在這個月的月頭,英菲尼迪終于給全球媒體提供了全新一代QX50的新車試駕,。對于英菲尼迪來說,,這不僅僅是QX50的常規(guī)換代那么簡單,還標(biāo)志著其全新開發(fā)的可變壓縮比發(fā)動機正式推向市場,,這臺堪稱“戰(zhàn)略級”的發(fā)動機究竟有著哪些過人之處呢,?下面就一起來看看吧: (建議在電腦網(wǎng)頁下閱讀,手機閱讀可能會有部分動圖無法顯示,,敬請體諒) 這臺發(fā)動機代號為KR20DDET,,排量為2.0L,采用單渦輪增壓,,搭載英菲尼迪全新開發(fā)的VC-T可變壓縮比系統(tǒng),,且還有連續(xù)可變氣門正時系統(tǒng),能實現(xiàn)發(fā)動機在奧拓循環(huán)與阿特金森循環(huán)之間切換,。在燃料噴射方面,,QX50同時擁有缸內(nèi)直噴及歧管噴射兩種噴射方式。 在一探其技術(shù)高深之處前,,不妨先從一張圖,,直觀地看看它與目前英菲尼迪舊款2.0T渦輪增壓發(fā)動機的對比。舊款發(fā)動機其實就是之前英菲尼迪與奔馳合作的產(chǎn)物,,發(fā)動機主體由奔馳設(shè)計完成,,后續(xù)由英菲尼迪自行調(diào)校。 通過數(shù)據(jù)我們可以看出,,新款發(fā)動機的動力提升達到了25%以上,,而且據(jù)官方介紹稱,在燃油經(jīng)濟性方面,,新款發(fā)動機也比舊款發(fā)動機提升了27%,。 雖然“雙循環(huán)”和“雙噴射”技術(shù)的追加功不可沒,但性能方面的提升大部分還是得歸功于那套可變壓縮比系統(tǒng),。 為什么壓縮比可變對于發(fā)動機的性能至關(guān)重要呢,?先來看看什么是壓縮比,壓縮比就是發(fā)動機內(nèi)燃燒室最大體積與最小體積的比值,。燃燒室最小體積V1的位置就是活塞運行到上止點,,也就是圖中的TDC位置。最大體積V1 V2的位置是活塞運行到下止點,,也就是圖中的BDC位置,。 壓縮比對發(fā)動機性能的影響非常明顯,高壓縮比可以提供更高的燃燒效率,,但是在某些工況下會讓汽油過早燃燒,,從而造成發(fā)動機爆震現(xiàn)象,。馬自達的SKYACTIV-X技術(shù)正是利用了高壓縮比下汽油容易自燃這一特性,開發(fā)出讓汽油壓燃的發(fā)動機,,而低壓縮比則可允許更高的功率和扭矩,,避免發(fā)生爆震現(xiàn)象。因此在一些大馬力改裝車上,,降壓縮比幾乎都是它們的必修課,。 所以,如果能針對發(fā)動機的運行工況,,不斷調(diào)整改變壓縮比大小的話,,那么發(fā)動機將能大幅度提高動力性能以及燃油經(jīng)濟性。但是,,從解釋壓縮比的圖我們可以看到,,受機械機構(gòu)的影響,壓縮比是很難發(fā)生改變的,,要么只能讓活塞的行程發(fā)生改變,,要么整個缸體都產(chǎn)生軸向移動,才能實現(xiàn)壓縮比的改變,。 英菲尼迪不是第一家“吃螃蟹”的車廠,,早在八、九十年代,,豐田,、薩博等車廠均曾經(jīng)研究過相關(guān)技術(shù),雖然在理論上可行,,但實際上或多或少都存在著明顯的技術(shù)缺陷,,無法在性能及可靠性上達到良好的平衡,而且即使在機械設(shè)計上滿足了需求,,在發(fā)動機標(biāo)定方面跟不上也是毫無意義,,所以車廠們也沒在該技術(shù)上過分深究。 后續(xù)雖然也不斷有機構(gòu)提出各種天馬行空的新可行方案,,但是在發(fā)動機這個相對惡劣(高溫、高壓,、高強度)的環(huán)境下,,想實現(xiàn)可變壓縮比可不能只是理論上可行那么簡單。 簡單結(jié)構(gòu)實現(xiàn)可變壓縮比英菲尼迪采用的辦法是通過加入一套裝置,,改變活塞的行程,,從而實現(xiàn)壓縮比的可變。英菲尼迪的工程師們在曲軸附近的位置安裝了一套諧波傳動的電動機裝置,,通過一套曲柄連桿機構(gòu)與活塞下部連接起來,,當(dāng)電動機裝置轉(zhuǎn)動不同的角度時,,可實現(xiàn)不同的活塞行程。借助這套機構(gòu),,新發(fā)動機實現(xiàn)了壓縮比從14:1到8:1的連續(xù)變化,,而且壓縮比從最大降到最低僅需1.2秒。 當(dāng)車輛處于低負(fù)荷環(huán)境下,,例如高速巡航或怠速時,,電機往逆時針旋轉(zhuǎn),驅(qū)動執(zhí)行臂和控制軸,,讓下連桿發(fā)生高度變化,,由于下連桿又連著中間連接座,連接座的另一端透過上部連桿與活塞相連,,從而使活塞行程增大,,增大壓縮比。當(dāng)車輛需要急加速時,,電機往順時針旋轉(zhuǎn),,活塞行程縮短,降低壓縮比,。 發(fā)動機高壓縮比狀態(tài)示意圖簡單來說,,就是這個電動機裝置通過幾重連接,與活塞相連,,能讓活塞獲得不同的活動行程,。這套裝置看似復(fù)雜,其實也只是以機械結(jié)構(gòu)為主,,哪怕電動機裝置出現(xiàn)故障,,發(fā)動機也能繼續(xù)工作,維持車輛行駛,。 發(fā)動機低圧縮比狀態(tài)示意圖這套可變壓縮比系統(tǒng),,除了能讓發(fā)動機以不同壓縮比運轉(zhuǎn)以外,還能提高發(fā)動機的運轉(zhuǎn)平順性,。 四缸發(fā)動機在設(shè)計上,,天生就不是理想的平衡狀態(tài),因此四缸發(fā)動機的曲軸上通常都會搭配平衡軸裝置,,以消除振動,,但是英菲尼迪這臺新發(fā)動機并沒有平衡軸,因為可變壓縮比系統(tǒng)里的那套額外的曲柄連桿機構(gòu)能消除活塞運動所帶來的二次慣性,,從而提高了發(fā)動機的運轉(zhuǎn)平順性,。 此外,如果你細(xì)心觀察新發(fā)動機的做功沖程,你能發(fā)現(xiàn)發(fā)動機連桿在做功時,,會比傳統(tǒng)發(fā)動機的連桿更加垂直,,這意味著減小了活塞對氣缸壁的側(cè)向力,減小側(cè)向力意味著減小了摩擦,,因此發(fā)動機的效率也能同時獲得提高,。 多種技術(shù)加成 打造高性能2.0T發(fā)動機這臺新發(fā)動機作為英菲尼迪新一代的技術(shù)結(jié)晶,英菲尼迪自然把看家的本領(lǐng)都用在這上面了,,為了保證車輛在高壓縮比下的運轉(zhuǎn)正常,,發(fā)動機還配備了連續(xù)可變正時系統(tǒng),實現(xiàn)奧拓循環(huán)與阿特金森循環(huán)之間的切換,。發(fā)動機會在高壓縮比模式下,,切換至阿特金森循環(huán),以獲得更高的效率,。 同時,,英菲尼迪還通過采用多點噴射和缸內(nèi)直噴來對應(yīng)不同的壓縮比。在高壓縮比下,,缸內(nèi)直噴使發(fā)動機避免發(fā)生爆震,,提高了燃燒效率和性能。多點噴射則可以讓汽油和空氣提前混合,,在發(fā)動機低負(fù)荷的情況下在燃燒室內(nèi)完全燃燒,,從而獲得更高的效率。 在發(fā)動機減振方面,,除了有可變壓縮比系統(tǒng)外,,還有英菲尼迪研究多年的主動式發(fā)動機支架減振系統(tǒng),廠方將其稱為ATR(Active Torque Rod,,主動扭矩桿),,這是一項過去搭載在柴油機上的技術(shù),近年來因為電機往小型化發(fā)展,,所以得以安裝至汽油機上,。 這套系統(tǒng)包含能檢測振動的傳感器,當(dāng)系統(tǒng)檢測到振動后,,能產(chǎn)生與其相反的往復(fù)運動,,從而將振動抵消掉,實現(xiàn)與V6發(fā)動機一樣的平穩(wěn)安靜,。 綜上所述,,這臺新發(fā)動機除了追求更優(yōu)秀的動力表現(xiàn)及燃油經(jīng)濟性以外,另外一個就是對于平順性方面的追求,,英菲尼迪希望在眾多技術(shù)支持下的新四缸發(fā)動機,能做到過去V6發(fā)動機那樣的動力水平以及運轉(zhuǎn)平順性,。 這臺發(fā)動機上還有氣缸蓋集成排氣歧管,、可變流量機油泵,、電控渦輪泄壓閥等現(xiàn)代發(fā)動機常見的新技術(shù),確保自己不落后于同級別對手,。 說了這么多,,搭載這臺全新發(fā)動機的新一代QX50到底開起來怎么樣呢?我的同事在國外做了很詳細(xì)的試駕感受,,大家可以去看看:《搶先試駕英菲尼迪全新QX50 她也向自吸》 在工藝方面,,發(fā)動機的氣缸內(nèi)部還進行了“鏡面”處理,和當(dāng)年日產(chǎn)GT-R使用的技術(shù)如出一轍,。該工藝先對缸體內(nèi)部表面進行等離子噴涂,,再進行超精珩磨,使氣缸出現(xiàn)呈鏡面般反光的氣缸壁,,以減少活塞與氣缸間的摩擦,,提高發(fā)動機效率。 可能有人會問了,,新發(fā)動機突然追加了如此多新技術(shù),,特別是可變壓縮比系統(tǒng),這會不會對可靠性方面造成影響呢,?廠家宣稱在開發(fā)該發(fā)動機時,,制作了超過100臺原型機,經(jīng)過了300萬公里的等效路試,,以及3萬小時的臺架試驗,。在路試方面,英菲尼迪共準(zhǔn)備了600臺測試車在世界各地測試,,而過去舊車型的開發(fā),,一般只會有50臺左右的測試車。 搭載眾多嶄新技術(shù)的發(fā)動機,,恐怕是又再一次與中國市場無緣吧,?即使引進,也只是在昂貴的進口車上使用吧,?這個說法完全不對,,目前你已經(jīng)能從國家工信部網(wǎng)站上查到新一代QX50的申報信息,發(fā)動機使用的正是這臺全新的可變壓縮比發(fā)動機,。據(jù)悉,,該車將于2018年夏季上市。 全文總結(jié):在過去的幾十年里,,英菲尼迪和日產(chǎn)所開發(fā)的發(fā)動機一直被人津津樂道,,同時也多次入選沃德年度十佳發(fā)動機。近幾年,英菲尼迪的研發(fā)速度雖略顯緩慢,,但這一次可變壓縮比發(fā)動機的推出,,終于讓我們看到了這些年來英菲尼迪在忙些什么了。這款發(fā)動機能否帶領(lǐng)英菲尼迪更上一層樓呢,?就讓我們拭目以待它在市場上的表現(xiàn)吧,。 |
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