● 現象背后的本質
前面介紹了日產這款2.0T可變壓縮比發動機的工作邏輯,究竟在這表面現象的背后隱藏了這套可變壓縮比系統的什么秘密呢?可變壓縮比系統究竟為這臺2.0T發動機帶來了什么?下面我們一起來看看。
難道日產這款2.0T發動機是觸及未來般的存在?不可能的!事物是有其發展規律的,一切看上去超越行業技術水平的發動機都有蹊蹺。日產是如何實現把14:1壓縮比和渦輪增壓技術結合在一起的呢?下面我們來分析一下。
提高壓縮比能夠提升發動機的制動平均有效壓力,這個指標越高,發動機做功能力就越強。但高壓縮比發動機會面臨一個問題,那就是高負載工況下,由于燃燒室溫度過高而產生的爆震現象。爆震現象除了會降低發動機運轉平順性和動力輸出外,還有可能損壞發動機。馬自達創馳藍天自然吸氣發動機是通過采用4-2-1排氣歧管設計,降低各氣缸的排氣干涉,提升掃氣效率來抑制爆震,保證了發動機運轉平順性的。
我也發現,日產這款發動機在中低負載工況下存在低壓縮比(接近8:1)的自然吸氣工作模式,難道這是工程師設計的一個bug?顯然不是。降低壓縮比不利于提升燃效這個結論是在發動機其他各項參數(如點火時間、噴油量、節氣門開度、增壓壓力等)不變的情況下得出的。
壓縮比的降低使得進一步增大火花塞點火提前角成為可能,而合適的點火提前角能夠較好地匹配負載工況點的動力需求,同時也能更好地平衡該工況點的動力性、燃油經濟性以及排放指標。
實際上,目前市場上絕大部分發動機都能夠通過可變氣門正時機構(簡稱“VVT”),推遲進氣門關閉時間,利用活塞把一部分進入氣缸的氣體壓出氣缸,從而改變實際的壓縮比。豐田的阿特金森工作循環或者是馬自達的米勒循環工作模式都是通過上述方式來改變實際壓縮比的。但這種改變壓縮比的方式有一個弊端,那就是會削弱進入氣缸氣體的滾流比,而混合氣的滾流比(滾流強度的指標)是影響燃燒效率的一個關鍵因素。
日產2.0T發動機這種能夠改變物理壓縮比的結構就不會有削弱混合氣滾流比的效果,這意味著即使降低了發動機的壓縮比,依然能夠獲得高滾流比帶來的高燃效加成。所以這款2.0T發動機的低壓縮比自然吸氣工作模式并不一般,在部分工況區效率并不低,只是經濟油耗區較窄罷了。所以在這款發動機上,該工作模式被用于銜接自然吸氣模式和渦輪增壓模式。
日產這款發動機無縫地把高壓縮比自然吸氣發動機(節油)和低壓縮比渦輪增壓發動機(動力強)融為了一體。壓縮比無級可變機構能夠讓發動機在避免爆震的前提下工作在盡可能高的壓縮比,從而獲得更高的燃效和動力性能。
日產這款歷時20年研發的發動機在設計上的確有其獨到的地方,壓縮比無級可變機構賦予了發動機更多性能優化的可能性。相信隨著發動機核心部件的進一步改進升級(如更高壓力的燃油噴嘴、更高級的氣門控制機構等),搭載可變壓縮比的日產發動機性能潛力還將進一步得到挖掘,F在搭載在天籟(參數|詢價)和QX50上的這款2.0T發動機不負眾望,一上市就摘得了2019年沃德十佳發動機的榮譽,證明了其實力。(點擊查看2019年沃德十佳發動機解讀)
● 微體驗
好了,日產2.0T發動機就為大家剖析到這里,下面我們進入到微體驗環節,來聊聊這臺天籟的一些使用細節。我的這臺天籟長測車的導航、在線音樂/電臺、天氣預報、語音識別隱藏在App功能菜單里面。與其說這是App功能,不如說它是一個子菜單界面,因為App功能菜單里的應用暫時還沒有太多的可選性,下面這張圖中顯示出來的就是所有的功能。
除了多媒體系統自帶的App外,天籟還支持百度CarLife,究竟兩種功能在使用體驗上有什么區別呢?我將在后續長測部分進行對比,敬請關注。
● 油耗
最近兩次加油相比第一次加油,油耗有所降低,這與平均時速的提升有一定關系。最近一次油耗數據為:平均時速25km/h、表顯油耗8.7L/100km、實測油耗9.66L/100km。
● 天籟2.0T可變壓縮比發動機解析視頻
如果你覺得看圖文太費勁,那不妨通過下面這個Vlog來了解下這臺2.0T可變壓縮比發動機的工作邏輯。
『天籟2.0T發動機工作邏輯解析』
● 小結
本期長測為大家深入剖析了天籟2.0T車型上搭載的可變壓縮比發動機的工作邏輯。這款發動機在日常使用時,大部分時間實際上是工作在高壓縮比自然吸氣模式的,只有在駕駛員有強烈提速需求時,渦輪增壓器才會介入。正是這種工作邏輯,使得這款發動機能夠在動力性能和燃油經濟性方面取得更好的平衡。由于這款發動機能夠無級改變壓縮比,所以在不同的增壓壓力下都能使用盡可能高的壓縮比來提升燃效,這是目前其他固定壓縮比發動機無法實現的。此外,這款可變壓縮比發動機在改變壓縮比時,不會削弱能夠提升燃燒效率的進氣滾流,從而在各種工況下都能保持較高的燃效,這是利用可變氣門正時系統通過延遲進氣門關閉來降低實際壓縮比的設計無法達到的,也是這款2.0T發動機高效的重要原因之一。(圖/文/攝/汽車之家 常慶林)
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