[汽車之家 發動機技術] 如果讓我舉一件今年國內汽車發動機領域最重要的事件，我會選4月12日的日產VC-TURBO可變壓縮比發動機在東風日產鄭州工廠正式下線這件事。日產這款VC-TURBO 2.0T可變壓縮比發動機是全球首款量產可變壓縮比發動機，是日產工程師經過20年時間研發的技術結晶，相比現款日產2.0T發動機能降低27%的油耗。該發動機的國產化降低了其制造成本，使得中國消費者能夠以更實惠的價格享受到擁有全球領先技術的發動機產品，也大大增強了日產車型動力系統的競爭力。今天我們就通過現場拆解來了解下VC-TURBO可變壓縮比“黑科技”究竟是怎樣一回事。
● 與競品參數對比
已經實現國產的日產2.0T VC-TURBO可變壓縮比發動機代號為“KR20DDT”，目前已經搭載在今年6月份上市的東風英菲尼迪2018款QX50之上，此后也將搭載在本月18日上市的東風日產全新天籟(參數|詢價)車型之上。
搭載2.0T VC-TURBO發動機的英菲尼迪QX50和同級競品相比，在最大功率數據上有一定優勢，體現出可變壓縮比技術在動力輸出性能上的優勢。但從下表我們也可以看到，低扭輸出性能較強的奧迪2.0T發動機（1600rpm時就能輸出370N·m最大扭矩），雖然最大馬力和峰值扭矩參數并不突出，但能夠為車輛提供更好的加速特性，在0-100km/h加速測試中獲得更好的成績，而且奧迪Q5L上面這臺發動機的油耗表現也是可圈可點的。
| 四款搭載在中型SUV上的主流2.0T發動機參數對比 | ||||
| 名稱 | 英菲尼迪2.0T | 奧迪2.0T | 凱迪拉克2.0T | 謳歌2.0T |
| 代號 | KR20DDT | EA888 | - | K20C5 |
| 排量 | 2.0L | 2.0L | 2.0L | 2.0L |
| 進氣形式 | 渦輪增壓 | 渦輪增壓 | 渦輪增壓 | 渦輪增壓 |
| 供油方式 | 混合噴射 | 混合噴射 | 直噴 | 直噴 |
| 是否帶有 可變壓縮比 |
是 | 否 | 否 | 否 |
| 應用車型 | 英菲尼迪QX50 | 奧迪Q5L | 凱迪拉克XT5 | 謳歌RDX |
| 最大馬力 | 272Ps/5600rpm （QX50四驅版數據） |
252Ps/5000-6000rpm （Q5L四驅版數據） |
269Ps/5500rpm （XT5四驅版數據） |
265Ps/6500rpm （謳歌RDX四驅版數據） |
| 峰值扭矩 | 380N·m/4400-4800rpm （QX50四驅版數據） |
370N·m/1600-4500rpm （Q5L四驅版數據） |
400N·m/3000-4300rpm （XT5四驅版數據） |
380N·m/3000-4000rpm （謳歌RDX四驅版數據） |
| 0-100km/h加速 | 7.81s （四驅版實測） |
6.7s （四驅版官方） |
8.2s （四驅版官方） |
7.5s （四驅版官方） |
| 綜合油耗 | 7.9L/100km （四驅版工信部） |
7.3L/100km （四驅版工信部） |
7.9L/100km （四驅版工信部） |
9L/100km （四驅版工信部） |
據官方介紹，實際上KR20DDT發動機經過調校也能夠在1500rpm輸出最大扭矩，但受制于QX50上搭載的那臺型號較舊的CVT變速箱，最大扭矩輸出轉速被調高了。等到新車型換用新的變速箱后，KR20DDT發動機被“封印”的低扭才會被完全釋放。
● 可變壓縮比是怎樣實現的？
從本文標題你們或許已經看出一點端倪，可變壓縮比技術實際上已經有二十多年歷史了。薩博（Saab）在上世紀80年代末開始研究可變壓縮比發動機，通過可移動的氣缸蓋和缸筒來實現壓縮比的改變，并在1990年申請了相關技術專利，之后推出了SVC可變壓縮比發動機。自此各整車廠商便開始可變壓縮比發動機的研究。
為了規避專利訴訟，各廠家實現可變壓縮比的方式不盡相同，驗證設計概念的發動機數目不少，但基本上都未實現大規模量產，原因集中在可靠性、耐久性、小型化、運轉效率等問題上面。
據官方稱，日產這款2.0T VC-TURBO發動機的研發資金高達200億美元，究竟這款日產斥巨資開發出來的發動機是通過什么方式來實現壓縮比改變的呢？下面我們一起來了解一下。
『日產2.0T VC-TURBO發動機可變壓縮比機構實拍視頻』
細心的朋友可能會注意到，VC-TURBO發動機和傳統發動機相比，少了曲軸底部的平衡軸，沒有了平衡軸是不是意味著發動機的抖動就會變大呢？事實并非如此。VC-TURBO發動機的多連桿結構能夠使發動機活塞運動更接近正弦曲線，有利于四個氣缸工作時產生的帶有相位差的振動相互抵消，從而提升發動機工作時的平順性。
與傳統的活塞式發動機相比，2.0T VC-TURBO發動機的活塞/曲軸/連桿機構增加了多個摩擦副。這理論上會增加發動機的運轉摩擦，降低發動機運轉時的效率。但也是由于多連桿機構的設計，2.0T VC-TURBO發動機上與活塞相連的那根連桿在發動機運轉時的擺動幅度變小了，這使得活塞處于上止點時，連桿最大程度地保持垂直狀態，這樣在做功行程初期，點燃混合氣產生的沖擊力不會使活塞產生較大的向氣缸壁擠壓的分力，降低活塞與氣缸之間的摩擦達44%，對沖了摩擦副增加造成的負面影響。
『VC-TURBO發動機與傳統發動機工作情況對比視頻』
控制電機（帶位置傳感器的無刷電機）經過減速器減速增扭后，通過A連桿來轉動偏心軸，偏心軸的轉動會改變多連桿系統的結構，從而同時改變四個氣缸活塞上止點和下止點的位置，使得發動機的壓縮比能夠在8:1至14:1之間變化。據官方資料介紹，發動機壓縮比從14:1降低至8:1的過程中，活塞上止點下移了6mm，活塞行程由88.9mm增加值至90.1mm，排量由1970cc增加至1997cc。而發動機壓縮比從14:1降低至8:1的用時大約為1.2秒。
● 可變壓縮比控制策略是怎樣的？
從2.0T VC-TURBO發動機的MAP圖我們可以看到，該發動機中低轉速、中低負荷工況采用的是14:1的高壓縮比，以提升發動機的燃油經濟性；高負荷、高轉速工況采用的是8:1的低壓縮比，一方面是為了輸出更強的動力，另一方面能夠避免爆震的發生從而提升發動機運轉的平順性。而上述兩種工況區之間的過渡區則會根據實際工況在14:1-8:1之間選擇合適的壓縮比。
從官方給出的資料來看，這套可變壓縮比系統是能夠連續動態地調節發動機的壓縮比的。對于不同標號或不同品質的汽油，ECU會根據來自爆震傳感器的數據在全工況范圍內動態微調壓縮比數值，以保證發動機平穩運轉，加強發動機對油品的適應性。雖然日產官方推薦該發動機使用95號汽油，但使用92號汽油也是沒有問題的，只是動力性能和燃油經濟性會有所減弱而已，并不會損壞發動機。除了油品的影響，ECU還會考慮環境溫度、冷卻液溫度、海拔（空氣密度）等參數來設定發動機的最優壓縮比。