最近英菲尼迪发布的2.0T可变压缩比发动机抢了一时的新闻风头，但说到可变压缩比发动机这货，其实在1952年英国内燃机研究协会就开始研究，后来一直都有厂商研究相关的技术，今天我们就来了解一下可变压缩比发动机。

 

● 为什么要可变压缩比？

 

1、什么是压缩比

 

 

 

 

2、固定压缩比的劣势

 

 

　　而一般汽油发动机都是在全负荷时最容易产生爆震，所以传统发动机要根据全负荷时的条件状态来决定最大的压缩比，一般在10左右。但理论要求的是压缩比越大越好，这注定固定压缩比不能够使发动机在各种各样复杂的工况中完美运行。

 

 

 

3、可变压缩比的优势

 

　　可变压缩比（Variable Compression Ratio,VCR），跟字面上的意思一样，也就是能够改变发动机运行时的压缩比。

 

 

 

　　事实上，可变压缩比汽油发动机能够接受多种的燃料，但辛烷值越高的燃料对发动机越好，因为辛烷值越高，爆震也越不容易触发，这样发动机就能以更加高的压缩比运行，从而获得更高的热效率、降低燃油消耗率。

 

 

　　因为有了可变压缩比技术，使用增压系统效率更高，无需担心因为压力过高导致爆震等问题，这样发动机就能够使用小排量涡轮增压来压榨出更多的性能，达到大排量的性能（现在很多厂商都有这个趋势，加入可变压缩比技术热效率更高更省油）。

 

　　另外，目前有很多厂家都通过进气门延迟关闭挤出部分混合气来实现动态压缩比（实际上十年前的本田就应用了），然而这种方法只能单向改变压缩比，并且气体吸入量相当于减少了，排量变小了，使得发动机输出动力下降，所以，几何可变压缩比发动机还是有实际需求的。

 

 

 

 

● 可变压缩比实现的方案

 

 

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1、SAAB SVC发动机

 

 

 

　　但SVC发动机有优点同时也有缺点，那就是发动机由于分成了上下两部分，上部缸体也需要一套冷却系统，这样冷却系统就会变得复杂，同时整套机构的耐用性也需要去验证，而在这些问题没有解决前，萨博就倒闭了。

 

　　

 

 

 

2、丰田

 

　　作为上一年度的销量以及利润冠军，丰田也不会忽略可变压缩比这么重要的技术手段，然而，丰田我们也知道，现在的丰田不再像80、90年代的丰田，对于先进的技术丰田要谨慎很多，所以在可变压缩比发动机这一块丰田依旧是处于内部研究的阶段。不过从他们申请的专利中我们能够看到丰田的可变压缩比想法和萨博有点类似。

 

 

 

 

　　对于丰田直列式的可变压缩比发动机，跟萨博想法类似，更加容易被理解，但发动机产生的爆发力对偏心轴的控制会产生很大的影响，同时机构也比较复杂，所以丰田也只是停留在研究阶段。

 

3、现代

 

　　当然，实现可变压缩比的方法不仅仅只有动缸体，有些厂商想到了在气缸盖上动手脚。例如韩国现代汽车。现代汽车（下文的现代均指韩国hyundai现代汽车）通过在气缸盖内设置了副活塞，通过改变活塞的位置来改变燃烧室容积，从而获得可变压缩比。

 

 

 

　　现代这个想法其实比较简单，可行性也较高。其实这种在气门盖上使用副活塞或气门改变燃烧室容积进而改变压缩比的想法，福特以及瑞典的Lund技术学院很早之前就研究过了，并且在两气门发动机上实现了。但是这种方案容易产生密封问题，为了保证副活塞在高温高压工况下能够要持久工作必须对其进行冷却，而且对燃烧室布置改变的不合理会导致放热损失急剧增加，使得汽油机热效率下降。

 

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1、英菲尼迪VC-T发动机

 

　　最近引起可变压缩比发动机话题的就是这个英菲尼迪VC-T（Variable Compression Turbocharged）发动机，这个发动机预计会搭载在2016年巴黎车展亮相的全新一代QX50上。

 

 

 

 

　　其实英菲尼迪VC-T发动机跟之前日产在2005年2月发布的VCR可变压缩比发动机是高度相似的，经过十年时间，日产觉得这个技术已经优化成熟，可以投入量产，于是就让英菲尼迪做了第一个吃螃蟹的人。而同样是岛国车企的本田在2005年也发表了自己的可变压缩比发动机，也是在曲柄连杆上加了可变机构，但本田至今也没有任何量产的风声。

 

 

 

2、MCE-5 VCRi发动机

 

　　2005年，法国公司MCE-5发布了一款搭载了VCRi可变压缩比技术的发动机，采用歧管喷射直列四缸串联式双涡轮的设计，其排量为1.5L，最大功率160kW，最大扭矩420Nm，压缩比可变范围为7：1至20：1，综合油耗6.7L/100km。

 

 

 

 

 

 

　　MCE-5公司背后最大的赞助合作商就是标致公司，所以VCRi公司的测试车也是标致车，2009年日内瓦车展上标致就展示出了搭载VCRi发动机的407车型，但至于说为什么但现在标致公司依旧没有量产搭载VCRi发动机的车辆，或许跟VCRi发动机成本以及机构的复杂性有关系。

 

 

 

3、Gomecsys

 

　　荷兰的Gomecsys公司也是热心于可变压缩比的公司之一，他们提出了一个在曲轴上就能改变可变压缩比的方式，那就是在连杆大头里面加一个偏心环，通过控制偏心环的转动来改变活塞上止点的位置。

 

 

　

 

 

 

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1、FEV可变压缩比连杆

 

　　德国的FEV公司是是独立的发动机工程技术公司，全球汽车OEMs 提供先进的测试设备和配件产品，以及全面的技术咨询服务，FEV同时也是是世界三大权威内燃机研发机构之一。

 

　　FEV一直都有研究可变压缩比技术，在之前它们已经公布了一种将曲轴支承在偏心轴轮上，通过转动偏心轮，曲轴就会带动活塞改变其上止点，但是这种方案发动机的输出轴会出现移动，实际使用不方便，所以FEV公司还是放弃了。而他们最新的想法就是在活塞销上加一个偏心环，通过改变偏心环的位置来改变活塞的高度。

 

 

 

 

　　FEV表示，活塞高度变化需要0.6秒，能够减少燃油消耗5-7%，这种解决方案对于整个发动机的修改相对较少，所有系统都集成在连杆上，成本不会太高。

 

 

 

● 总结

 

　　可变压缩比发动机能够提升发动机的热效率、提升燃油经济性、促进发动机小排量化，目前燃油发动机已经到了一个瓶颈，需要多的新技术才能够突破，而可变压缩比已经研究数十年，也到了试水的时候了，英菲尼迪就是第一个吃螃蟹的人，我们拭目以待吧。