困扰内燃机发展130余年的难题,被英菲尼迪攻克了

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楼主 2019-01-10 22:56:36
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文/其实是个厨子


1876年,奥托成功创制了第一台单缸、往复活塞式四冲程内燃机,当时这台内燃机的参数为3.2kW,转速为156.7转/分,压缩比为2.66,热效率为14%。经过工程师一百余年的不懈努力,内燃机发展到今天已经有了长足的进步,各种技术层出不穷,性能也早已不可同日而语。但是,在内燃机发展史上,同样存在着“又要马儿跑的好、又想马儿不吃草”这样的问题,也就是困扰内燃机发展130余年的关于高性能和高效能不可兼得的课题。




在前不久举办的洛杉矶国际车展上,英菲尼迪全新一代QX50完成了全球首秀,伴随着全新车型而来的,还有全球首款量产可变压缩比涡轮增压发动机——VC-Turbo。英菲尼迪全球副总裁Christian Meunier将这款车型定义为豪华中型SUV细分市场的挑战者,我想,这台发动机的成功开发可能是其极大的信心来源。




在谈VC-Turbo的核心技术可变压缩比之前,我们先来了解一下发动机的压缩比到底什么意思。衡量一台发动机的参数,我们一般会参考功率和扭矩这两个数值,而压缩比正是影响发动机功率及扭矩输出的极为重要的因素。通俗来讲,压缩比的大小可以理解为发动机气缸内气体被活塞压缩的程度,从热力学角度来看,更高的压缩比可以提升发动机的热效率,而更高的热效率则意味着要获得相同的动力输出,发动机油耗的降低和排放的减少。表面上看,压缩比自然是越高越好,实则不然,一味地提升压缩比,会带来很多负面影响,比如常见的爆燃,会大大影响发动机的寿命以及可靠性。尤其是对于涡轮增压发动机而言,为了防止爆的发生,压缩比会进一步控制在一个“安全”的范围内,往往会低于自然吸气发动机。而这也是英菲尼迪浸淫可变压缩比技术20余年的原因。




不同于自然吸气发动机的线性,涡轮增压发动机的运行工况可以大致分为两个阶段,增压前和增压后。在涡轮系统建立正压之前或者增压压力不足的时候,发动机的热效率处于较低的水平,如果此时将压缩比提升至较高水平,自然能够提升发动机的效能,反之,当涡轮建立正压,发动机处于高增压的状态时,即可降低压缩比。这样一来,就能够实现在保证发动机寿命前提下提升热效率的目的。

 

而英菲尼迪这台历经20多年研发和测试的可变压缩比涡轮增压发动机,通过实时监测车辆行驶状态以及驾驶者的意图获得当前工况下最佳压缩比,随后多连杆机构能够根据实际工况对性能和效能的要求,在8:1和14:1两个压缩比之间实时切换,这样一来,发动机无论在什么何种工况下,都能在爆震限制条件以内进行做功,也就能够获得最佳的热效率。




从结果上看,VC-Turbo拥有2.0L四缸涡轮增压发动机最佳功率和扭矩的组合,该机型最大功率为200kW,峰值扭矩到达380N·m,相较老款车型在动力方面大大提升,更为难得的是,搭载VC-Turbo的全新一代QX50前驱版车型能效较老款车型提升高达35%,真正实现了高性能与高效能的结合。




作为一个“挑战者”,全新一代QX50除了搭载VC-Turbo这项“黑科技”以外,更是进行了由内而外的全面革新。坦白讲,此前声名大噪的G系列轿车底盘结构的QX50确实讨得了不少人的欢心,但时代在变化,消费市场也日新月异。对于豪华中型SUV的消费者而言,他们要的远不止是名号。所以,英菲尼迪对此做出了积极的回应,基于全新SUV平台打造的全新一代QX50拥有更宽适的内部空间,在乘坐空间与储物空间之间做了更合理的平衡。此外,回归最新家族式设计风格的新车也更加潮流、更具设计感,人眼造型的大灯组、双拱形进气格栅以及弯月形的D柱设计无一不体现出英菲尼迪在设计方面的造诣。值得我们关注的是,新车还引入了ProPILOT自动驾驶辅助技术,提供辅助转向、制动以及加速等功能,大大提升了新车的科技感和安全性。




在中国,汽车消费市场的升级以及消费者购买力的提升给豪华品牌发展带来了更多的机遇,与此同时,伴随着机遇而来的是前所未有的挑战。传统豪强产品纷纷下放,新兴势力激流勇进,面对这样的局面,全新一代QX50以挑战者的身份出现做足了准备,通过由内而外的产品力革新,新车的空间更为实用、配置更为多样、科技感更强,拥有了更加适合当下消费市场需求的产品表现。尤其是VC-Turbo可变压缩比涡轮增压发动机的加入,让新车拥有了“独一份”的核心竞争力,可以预见的是,带着诚意而来的全新一代QX50势必会得到更多消费者的青睐。




2018年的中国豪华中型SUV市场势必将会是一场恶战,先不说早已盘踞多年的老牌车型,即将到来的新面孔也足以让所有意图涉足其中的车企头疼。在2018年,中国市场将迎来奔驰GLC长轴距版、全新奥迪Q5L、宝马新一代X3以及讴歌新一代RDX等诸多新产品,这些无一不是全新一代QX50的有力竞争对手。面对他们,“挑战者”能否脱颖而出尚未可知,但目前来看,相比简单加长轴距、更新内饰外观,全新一代QX50在动力系统方面的突破是其竞品车型均不具备的,这或许能够让新车成为2018年豪华中型SUV市场的最大变数。



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