nèi)的冷卻液提供多通道流動，優(yōu)化冷卻液在散熱器、油冷器和加熱器之間的分布， 使得發(fā)動機(jī)在最短的時間內(nèi)達(dá)到最佳工作溫度，減少排放。

可變排量機(jī)油泵：根據(jù)不同壓縮比下對油壓與摩擦的需 求，優(yōu)化油道內(nèi)機(jī)油流量，確保始終保持在最佳的運(yùn)行溫度，進(jìn)一步提升性能。

② 2 大制造技術(shù)

集成式排氣歧管：巧妙地將排氣歧管和氣缸蓋集成在發(fā)動機(jī)缸蓋中，既減輕了發(fā)動機(jī)的重量，又提高渦輪響應(yīng)效 率，更快加熱觸媒轉(zhuǎn)換器，有效降低污染物排放。

缸體熔射技術(shù)：采用源自 GT-R 的鏡面涂層技術(shù)，缸體內(nèi)腔經(jīng)等離子噴涂處理，造就堅(jiān)固耐久、鏡面反光的氣缸壁。減少 44%活塞摩擦同時消除泵送損失，進(jìn)一步提升發(fā)動機(jī)使用壽命并提高效能。

③ 1 渦輪增壓技術(shù)

單渦流寬域渦輪增壓技術(shù)：在發(fā)動機(jī)任意轉(zhuǎn)速和壓縮比的情況下能夠最大化加速渦輪響應(yīng)能力，保證動力輸出，進(jìn)一步改善了發(fā)動機(jī)熱能和排氣壓力的損失，減小發(fā)動機(jī)的體積和重量。

Q5：我想向技術(shù)工程師求證一下，日產(chǎn)“超變擎”發(fā)動機(jī)在研發(fā)時有沒有參考日系兄弟品牌“雙擎”概念？因?yàn)閮烧叨际歉鶕?jù)車輛行駛工況，實(shí)時為發(fā)動機(jī)匹配最佳的工作環(huán)境，并且兩者動態(tài)調(diào)節(jié)都有著很好的響應(yīng)性，只是實(shí)現(xiàn)方式不同，但超變擎發(fā)動機(jī)沒有電池結(jié)構(gòu)更簡單，也更可靠。

提高內(nèi)燃機(jī)的熱效率是內(nèi)燃機(jī)發(fā)展從始至終發(fā)展的方向，豐田的雙擎THS技術(shù)利用電機(jī)彌補(bǔ)阿特金森循環(huán)中低速效力不足的特性，而日產(chǎn)的VC TURBO則利用可變壓縮比實(shí)現(xiàn)在發(fā)動機(jī)不發(fā)生爆震前提下的熱效率最大化，另外，日產(chǎn)的E-power同樣通過串聯(lián)的方式，讓發(fā)動機(jī)始終處于效率最高的工況下運(yùn)行，所以這三種技術(shù)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)都是提高內(nèi)燃機(jī)的效率，但是技術(shù)卻有本質(zhì)上的不同，所以并沒有什么參考性。

Q6：同時，我想問一下工程師，日產(chǎn)“超變擎”相比“雙擎”具體優(yōu)勢有哪些？未來會不會向其他日產(chǎn)車型普及該技術(shù)？

①VC-TURBO超變擎的優(yōu)勢：壓縮比可在8：1-14：1之間智能切換，高功率、高效率、低振動、低摩擦、低油耗；

②從本身結(jié)構(gòu)上說，由于雙擎除了需要發(fā)動機(jī)，還需要電動機(jī)，發(fā)電機(jī)，電池，電控系統(tǒng)，電池管理系統(tǒng)等等，所以在成本和可靠性上并不具備優(yōu)勢，而VC-Turbo結(jié)構(gòu)相對簡單，所以在成本和可靠性上相對而言更具優(yōu)勢。再者，雙擎由于其本身結(jié)構(gòu)限制，高速上依舊不能脫離電驅(qū)動，導(dǎo)致其在高速上不能獲得較高的效率，而VC-Turbo則恰恰相反，在高速上效率則比較高。

③橫向布局上，VC-TURBO超變擎將從現(xiàn)有的2.0T延展至其他更多排量，以適應(yīng)不同使用場景下的消費(fèi)需求。同時VC-TURBO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超變擎的車型，讓更多消費(fèi)者體驗(yàn)“超變擎”魅力。

④縱向布局上，VC-TURBO超變擎將繼續(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)體系與國際資源，持續(xù)升級以可變壓縮比為核心的動力技術(shù)，以保持在燃油動力領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。