可變壓縮比開創內燃巔峰─Nissan Altima動力同級之冠 | U-CAR

Morning W.

撰文

7,353

2019

11月

27

科技是 Nissan 最引以自豪的強項,特別是引人入勝的渦輪動力。全新世代 Altima 搭載 VC-Turbo 可變壓縮比引擎,讓我們領教科技日產的魅力。

人類發明汽車之前,馬車是主要運輸工具,汽車與馬車最大差別在於動力來源,馬車仰賴馬匹的力量,汽車則為引擎。引擎可說是最重要的汽車零部件,也是消費者選購汽車時重要依據之一,進氣、壓縮、燃燒、排氣是內燃機的四個運作行程,要如何增加效能?答案都在這四個行程。

隨傳隨到、動靜自如、兼具性能與環保,拜 VC-Turbo 可變壓縮比引擎所賜,Altima 達成以上嚴苛要求。

面面俱到 這才是最好的引擎

一百年多來,內燃機科技不斷進化,分項說明,材質以追求輕量化、高散熱、耐用度為主,至於控制進氣與排氣的機構則紛紛加入可變機構,引擎設計越來越輕巧與精密。早年,汽車引擎以自然進氣為大宗,渦輪增壓只是用於高性能或改裝領域。隨著缸內直噴供油系統、高運算速度引擎監控系統技術問世,渦輪增壓引擎一舉成為汽車引擎主流,尤其以 2.0 升四缸渦輪增壓汽油引擎運用範圍最廣泛。

從自然進氣引進至渦輪增壓,接下來要怎麼做更完美?因此,Nissan 花上 20 年研發可變壓縮比,堪稱內燃機巔峰。

我們不禁要問”什麼是最好的汽車動力?”,答案是隨傳隨到、動靜自如、兼具性能與環保,要如何做到以上要求?於是,各大車廠想方設法開發出各式各樣的可變機構,所以我們見到可變正時、可變揚程、可變渦輪壓縮葉片…唯獨壓縮比無法可變。

可變壓縮比是汽車動力工程施夢寐以求的境界,但因困難度極高,始終難以達成。Nissan 虔心研發這項技術時間並且付諸量產,前前後後投入的時間長達 20 年。

20 年研發 VC-Turbo 可變壓縮比問世

引擎壓縮比越高,所產生的一次燃燒力量就越大,既可換著更強大的扭力。不過,壓縮比不能一昧提高,特別是渦輪增壓引擎處於高渦輪狀態時,反而要降低壓縮比才能減少高溫與爆震。

按照理論,壓縮比與增壓值呈反比,所以渦輪增壓引擎壓縮比低於自然進氣引擎,在低轉速、增壓值尚未達標之前,渦輪增壓引擎扭力其實不如自然進氣充沛。如果可以主動調整壓縮比,這無疑是完美引擎,這就是 VC-Turbo 可變壓縮比的出發點。

Nissan 工程師設計出一套曲軸多連桿機構,透過調整曲軸位置即可改變活塞運行上/下死點,因此完成可變壓縮比。

如何達成可變壓縮比? Nissan 工程師運用一套曲軸多連桿機構,藉以調整曲軸位置、改變活塞運行上/下死點,就能達成可變壓縮比的需求。而 VC-Turbo 引擎的壓縮比變化範圍從 14.0:1 至 8.0:1,透過精準的感知器,能隨著渦輪增壓值與車輛負載調整壓縮比,呈現出順暢充沛的超完美動力。

VC-Turbo 的設計看來不困難,但是曲軸多連桿機構對於材質與精密度要求特高,同時還需要搭配一套精準的引擎監控系統,因此 Nisaan 足足花上長達 20 年才讓 VC-Turbo 順利導入量產汽車,可說是 20 年煉一劍。

廣  告

舒適、寧靜、隨傳隨到,零缺點演出

動力是推動中大型房車的核心,性能、平順、寧靜、環保…整體要求極高,Altima 搭載的 2.0 升 VC-Turbo 就是 Nissan 研發 20 年的可變壓縮比渦輪增壓引擎,全球車壇僅此一家的動力科技,翩然降臨。

數據方面,Altima 擁有最大 248 匹馬力、38.8 公斤米扭力。搭配附 8 速手自排的 X-CVT 變速箱,Altima 從靜止加速到時速 100 公里只要 6.4 秒。油耗方面,經過能源局測試,Altima 豪華菁英版能繳出平均每公升 13.7 公里的一級油耗。至於卓越旗艦版則為平均每公升 13.1 公里,整體表現相當出色。

改變活塞運行上/下死點就能改變壓縮比,VC-Turbo 引擎的壓縮比可從 14.0:1 至 8.0:1 變化自如,動力特性更為豐富。

最具代表性的 2.0 升渦輪汽油動力

2.0 升四缸渦輪增壓汽油引擎是高級車壇運用最廣泛的動力,與主流豪華品牌做比較,即可發現 Altima 的動力優勢。

BMW 5 Series 採用 2.0 升渦輪增壓汽油引擎車型分為 520i 與 530i,出力數據分別為 184 匹/27.6 公斤米與 252 匹/35.7 公斤米,平均油耗為每公升行駛 11.5 與 11.8 公里。Audi A6 則由 Avant 旅行車款搭載 2.0 升渦輪增壓汽油引擎,A6 Avant 45 FSI quattro 動力數據為 245 匹、37.75 公斤米,每公升平均行駛 13.1 公里。

廣  告

同級動力的日系豪華房車 Lexus ES300h 採用油電混合系統,2.5 升自然進氣引擎搭配電動馬達組合可輸出 178 匹馬力與 22.5 公斤米扭力,拜油電混合所賜,平均油耗是每公升行駛 20 公里,但是從靜止加速時速 100 公里需 8.9 秒(豪華版 9.1 秒),極速只有 180km/h。此外,消費者需要支付較高的稅賦,還有日後因電池汰換衍生的高折舊率等問題。

相較之下,Altima 不僅性能與油耗總和表現超越同級,性價比更是無車可敵。如果你是科技控,駕馭獨步全球的可變壓縮比引擎,科技榮耀感油然而生。

2.0 升四缸渦輪增壓汽油引擎是全球豪華房車主流動力,在這個兵家必爭之地,Nissan/Infiniti 的 VC-Turbo 可變壓縮比引擎的演出堪稱優質特等。