VC-Turbo是什么黑科技？全新英菲尼迪QX50靠它降低了27%的油耗-infiniti是什么车

VC-Turbo是什么？是吃的，还是喝的？VC肯定不是维他命C，而是英文Variable Compression的首字母，意思就是可变压缩比。

压缩比简单的说就是活塞处于气缸内最低位置时气缸的容积，和活塞处在气缸内最高位置时的气缸容积之间的比率。从内燃机诞生的那天开始，由于活塞、连杆和曲轴的相对位置是固定不变的，所以压缩比也是固定不变的。

压缩比越高，活塞顶部距离气缸顶部的距离就越近，所形成的燃烧室容积也就越小。比如一台排气量2.0升的四缸发动机，每个气缸的容积是等分的500毫升，如果压缩比是10：1，燃烧室的容积就是50毫升，如果压缩比达到12：1，燃烧室的容积就只有41.6毫升了。更小的燃烧室容积，带来的结果就是更高的燃烧效率，但是燃烧室的极限温度也会更高。这就产生了一个问题，那就是汽油有可能因为高温而发生无控燃烧，这就需要汽油具备较高的抗自燃能力。由于这种自燃会产生爆燃式的烈焰，同时也会引发活塞和气缸之间的震颤，所以被称为“爆震”。汽油的标号越高，抗爆震能力就越强，当然制造成本也就更高。

汽车诞生了130余年，但是汽油发动机的压缩比30年前还普遍低于10：1，涡轮增压汽油机更普遍低于8：1，一方面当时的汽油炼化技术有限，高抗爆震能力的汽油还不普及。另一方面就是当时发动机管理控制技术还很落后，只能通过较低的压缩比来尽量避免爆震的发生。直到多点电喷技术的逐渐完善，压缩比才越来越高，汽油缸内直喷技术的普及，将自然吸气汽油发动机的压缩比推高到了11：1甚至更高。不过当压缩比高于12：1时，爆震的控制会非常困难，涡轮增压发动机压缩比超过10：1以后也存在这个问题。

这时控制爆震的方法通常是增加喷油量并延后点火时间，也就是通过不充分燃烧的汽油来降低燃烧室温度，这样的结果不仅增加了油耗，损失了动力，还产生了大量积碳，对发动机相当不利。如果可以改变压缩比，就可以从根本上避免爆震的发生，让发动机一直处于最佳的工况之下。

这项研究其实很早就开始了，Saab(萨博)曾经在2000年日内瓦车展上展出了SVC可变压缩比发动机，这是一台缸体上半部可以轴向滚动的发动机，与气缸体外壳柔性连接的缸体上半部可以沿曲轴方向滚动4度，这样就可以使压缩比在8：1和14：1之间切换。这台发动机采用了增压值高达2.8 bar的机械增压器，机械增压器在低压缩比模式下工作，可以让这台排气量仅1.6升的五缸发动机输出225马力，综合油耗可以降低30%。

奥迪、通用、标致也都开发过可变压缩比发动机，但是都没有实现量产，直到2018年英菲尼迪才在QX50车型上配备了VC-Turbo可变压缩比发动机。压缩比的变化范围还是8：1和14：1，但是实现的原理已经完全不同了，说是可变压缩比，其实这款发动机是通过两组连杆结构改变活塞的冲程，结构比萨博的SVC复杂。不过气缸体是固定不动的，相比于移动缸体，这种双重连杆结构更轻巧，可靠性也更高，这类过于超前的技术，可靠性怎么样绝对是个首要问题。

为了避免机油被汽油稀释的问题，VC-Turbo发动机也采用了歧管喷射和缸内直喷相结合的混合喷射供油技术。在冷启动、低水温等情况下，仅采用传统的歧管喷射，这样做可以有效增强雾状燃油与空气的混合，避免发生不充分的燃烧，降低颗粒污染物的排放，抑制积碳的产生。进气部分的电驱动可变气门正时系统可以实现米勒循环，对降低油耗有一定的帮助，发动机的热效率也可以更高。

最低仅8：1的压缩比，理论上可以采用增压值很高的增压器，以获得极强的动力，2.5 bar以上的增压值应该不成问题。不过英菲尼迪QX50并不属于高性能SUV，而且很高增压值的涡轮增压器很难实现平顺的动力输出，所以VC-Turbo仅使用了很普通的单涡流式涡轮增压器，但是具备水冷和电子控制排气泄压阀。四驱版本272马力的动力并不算强，380牛·米的扭矩输出也算正常的数据，而且不要指望这是一款“低扭”很强的发动机，380牛·米的峰值扭矩要到4400转/分时才能全数发放，真的很像一台自然吸气发动机。

不过近400牛·米的扭矩与一台CVT变速箱配合还是很少见的，可见QX50车系追求的依然是节能、环保、行驶品质和乘坐舒适性。可变压缩比绝对不是个噱头，比VQ系列V6发动机低27%的油耗就是最大的优势之一。横向移动的复合连杆结构，使这款发动机的噪音比传统四缸发动机低了20分贝。特殊连杆机构的存在也省去了平衡轴，降低重量的同时，发动机的高度和重心都很低，比传统的湿式油底壳四缸发动机更低矮。

关于可靠性，英菲尼迪先后投入了超过100台的测试发动机，进行了超过300万公里的道路测试，以及超过3万小时的台架测试，当年GT-R的VR38DETT发动机也不过如此了，相当于发动机连续不断的工作三年以上的时间，可见厂方对可靠性的要求是多么苛刻。其实早在1996年，日产汽车就开始着手研发可变压缩比发动机了，1998年确立了以复合连杆为改变压缩比的机械结构。而这只是个开始，发动机管控软件部分才是最大的难点。

而混合喷射技术当时还没有出现，歧管喷射和缸内直喷如何切换？不同压缩比之下供油和点火如何控制？如何有效抑制爆震？如何防止机油出现异常稀释？这些问题就是20年来逐一进行解决的。天上不会掉馅饼，想做到买发动机送车也不是那么容易的！不知道未来这款发动机还会应用到什么其它车型上？是否有更小排气量的机型诞生。我们还是拭目以待吧！