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日产引以为傲的VC-Turbo技术 如今力不从心

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发表于 2026-04-13 15:06

今天咱们聊聊日产大名鼎鼎的VC-Turbo技术。日产的可变压缩比发动机既精妙又复杂,这套系统首次亮相时,人们都觉得日产完成了一项非凡的创举。坦白说,当时确实如此。但如今,这款发动机越来越难担起“内燃机救星”的期望——而它最初曾被寄予这样的厚望。

世界上第一台可变压缩比发动机诞生于1919年,由哈里·里卡多爵士研制,目的是测定特定燃料的爆震临界点。里卡多打造了一台排量为2.0升的大型单缸发动机,其独特之处在于配备了一套可相对于曲轴升降气缸盖的机构。该项目由壳牌公司资助,为我们如今衡量汽油辛烷值的方法奠定了基础。显然,里卡多的可变压缩比发动机仅适用于实验室环境,不具备实际装车条件。但在该发动机研发完成后的数年里,众多工程师都在尝试将可变压缩比技术推向实用化。日产在这一技术上投入了20年时间研发自有版本,最终于2016年首次展示,并在2019款英菲尼迪QX50上实现量产装车。

发动机在高压缩比状态下运行时,燃油效率会更高,但压缩比越高,爆震的风险也会随之增加。所谓爆震,是指空气燃油混合物在被过度压缩后,在火花塞点火前就自行爆炸的现象。对于涡轮增压发动机而言,这种风险尤为突出。美国汽车工程师学会(SAE)1964年发表的一篇题为《可变压缩比发动机的研发》的论文,详细介绍了实现可变压缩比的多种技术路径。其中一种方案是采用“活塞套活塞”的结构:内层活塞与连杆固定连接,外层活塞则可在特定范围内自由移动。另一种方案是使用可变排量的辅助燃烧室,不过对我们而言最具参考价值的,是通过一套机构来改变活塞相对于气缸盖的位置。日产采用的正是最后这种方案。

每个气缸都配有一根类似连杆的部件,其底部与控制轴螺栓连接,这就是日产所说的“控制连杆”。控制连杆的顶部通过销轴与一个形似平行四边形下半部分的部件相连,日产将该部件称为“下连杆”。下连杆与一个镜像部件共同围绕曲轴螺栓连接,构成完整的平行四边形结构,该结构可围绕曲轴旋转。平行四边形结构的上半部分,以及与活塞相连的销轴连杆,共同构成了日产所说的“上连杆”。当控制轴转动时,平行四边形结构会随之旋转,进而改变活塞相对于气缸盖的位置,其在高、低压缩比模式切换时,活塞行程也会发生轻微变化。日产将发动机的压缩比控制在8.0:1至14.0:1之间。8.0:1的压缩比相对较低,尽管对涡轮增压发动机而言属于常规水平,而14.0:1的压缩比则极高,即便是对自吸发动机来说也不常见。当驾驶员需要最大动力输出时,多连杆机构会切换状态,使发动机以最低压缩比运行。而在低负荷工况下,由于进入发动机的空气和燃油量减少,爆震风险降低,机构会再次切换至高压缩比模式。这套VC-Turbo可变压缩比涡轮增压发动机目前有两个版本:一个是1.5升三缸机型,搭载于奇骏和逍客上,另一个是2.0升四缸机型,装配在多款英菲尼迪车型、此前的天籁轿车(今年起已停产该配置)以及新款楼兰上。尽管VC-Turbo发动机最初获得了大量正面关注,其技术成就也确实值得肯定,但情况很快急转直下。

《Car and Driver》杂志2018年11月的一篇报道指出,新款英菲尼迪QX50的综合油耗相比其搭载V6发动机的前代车型降低了6.5英里/加仑,其中可变压缩比系统的贡献约为2.6英里/加仑。然而,尽管技术复杂度大幅提升,QX50在《Car and Driver》的75英里/小时高速测试中,综合油耗仅比奥迪Q5高1英里/加仑(分别为27英里/加仑和26英里/加仑),且远低于宝马X3的31英里/加仑。其对2022款奇骏的测试也显示,其高速油耗表现相比搭载自然吸气四缸发动机的前代车型令人失望,尽管换装VC-Turbo发动机后,车辆的加速性能有所提升。

不难想象,VC-Turbo发动机的研发耗时数十年,投入的资金必然极为庞大。如果日产能将其中一部分资金用于混动传动系统的进一步研发,或许如今就能与竞争对手一较高下,而非沦落到可能被其他企业兼并的境地。将可变压缩比技术推向量产,本身就是一项了不起的工程成就。然而,至少在目前看来,它的优势似乎仍不足以抵消其劣势。在当下的行业环境中,考虑到日产的现状,继续沿着这条技术路线走下去,似乎已不再具备足够的价值。

[本帖最后由 车库实验室 于 2026-04-13 16:38 编辑]