發(fā)動機可變壓縮比技術(shù)的發(fā)展趨勢

可變壓縮比技術(shù)是在高負荷下提供低壓縮比，降低結(jié)構(gòu)應(yīng)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(fā)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(shù)應(yīng)用在了實際發(fā)動機上。

2013年，梅賽德斯-奔馳公司提出通過改變發(fā)動機缸內(nèi)活塞的位置來改變壓縮比的技術(shù)，由一個導向構(gòu)件來控制可調(diào)整部分，導向構(gòu)件的運動由傳感器信號來控制。這種可變壓縮比技術(shù)的優(yōu)點在于控制系統(tǒng)能夠獲得高精度、響應(yīng)時間快的信號，相比于其它設(shè)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(fù)，壓縮比恢復(fù)到原來的數(shù)值。

目前，可變壓縮比技術(shù)的發(fā)展趨勢主要是采用Gomecsys輔助裝置、MCE-5可變壓縮比技術(shù)和FEV連桿幾何修正技術(shù)。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(shù)是在缸外設(shè)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(xiàn)壓縮比可變。FEV連桿幾何修正技術(shù)是將活塞銷設(shè)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(shù)開發(fā)成本較高，缺乏大規(guī)模的應(yīng)用，但都是能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)制造的技術(shù)，且可實現(xiàn)發(fā)動機高效、清潔運行。在汽車工程領(lǐng)域，這些新型技術(shù)將為高效發(fā)動機的實現(xiàn)鋪平道路。

ShikharAsthanaetal.SAE 2016-01-0669.

編譯：杜桂枝