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怎样黑科技 长城可变压缩比发动机技术

  纠错  2020/6/10 16:08:00  纠错 推荐指数: ★★★   加入股票网

20年的研发时间,经历四代设计迭代优化,日产2.0T VC-Turbo可变压缩比发动机终于在2018年正式量产,成为全球首款量产可变压缩比发动机。日产本想着以该独步天下的发动机技术征战市场能够所向披靡。近日,国家专利局正式公布了长城的一系列可变压缩比发动机技术专利。日产此时惊讶万分!难道中国品牌的技术实力已发展到如此地步?几年时间就能破译可变压缩比发动机的奥义?口讲无凭,我们下面来看看长城的专利究竟隐藏了怎样的黑科技!

● 长城和日产可变压缩比机构的异同

我们可以在国家知识产权局的官网上查询到长城申请的可变压缩比发动机技术专利。这些专利中包含了多种可变压缩比发动机机构设计、控制方法以及相关零部件的结构设计。

长城申请的一系列专利中,同样是在连杆与曲轴之间设计了一个“中间杠杆”,杠杆一侧与连杆下端连接,另一侧与可变压缩比控制机构连接,这与日产的设计基本一致。

而控制机构方面,或许是为了规避专利侵权的原因,长城采用了各种与日产不同的方案,如用电机直接驱动偏心轴转动,从而拉动杠杆控制连杆,也有用皮带来转动偏心轴的方案,还有用齿轮传动等方案。上述这些方案都只是在日产方案的基础上,对控制机构进行简单的替换得出的方案,论创新程度可以说一点儿也不突出。

● 一个较为独特的可变压缩比机构吸引了我的注意

我翻阅了几个长城的专利后,一个设计颇具创新性的专利吸引了我的注意。虽然这个专利依然是和日产的设计有着一定的相似性,但细读专利后我发现长城的这个专利确实不简单,值得我来为大家细细解读一番。

部件9和7是这套控制机构的两条偏心轴。其中偏心轴9上有一个齿轮,该齿轮与曲轴上的齿轮啮合,这样曲轴转动时,偏心轴9也会随之转动,转速为曲轴转速的1/2。偏心轴7由电机驱动,能够在一定的角度范围内转动。

通过上文,各位应该了解日产VC-Turbo 2.0T发动机可变压缩比控制机构的工作原理了。长城这套双偏心轴可变压缩比机构偏心轴7的功能与日产VC-Turbo 2.0T发动机可变压缩比控制机构的偏心轴是一样的,能够实现活塞上、下止点的改变,从而改变压缩比。

偏心轴9则是长城这套专利的核心所在。偏心轴9是随着曲轴转动而转动的一条偏心轴,它转动的每一瞬间,活塞上、下止点的位置都会发生变化。具体来说,偏心轴每转一圈,活塞的位置会发生高-中-低-中-高的循环变化,而在这套机构中,活塞的高、中、低位置正好对应的是发动机工作循环中不同的上、下止点,如排气上止点、进气下止点、压缩上止点以及膨胀下止点。

● 长城双偏心轴可变压缩比机构的4种工作模式

当偏心轴9和曲轴之间的相位在90-150°区间时,进气下止点与膨胀下止点相同,排气上止点低于压缩上止点;进气行程、排气行程小于膨胀行程、压缩行程,膨胀比等于压缩比。这种工作模式我在此简称为“模式1”。

当偏心轴9和曲轴之间的相位在180-250°区间时,进气下止点高于膨胀下止点,排气上止点与压缩上止点相同;进气行程、压缩行程小于膨胀行程、排气行程,膨胀比大于压缩比。这种工作模式我在此简称为“模式2”。

当偏心轴9和曲轴之间的相位在270-330°区间时,进气下止点与膨胀下止点相同,排气上止点高于压缩上止点;进气行程、排气行程大于膨胀行程、压缩行程,膨胀比等于压缩比。这种工作模式我在此简称为“模式3”。

当偏心轴9和曲轴之间的相位在0-60°区间时,进气下止点低于膨胀下止点,排气上止点与压缩上止点相同;进气行程、压缩行程大于膨胀行程、排气行程,压缩比大于膨胀比。这种工作模式我在此简称为“模式4”。

值得一提的是,偏心轴7的转动会使得活塞上、下止点同步升高或降低,能够使发动机压缩比和膨胀比同步增加或降低,但进气行程、排气行程、膨胀行程和压缩行程基本不变。相当于偏心轴9用于发动机工作模式调节,偏心轴7对特定模式下的膨胀比和压缩比进行微调,以适应更多的发动机工况需求。此外,上述每两种模式之间都存在过渡状态,这些过渡状态可适应更多的发动机工况。

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