日產超變擎發動機高海拔測試工程師專訪

　　【太平洋汽車網 廠商要聞】就在上周，日產天籟的2.0T超變擎發動機在高海拔的西藏進行了一次嚴苛的測試，在汽車行業里面，有很多種在極限條件下檢驗汽車性能的實驗，比如高寒實驗、高溫實驗，還有高原實驗。而在這些實驗里面，高原實驗是對汽車動力性能要求最高、綜合性也是最強的實驗之一。特別是這一次實驗，我們選擇了一條海拔差、溫差都非常大都實驗路線，對第七代天籟的超變擎性能是非常嚴酷的挑戰。

　　對日產的這臺超變擎可變壓縮比發動機，我們也有很多疑問，借此次高海拔極限測試的機會，向日產相關的工程師進行了提問，以下是此次問答的全過程。

Q1：天籟2.0T在西藏極限測試中面對了什么困難？超變擎的表現如何？

①海拔越高，空氣越稀薄，相應的氧氣含量也會降低，進而影響發動機的功率，導致發動機動力下降、反應遲鈍等。

②有的車子在平原地區動力非常好，但是一到了高原，就出現了“高反”，動力不足，反應遲鈍，甚至走不動的情況。

③超變擎由于能夠根據發動機扭矩等相關信息調整最佳壓縮比，達到燃燒效率的最大化，所以相比于普通發動機，它能連續動態調整壓縮比去匹配當前的發動機扭矩，所以“高反”程度會更加低。本次測試分別在海拔3700m的拉薩公路、海拔4400m的羊湖，以及海拔5200m的卡若拉冰川等地區，進行0-60公里/小時的加速測試，三次不同海拔加速測試的數據差異只在一個很小的范圍，說明了超變擎應對高原的天然優勢。

④超變擎除了可變壓縮比，還具有其他四項可變技術以及2大制造工藝以及1項渦輪增加技術作為核心技術，我們簡稱為“521”，通過“521”技術的共同加持，即使面對不同海拔，不同標號燃油，也可以向駕駛者提供高功率、高效率、低油耗的駕駛體驗。

Q2：中國從南到北、從西到東，跨越了不同的氣候帶，同時也有不同的地理環境，高寒、高溫、高海拔，甚至連續爬坡的不同路況，這就對汽車提出了非常嚴峻的要求，可變壓縮比相比不可變壓縮比，應對這些不同路況的時候優勢會表現在哪里？

①中國地域遼闊，各個地區油品的差異是比較大的，這次拉薩測試，我們也安排了92、95、98三種不同油品，對天籟2.0T進行更全方位的油耗測試和動力測試；事實證明VC-Turbo可以通過可變壓縮比來適應不同的油品，可以始終保持不同油品的最佳燃燒效率，達到動力和油耗兼顧的效果。

②對于不同海拔，不同含氧量的空氣，VC-Turbo也可以通過發動機的扭矩等信息，實時動態地調整壓縮比，以達到最佳的動力和燃油經濟性。

③對于不同路況，例如急坡，山路等，VC-TURBO超變擎發動機通過駕駛員意圖及發動機狀態改變壓縮比，壓縮比的切換范圍在8~14之間，保證最佳的熱效率。

Q3：VC-TURBO超變擎為第七代天籟帶來了什么核心優勢？

①日產VC-TURBO是全球首款量產可變壓縮比發動機，是日產技術團隊經過20年時間研發的技術結晶。日產全球領先VC-TURBO可變壓縮比渦輪增壓發動機技術，提供技術層面的領先優勢。

②這款發動機代表了全球燃油動力領域的新技術水平，也是日產未來在燃油動力領域的制勝關鍵；

③VC-TURBO可變壓縮比發動機獲得“2019沃德十佳發動機（2019 Wards 10 Best Engines）”，擁有全球權威認證背書。

④對于消費者而言，VC-Tutbo具有高功率，高效率，低油耗，低振動，低摩擦等優勢，能夠極大提升消費者日常駕駛體驗。

Q4 ：VC-TURBO 發動機實現可變壓縮比的核心原理是什么？

全球首款量產可變壓縮比渦輪增壓發動機 VC-TURBO，顛覆傳統發動機的曲柄連桿結構，獨創多連桿系統，實現發動機壓縮比由 8:1（高性能）-14:1（高效能）之間的智能無極切換， 并融合雙燃燒循環、雙燃油噴射、缸體熔射技術、集成式排氣歧管等前瞻性技術于一身，兼顧動力、油耗和音振的一款理想發動機。

實現可變壓縮比，基于 5 大可變技術、2 大制造技術、1 渦輪增壓技術，簡稱 VC-TURBO 核心技術“521”，具體如下：

① 5 大可變技術

可變壓縮比：日產獨有的專利技術，通過高碳合金鋼制成多連桿結構與帶有諧波減速器的驅動電機協同工作，通過ECU 行車電腦感知駕駛員發出的指令和發動機狀態， 驅動多連桿調整活塞行程高度，從而改變壓縮比，實現8:1-14:1 的智能無級切換。

可變燃油噴射：結合多點噴射與缸內直噴兩種模式，可以在常規速度下在兩種模式之間進行切換，在發動機高轉速高負荷下協同工作。進一步提高發動機在全工況下的動力及燃油經濟性。

可變燃燒循環：通過雙連續可變氣門正時智能控制系統， 實現雙燃燒循環模式在不同工況下的協同工作。在奧托循環與阿特金森循環之間無縫切換。配合可變壓縮比技術，最大化提升發動機燃油效率與動力輸出。

可變多路徑水冷控制：為發動機內的冷卻液提供多通道流動，優化冷卻液在散熱器、油冷器和加熱器之間的分布， 使得發動機在最短的時間內達到最佳工作溫度，減少排放。

可變排量機油泵：根據不同壓縮比下對油壓與摩擦的需 求，優化油道內機油流量，確保始終保持在最佳的運行溫度，進一步提升性能。

② 2 大制造技術

集成式排氣歧管：巧妙地將排氣歧管和氣缸蓋集成在發動機缸蓋中，既減輕了發動機的重量，又提高渦輪響應效 率，更快加熱觸媒轉換器，有效降低污染物排放。

缸體熔射技術：采用源自 GT-R 的鏡面涂層技術，缸體內腔經等離子噴涂處理，造就堅固耐久、鏡面反光的氣缸壁。減少 44%活塞摩擦同時消除泵送損失，進一步提升發動機使用壽命并提高效能。

③ 1 渦輪增壓技術

單渦流寬域渦輪增壓技術：在發動機任意轉速和壓縮比的情況下能夠最大化加速渦輪響應能力，保證動力輸出，進一步改善了發動機熱能和排氣壓力的損失，減小發動機的體積和重量。

Q5：我想向技術工程師求證一下，日產“超變擎”發動機在研發時有沒有參考日系兄弟品牌“雙擎”概念？因為兩者都是根據車輛行駛工況，實時為發動機匹配最佳的工作環境，并且兩者動態調節都有著很好的響應性，只是實現方式不同，但超變擎發動機沒有電池結構更簡單，也更可靠。

提高內燃機的熱效率是內燃機發展從始至終發展的方向，豐田的雙擎THS技術利用電機彌補阿特金森循環中低速效力不足的特性，而日產的VC TURBO則利用可變壓縮比實現在發動機不發生爆震前提下的熱效率最大化，另外，日產的E-power同樣通過串聯的方式，讓發動機始終處于效率最高的工況下運行，所以這三種技術實現的目標都是提高內燃機的效率，但是技術卻有本質上的不同，所以并沒有什么參考性。

Q6：同時，我想問一下工程師，日產“超變擎”相比“雙擎”具體優勢有哪些？未來會不會向其他日產車型普及該技術？

①VC-TURBO超變擎的優勢：壓縮比可在8：1-14：1之間智能切換，高功率、高效率、低振動、低摩擦、低油耗；

②從本身結構上說，由于雙擎除了需要發動機，還需要電動機，發電機，電池，電控系統，電池管理系統等等，所以在成本和可靠性上并不具備優勢，而VC-Turbo結構相對簡單，所以在成本和可靠性上相對而言更具優勢。再者，雙擎由于其本身結構限制，高速上依舊不能脫離電驅動，導致其在高速上不能獲得較高的效率，而VC-Turbo則恰恰相反，在高速上效率則比較高。

③橫向布局上，VC-TURBO超變擎將從現有的2.0T延展至其他更多排量，以適應不同使用場景下的消費需求。同時VC-TURBO超變擎也將出現在更多東風日產旗下產品上，實現多車型、多層次的覆蓋。到2022年，東風日產將引進4款搭載VC-TURBO超變擎的車型，讓更多消費者體驗“超變擎”魅力。

④縱向布局上，VC-TURBO超變擎將繼續實現技術上的進化，利用日產布局全球的研發體系與國際資源，持續升級以可變壓縮比為核心的動力技術，以保持在燃油動力領域的領先地位。