几乎在引擎存在之初,工程师就一直在尝试完善可变压缩引擎。不过,到目前为止,只有日产汽车成功将其投入生产。它的可变压缩Turbo(VC-T)技术可做很多失败的事情:在发动机运行时改变其压缩比。
该比率是气缸的扫掠容积(活塞行进或扫过的气缸部分)与扫掠容积加上燃烧室容积(未扫掠容积)之间的比率。气缸顶部的燃烧室是燃料和空气被活塞压缩并点燃的地方。
该腔室中的压力越高,燃烧越有效,功率越大。不过,有一个警告:制造太多的压力,而不是均匀燃烧(理想的),燃料-空气混合物会爆炸(不良的并可能导致发动机熄火)。
可以通过提高汽油的辛烷值以使其燃烧更慢或延迟点火来避免爆震,从而使燃料在活塞已经朝着动力冲程向下行驶时燃烧,从而降低了气缸内的压力。可以使用爆震传感器即时检测爆炸的发生,但这会降低效率和功率。
当您引入涡轮增压时,方程式变得更加棘手。涡轮增压器对进气加压,进一步提高了燃烧室中的压力。早期的涡轮发动机采用相对较低的压缩比,以在增压时将压力保持在爆震阈值以下。不利之处是性能,效率和发动机响应能力的提升都受到了影响,并且滞后现象十分严重。现代爆震传感器允许更高的机械压缩比,但是理想的是在飞行中改变机械压缩比。
已经尝试了许多古怪的方法。萨博(Saab)已故的发动机天才Per Gillbrand看到了一个水平的发动机缸体,沿一侧铰接了上半部分,并像手风琴一样用波纹管密封了间隙。通过使用电子设备和凸轮使气缸体的上半部分摇动,气缸体顶部的燃烧室相对于曲轴和活塞上下移动。它有效,但可能不那么实用。
另一个示例是Lotus Engineering设计的两冲程发动机。名为Omnivore,它可以通过更改其压缩比来适应不同的燃料。汽缸盖中的一个小活塞状的圆盘进出,形成了一个更大或更小的燃烧室容积。
两者均未生产,但日产的VC-T在Mk6 Altima和Infiniti QX50中都有。每个活塞的连杆均通过铰接接头连接到曲轴,并通过一组连杆操纵该接头以向上或向下移动活塞。向上将压缩比提高到14:1,以在低涡轮增压时获得更好的效率; down将其降低至8:1,从而允许更高的升压来获得更大的功率。这有点复杂,但是非常聪明。
每公斤十马力