下载文档原格式
汽车发动机的可变压缩比（VCR）创新设计摘要：背景：在追求动力性能和经济性能兼顾的今天，多少人一直在为创造出小排量，大功率引擎结构而努力。
不断需求更新更好的技术，纵观世界知名的汽车企业技术，如HONDA的VTEC、BMW的VANOS、TOYOTA的VVT-I等无不是工程师的智慧与汗水的结晶。
大家都知道这条探索之路没有终点。
而我们仅能为追求更好更优地改善或探索新型引擎做出自己的不懈的努力。
汽车发动机的可变压缩比技术(VCR)技术早在2000年或更早就与有人提出，这种可变压缩比发动机”向汽车工业提供了必要的战略，以生产具有吸引力，功率强大，燃料消耗经济的汽车。
这种汽车把燃料油消耗降低了30%，从而能够满足欧洲和全世界减少温室效应气体排放的目标，只采用传统的污染治理措施（三元催化器），就可以符合降低污染排放的规定。
至今，已有诸多关于VCR的设计。
目前，最具影响的有以下几项：萨博的SAAB方案、法国公司MCE-5可变压缩比发动机、以及NISSAN的VCR技术。
我们出于目前中国能源短缺及环保的要求，大胆的提出了我们的方案及探索。
方案：在我们提出的汽车VCR的方案中，相对于传统的发动机增加了些许的机构，实现的可变过程可由ECU控制，其控制策略为由ECU控制液压枪，液压枪推动顶杆，顶杆上串取的可变凸轮再一次的推动下一级顶杆，由这一级的顶杆拨动齿轮，引起曲柄销的旋转，曲柄销也串联了凸轮，这样旋转后的曲柄销便可带动连杆上移或下移。
从而引起压缩比的变化（详见正文）。
结果：我们提出的方案在理论上能够完成我们的目标，实现可变压缩比变化。
该装置的创新点在其不同于一般的实现VCR方案，即通过改变活塞的顶部来实现VCR。
而是巧妙地通过一系列机械传动来改变凸轮的升程从而达到“改变”了连杆的长度的方法来改变燃烧室的容积，从而实现VCR，我们的装置可实现的压缩比变化范围在15≤ξ，此外其响应效果显著, min7≤.0024000r时为s3.0/~08.0，。
解析可变压缩比发动机（VCR）以及优劣势八月，日产宣布首款拥有可变压缩比技术（VCR - Variable Compression RaTIo）的2.0升量产增压汽油机将被搭载于下一代英菲尼迪QX50。
该车将已于九月的巴黎国际车展正式亮相。
这是自从各大公司于上世纪末开始研究此类技术以来的第一款量产发动机，此举对内燃机发展方向有十分重要的意义。
英菲尼迪Q50该款 2.0升汽油发动机最大功率200kW（升功率数据与现在主流的90-100kW/L左右相近），最大扭矩390Nm，与目前英菲尼迪正在使用的3.5升V6发动机数据相当，所以今后将会取代3.5升自然吸气发动机。
根据日产的数据，相比该3.5升发动机，新的2.0升产品可降低油耗27%（这也同时从一个侧面证明了适度小排量化带来的改善）。
为此立了大功的就是可以在8:1和14:1之间随意变化的VCR技术。
另外，这款发动机还将配备双喷技术（气道喷油+缸内直喷）控制颗粒物排放。
什么是可变压缩比发动机压缩比是自然吸气发动机和增压发动机的最核心区别之一。
为了克服爆震问题，增压发动机需要降低压缩比，而这一举动将会降低发动机的效率。
有了VCR可变压缩比（Variable Compression RaTIo），就可以在低载荷时使用高压缩比提高效率，在高载荷时降低压缩比克服爆震。
其实就像电喷，柴油共轨，可变气门正时等技术一样，给内燃机加入更多的智能控制系统来适应不同的场合，就像正式场合要喝葡萄酒香槟，看欧洲杯喝啤酒，撸串要喝二锅头。
下面这张图对比了在同一进气量和喷油量时不同压缩比带来的影响。
高压缩比（CR）由于受到爆震限制无法达到最大效率（最高发动机输出载荷BMEP）。
而过低的压缩比虽然可以达到局部优化BMEP，但是低压缩比导致BMEP的最大潜力受到局限。
所以最佳压缩比永远是各参数取舍的结果。
可变压缩比发动机的原理
可变压缩比发动机是一种拥有可变压缩比的汽车发动机。
它可以根据不同的工况要求，在不同的负载和转速下，自动调整压缩比，以优化发动机的燃烧效率和性能。
传统的汽车发动机通常采用固定的压缩比设计，这意味着它们在不同的负载和转速下，无法充分利用燃油的能量，从而导致燃油浪费和排放增加。
而可变压缩比发动机则可以根据工况要求，自动调整压缩比，使燃油在燃烧过程中更加充分地被利用，从而提高燃烧效率和性能。
可变压缩比发动机的工作原理是通过改变活塞运动的上下程，从而改变气缸的容积，进而调整压缩比。
具体来说，当发动机需要高功率输出时，压缩比会降低，以减少燃料的自燃点，从而防止发动机爆震。
而当发动机需要低功率输出时，压缩比会增加，以提高燃油的燃烧效率和热效率，从而降低燃油消耗和排放。
可变压缩比发动机通常采用液压系统或电动机系统来实现压缩比的调节。
液压系统通过液体的压力来调节活塞的运动轨迹，从而改变气缸的容积。
而电动机系统则通过电动机控制活塞的运动，从而实现压缩比的调节。
可变压缩比发动机的优点在于它可以在不同的工况下，自动调节压缩比，以达到最佳的燃烧效率和性能。
这不仅可以提高发动机的经
济性和环保性，还可以提高汽车的驾驶体验和安全性能。
此外，可变压缩比发动机也具有较高的可靠性和耐久性，能够满足汽车制造商对发动机的高质量要求。
可变压缩比发动机是一种创新的汽车发动机技术，它可以在不同的工况下，自动调节压缩比，以达到最佳的燃烧效率和性能。
它的出现不仅可以提高汽车的经济性和环保性，还可以提高汽车的驾驶体验和安全性能，是汽车行业发展的重要方向之一。
新型可变压缩比发动机（VCR Engine）在国外的一个网站上无意发现了这个报道，说是老外设计了一种名叫MCE-5可变压缩比发动机（MCE-5 Variable Compression Ratio engine），压缩比可在7-20之间变动！早在2000年的时候就开始和SAAB、AUDI公司进行了试验，据说这种发动机的燃油消耗率比一般发动机降低30%！同时震动、噪音更小！看看参数：1.5L排量输出功率160 kW (218 HP)，升功率超过145hp！实在是太强了！这些优异的性能暂且不说，这个压缩比是怎么实现可变的呢？（学过发动机的都知道一般发动机的压缩比是固定的）把图片下下来仔细琢磨了一下，豁然开朗！真佩服老外的设计能力！下面大家也看看这些图，看看你是否赞同我的理解（那个报道并没说明其原理，只有这些图）毫无疑问这是缸体，一看这缸体，难道是双曲轴式的？1这是活塞连杆组，这里可以看出活塞是一对，但连杆肯定只有一个。
看到这还是迷糊！左边这零件干嘛用的呢？2活塞连杆组组装好的样子，左边这齿轮肯定是导向的。
3这是主要部件的爆炸视图，比一般的发动机复杂吧？（这个图省略了不少缸盖里面的零件，对理解其原理带来困难！可能是出于技术保密吧！）4这是装配好的曲柄连杆机构，看出点意思来了吧？呵呵！看看下面这个动画，验证一下你的想法！5右边是装配好的外观图看到这我想各位都知道这发动机是怎么转起来的了，但我们的主题“压缩比可变”是怎么实现的呢？我的看法如下：右边这个活塞并不是做功活塞，而是用来调整左边的压缩比！在不同工况下，通过一套专门的机构让右边活塞的上下位置可变，这样就可以让左边的做功活塞行程可变，从而实现压缩比可变！当然，这样说起来是简单，但具体结构可就复杂了，不然活塞连杆组里的扇形齿轮怎么那么复杂呢！关键的是这个控制活塞是怎么工作的我还没把握，呵呵！我这智商也就只能理解其基本原理了!于是在ｇｏｏｇｌｅ上找到了设计公司的网站，找到了下面这几个图，相信你看来了大概也能理解怎么实现压缩比可变了。
可变压缩比实现方式一、引言压缩是数据传输和存储中常用的技术，它可以将数据压缩到更小的空间中，从而减少传输和存储的成本。
在压缩过程中，压缩比是一个重要的指标，它表示压缩后的数据大小与原始数据大小之间的比率。
在实际应用中，我们通常希望能够实现可变压缩比，即在不同类型的数据上可以获得不同的压缩比。
本文将介绍可变压缩比实现方式。
二、固定压缩比实现方式为了更好地理解可变压缩比实现方式，首先我们需要了解固定压缩比实现方式。
固定压缩比通常采用一种特定的算法来进行数据压缩，在这种算法下，无论输入什么类型的数据，都会得到相同的固定压缩比。
典型的例子就是gzip和zip等文件格式。
三、基于统计模型的可变压缩比实现方式基于统计模型的可变压缩比实现方式是一种常见且有效的方法。
该方法通过对输入数据进行统计分析，并根据分析结果选择不同的编码方案来获得不同类型数据上不同的压缩效果。
这种方法通常需要对数据进行多次扫描，因此在实际应用中可能会有一定的性能问题。
四、基于字典的可变压缩比实现方式基于字典的可变压缩比实现方式是另一种常见的方法。
该方法通过维护一个字典来实现不同类型数据上不同的压缩效果。
在压缩过程中，如果输入数据与字典中已有的数据匹配，则使用相应的编码方案进行压缩；否则将新的数据添加到字典中，并使用相应的编码方案进行压缩。
这种方法通常需要较少的扫描次数，并且具有较好的性能表现。
五、基于深度学习的可变压缩比实现方式近年来，随着深度学习技术的发展，越来越多的研究者开始探索基于深度学习的可变压缩比实现方式。
该方法通过训练神经网络来获得不同类型数据上不同的压缩效果。
在训练过程中，神经网络会学习输入数据之间的关系，并根据关系选择不同的编码方案进行压缩。
这种方法具有很高的灵活性和适应性，并且可以适应不同类型的数据。
六、总结可变压缩比实现方式是一种重要的技术，在实际应用中具有广泛的应用前景。
本文介绍了固定压缩比实现方式、基于统计模型的可变压缩比实现方式、基于字典的可变压缩比实现方式和基于深度学习的可变压缩比实现方式。
汽车可变压缩比发动机有什么优势和缺点？
发动机的压缩比是影响发动机性能的一个重要参数，传统发动机中，汽油机的压缩比一般介于8-12左右，柴油机的压缩比要高于汽油机的压缩比，能达到12-22.当发动机确定之后，一般而言，相应的压缩比也随之确定，并且为一固定值，但是固定的压缩比不能充分发挥发动机的性能，在小负荷低转速运转时，发动机的热效率很低，可用较大的压缩比，而在大压缩比下，在大负荷高转速运转时，则很容易发生爆燃并产生很大的机械和热负荷，那么可变压缩比就能比较好的处理这个问题了。
可变压缩比的目的在于提高增压发动机的燃油经济性，主要运用在带有增压的发动机上。
不同厂家实现可压缩比的方法不同，但是要想实现可变压缩比，就必须从怎样改变燃烧室容积和工作。
燃烧室的容积由活塞顶盖，气缸和气缸盖3部分组成，所以可变压缩比一般也是围绕这三个方面做的改善，通用的包括：通过改变气缸盖的结构来实现或者改变缸体的结构来实现以及通过改变活塞与曲柄连杆机构来实现。
其中，萨博SVC发动机是通过活塞运动到上止点的位置的变化来改变燃烧室容积从而改变压缩比的，其压缩比值可在8:1-14:1之间变化。
此外，还有法国的MCE发动机，多连杆VCR发动机等也是通过不同的途径改变发动的压缩比。
可变压缩比技术提高了发动机的热效率，很大程度上改善了发动机的燃油经济性，有利于降低排放并提高发动机运行的平稳性。
但是其也存在不少的问题，可变压缩比发动机的研发及制造成本高，结构比较复杂，对加工制造和后期的维修也带来一些问题，同时，新添加的可活动的零部件也增加了发动机的总质量。
可变压缩比技术一．压缩比的定义气缸总容积与燃烧室容积的比值，改变发动机压缩比可通过改变气缸的工作容积和燃烧室容积来实现。
二．可变压缩比技术的必要性随着对发动机动力性要求的提高，发动机都在高速大负荷下动力性能号与中、低速中小负荷动力性能及经济性能较差的矛盾却越来越突出。
三．可变压缩比技术具有大优势：1.提高了发动机的热效率，很大程度上改善了发动机的燃油经济性。
2.有利于降低排放。
3.具有良好的燃料适应性。
4.相同输出功率情况下结构可以更紧凑，达到小排量大功率、大扭矩。
5.兼顾部分负荷时的燃油经济性和大负荷是的动力性，改善发动机低速动力性能的同时还避免燃烧过程中的爆地震风险。
四．存在的问题1.VCR发动机一般都结构复杂，通常都需要对发动机进行大幅度改变，加工困难。
2.新增的部件使发动机的摩擦、振动增加，也使发动机的质量增加，这些大质量体的移动会耗费很大一部分能量。
3.适时准确的改变压缩比需要相应的高精度控制设备，匹配困难。
4.密封性的问题，研发成本高。
五．可变压缩比技术的实现方案1.通过改变气缸盖的结构来实现。
2.通过改变缸体结构来实现。
3.通过改变活塞及曲柄连杆机构来实现。
在运动部分采用可变机构可分为（1）活塞上部活动方式（2）采用活塞销偏心衬套方式（3）采用曲柄销偏心衬套方式在静止部分采用可变机构可分为：（1）多连杆方式（2）气缸盖活动方式（3）燃烧室容积可变方式（4）曲轴主轴颈偏心衬套方式六．性能指标压缩比与发动机性能有很大关系，我们都知道汽油发动机在运转时，吸进来的通常是汽油与空气混合而成的混合气，在压缩过程中活塞上行，除了挤压混合气使之体积缩小之外，同时也发生了涡流和紊流两种现象。
当密闭容器中的气体受到压缩时，压力是随着温度的升高而升高。
若发动机的压缩比较高，压缩时所产生的气缸压力与温度相对地提高，混合气中的汽油分子能汽化得更完全，颗粒能更细密，再加上刚才所说的涡流和紊流效果和高压缩比所得到的密封效果，使得在下一刻运动中，当火花塞跳出火花时就能使得这混合气在瞬间内完成燃烧的动作，释放出最大的爆发能量，来成为发动机的动力输出。
