有這么一種說(shuō)法,，人類的大腦只有10%被開(kāi)發(fā)利用,，絕大部分人都沒(méi)有主動(dòng)去開(kāi)發(fā)的意識(shí)，剩下90%的腦細(xì)胞都在休眠,，直到死都沒(méi)有被利用,，這個(gè)說(shuō)法有幾成可信我也不能肯定。

但腦子是個(gè)好東西,，當(dāng)然能用的越多越好,。同樣的，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)也是個(gè)好東西,，但被開(kāi)發(fā)的也十分有限,，就拿發(fā)動(dòng)機(jī)性能的重要指標(biāo)熱效率來(lái)說(shuō)，目前做得最好的廠商也只做到40%左右,，加上其他的性能指標(biāo),，內(nèi)燃機(jī)還有巨大的開(kāi)發(fā)空間。

雖然空間巨大,，但目前發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)逐漸遇到瓶頸,，已經(jīng)“武裝到牙齒”，各種技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)爐火純青,。

當(dāng)年“頂配”的技術(shù)都已下放到入門(mén)車型上了,，雖然各家的技術(shù)路線有所不同，但實(shí)現(xiàn)的效果大同小異,，鮮有革命性的技術(shù)誕生,。 

發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展的最終目標(biāo)只有一個(gè)，就是提高效率,，而如何去提高呢,？除了增強(qiáng)本身的輸出，降低損失之外,，另一個(gè)關(guān)鍵就在于“可變”,。

發(fā)動(dòng)機(jī)的出力和人用力一樣，你提起一1KG的東西用的力和提10KG的自然不同,，大腦會(huì)幫你判斷,，肌肉出多少力可以調(diào)節(jié)。但發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)變啊,，總是“全力以赴”就太浪費(fèi)了,，最初變速箱的誕生就是為了調(diào)節(jié)“發(fā)力”，再之后還有氣門(mén)正時(shí)可變,，氣門(mén)升程可變,，進(jìn)氣歧管可變，渦輪截面可變，循環(huán)可變,，工作缸數(shù)可變等等,。

這些“可變”技術(shù)的目的都是在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候出適當(dāng)?shù)牧Γ渲杏幸粋€(gè)關(guān)鍵參數(shù)各大廠商一直想做到可變的,，苦于成本與可靠性等原因,，可變壓縮比一直沒(méi)能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

談壓縮比先要了解發(fā)動(dòng)機(jī)的基本姿勢(shì),，就是大家熟悉的活塞運(yùn)動(dòng)，當(dāng)活塞頂?shù)阶钌系臅r(shí)候,，我們說(shuō)是達(dá)到氣缸的上止點(diǎn),，當(dāng)活塞拉到最下的時(shí)候，就是到了氣缸的下止點(diǎn),。

可以腦補(bǔ)一下，當(dāng)活塞在下止點(diǎn)的時(shí)候,，氣缸里的容積是最大的,，相反，在上止點(diǎn)的時(shí)候容積是最小的,，這兩個(gè)容積的比值就是我們說(shuō)的壓縮比了,。

關(guān)于枯燥的物理公式就不給大家復(fù)制了，我們只需要了解,，汽油和空氣進(jìn)入氣缸,，經(jīng)過(guò)壓縮之后燃燒速度更快，更容易點(diǎn)燃,，壓縮比越大壓縮強(qiáng)度也越強(qiáng),。

在燃油量相同的情況下，提高壓縮比,，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能與效率隨之增強(qiáng),，劃個(gè)重點(diǎn)就是壓縮比越高能效就越高。

那壓縮比就越高越好唄,，還弄什么可變,，這里就帶出一個(gè)大家熟悉又陌生的詞“爆震”。我們?cè)購(gòu)?fù)習(xí)一下發(fā)動(dòng)機(jī)基本姿勢(shì),，活塞壓縮→火花塞點(diǎn)火→燃燒產(chǎn)生能量,，爆震就是夾在了壓縮和點(diǎn)火之間。

如果壓縮壓的太狠，也就是壓縮比太高,，有可能就直接把汽油和空氣給壓爆了,，火花塞再點(diǎn)火的時(shí)候又爆一次，兩個(gè)爆炸撞到一起會(huì)怎樣,？震震震~啊,，所以壓縮比太高也不行，特別是進(jìn)氣量和噴油量特別大的時(shí)候,。那咋整,？接著往下看。

在說(shuō)可變壓縮比之前,，我們先搞清楚另一個(gè)東西：實(shí)際壓縮比。剛剛說(shuō)到壓縮比就是氣缸最大容積和最小容積之比,，但是沒(méi)有規(guī)定一定要把燃燒室塞滿啊,，我們知道氣門(mén)早就是靈活可變的了，氣門(mén)開(kāi)多久開(kāi)多大都可以控制,，噴油量更是可以做到精準(zhǔn)的控制,。

發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)通過(guò)傳感器去判斷負(fù)載，還有爆震的產(chǎn)生等,，通過(guò)這些因素去決定進(jìn)多少氣噴多少油,，雖然燃燒室的大小沒(méi)變，但油氣的量改變了,，因此實(shí)際壓縮比基本都是在變化的,。

那我們說(shuō)的壓縮比可變，也就是改變?nèi)紵业拿娣e,，只是脫褲子放屁,？顯然工程師也不傻…今天就通過(guò)日產(chǎn)的VC-TURBO，也是全球首款量產(chǎn)的可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī),，來(lái)給大家解釋一下可變壓縮比的巨大價(jià)值,。

剛說(shuō)到實(shí)際壓縮比是可變，但也是因?yàn)槿紵业拿娣e沒(méi)變,，其壓縮比的上限是固定的,，也就是我們通常在發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)中看到的壓縮比，就是最高限值了,。

那這個(gè)限值是怎么標(biāo)定的呢,？我們先理清一下簡(jiǎn)單的邏輯,，首先進(jìn)氣量大動(dòng)力會(huì)更強(qiáng)，但是壓縮的太厲害容易產(chǎn)生爆震,，那為了動(dòng)力更強(qiáng),，只能把壓縮比調(diào)低，那壓縮比低了,，效率會(huì)變低,，就會(huì)變的費(fèi)油，因此工程師必須在油耗與動(dòng)力之間權(quán)衡利弊,，最后標(biāo)定一個(gè)壓縮比,。

我接著延伸，我們都知道渦輪的作用就是增加進(jìn)氣量,，從而實(shí)現(xiàn)更好的動(dòng)力,，因此不難發(fā)現(xiàn)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比普遍比較低（從這個(gè)角度去看“渦輪省油”就是個(gè)偽命題，這個(gè)問(wèn)題大家有興趣我們?nèi)蘸笤倭模?/span>

而自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)則不存在這個(gè)問(wèn)題,，因此造自吸的廠商都拼命提高壓縮比,，例如豐田和馬自達(dá)等（這又是另外一個(gè)有意思的話題'’日系和歐系車的風(fēng)格差異”，還是日后再聊）,。

這就帶出日產(chǎn)VC-TURBO牛逼之處了,，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了渦輪的強(qiáng)動(dòng)力與自吸的省油。這款發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比可以在8:1到14:1之間無(wú)極的調(diào)整,，這是一個(gè)什么概念,。

“最強(qiáng)2.0T”的奔馳AMG A45的壓縮比只有8:1左右，而為節(jié)油而生的豐田普銳斯的壓縮比是14:1,。搭載VC-TUBRO的天籟可以做到百公里加速6.4秒，官方發(fā)布的綜合油耗為百公里6.6L,，相信實(shí)測(cè)也不會(huì)有太大的出入,。

可變壓縮比的工作邏輯基本就是需要增強(qiáng)動(dòng)力時(shí)，渦輪增壓值增大,，把壓縮比調(diào)低,，進(jìn)氣量與噴油量加大實(shí)現(xiàn)強(qiáng)動(dòng)力；動(dòng)力需求沒(méi)那么大的時(shí)候,，渦輪增壓值減小,，把壓縮比調(diào)高，用相對(duì)較少的空氣與汽油滿足需求,。

其實(shí)說(shuō)復(fù)雜也簡(jiǎn)單，就是通過(guò)電機(jī)把活塞抬高,，活塞上止點(diǎn)升高了,，燃燒室的面積隨之縮小小，壓縮比就高了,；電機(jī)把活塞拉低一些,，活塞上止點(diǎn)降低了，燃燒室面積隨之變大,，壓縮比就低了。

具體實(shí)施起來(lái)就是下圖的多連桿結(jié)構(gòu),，電機(jī)旋轉(zhuǎn)推動(dòng)連桿,，連桿轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪，凸輪把活塞頂高,。實(shí)現(xiàn)原理并不復(fù)雜，其實(shí)也有很多廠商提出過(guò)類似的技術(shù)方案,，之所以日產(chǎn)最終能量產(chǎn),，主要滿足了幾個(gè)關(guān)鍵條件,。

可靠性,，這個(gè)是所有發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)，沒(méi)有可靠性的保障剩下的都是空中樓閣,，再先進(jìn)的技術(shù)也沒(méi)有價(jià)值,。據(jù)廠商提供的資料，這款發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)了30000小時(shí)的臺(tái)架技術(shù)測(cè)試,，3000000公里的等效道路測(cè)試,，經(jīng)過(guò)了足夠的耐久測(cè)試才投放市場(chǎng)的。同時(shí)這款發(fā)動(dòng)機(jī)在多連桿活塞上用到的軸,、銷,、軸承、襯套等都是常見(jiàn)的機(jī)械零件,，可靠性和耐久性都是經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的。

其實(shí)主流的主機(jī)廠都會(huì)非常重視耐久性測(cè)試,，配備全套的測(cè)試設(shè)備,，因?yàn)闇y(cè)試的緣故,，產(chǎn)品研發(fā)的周期相對(duì)也比較長(zhǎng)，這也是我們購(gòu)車是更傾向選擇一些有歷史有口碑的品牌的一大原因,。

制造性,，就算有了一套切實(shí)可行的方案，也要能造的出來(lái),，上文提到這款發(fā)動(dòng)機(jī)用到的都是常見(jiàn)的機(jī)械組合,，常規(guī)供應(yīng)商也能按要求制造，并且成本也可以控制住,。另外可變的壓縮比的活塞只通過(guò)一個(gè)驅(qū)動(dòng)器與控制軸就能實(shí)現(xiàn)對(duì)四個(gè)氣缸的控制,，可以控制體積和實(shí)現(xiàn)輕量化。

因?yàn)楠?dú)特的結(jié)構(gòu),，這套活塞的擺動(dòng)幅度更小,，因此兩側(cè)的橫向沖擊力也隨之減小，更加耐磨,。同時(shí)幾個(gè)連桿的活動(dòng)相互抵消震動(dòng),，達(dá)到更好的減震效果，有些四缸發(fā)動(dòng)機(jī)甚至需要加裝平衡軸來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)效果,。另外諸如VVT,、雙噴射系統(tǒng)、可變流量機(jī)油泵等等,，相比可變壓縮比都算是“常規(guī)操作”了,。

那這樣一款發(fā)動(dòng)機(jī)該加幾號(hào)汽油呢？大家應(yīng)該都知道汽油的標(biāo)號(hào)是其辛烷值的高低,，也就是抗爆震能力的強(qiáng)弱,，爆震和壓縮比的關(guān)系上文也解釋了，因此就和大家想的一樣,，壓縮比不固定,，汽油標(biāo)號(hào)也不需要固定，這款發(fā)動(dòng)機(jī)可以適應(yīng)多種標(biāo)號(hào)的汽油,，只是想要最佳的動(dòng)力表現(xiàn)當(dāng)然還是需要高標(biāo)號(hào)的汽油。

其實(shí)這就是一場(chǎng)能效與動(dòng)力之間的博弈,，可變壓縮比的實(shí)現(xiàn)讓他們可以和諧共處,，就如開(kāi)篇所訴，其真正的意義就在于“靈活用力”提高能效,。

很多人認(rèn)為已經(jīng)沒(méi)必要花費(fèi)大量的成本去研發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)了,，新能源車的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨了，但我認(rèn)為至少現(xiàn)在還沒(méi)能完全代替燃油車,，尚缺少一個(gè)“完美”的解決方案,。

而每一個(gè)潛心研究發(fā)動(dòng)機(jī)的廠商都值得被尊敬，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)不僅是一種工具,，還是一種工業(yè)藝術(shù)品,。除了復(fù)雜精致的機(jī)械結(jié)構(gòu)勾勒出的美感，至今其仍然擁有巨大的待開(kāi)發(fā)空間,，制造出更精巧更高效的機(jī)器,，又何嘗不是一種藝術(shù)成就。