VC-TURBO代号“超变擎”，可变压缩比“黑科技”将成日产标配？

当蔚来和特斯拉正在因为锂电池的易燃特性而焦头烂额之时，当国六标准正式落地、标准切换所导致的清仓闹剧曲终人散之际，传统内燃机似乎已经成为制约汽车发展的绊脚石。面对排放和环保节能的大趋势，越来越多的厂商无条件投向纯电的怀抱。
难道未来的汽车，真的将告别拥有超过百年历史的内燃机，被电动机一统江湖？可以确定的是，如果真的有那一天，汽车将变得比现在无趣得多。好在，有一个一直以“技术”为品牌发展宗旨、虽然纯电技术过硬，但依然对内燃机抱有信心的品牌站了出来——它就是日产。可变压缩比发动机VC-TURBO，被日产认为是内燃机未来进化的成功方向。
从1998年开启对可变压缩比发动机的研究，日产的工程师用了近20年的时间，最终破解了汽车发动机领域的哥德巴赫猜想，成功研发了世界上首款量产可变压缩比发动机。自从去年正式登陆中国市场，VC-TURBO凭借出色的动力性能和燃油经济性，也已得到了消费者的认可。
7月1日，东风日产在郑州发动机工厂召开了NISSAN VC-TURBO核心技术分享会，日产汽车首席动力总成工程师木贺新一亲临现场，全面解读了VC-TURBO。与此同时，东风日产宣布，这部黑科技发动机将冠以“超变擎”这样一个更加响亮的代号，并将投产更多不同排量机型、搭载于更多东风日产车型之上。
  可变压缩比——百年内燃机的未来之路  

可变压缩比技术概念在100年前就已提出，当时社会对这一技术的需求是希望通过压缩比可变的方式，使内燃机能够使用不同油品的燃料，而对动力不会有明显的影响——1920年代，英国人哈利·里卡多爵士就曾尝试制造出一台具备可变压缩比的发动机，但受制于那个时代的技术限制，他并没有成功。
事实上，可变压缩比并不止能让汽车使用更宽标号油品这一项好处。
压缩比是内燃机的决定性参数之一，内燃机的压缩比指的是气缸活塞在最低点时气缸的容积与气缸活塞到最高点时气缸容积的比值，这一参数对发动机的基础性能有着决定性影响。
在日产VC-TURBO成功量产之前，世界上所有的内燃机都是固定压缩比的，但总的来说，高压缩比是发展趋势——因为压缩比高，气缸内油气混合气的燃烧速度就快、燃烧得更加彻底，由化学能转化成的机械能就更多，所以追求经济省油的发动机往往压缩比就高，例如马自达的“创驰蓝天”发动机。
但与此同时，高压缩比内燃机需要配合高标号燃油，否则将有爆震的风险。
反之，压缩比越低，发动机就更“简单粗暴”，可以压榨出更强的性能，但油耗会更高。相对较低的压缩比能在发动机起步和低速阶段提供稳定、充沛的动力输出，但是总体来说效率不佳、不符合当下节油的趋势。 更让人纠结的是，涡轮增压发动机先天与高压缩比存在矛盾——当废气涡轮以高压将空气喷进气缸时，燃料和空气的混合比较低，点火时容易发生爆震。
为了防止这一有害的现象，涡轮增压发动机通常都采用了较低的压缩比，比如日产旗下大名鼎鼎的“战神”R35 GT-R，其VR38DETT V6双涡轮引擎的压缩比就只有9：1。
涡轮增压还有一项先天的缺陷。在低转速工况时，废气压力不足，涡轮没有介入工作，这时候较低的压缩比就成为了拖累，严重影响着发动机的整体热效率。
对此，一个解决方案是采用混动模式，用电动机来负责启动和低速形式。但锂电池的安全性也让人心忧……而通过进排气门正时调节可以达到一定程度的压缩比改变，让发动机在奥拓和阿特金森循环之间切换。
但这种调节方式只能达到“微调”的效果，并不能从根本上解决问题。如此一来，真正能够实现无级、连续可变压缩比的技术，就显得格外可贵。
日产并非唯一一个着眼于实现这项技术的汽车企业。随着国际市场上原油价格的不断攀升、各国对汽车排放和油耗要求的日益严苛，上个世纪80年代末，可变压缩比技术再次被各大车厂提上日程。然而无论是戴姆勒、萨博，还是福特、PSA、丰田，都没能找到合适的解决方案。 一向标新立异的萨博曾搞出名为“Saab Variable Compression”、简称为“SVC”的技术。在1990年，萨博就取得相关技术专利，号称可以减少30%的燃油消耗，然而一直到萨博倒闭，SVC也并未完成量产。
萨博的失败在于这项技术过于复杂，大家都知道，气缸和活塞的口径显然是不可能轻易改变的，而萨博的脑洞是：改变气缸的大小——在需要的时候，让气缸体和缸盖以曲轴为中心偏转一定角度，达成类似改变缸盖位置的效果，从而改变燃烧室的容积，达成发动机压缩比可变的效果。
福特也曾研究过借助于气缸盖里面的副活塞或气门来改变燃烧室形状进而改变压缩比的方案，结果仍是：失败。
另一条路子是从连杆和曲轴上做文章。位于奥地利的AVL李斯特公司曾尝试打造可伸缩的、集成在连杆体上并能够调整压缩比的调节机构来实现发动机的可变压缩比，结果还是：失败；戴姆勒也倒在尝试之路上，因为戴姆勒的方案需要超高强度的材料来打造连杆和曲轴，而如此高强度的材料几乎无法被加工、制造。 就像看似复杂的奥数题，常常有一套让人眼前一亮的巧妙解法一样，日产最终实现成功的方法，可谓“四两拨千斤”——通过曲轴下方增加的一套电控回旋机构，在曲轴旋转轴心位置不变的情况下控制曲柄连杆的动作高度，也就是对活塞和曲柄进行整体的6mm内的上下推移，这样一来，压缩比就可以从8：1到14：1进行无级调节。
当然，如今“马后炮”说来简单，日产的工程师们却是为之付出了整整20年的岁月！木贺先生介绍说，在研发这一“黑科技”的过程中，每年都投入了数亿日元的巨款，就连日产高层也一度产生怀疑，这项技术究竟能否被最终实现。在艰辛付出之后，终于收获了成功。
木贺先生还首次披露，这项技术还得到了同为雷诺-日产联盟的雷诺F1车队的指点和帮助。在研发中，日产团队曾发现，这部发动机在达到高转速时会发出奇怪的噪音，F1发动机的转速通常能够达到两万转，在雷诺F1车队技术人员的支援下，日产的研发人员成功处理掉了这一噪音。 在长达20年的“冷板凳”期间，日产仅在2005年正式发布过有关该技术的新闻。直到2014年，可变压缩比在日产手中经过结构定性、工艺提升、小型化、试制生产等等阶段后才最终发布。历经超过30,000小时的台架技术测试，以及3,000,000公里等效道路测试，发动机可靠性无需担忧。此外，VC-TURBO发动机的使用寿命与其他发动机无异，并且维修成本不会非常昂贵。
  VC-TURBO的极致未来：适应任何燃料的“万能”内燃机
VC-TURBO毫无疑问是当前地球上最先进的内燃机之一，经过英菲尼迪QX50的试水之后，这项属于未来的内燃机技术，跟随着东风日产天籁全新换代的脚步，真正进入了国产、上量的通道，其兼具出色动力性能和燃油经济性的表现，也已得到市场的充分认可，在搭载了VC-TURBO发动机的2.0T车型助力下，第七代天籁6月订单量为10923台，这就是最有力的证明。
尽管这项技术已经相当成熟，并在全球多个市场进入量产，但它还有更大的潜力可挖，其优势还远不止“动力”和“油耗”。
排放，就是VC-TURBO的优势项目之一。此次交流会选在7月1日举行，这一天同时也是全国多个重点省市提前切换国六排放标准的日子，中国车市在这一天正式进入国六时代。严苛的排放标准是社会公众对高效环保动力需求的体现。当下许多车型通过加装尾气处理装置来达成排放标准，但对于尾气的处理只能被动达成考核，并不能从根源上达到目的。
VC-TURBO通过可变压缩比技术，能快速判断驾驶者需求、甚至能够依靠发动机工况、车速，在电脑帮助下智能调整缸内压缩比，在8:1-14:1之间连续无级切换。配合涡轮增压技术，在保证动力输出平稳流畅的同时将燃油效率提升到极致，不仅油耗大幅降低，排放物也相应减少，完全足以满足国六排放标准。事实上，VC-TURBO正是排放标准日益严苛背景下的最佳燃油动力方案。 木贺先生表示，对高效环保动力的追求是大势所趋，但不应以牺牲动力体验为代价。因此内燃机依然是未来满足环保出行的其中一个理想选择，而VC-TURBO正是内燃机向环保清洁动力升级进化的成功范例。兼顾超级节能与超级动力只是VC-TURBO在现阶段的特点之一，可变压缩比技术的最终进化目标极其广阔。
比如，VC-TURBO虽然能够解决一些传统只能由混动系统解决的“痛点”，但VC-TURBO并不是一项与混动互斥的技术。
未来，日产e-POWER车型也有望采用VC-TURBO引擎当作发电机结合电动马达。日产e-POWER系统中的发动机是完全不参与驱动的，在任何工况下，发动机仅负责发电，车辆驱动则是由驱动电机来完成的。与传统内燃机相比，VC-TURBO能够提供更好的燃油经济性，同时可以平衡高低转速，实现更安静、更经济的运行效果。
而VC-TURBO的最终进化目标，正是100年前可变压缩比概念提出时的初衷：实现不同燃料的兼容，成为一款真正的广域普适内燃机。届时VC-TURBO不仅能同时使用不同油品的燃油，甚至能使用不同物理属性的燃料，如酒精等清洁能源，真正实现不妥协动力性能的低排放乃至零排放出行。
电气化领域，日产有全球明星车型LEAF的底气；在内燃机领域，独有的VC-TURBO将在相当长时间内保持行业领先。可以想象一下，未来的日产汽车，或许只需要一个排量很小的VC-TURBO发动机与e-POWER系统配合。电气化部分负责节能、减排，而“生冷不忌”的VC-TURBO则致力于消除电量焦虑。同时具备两项特长的日产汽车，或许将是未来汽车的“最优解”。   代号“超变擎”，明年4月实现基本全面国产
在此次交流会上，除了木贺新一先生带来关于VC-TURBO详尽的解读，更重要的信息还在于代号“超变擎”的公布——导入中国市场以来，这项技术尽管已经让使用者们有口皆碑，但对于潜在客户和公众来说，其知名度仍然有待提升。相较于丰田“双擎”、本田“锐·混动”这些本土化程度较高的动力总成新技术来说，VC-TURBO仍然显得有些“高冷”。
超——“超”越时代和“超”高的动力性能和燃油经济性；
变——可“变”压缩比，未来有望从根本上改“变”汽车动力；
擎——驱动天籁车型，乃至东风日产品牌前行的新引“擎”。 “超变擎”的名称，不仅用最少的字数涵盖了这项技术的主要特征，同时也朗朗上口。今后有望与“技术日产”、“人·车·生活”一同为中国消费者所熟知。
截至2019年7月，中国市场仅有两款车型搭载“超变擎”VC-TURBO发动机，分别是东风日产第七代天籁和东风英菲尼迪QX50——东风日产在2018年首度引进VC-TURBO发动机，并搭载在日产智行科技集大成之作的第七代天籁上，为多年来一直以舒适著称的天籁注入了极致动力的灵魂。
“超变擎”VC-TURBO的技术实力在第七代天籁上表现得淋漓尽致，高效节能的油耗表现，最高扭矩高达380N·m的跑车级加速性能，使第七代天籁成为B级车市动力体验最佳的车型之一。 后续东风日产也启动了更深入的布局，从横向纵向两个角度持续提升VC-TURBO的市场竞争力。
一方面，“超变擎”VC-TURBO将从现有的2.0T连续可变压缩比延展至1.5T乃至更多排量，以适应不同使用场景下的消费需求。同时“超变擎”也将出现在更多东风日产旗下产品上，实现多车型、多层次的覆盖。到2022年，东风日产将引进4款搭载VC-TURBO的车型。根据我们的推测，逍客、奇骏、轩逸都可能应用这项“黑科技”。 另一方面，“超变擎”VC-TURBO仍将继续实现技术上的进化，利用日产布局全球的研发体系与国际资源，持续升级以可变压缩比为核心的动力技术，以保持在燃油动力领域的领先地位。在交流会上，木贺先生也表示，“超变擎”VC-TURBO未来可能将实现更大范围的可变压缩比。 目前，“超变擎”VC-TURBO发动机在全球仅有两个工厂生产，其中主要的生产基地位于日本横滨的日产工厂，而在国内，“超变擎”VC-TURBO由东风日产郑州发动机工厂进行装配和生产。这次交流会后，我们也有幸对这家自动化程度达到国际先进水平的发动机工厂进行了参观。
在这家工厂中，随处可见的机器人挥舞着铁臂，以高工艺水准、高良品率高效进行着“超变擎”VC-TURBO的生产。事实上，东风日产郑州发动机工厂也是目前全球除日本总部外唯一一个可以生产“超变擎”VC-TURBO的工厂。