解析可变压缩比发动机(VCR)以及优劣势

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。

新能源汽车分类及特点前一阵子，上汽车设计课，老师在课堂上讲，一用人单位给求职人员提了这样一个问题：新能源发动机有哪些以及分别得特点是什么。

结果那个科班大学生只答出了种类，却不知道分别得特点。

我下来也想了这个问题，可我也没有一个系统而完全的答案，换句话说，我是对我的答案没信心的。

于是便在网上找了些资料学习学习。

提要：1、新能源发动机形式：转子发动机，智能可变压缩比技术VCRi，多燃料(Omnivore)发动机技术等。

2、弹性燃料和生物能源。

弹性燃料的主体就是号称"生物能源"的乙醇。

弹性燃料汽车目前主要以E85为燃料，即由85%的乙醇和15%的汽油混合而成。

目前国内乙醇主要来源于玉米、小麦等粮食，这个问题归根结底是粮食问题。

3、电动能源。

4、混合动力能源。

5、氢燃料电池。

6、柴油能源。

同排量发动机中，柴油发动机比汽油机节油30%~40%。

目前，柴油机被誉为迄今为止解决汽车环保与节能双重压力最有效、最经济的手段之一。

新能源汽车分类及特点(转载)新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料，但采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

新能源汽车包括有：混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池汽车(FCEV)、氢发动机汽车以及燃气汽车、醇醚汽车等等。

1、混合动力汽车混合动力是指那些采用传统燃料的，同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。

按照燃料种类的不同，主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。

目前国内市场上，混合动力车辆的主流都是汽油混合动力，而国际市场上柴油混合动力车型发展也很快。

优点：1、采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。

需要大功率内燃机功率不足时，由电池来补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电，由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样。

东风日产天籁KR20DDET发动机介绍作者：李志来源：《汽车与驾驶维修（维修版）》2019年第07期新一代日产天籁上市已超6个月的时间，这款车所使用的KR20DDET可變压缩比发动机，引起了很多汽车售后维修从业者的兴趣。

本文将介绍这款发动机的正时控制、热能管理、排放控制、变排量润滑及真空助力等系统的特点。

此外，还将介绍这款发动机所用到的一些特殊制造工艺、部分部件的维修方法以及所需的附加操作。

1.气门正时控制东风日产KR20DDET发动机的气门正时控制器（VTC）安装在进气和排气凸轮轴前端，排气门正时控制器的动作由发动机润滑油压力驱动;而进气门正时控制器则是由电机驱动（图1）。

电子VTC响应速度快于液压VTC，可扩展凸轮轴的运行角度，从而提高燃油经济性、发动机输出和排气性能。

电子VTC机构通过电子进气门正时（IVT）控制电机连续改变凸轮轴的相位。

发动机控制单元（ECM）通过CAN总线进行通信，将电子IVT控制电机的目标位置传输给电子IVT控制单元。

电子IVT控制单元根据ECM的信号驱动电子IVT电机，并改变进气门的开启和关闭时间。

电子IVT控制单元具有诊断功能，在检测系统误差时，通过发动机通讯将故障码（DTC）传输给ECM。

2.燃油蒸发与排放控制系统燃油蒸发与排放控制系统（EVAP）的作用是减少燃油供给系统排放到大气中的HC含量。

燃油箱内的燃油蒸气被引导到炭罐中，在发动机停机或在给车辆补充燃油时，燃油蒸汽会被储存在这里。

而当发动机运转时，炭罐内的燃油蒸气会从EVAP炭罐清洗流量控制电磁阀进入清洗管路，并最终进入进气歧管（图2）。

EVAP炭罐清洗流量控制电磁阀由ECM管理，当发动机运行时，由EVAP炭罐清洗控制电磁阀控制的蒸气流量随着空气流量的增加而相应调节。

在车辆减速和发动机怠速运转时，EVAP炭罐清洗流量控制电磁阀会关闭蒸气清洗管路。

3.冷却系统冷却系统不仅承担着为发动机本体和机油散热的任务，同时也是空调暖风的热源以及为变速器油加热（图3）。

发动机研究报告随着社会的发展和科技的进步，人们对于交通工具的需求也越来越高。

而发动机作为交通工具的核心组成部分，其性能的优劣直接关系到交通工具的质量和使用寿命。

因此，对于发动机的研究和改进，一直是汽车制造商和科学家们关注的焦点。

本文将从发动机的基本原理、现有技术的优缺点、未来发展趋势等方面进行探讨，旨在为大家提供一份全面的发动机研究报告。

一、发动机的基本原理发动机是将燃料能转化为机械能的装置，其工作原理可概括为四个步骤：进气、压缩、燃烧和排气。

其中，进气和排气是通过气门控制的，压缩和燃烧则是通过活塞和点火系统实现的。

发动机的工作效率主要由以下因素决定：1. 燃料的质量和热值：燃料的热值越高，其能转化为机械能的能力就越强。

2. 气缸的数量和排列方式：气缸的数量越多，每个气缸内的燃料燃烧就越充分，从而提高了发动机的效率。

3. 活塞的尺寸和形状：活塞的面积越大，其对气体的压缩就越充分，从而提高了发动机的效率。

4. 点火系统的质量和稳定性：点火系统的质量越好，点火的时机和能量就越准确，从而提高了发动机的效率。

二、现有技术的优缺点1. 汽油发动机汽油发动机是目前使用最为广泛的发动机之一。

其优点是功率大、噪音小、加速快、排放少等。

但是，汽油发动机的缺点也很明显，比如油耗高、环保性能差、维护成本高等。

2. 柴油发动机柴油发动机的优点是燃油效率高、动力强劲、维护成本低等。

但是，柴油发动机也存在一些缺点，比如噪音大、排放污染物多、启动困难等。

3. 混合动力发动机混合动力发动机是汽油发动机和电动机的结合体，其优点是燃油效率高、排放少、动力强劲等。

但是，混合动力发动机的成本较高、重量较大等缺点也不容忽视。

4. 燃料电池发动机燃料电池发动机是利用氢气和氧气进行化学反应产生电能，从而驱动发动机工作的一种新型发动机。

其优点是环保性能好、燃料效率高等。

但是，燃料电池发动机的成本高、储氢技术尚未成熟等问题也需要解决。

三、未来发展趋势未来发动机的发展趋势主要集中在以下几个方面：1. 新能源发动机的研究和应用：随着环保意识的不断提高，新能源发动机的研究和应用将成为未来的主流趋势。

在发动机性能参数在之前的文章中，我们已经对数据库中所涉及的车身参数和发动机前十项参数做了较为详细的解析，本文将从第十一项开始，继续对发动机的其余参数进行详解：■ 压缩比压缩比就是发动机混合气体被压缩的程度，用压缩前的气缸总容积与压缩后的气缸容积（即燃烧室容积）之比来表示。

为了能更直观全面的了解，我们还需要明白以下几个相关的概念。

往复式发动机：简单地讲，就是在发动机气缸中，有一只活塞周而复始地做着直线往复运动，且一直循环不已。

在周而复始又持续不断的工作行程之中有其一定的运动行程范围。

最大行程容积与最小行程容积：就发动机某个气缸而言，当活塞的行程到达最低点，此时的位置点便称为下止点，整个气缸包括燃烧室所形成的容积便是最大行程容积。

当活塞反向运动，到达最高点位置时，这个位置点便称为上止点，所形成的容积为整个活塞运动行程是最小行程容积。

压缩比的表示和范围：压缩比就是这最大行程容积与最小容积的比值。

常见的汽油发动机压缩比表示方法为9.0：1、9.5：1或10.5：1等。

汽油发动机压缩比一般是8－11，柴油发动机压缩比一般是18－23。

压缩比与发动机性能的关系：压缩比越高就意味着发动机的动力越大。

通常低压压缩比一般在10以下，高压压缩比在10以上。

目前所知汽油发动机的压缩比最高已经达到了12：1。

压缩比与冷却系统的关系：发动机的运转正常的工作温度都设计在80—110℃之间。

压缩比太高可能会导致汽油自燃、预燃，而引起爆震的发生，使发动机无力、损坏机械元件。

所以，在提升压缩比的同时又能使发动机保持正常的工作温度是至关重要的。

发动机冷却系统爆震：正常燃烧是由火花塞的电极间隙附近形成火焰核心，此火焰燃烧速度为30—40米/秒。

而爆震则是远离火花塞的末端未燃混合气经过压缩后达到自燃温度，自身产生火焰提前引燃，此火焰燃烧速度为200—1000米／秒以上。

比正常燃烧的火焰传播速度高几十倍，很容易造成发动机损坏。

压缩比与90号、93号、97号汽油：汽油发动机压缩比越高，引发爆震的可能性越大。

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。

ＣＶＶＴ发动机价值何在？作者：来源：《汽车与运动》2007年第02期作为“2006年度十佳发动机”中最小排量的机型，东风悦达起亚赛拉图车型所装配的1.6L CVVT发动机究竟有哪些优势?带着这个问题，我们采访了此次评选的评委之一，天津大学的姚春德教授。

《汽车与运动》姚教授，您认为采用CVCT技术的发动机在实际使用中都具有哪些技术优势呢?姚春德：CVVT(cotinuous vcriable valve ti-ming)，中文名就是连续可变气门正时已成为衡量发动机性能的标志性关键技术之一。

我们知道，发动机在高速和大负荷下需要较大的气门重叠角，以得到较高的功率输出，反之，在怠速和低速小负荷下则需要较小的气门重叠角，以得到较好的怠速平稳性和废气排放性能。

因此，发动机运行对气门正时的要求是变化的必须根据工况情况实施调整。

传统的气门机构气门正时曲线是按照设计工况而固定的，因此气门开关时刻也是固定的，而发动机在真实操作时转速范围非常大，就造成在非设计工况无法发挥最佳性能的情况。

与固定配气相位相比可变配气相位则可以在发动机整个工作范围内的转速和负荷下，根据工况运行需要提供合适的气门开启、关闭时刻，从而改善发动机进、排气性能，较好地满足发动机在高转速与低转速、大负荷与小负荷时动力性、经济性，废气排放的要求整体提高发动机综合性能。

总体来说，在汽油机上应用CVVT技术有以下优点：a、改善怠速稳定性和低速平稳性b、提高发动机功率和扭矩c、扩大发动机转速范围d、降低部分负荷燃油消耗率e、改善废气排放《汽车与运动》：对于能耗来讲，CVVT发动机与普通发动机相比，在理论上能够做到怎样的差异?姚春德：CVVT技术可以用来减小发动机泵气损失，提高进气速度和效率，改善混合气质量，改变残余废气系数，最终改善发动机的燃烧过程，使动力性、经济性，排放性以及响应性能得到全面提高。

同时，我们可以从以下两个方面来分析。

1、进气门可变正时的优势a、减小泵气损失，提高了燃油经济性b、提高进气速度和减少残余废气c、优化气门正时，提高充气效率，使发动机扭矩益线更平缓d、可变压缩比2、排气门可变正时的优势a、优化膨胀比，增加扭矩输出b、可以控制气缸内残余废气系数c、提高怠速稳定性，降低油耗《汽车与运动》：目前采用CVVT技术的发动机，通常搭配在什么价格区间的车型上?姚春德：在经济型车方面很难看到CVVT的身影，主要是采用这一技术后，发动机需增加CVVT本体、液压控制阀、凸轮轴相位传感器、集成在原ECU的电控原器件，另外还需要增设发动机的油道及增加机油泵的供油量。

可变进气系统的作用随着汽车技术的不断进步，汽车的性能和燃油经济性越来越受到人们的关注。

而可变进气系统作为一种新型的汽车发动机技术，已经成为了提高汽车性能和燃油经济性的重要手段之一。

本文将从可变进气系统的原理、作用和优缺点等方面进行介绍和分析。

一、可变进气系统的原理可变进气系统是指在汽车发动机进气系统中，通过改变进气道的长度和形状来实现进气量的调整。

它可以根据发动机的工作状态和负荷情况，自动调整进气道的长度和形状，从而改变进气阻力和进气速度，使发动机在不同的转速范围内都能够获得最佳的进气效果。

可变进气系统的工作原理主要是通过利用进气道中的某些元件（如变形器、旋转阀门、可调节进气歧管等）改变进气道的长度和形状。

当发动机转速较低时，进气道的长度和形状会被调整为较长和较窄的状态，从而增加进气阻力和进气速度，使得燃烧更加充分，提高发动机的低速扭矩和动力输出。

当发动机转速较高时，进气道的长度和形状会被调整为较短和较宽的状态，从而降低进气阻力和进气速度，使得发动机在高速运转时能够更好地吸气，提高发动机的高速输出功率。

二、可变进气系统的作用1、提高发动机的低速扭矩和动力输出可变进气系统通过改变进气道的长度和形状，可以使发动机在低速运转时能够获得更好的进气效果，从而提高发动机的低速扭矩和动力输出。

这对于需要大量低速扭矩和动力输出的汽车（如SUV、越野车等）来说尤为重要。

2、提高发动机的高速输出功率可变进气系统同样可以使发动机在高速运转时能够获得更好的进气效果，从而提高发动机的高速输出功率。

这对于需要高速输出功率的汽车（如跑车、赛车等）来说尤为重要。

3、提高燃油经济性可变进气系统可以根据发动机的工作状态和负荷情况，自动调整进气道的长度和形状，从而使发动机在不同的转速范围内都能够获得最佳的进气效果。

这不仅可以提高发动机的性能，还可以提高燃油经济性。

4、减少排放可变进气系统可以使发动机在低速运转时能够获得更好的进气效果，从而使燃烧更加充分，减少未燃烧的燃料和氧化物的排放，从而降低车辆的排放量。

汽车vcr控制单元
汽车VC一TURBO控制单元发动机规格与硬件技术
如前所述，该发动机开发的目标是替代日产已有的V6，全面搭载日产旗下中型SUV和中高端轿车，在保证与V6相接近的发动机性能前提下，提高了燃油经济性。

表1列出了其主要的硬件规格。

图8显示了VC一TURBO发动机的外观和主要技术。

VCR系统可以让压缩比在8：1到14：1的范围内连续变化。

发动机孔径为84mm，与当前的2L直列4缸MR20发动机相同，因此可以沿用MR20的部分硬件设计。

活塞行程不完全恒定，在压缩比伟8：1前提下，最大行程为90.1mm，在压缩比伟14：1前提下，最小行程为88.9mm。

因此，由于活塞行程的不同，排量略有变化，最大值为1997，cc（8：1），最小值为1970，cc（14：1）。

涡轮增压是通过一个中冷器进行冷却。

其最大功率和扭矩分别为200kW和390Nm。

除了多连杆VCR系统外，发动机还采用了各种其他主流技术：1，双喷射系统（Direct，+，Port，Fuel，Injection）——提高了发动机响应性、加速性、燃油经济性、降低了排放。

2，电动可变进气门（Electric，int，VTC，）——提高了响应性、加速性、燃油经济性、降低了排放。

3，可变排量机油泵（Variable，Displacement，Oil，Pump）——提高加速性、燃油经济性、降低排放。

4，电控涡轮泄压阀（Electric，controlled，Waste，Gate）——提高了燃油经济性、降低排放。

5，宽域涡轮系统——提高响应性和加速性。

vcturbo原理
VCTurbo原理是指可变压缩比涡轮增压器的工作原理。

该技术通过控制涡轮增压器的进气门和排气门来调整压缩比，从而使发动机在不同转速和负载下获得更高的效率和性能。

在传统的涡轮增压器中，进气和排气门都是固定的，导致压缩比无法调整。

而在VCTurbo中，进气门和排气门可以独立控制，通过改变它们的角度和位置，可以改变压缩比的大小。

当发动机需要更多的动力时，VCTurbo可以将压缩比调整到较高的水平，将更多的空气压缩进燃料室，从而提供更多的燃料燃烧能量。

当发动机不需要那么多的动力时，VCTurbo可以将压缩比调整到较低的水平，减少燃料的消耗和排放。

VCTurbo的工作原理需要先进的电子控制系统来实现。

控制系统根据发动机的负载和转速，通过传感器和计算机来控制进气门和排气门的位置和角度。

这种技术的优点包括更高的效率和性能、更低的燃料消耗和排放、更平滑的动力输出和更高的驾驶舒适度。

总之，VCTurbo是一种先进的涡轮增压技术，通过可变压缩比调整来提高发动机的效率和性能，为汽车制造商提供了更多的选择，以满足不同的市场需求和消费者的要求。

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