ZT发动机革命---可变压缩比

哈哈鸟

PSA与宝马合作发展出的进化版本智能可变压缩比技术VCRi

在2009年3月的日内瓦国际汽车展上,装备此款1.5L MCE5 VCRi发动机的标致407也将亮相,其所使用的可变压缩比技术可将压缩比可以控制在7:1至20:1之间,油耗仅为百公里6.7升,二氧化碳的排放量为每公里158克。不仅如此,法国标致集团还宣布,在今年晚些时候,将推出1.5L MCE5 VCRi发动机的GDI(汽油直喷)版本(2010版),随之其最大功率提升至270hp(199KW/rpm),最大扭矩460Nm,而油耗也将下降到每百公里6.0升。

此款发动机的排量为1.5L,其最大功率为220HP(162KW/rpm),最大扭矩为420Nm。这款标致1.5L MCE5 VCRi 发动机所提供的最大功率输出相当于标致3.0升V6发动机(155KW/rpm)所提供的动力,而其扭矩则达到了一些V8发动机(陆巡LC200 4.7L V8最大扭矩410Nm;奔驰G500,5L V8最大扭矩460Nm;陆虎发现3 4.4L V8发动机最大扭矩425Nm;奥迪Q7 4.2L V8最大扭矩440Nm)所提供的扭矩性能。

在第79届日内瓦车展上展出的标致407装备的正是这款1.5L MCE5 VCRi发动机,可以说这款发动机的诞生是标致集团对新技术的探索,但客观的来说这款发动机被真正应用到量产的商品车上的几率很小,应用到量产车上的路,还很长

哈哈鸟

发动机的可变气门正时、可变气门行程和可变进气歧管技术都不是什么新鲜的技术了，许多车型都已经大量的采用了这些“可变”技术。但是发动机还有一项“可变”的技术，却是目前量产车里面十分罕见的，这种技术可谓是发动机控制在“可变”方面的一场革命，这就是萨博的“SVC可变压缩比技术”。
我们知道，由于汽油的燃烧特性导致了汽油发动机的混和气压力不能太高。如果气缸内的压力超过了临界值，汽油就会因为压缩而在点火之前被点燃，这种现象被称为爆震，会对发动机带来很大的伤害。
这种问题在增压发动机的设计上显得尤为突出。固定的压缩比成为制约机械增压和涡轮增压发动机的一个很重要的因素。我们知道，当涡轮增压介入以后，燃烧室的温度和压力会大幅度升高，如果这个值过高，爆震就不可避免。这会对发动机造出巨大伤害，同时也会影响动力输出。所以，固定压缩比的涡轮增压和机械增压发动机只能把压缩比设计得比普通自然吸气发动机低很多。但是这种过低的压缩比设计，又会导致发动机在增压器（特别是涡轮增压）没有完全介入时（也就是说，发动机在低转速时），燃烧效率非常低，能产生的动力要比普通自然吸气发动机所产生的动力要少的多。这个矛盾是促使设计师开发可变压缩比发动机的重要原因。
另外，这种技术可以让发动机在燃油适应性方面拥有巨大的优势。现在新款的主流发动机的压缩比普遍设计在10:1以上，以获得更好的动力输出和燃油经济性。但是高压缩比的发动机需要使用较高标号的燃油，这种要求在发达国家也许不算什么，但是在国内，这种要求会降低汽车在偏远地方的适应性，直接影响到车辆的销售。目前国内市场上的许多车型就是因为压缩比偏高而影响了其在偏远地区的推广。例如著名的polo1.4发动机，因为压缩比太高，必须使用97号汽油，使得polo1.4在没有97号汽油的偏远地方几乎无法销售。即便是在97号汽油充足的大都市，也会遇见买了这类车型不敢的现远足旅行的苦恼，因为在中国，有太多地方没有97号汽油了。但是，高压缩比设计是现在汽油发动机的一个设计趋势，太小的压缩比会降低发动机的性能，如果将发动机的压缩比设计的很低，又与发动机的主流发展方向相违背。这种矛盾在中国及其他发展中国家显得尤为明显。这时候，可变压缩比的发动机就显得十分可贵了。

2000年的日内瓦车展上，萨博展出了它的SVC可变压缩比发动机，当时这款发动机震惊了整个业内。虽然在2年前就有人听说过这款发动机，但大家了解的只是一个概念。而这次，萨博第一次向大家详细的介绍了它这款发动机的性能，其优越的特性让所有的参观者都感叹不已。 在很多年以前，制约可变压缩比发动机设计的一个很重要的原因是，工程师们无法改变活塞上止点的位置。当时工程师设想，如果在涡轮增压器介入之前，压缩比就像自然吸气发动机一样能达到10:1，甚至更高，当增压器完全介入以后，压缩比降到7:1以下，这样的增压发动机将是非常完美的。但由于上述的技术障碍，这种想法在当时仅仅是空想而已，没有一个设计师能实现它。

直到10多年以后的今天，萨博终于解决了这一难题，最终设计出了可变压缩比发动机。
我们下面就来看看萨博的精彩设计吧！
SVC（Saab Variable Compression）发动机为了实现其可变压缩比功能，在其气缸体和气缸盖的设计上完全打破了传统的设计理念。
先看看下面这张图：





左：高压缩比情况下　　右：低压缩比情况下
SVC发动机的气缸盖和气缸体是动态连接在一起的，气缸盖与气缸体通过一组摇臂连接（图中的桔黄色部分），摇臂能在ECU的控制下改变一定的角度，从而改变了燃烧室的体积，也就是说，压缩比也同样被改变了。

SVC比早期的可变压缩比设计更灵敏，发动机没有其他多余的运动部件，只有气缸盖前后摆动，所以它的结构简单耐用。由于比普通发动机多出了一套摇臂装置，所以它比普通发动机多需要一套冷却系统，它通过气缸盖和气缸套周围的冷却水散热。由于气缸盖和气缸体会发生移位，在气缸盖和气缸体之间设计了一组橡胶套，起到密封作用。

这套可变压缩比系统允许萨博发动机可以采用更高的增压压力（2.8bar），这个值比保时捷911Turbo的1.94bar要增加很多，甚至比萨博9-3的Viggen发动机高出2倍。传统的涡轮增压器是无法提供如此高的增压值的，如果要想获得如此高的增压值，只能采用机械增压来替代（但是机械增压的缺陷是显而易见的）。
SVC能根据发动机的转速、负荷、工作温度、燃料使用状况等进行连续调节压缩比，这一切，都在ECU的控制下进行，所以动力和油耗能达到完美的平衡。

在日内瓦车展上展出的这款SVC发动机已经是第三代设计了，它是一台直列5缸每缸4气阀的发动机，排量为1598cc，但是其工作效率非常显著，它的压缩比能在8.1和14.gif[/img]1之间连续调节，它能产生225匹的最大功率和304牛米的最大扭力，动力与本田的3.2升V6发动机相似，而油耗却非常低——比普通相同功率发动机能减少超过30％的燃油消耗。

这款SVC发动机升功率能达到150匹每升，这个指标是目前轿车发动机上最高的。同时废气排放能达到欧四标准。

这款发动机另外一个非常重要的优点， 发动机的ECU能通过传感器传出的信息来判断汽油的标号，并选择最适合的压缩比。这样，它就能适应不同标号的汽油，特别是低标号的汽油。如果国内的汽车采用了这种技术的发动机，车主们就不用在选择高性能还是高适应性方面苦恼了。
萨博早在80年代末期就开始研发SVC技术了，并且在1990年获得了专利。当时的那款原型发动机是一台2.0排量的发动机。到了第二代，发展成1.4升直列6缸发动机，但是6缸的设计使得布置十分困难。最终直列5缸成了最佳的选择。
即便到目前，SVC发动机仍然出于试验室阶段，如果要将其量产，还需要做很多的工作。
优点：提高了增压发动机的功作效率以及动力输出的平顺性，发动机的体积小重量轻，能适应各种不同标号的燃油，环保性好
缺点：气缸盖异常复杂

哈哈鸟

文章配图不全  哪位找到了帮忙补齐 谢谢

猴哥

懒得看文字，忒多了

看图的意思，是不是利用同步轮调整活塞的行程，实现压缩比变化？

哈哈鸟

反正我是没看懂这压缩比是咋变的