内燃机发明至今的130多年来,一直都在以排量和压缩比不变的固定模式运转,同时,高性能和高效能不可兼得始终是业内难以攻克的难题。今天,英菲尼迪终于打破这一传统,带来全球首款量产可变压缩比涡轮增压发动机——VC-Turbo发动机,成为内燃机发展史上的重要里程碑。
历时20多年,本着尽释潜能、超越自我的“挑战者”精神,英菲尼迪的工程师团队突破传统思维方式,将可变压缩比的关键性技术难题尽数突破。通过累计超过3万小时的台架实验,总里程数超过百万公里的路试,全面验证与完善了可变压缩比技术。英菲尼迪的F1技术团队也参与其中,为终极性能表现提供最高技术支持。最终,凭借超越传统内燃机的高性能和接近混合动力车型的高效能,VC-Turbo发动机完美实现了内燃机的再一次进化。
不仅如此,秉承英菲尼迪精神诞生的VC-Turbo发动机,在实现高性能与高效能的完美统一的基础上,还在发动机降噪、减振和提高平顺性层面取得了进一步的提升,为消费者带来称心如意的驾驶体验。
可变压缩比,高燃油经济性与高性能智能切换
VC-Turbo发动机拥有诸多工作特性,其中,可变压缩比是VC-Turbo发动机区别于其他内燃机最显著的特点。VC-Turbo发动机采用全新多连杆连接机构,取代传统内燃机固定的曲轴、连杆结构,特有的可变执行机构,可以根据实际行驶情况动态调整可变连杆运转的状态,从而调整活塞行程的上止点范围,使得汽缸运转时的压缩比可以根据实际使用需求,在8:1到14:1之间自由切换。
当驾驶者在缓慢提速或匀速巡航等工况下,油门开度较小,发动机智能判定驾驶者意图后,可变连杆连接机构执行提升活塞行程上止点位置的动作,燃烧室容积减小,压缩比增加,进入燃烧室中燃油的燃烧效率与做功效率提升,此时VC-Turbo发动机的燃油经济性接近峰值。当驾驶者需要强劲性能以完成加速、爬坡或者高速行驶时,只需要深踩油门踏板,可变连杆连接机构会驱动连杆收缩,降低活塞上止点位置,此时燃烧室容积增大,压缩比降低,VC-Turbo无缝切换至高性能状态。
得益于性能和效率的统一,VC-Turbo发动机在拥有媲美混合动力系统的燃油经济性的同时,拥有无异于传统V6发动机的优秀性能。该发动机最大功率为200kW(272Ps),最大扭矩为380N•m。
七大革新技术,打造驾驭新体验
除了实现高性能和高效能的统一,得益于300多项发动机专利技术,VC-Turbo还在发动机降噪、减振与平顺性层面表现出色,拥有远超传统发动机的经济性、可靠性与静谧性。其中,阿特金森循环与奥托循环双循环模式、单涡流小惯量涡轮增压器、缸盖一体化集成排气歧管、汽缸内壁镜面处理技术、燃油双喷射系统、多路径水冷控制、可变排量机油泵七大主要发动机技术贡献最为突出。
阿特金森循环与奥托循环。VC-Turbo利用可变气门正时系统对气门开闭时间的控制,可实现阿特金森循环与奥拓循环之间的切换,保证性能与燃油经济性的同步提升。当发动机处于低压缩比状态时,采用常规的奥托循环模式,以保证高性能动力输出;当发动机处于高压缩比状态时,则切换为阿特金森循环,进一步提升发动机做功效率,获得最佳的燃油经济性。
单涡流涡轮增压技术。采用单涡流涡轮增压器旨在最大限度地提升发动机的性能和效率表现。得益于小型化涡轮设计,不仅有助于实现发动机整体的轻量化,同时能够大幅度减小发动机体积,便于布置。采用单涡流涡轮增压,还能让VC-Turbo发动机在任何压缩比状态下都能实现涡轮快速响应,从而减少发动机热能和排气压力损失,进一步提升发动机性能。
缸盖一体化集成排气歧管。与缸盖高度集成的排气歧管一方面省去了独立排气歧管和隔热瓦,让发动机更加紧凑,同时也让发动机可以更快进入工作温度,提升发动机工作效率。与此同时,用于废气处理的催化转化器与涡轮的距离更近,进一步缩短了热排气的流通距离,一方面使得催化反应触媒得以快速升温、生效,排放控制过程启动加快;另一方面加快了涡轮反应速度,进一步提升了燃油经济性。
汽缸内壁镜面处理技术。该技术是一项特殊的汽缸内壁加工技术,先利用等离子喷射将涂层涂覆到汽缸壁上,然后对其进行硬化抛光处理,以形成超光滑的汽缸内壁,将汽缸内摩擦系数降低44%。该技术与VC-Turbo发动机垂直化的活塞连杆共同作用,有利于实现与V6发动机同等的低噪音和低振动等级,从而增加发动机的静谧性和可靠性。
燃油双喷射系统。VC-Turbo采用了两套燃油喷射系统,分别是将燃油喷射至进气歧管中的多点喷射系统与喷射至汽缸内的直喷系统。两套喷射系统分别匹配发动机在不同压缩比下的工作状态,以精确控制燃油。高压缩比状态下,采用缸内直喷,喷油量控制更精确,压力更高、燃烧更稀薄,同时规避高压缩比状态下的发动机爆震。低压缩比状态下,采用进气歧管喷射,可以充分混合空气和燃油,从而实现充分燃烧,提升性能和燃油经济性。双喷射系统的应用,按需精确控制燃油喷射,不仅提升了VC-Turbo的性能与燃油效率,也进一步提升了其可靠性与运转平顺性。
多路径水冷控制与可变排量机油泵。通过电子控制,VC-Turbo发动机采用了多路径水冷控制技术与可变排量机油泵技术。前者通过控制冷却液的流量和路径,在冷启动时控制冷却液在汽缸水道内进行闭环循环,以快速达到工作温度,缩短冷机启动过渡至正常工作状态的时间,从而实现燃油经济性的提升以及排放的降低。后者则通过电子控制,实现机油精准化输送,在延长机油寿命的同时,精确控制机油量,实现各种压缩比状态下的最优润滑效果。
凭借可变压缩比以及七大领先技术,VC-Turbo发动机具有燃油经济性,在可靠性、静谧性、平顺性等层面,跻身当前最先进的内燃机行列。同时,VC-Turbo自研发到量产以来的一路坚持,也象征着英菲尼迪不断挑战极限,超越自我的挑战者精神,在开拓创新的道路上不断奋进,激发更多用户突破自我,成就非凡。