發動機可變壓縮比技術的發展趨勢

發動機可變壓縮比技術的發展趨勢

可變壓縮比技術是在高負荷下提供低壓縮比，降低結構應力；在低負荷下提供高壓縮比，提高熱效率。在部分負荷時，高壓縮比會降低發動機燃油消耗量。在過去的幾十年間，梅賽德斯-奔馳和福特等公司都將可變壓縮比技術應用在了實際發動機上。

2013年，梅賽德斯-奔馳公司提出通過改變發動機缸內活塞的位置來改變壓縮比的技術，由一個導向構件來控制可調整部分，導向構件的運動由傳感器信號來控制。這種可變壓縮比技術的優點在于控制系統能夠獲得高精度、響應時間快的信號，相比于其它設計能夠精確地控制壓縮比且可以精確地獨立控制各缸壓縮比。

福特公司在2003年提出通過改變活塞連桿長度來改變壓縮比。在活塞與連桿之間加入彈性材料和彈簧墊圈，在活塞運動過程中，若活塞頂受到的壓力較大，壓力與彈性材料的彈力相抗衡，擠壓彈性材料，導致活塞連桿的有效長度減小，降低壓縮比；當活塞頂受到的壓力降低時，活塞連桿的有效長度恢復，壓縮比恢復到原來的數值。

目前，可變壓縮比技術的發展趨勢主要是采用Gomecsys輔助裝置、MCE-5可變壓縮比技術和FEV連桿幾何修正技術。Gomecsys輔助裝置通過液壓或者電力控制制動器，進而控制銷在銷孔中的位置，通過齒輪改變曲柄的位置，從而改變壓縮比。MCE-5可變壓縮比技術是在缸外設計一個與活塞平行的控制架，通過慣性或氣體壓力改變控制架的位置，進而改變活塞位置，實現壓縮比可變。FEV連桿幾何修正技術是將活塞銷設成偏心，改變連桿長度，改變壓縮比。

雖然上述3種可變壓縮比技術開發成本較高，缺乏大規模的應用，但都是能夠實現生產制造的技術，且可實現發動機高效、清潔運行。在汽車工程領域，這些新型技術將為高效發動機的實現鋪平道路。

ShikharAsthanaetal.SAE 2016-01-0669.

編譯：杜桂枝