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天籁vc-turbo 2.0t渦輪增壓
天籁vc-turbo 2.0t渦輪增壓
更新时间:2024-12-24 11:35:04

日産天籁搭載目前日産最先進的VC-TURBO可變壓縮比發動機,本篇文章将對日産發動機代号為KR20DDET的可變壓縮比發動機進行深度解析。

天籁vc-turbo 2.0t渦輪增壓(日産天籁VC-TURBO可變壓縮比發動機技術深度解析)1

日産天籁

該款可變壓縮比發動機經過20年不懈努力,颠覆185年發動機技術,100多種發動機原型,300多項新專利投入,300萬等效路測,30000小時台架測試,最終成為全球第一款量産可變壓縮比發動機,日産把可變壓縮比系統稱為VCR。所謂可變壓縮比發動機就是可以從8.0:1至14.0:1之間根據發動機的需要而變化。

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日産天籁發動機艙

該款發動機型号為KR20,目前該款發動機應用于日産天籁、英菲尼迪QX60(國産)、英菲尼迪新款QX50,而日産奇駿應用的是KR15的發動機,因此技術雖同源,但是排量不一樣,這裡就不算進去了。

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日産VC-TURBO發動機

該款發動機最主要的技術就是可變壓縮比系統,當然除了可變壓縮比技術、還有奧托循環模式、阿特金森循環模式、主動扭矩杆減振、混合噴射、可變正時系統等技術要點。

可變壓縮比系統下面簡稱為VCR,該系統是在往複式發動機上增加了多連杆系統,通過主動改變氣缸内活塞行程的上限和下限,使發動機壓縮比在8:1至14:1之間變化。

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VCR發動機與傳統發動機對比

而傳統發動機中,由于活塞連接在沿着曲軸軸頸旋轉的連杆上,所以活塞在缸徑中上下移動,由于曲軸繞着固定軸旋轉,故活塞行程将始終保持不變,因此傳統的發動機壓縮比是固定不變的。

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VCR執行器電機

可變壓縮比系統主要由VCR執行器(電機)、控制軸(Multi-link 多連杆系統)、VCR控制單元及傳感器組成,根據駕駛員的意圖,VCR控制單元傳遞信号給VCR電機,電機通過驅動控制軸,使下連杆位移,調整活塞行程,實現發動機壓縮比14:1至8:1的智能無級切換。

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VCR控制機構

可變壓縮比發動機的運行過程

發動機壓縮比由移動的控制軸角度的電機改變:

1、當需要改變壓縮比時,VCR電機會驅動執行臂進行移動。

2、執行器臂旋轉控制軸

3、當控制軸旋轉時,它作用于控制連杆,控制連杆改變了下連杆的角度。

4、下連杆調節活塞在氣缸内的高度,從而改變發動機的壓縮比。

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VCR連杆控制機構

如上圖所示,對于14:1的壓縮比,控制軸臂是完全伸展的,将下連杆向上推入氣缸。對于8:1壓縮比時,控制軸臂是收縮的,所以下連杆不能進入氣缸。

該款發動機還可以實現可變氣門正時系統雙循環的切換,就是奧托循環模式和阿特金森循環模式,奧托循環下:進、排氣門正常關閉。阿特金森循環下:進氣門會延遲關閉一段時間。

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奧托循環模式

大多數發動機都采用奧托循環模式:活塞在準備壓縮時,“偷偷的”又擠出來一部分混合氣,那麼氣缸内的混合氣變少,活塞壓縮行程需要使出的力自然就變少,也就是做一次功消耗的混合氣變少,自然也就更節省燃油了。

因為該款發動機搭載了可變壓縮比系統,因此在發動機噪音/振動控制方面要求高,裝配了主動扭矩杆系統,降低了發動機的轟鳴噪聲及振動的峰值。

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主動扭矩杆系統

該款發動機使用了混合噴射的燃油噴射方式,混合噴射就是同時使用了低壓進氣歧管噴射和高壓缸内直噴,缸内直噴噴油器在所有操作條件下運行,而進氣歧管上的多點燃油噴射器則在增壓條件下運行。

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混合噴射噴油器

對比同級車型

以日産天籁 2021款 2.0T XL Upper AD1 智尊領航版車型為例,該車搭載2.0T可變壓縮比發動機,最大功率179kW,也就是243馬力,最大扭矩371N·m,傳動系統為CVT無級變速箱,百公裡加速時間實測6.42S-7.03s不等,NEDC綜合油耗6.7L/100km,但是實際跑起來百公裡油耗8.5L/100km左右。

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日産天籁

跟日産天籁同級的有豐田凱美瑞、大衆邁騰、本田雅閣别克君威等車型。

豐田凱美瑞的動力性能是比不上日産2.0T天籁了,哪怕是豐田凱美瑞雙擎2.5L,動力方面距離天籁也不是一點兩點,豐田凱美瑞的内飾也是差強人意,拿的出手的就是8擋手自一體變速箱和外觀顔值了。

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豐田凱美瑞

與同級大衆邁騰相比,以大衆邁騰 380TSI DSG旗艦車型來看,搭載2.0T渦輪增壓發動機,最大功率為162kW,最大扭矩為350N·m,傳動系統為7擋濕式雙離合變速箱,得益于雙離合變速箱換擋快、傳動效率高的優點,官方百公裡加速時間為7.2s,僅次于日産天籁2.0T,但是邁騰油耗方面控制的比較優秀。

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大衆邁騰發動機艙

與同級的别克君威相比,以2021款 GS 28T尊貴型為例,同樣也是2.0T渦輪增壓發動機,最大功率為174kW,最大扭矩350N·m,傳動系統為9擋手自一體變速箱,官方百公裡加速時間7.1s,實測加速為6.94s,得益于9擋手自一體變速箱,差一點就趕上日産天籁2.0T了。

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别克君威發動機艙

與同級的本田雅閣對比,動力系統方面與本田雅閣沒有什麼可以對比的,因為本田采用了1.5T渦輪增壓和油電混合動力系統,在油耗方面優秀,在動力性能方面,相比日産天籁2.0T,還是差了點火候。

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本田雅閣

如果日産天籁的CVT無級變速箱換裝成9擋手自一體變速箱或雙離合變速箱,相信表現會更優秀,特别是可變壓縮比發動機初期搭載于英菲尼迪新款QX50的時候,最大功率為200kW,也就是272馬力,最大扭矩為380N·m,為何把最大扭矩控制在380N·m,相信大家懂得,主要還是CVT無級變速箱的限制。

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英菲尼迪QX50

寫在最後

作為日産的主打發動機,日産可變壓縮比發動機性能确實很優秀,但是在實際用車油耗卻不是很理想,雖然有可變壓縮比介入,但是程序設計的還不是很理想,因此并不是很省油,但是動力性能很優秀。

好了,本期就寫到這了,寫太多了,怕讀者沒有耐心往下看,本篇就對日産可變壓縮比發動機解析到這。大家對這款VC-TURBO可變壓縮比發動機有什麼看法嗎?

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