日产天籁搭载目前日产最先进的VC-TURBO可变压缩比发动机,本篇文章将对日产发动机代号为KR20DDET的可变压缩比发动机进行深度解析。

天籁vc-turbo 2.0t涡轮增压(日产天籁VC-TURBO可变压缩比发动机技术深度解析)(1)

日产天籁

该款可变压缩比发动机经过20年不懈努力,颠覆185年发动机技术,100多种发动机原型,300多项新专利投入,300万等效路测,30000小时台架测试,最终成为全球第一款量产可变压缩比发动机,日产把可变压缩比系统称为VCR。所谓可变压缩比发动机就是可以从8.0:1至14.0:1之间根据发动机的需要而变化。

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日产天籁发动机舱

该款发动机型号为KR20,目前该款发动机应用于日产天籁、英菲尼迪QX60(国产)、英菲尼迪新款QX50,而日产奇骏应用的是KR15的发动机,因此技术虽同源,但是排量不一样,这里就不算进去了。

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日产VC-TURBO发动机

该款发动机最主要的技术就是可变压缩比系统,当然除了可变压缩比技术、还有奥托循环模式、阿特金森循环模式、主动扭矩杆减振、混合喷射、可变正时系统等技术要点。

可变压缩比系统下面简称为VCR,该系统是在往复式发动机上增加了多连杆系统,通过主动改变气缸内活塞行程的上限和下限,使发动机压缩比在8:1至14:1之间变化。

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VCR发动机与传统发动机对比

而传统发动机中,由于活塞连接在沿着曲轴轴颈旋转的连杆上,所以活塞在缸径中上下移动,由于曲轴绕着固定轴旋转,故活塞行程将始终保持不变,因此传统的发动机压缩比是固定不变的。

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VCR执行器电机

可变压缩比系统主要由VCR执行器(电机)、控制轴(Multi-link 多连杆系统)、VCR控制单元及传感器组成,根据驾驶员的意图,VCR控制单元传递信号给VCR电机,电机通过驱动控制轴,使下连杆位移,调整活塞行程,实现发动机压缩比14:1至8:1的智能无级切换。

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VCR控制机构

可变压缩比发动机的运行过程

发动机压缩比由移动的控制轴角度的电机改变:

1、当需要改变压缩比时,VCR电机会驱动执行臂进行移动。

2、执行器臂旋转控制轴

3、当控制轴旋转时,它作用于控制连杆,控制连杆改变了下连杆的角度。

4、下连杆调节活塞在气缸内的高度,从而改变发动机的压缩比。

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VCR连杆控制机构

如上图所示,对于14:1的压缩比,控制轴臂是完全伸展的,将下连杆向上推入气缸。对于8:1压缩比时,控制轴臂是收缩的,所以下连杆不能进入气缸。

该款发动机还可以实现可变气门正时系统双循环的切换,就是奥托循环模式和阿特金森循环模式,奥托循环下:进、排气门正常关闭。阿特金森循环下:进气门会延迟关闭一段时间。

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奥托循环模式

大多数发动机都采用奥托循环模式:活塞在准备压缩时,“偷偷的”又挤出来一部分混合气,那么气缸内的混合气变少,活塞压缩行程需要使出的力自然就变少,也就是做一次功消耗的混合气变少,自然也就更节省燃油了。

因为该款发动机搭载了可变压缩比系统,因此在发动机噪音/振动控制方面要求高,装配了主动扭矩杆系统,降低了发动机的轰鸣噪声及振动的峰值。

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主动扭矩杆系统

该款发动机使用了混合喷射的燃油喷射方式,混合喷射就是同时使用了低压进气歧管喷射和高压缸内直喷,缸内直喷喷油器在所有操作条件下运行,而进气歧管上的多点燃油喷射器则在增压条件下运行。

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混合喷射喷油器

对比同级车型

以日产天籁 2021款 2.0T XL Upper AD1 智尊领航版车型为例,该车搭载2.0T可变压缩比发动机,最大功率179kW,也就是243马力,最大扭矩371N·m,传动系统为CVT无级变速箱,百公里加速时间实测6.42S-7.03s不等,NEDC综合油耗6.7L/100km,但是实际跑起来百公里油耗8.5L/100km左右。

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日产天籁

跟日产天籁同级的有丰田凯美瑞、大众迈腾、本田雅阁别克君威等车型。

丰田凯美瑞的动力性能是比不上日产2.0T天籁了,哪怕是丰田凯美瑞双擎2.5L,动力方面距离天籁也不是一点两点,丰田凯美瑞的内饰也是差强人意,拿的出手的就是8挡手自一体变速箱和外观颜值了。

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丰田凯美瑞

与同级大众迈腾相比,以大众迈腾 380TSI DSG旗舰车型来看,搭载2.0T涡轮增压发动机,最大功率为162kW,最大扭矩为350N·m,传动系统为7挡湿式双离合变速箱,得益于双离合变速箱换挡快、传动效率高的优点,官方百公里加速时间为7.2s,仅次于日产天籁2.0T,但是迈腾油耗方面控制的比较优秀。

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大众迈腾发动机舱

与同级的别克君威相比,以2021款 GS 28T尊贵型为例,同样也是2.0T涡轮增压发动机,最大功率为174kW,最大扭矩350N·m,传动系统为9挡手自一体变速箱,官方百公里加速时间7.1s,实测加速为6.94s,得益于9挡手自一体变速箱,差一点就赶上日产天籁2.0T了。

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别克君威发动机舱

与同级的本田雅阁对比,动力系统方面与本田雅阁没有什么可以对比的,因为本田采用了1.5T涡轮增压和油电混合动力系统,在油耗方面优秀,在动力性能方面,相比日产天籁2.0T,还是差了点火候。

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本田雅阁

如果日产天籁的CVT无级变速箱换装成9挡手自一体变速箱或双离合变速箱,相信表现会更优秀,特别是可变压缩比发动机初期搭载于英菲尼迪新款QX50的时候,最大功率为200kW,也就是272马力,最大扭矩为380N·m,为何把最大扭矩控制在380N·m,相信大家懂得,主要还是CVT无级变速箱的限制。

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英菲尼迪QX50

写在最后

作为日产的主打发动机,日产可变压缩比发动机性能确实很优秀,但是在实际用车油耗却不是很理想,虽然有可变压缩比介入,但是程序设计的还不是很理想,因此并不是很省油,但是动力性能很优秀。

好了,本期就写到这了,写太多了,怕读者没有耐心往下看,本篇就对日产可变压缩比发动机解析到这。大家对这款VC-TURBO可变压缩比发动机有什么看法吗?

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