Análisis del motor Nissan 2.0T de relación de compresión variable más potente de Japón
Se necesitaron 20 largos años desde la concepción, el desarrollo hasta la producción en masa final de un concepto de motor novedoso: el motor de relación de compresión variable VC-TURBO de Nissan. La electrificación es una tendencia importante en el futuro. Parece que todavía hay muchas incertidumbres en 20 años. El concepto de relación de compresión variable no solo fue propuesto por Nissan en ese momento, sino que la mayoría de ellos murieron antes de la producción en masa, que implicaba. En cuanto a la cadena de suministro ascendente, la vida útil y las dificultades de fabricación, la cantidad de trabajo de ingeniería es demasiado grande. Solo Nissan ha persistido hasta ahora y finalmente ha logrado la producción en masa. Cuando vi este motor, no pude evitar maravillarme ante el ingenio del mecanismo de relación de compresión variable de este motor, que hace que todo el tamaño del motor sea casi el mismo que el de un motor tradicional de la misma cilindrada.
Introducción a Nissan VC-TURBO
Todos hemos oído hablar del motor turboalimentado de relación de compresión variable VC-TURBO. Ya se instaló en el Infiniti QX50 el año pasado, y ahora. Finalmente también se ha utilizado en la nueva generación de Dongfeng Nissan Teana (consulte el precio de transacción | detalles del modelo), y los esfuerzos de los últimos 20 años han sido en vano.
En comparación con el motor Volkswagen EA888 2.0T, tiene una velocidad de par máximo más baja y una plataforma de par máximo más amplia. , la potencia máxima ha alcanzado la asombrosa cifra de 185 kW, lo que puede describirse como una superación aplastante.
Además, el personal de ingeniería supo que la tecnología VC-TURBO tiene la capacidad de instalarse en motores de otras cilindradas, pero no se revelaron planes futuros. Sin embargo, sigo creyendo que esta tecnología se utilizará ampliamente en las principales líneas de productos de potencia de Nissan en el futuro, porque gracias al ingenioso diseño de su estructura de relación de compresión variable, no generará costos de producción excesivos. Y este mecanismo de compresión variable también viene. con buen rendimiento NVH. En cuanto a cómo hacerlo de forma inteligente, lo hablaremos en detalle más adelante.
¿Qué cambios intuitivos puede traer la relación de compresión variable?
La relación de compresión puede entenderse como el grado de compresión de la mezcla. Cuanto más se comprime la mezcla, mayor es la expansión. golpe al realizar el trabajo. Cuanto más largo sea, más trabajo podrá realizar y la eficiencia correspondiente será mayor. De esto podemos saber que cuanto mayor sea la relación de compresión, mejor será la economía de combustible del motor.
Aumentar la relación de compresión puede aumentar la potencia y al mismo tiempo reducir el consumo de combustible. Pero la desventaja también es fatal, es decir, es propenso a detonar bajo cargas elevadas y también requiere el uso de gasolina de mayor calidad.
Cuando se producen detonaciones en los motores tradicionales, normalmente retrasan el encendido para intentar acercar el pistón al punto muerto superior antes de encenderlo para reducir la presión de combustión, y en este momento, el El rendimiento del motor también se verá afectado. Después de adoptar la tecnología de relación de compresión continuamente variable, el sistema también puede suprimir los golpes reduciendo la relación de compresión, en lugar de depender únicamente de retardar el ángulo de avance del encendido, lo cual es beneficioso para mejorar el rendimiento de potencia.
Agregar gasolina No. 95 ahorrará más combustible
Con la capacidad de relación de compresión variable, este motor puede adaptarse mejor a diferentes grados de combustible y aprovechar el combustible de alta calidad. Por ejemplo, la gasolina No. 92, que es menos antidetonante, reducirá la relación de compresión según sea necesario, mientras que cuando se usa gasolina No. 95, la relación de compresión se puede aumentar adecuadamente para mejorar el rendimiento del motor.
Este motor puede usar gasolina No. 92, pero Nissan aún recomienda que uses gasolina No. 95. Los ingenieros dieron las siguientes razones para esto: el uso de gasolina 95# generalmente se puede ajustar a una relación de compresión más alta, y una relación de compresión más alta significa que puede mejorar el rendimiento energético y al mismo tiempo reducir el consumo de combustible. El rendimiento del consumo de combustible es incluso mejor que usar 92#. La gasolina número 1 es mejor. Combinado con el costo de repostar por kilómetro, no se espera que el costo total de repostaje entre los dos sea muy diferente.
La relación de compresión puede variar continuamente entre 8 y 14
VC-TURBO cambiará rápidamente la relación de compresión según la intención del conductor y las diferentes condiciones de trabajo, para que el motor pueda obtener buenas rendimiento al mismo tiempo.
Mejorar la eficiencia térmica
Según los ingenieros de Nissan, se realizarán esfuerzos para alcanzar el objetivo de una eficiencia térmica de 45 en el futuro, incluido el uso de películas aislantes y materiales aislantes de baja fricción y alta respuesta, y métodos como aumentar la carrera del cilindro se encuentran actualmente en una etapa de desarrollo avanzado.
Ampliar el resto del texto (1/3) 2 Cómo lograr una relación de compresión variable Volver arriba Cómo lograr una relación de compresión variable
Después de hablar tanto para allanar el camino, Finalmente puedo hablar sobre VC: la implementación de la relación de compresión variable TURBO. Antes de esto, es posible que muchos internautas amantes de la tecnología ya hayan comprendido el principio de funcionamiento de la relación de compresión variable. De hecho, no es difícil comprender el principio de implementación de esta tecnología. En comparación con los motores tradicionales, el hardware solo tiene tres bielas más, A. eje de control y una unidad de accionamiento del motor.
La existencia de varias bielas y ejes de control cambia directamente la trayectoria de movimiento de la biela de manivela tradicional y los materiales didácticos de principios mecánicos en Los cursos universitarios se pueden actualizar.
Llegados a este punto te preguntarás: ¿la eliminación de los dos ejes de equilibrio en el motor tradicional de cuatro cilindros tendrá un impacto negativo en el rendimiento NVH del motor? La respuesta es no. Después de agregar el mecanismo de relación de compresión variable, el motor ha adquirido una función adicional que puede hacer brillar los ojos de los motores de tres cilindros. ¿Suprimir la vibración y reducir la fricción?
Estas características de movimiento también son uno de los encantos de este mecanismo de relación de compresión variable. Evitar impactos laterales puede hacer que la fuerza del pistón sea más uniforme, mejorando la vertical. capacidad de trabajo. Al mismo tiempo, puede reducir la fricción lateral y aumentar la potencia del motor, reducir el desgaste de los cilindros y prolongar la vida útil del motor.
La relación de compresión de todos los cilindros se puede controlar a través de una unidad de accionamiento del motor, mientras que el aparentemente complicado sistema multibrazo El mecanismo está compuesto por piezas mecánicas generales como ejes, pasadores, cojinetes y casquillos, y tiene un alto grado de confiabilidad. Además, la miniaturización, la compacidad y el peso ligero también son uno de los ejes clave para destacar y avanzar hacia la producción en masa. 3 ¿Qué otras tecnologías se aplican? Volver arriba ¿Qué otras tecnologías aplica Nissan VC-TURBO 2.0T? Inyección dual
Además de la relación de compresión variable, en este nuevo producto también se utilizan muchas tecnologías de motores de combustión interna, la primera de las cuales es el sistema de inyección dual (inyección múltiple de inyección directa).
Doble ciclo (Ciclo Alto ciclo Atkinson)
Y todos los ciclos Alto del mercado Al igual que el motor de ciclo Atkinson, el VC-TURBO 2.0T utiliza un método de cierre tardío grande de la válvula de admisión para simular el ciclo Atkinson. Durante la etapa de compresión ascendente del pistón, parte de la mezcla se fuerza hacia el colector de admisión para lograr un relación de expansión mayor que la compresión. Su ventaja es que puede mejorar en gran medida la economía de combustible, pero su desventaja es que la potencia no es buena, por lo que se necesita el ciclo Alto para compensar el rendimiento de potencia con cargas elevadas.
Debido a las características de trabajo del ciclo Atkinson, el modulador de fase del lado de admisión debe ajustarse desde la posición de avance máximo hasta la posición de retraso máximo de aproximadamente 70 grados, mientras que el ajuste general del modulador de fase El ángulo es de 40 ~ 60 ° y el tiempo de ajuste es demasiado largo. Es muy probable que se pierdan las condiciones de trabajo que requieren el ciclo Atkinson. Para cumplir con el ciclo Atkinson, generalmente se requiere un modulador de fase de bloqueo intermedio, pero VC-TURBO 2.0T es más completo, utiliza un modulador de fase eléctrico y el control es más preciso y efectivo.
Sistema inteligente de gestión del equilibrio térmico
Generalmente, para suprimir los golpes, la culata debe trabajar a una velocidad más baja. temperatura, y El cilindro necesita una temperatura más alta para ejercer el rendimiento del aceite del motor. Por lo tanto, según las diferentes condiciones de trabajo, el sistema inteligente de gestión del equilibrio térmico puede proporcionar un flujo de agua de refrigeración adecuado para cada componente para controlar la temperatura.
Otras tecnologías
El VC-TURBO 2.0T utiliza un motor totalmente de aluminio, que es decir, el bloque de cilindros. Todas las culatas están hechas de una estructura de aleación de aluminio. El bloque de cilindros también utiliza tecnología de inyección de bloque de cilindros relativamente avanzada para reemplazar la tradicional camisa de cilindro de hierro fundido. La capa de película pulverizada tiene solo 0,2 mm de espesor, tiene mejor conductividad térmica que las gruesas camisas de cilindros de hierro fundido y tiene mejor resistencia al desgaste.
Resumen
El motor de relación de compresión variable 2.0T equipado en la nueva generación del Teana se puede resumir en una fórmula: 1 1>2, introducido después del La relación de compresión variable, el rendimiento en términos de potencia, consumo de combustible y NVH han mejorado enormemente. Finalmente puedo entender por qué Nissan está dispuesto a dedicar 20 años a desarrollar esta máquina. (Imagen/Texto/Fotografía: Zhang Jingsen) @2019