可变压缩比
可变压缩比技术
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这套可变压缩比系统允许萨博发动机可以采用更高的 增压压力（2.8bar），这个值比保时捷911Turbo的 1.94bar要增加很多，甚至比萨博9-3的Viggen发动机 高出2倍。传统的涡轮增压器是无法提供如此高的增 压值的，如果要想获得如此高的增压值，只能采用机 械增压来替代（但是机械增压的缺陷是显而易见的）。 SVC能根据发动机的转速、负荷、工作温度、燃料使 用状况等进行连续调节压缩比，这一切，都在ECU的 控制下进行，所以动力和油耗能达到完美的平衡。 它的 压缩比能在8:1和14:1之间连续调节，它能产生 225匹的最大功率和304牛米的最大扭力，动力与本田 的3.2升V6发动机相似，而油耗却非常低——比普通 相同功率发动机能减少超过30％的燃油消耗。
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这种机构如图1所示，它采用在曲柄销转动部位摆 动的杠杆的一端与连杆连接，而杠杆的另一端则才 用与控制轴延伸出来的连杆相连接的构造。连杆与 控制轴的偏心部分连接，当控制轴转动时，控制轴 连杆使曲柄销回转而使杠杆摆动。由此，活塞的上 止点的位置作上下移动，从而能够连续改变压缩比。
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（3）法国MCE—5可变压缩比发动 机
从整个机构的运动来看，如果液压执行器使控制齿 杆向上运动，则在摆杆的作用下活塞向下运动（反 之亦然）。由此在活塞的行程不改变的情况下，使 上下止点的燃烧室容积发生变化。就是说，采用液 压控制的控制齿杆，使摆杆做空间移动，即利用几 何学的空间位移变化，在适应发动机负荷变化情况 的同时，使压缩比改变。 MCE—5可变压缩比发动机可使发动机燃烧热效率 提高20%，并可减少运动部件的磨损。它是以部分 节气门开启方式减少了泵气损失。目前正在进行实 车试验。为了实现2010年批量生产的目标，还需在 技术上不断改进，并在减少重量和降低成本方面下 功夫。
汽车发动机的可变压缩比(VCR)创新设计
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
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。
可变压缩比发动机@汽车发动机精品资源池
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
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。
可变压缩比
➢ 通过改变气缸盖的结构来实现
➢ 通过改变缸体结构来实现
➢ 通过改变活塞及曲柄连杆机构来实现
本文研究的主要内容是通过一种多连杆机构（Mutilink）来改变压缩比
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本文的主要内容
本文研究的主要内容是将可变压缩比技术应 用到一台涡轮增压发动机中，并研究其对发动机 性能的影响。此VCR系统使用一种新的活塞-曲轴 系统并入一个多连杆机制来改变活塞在上止点的 移动并因此获得了与工况相匹配的最佳的压缩比 。这一多连杆可变压缩比机构可以在不提高发动 机尺寸和重量的情况下安装。
最低值8：1
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活塞行程的特性
传统发动机的活塞运动速度 在上止点时比下止点时要快，而
VCR发动机的活塞在上止点时移
动速度变慢而在下止点时的速度 更快，因此比传统发动机更加接 近简谐运动。
从图中可以看出VCR发动机 的膨胀行程前半部分角度为92°， 比原发动机大14%，这一特点对
发动机的性能（包括燃烧在内）产 生了实质性的影响。
结果发现：通过在发动机低负荷下应用废气再循 环并提高压缩比、在高负荷下采用更高的增压压力并 降低压缩比，这样都可以提高发动机的燃油经济性和 输出功率。
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多连杆VCR发动机的配置与原理
运动规律：活塞与曲轴通过上连杆与下连杆连在一起。下连杆也通过控制连杆连接到了控制轴偏心轴颈中心。
曲轴的旋转导致了下连杆围绕着主轴颈的中心旋转，同时围绕着曲柄销的中心转动。
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高压缩比对扩大EGR极限的影响
此时发动机的工况为：转速2000转， 有效制动扭矩60Nm，无涡流控制阀。 与原发动机相比，VCR发动机的活塞 行程特点与更高的压缩比的共同作 用下提高了燃烧稳定性并使喘振扭 矩降低到了一个比较低的水平。结 果，可以看出与原发动机相比， EGR的极限提高了大约10%。
可变压缩比技术
Saab可变压缩比技术SVC
• 瑞典的概念产品SVC通过创新且有趣的设计方法完成——使用可 移动气缸盖和缸体
• 在SVC引擎由一个活动的集成缸盖。SVC引擎的本体，可分成上 方的汽缸顶盖与活塞、气门总成为第一部份;而下方栏杆与曲轴箱 则为第二部份。下方的曲轴箱保持固定不动，上方的汽缸与活塞 部份，会以曲轴为中心，藉由液压促动器的推动，偏转些微的角 度，因此汽缸内燃烧室的空间就会改变，燃烧室的体积改变了， 自然压缩比也会跟着改变
• 只在转速的中间阶段才能有效发挥动力
汽车每天工作在路况复杂的城市交通中，让阿特金森/米勒循环发动机的处境非常尴尬， 所以普通汽车不会使用这种技术。
阿金特森循环和米勒循环的应用
• 丰田普锐斯宣称使用了阿特金森发动机，但从实际结构来看，本 质上是米勒循环的方式。这是因为在1993年，马自达重拾米勒循 环发动机，装备量产车上，为避免更多的麻烦，丰田只能说自己 是阿特金森循环了。 • 因为阿特金森/米勒循环发动机这种充分利用能源的特点，故被各 种节油的混合动力车型看中，它们并不在乎低速的“不在状态” 和高速的“不中用”，因为这两个时段有电动机在为车轮提供动 力，发动机的大多时段都是在发电，所以发动机可以在在油耗最 优异的转速运转。用电动机的大扭矩弥补动力的缺陷，互补之后 的动力总成，让混合动力车在动力和经济型上都有着突出的表现。
• SVC引擎的上方汽缸总成部份，是可以绕着曲轴中心而偏转的， 它的斜率可以轻微进行调节（升高达4度），缸体与缸盖间安装楔 型滑块，缸体通过Hydraulic Actuat。「液压促动器，连接在汽 缸头上，利用液压推动旋转，而让汽缸头产生偏转，达到连续改 变压缩比的效果。
• 缸体通过液压执行机构的调节可以沿滑 块的斜面运动，使得燃烧室与活塞顶面 的相对位置发生变化，改变燃烧室的体 积，从而改变压缩比。 • 通过轻微改变燃烧室的体积。当活塞达 上止点时，这样一个微小的调整会引起 压缩比巨大变化，压缩比的比率变化范 围由8:1到14:1。 • SVC的设计比以往任何的可变压缩系统 比都要聪明，它在至为重要的燃烧室部 分，没有额外添加移动部件或任何往复 运动的组件，这使得它的结构简单，坚 固耐用，不会因为增添了其他部件而产 生泄漏。
汽车可变压缩比发动机有什么优势和缺点？
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
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。
日产可变压缩比引擎解析 动力媲美3.5L V6
由于发动机通过节气门来控制进气量的多少，当发动机在部分负荷的情况下， 由于进气过程产生节流，进气量减少。这时如果采用了高负荷时相同的压缩 比，事实上会降低了有效压缩比。
当在高负荷的时候，发动机不需要太高的压缩比，稍低的压缩比 可以保证混合气不会过早燃烧，导致爆震；而在部分负荷的时候， 发动机需要较高的压缩比，以实现更好的燃油经济性。
奥托循环在压缩冲程开始时，也就是活塞运行到下止点随后上行时，进气门开始关闭。 阿特金森循环在压缩行程开始时，进气门并没有马上关闭，而是还需要等待活塞上行到一定高度之后， 进气门才会关闭。将吸入的部分气体经过进气门反流排除气缸。
• 阿特金森循环下，压缩行程变短，膨胀行程不变，这就实现了膨 胀比大于压缩比的效果，从而减少泵气损失，增大发动机有效功。
普通发动机与VC-T发动机的结构区别
如何实现压缩比变化
VC-Turbo发动机依靠多 连杆系统和带有独特谐 波减速齿轮的驱动电机 来改变其压缩比。当驱 动电机旋转时，驱动器 连杆带动偏心控制轴旋 转，改变控制连杆位置 变化，从而带动L型连 杆的高低变化，L型连 杆的位置发生变化将最 终导致活塞的上止点位 置的变化，实现发动机 压缩比变化。
• VC-Turbo发动机结合了日产之前已有的技术来实现其压缩比可变， 其中包括采用了两种喷射方式来实现喷油。
VC-T采用了 MPI（多点喷射）和 GDI（汽油直喷） 来平衡所有条件（不 同压缩比）下的效率 和功率
为什么要采用两种供油方式？
当压缩比小的时候，VC-Turbo发动机采用缸内直喷的供油方式； 当压缩比大的时候，VC-Turbo发动机则采用歧管喷射的方式给发动机供油。
在完成8:1-14:1压缩比变化的时间只需要1.2秒，在这1.2秒里意味着电脑已经判断好了当前所需 的压缩比值和实现压缩比的变化。另外，如果不是需要在两个极端数值上做调整，那么它的调整 相应速度会低于1.2秒。
可变压缩比技术
可变压缩比技术摘要：解决动力性燃油经济性及排放性能之间的矛盾一直是发动机技术研究的重点，而可变压缩技术是解决这一矛盾的技术之一。
主要介绍发动机可变压缩比技术的概念、研发进展、实现方案、优点及存在的问题，对其未来的发展做了展望并提出了一些建议。
关键词：发动机；可变压缩比；VCR；性能严峻的能源形势和日益严格的排放法规使传统发动机，尤其是传统的车用发动机面临着严的生存挑战。
一直以来，既有良好的动力性能又有良好的燃油经济性和排放性能是发动机所追求的目标，然而这些性能在一般的发动机上又没法同时获得。
为了解决这个矛盾，一些新术如可变技术应运而生，其中像可变气门正时、可变气门行程、可变进气歧管、可变喷油及可变增压等技术都为人熟知并已在许多车型上使用。
可变压缩比技术也是其中很有潜力的一种，能够很好地改善发动机热效率、燃油经济性和排放性能，但由于种种原因发展相对滞后。
1概念可变技术是内燃机相关系统的结构或参数随着使用要求和工况的变化而变化，使内燃机在各种工况下都达到理想的工作效果，综合性能指标得到大幅提高，并能够避免不正常燃烧及超负荷工作等发生的一种技术。
我们知道，发动机从设计制造好之后，其很多参数如配气相位、压缩比等就是固定不变的，这些参数只是综合各种工况下最好状态后的折中，这使发动机不能完全发挥其性能。
发动机研究者们一直致力于提高发动机的各种性能，如果将一个个不可变的结构及参数变成可随相应工况和需要灵活可变的，则能在很大程上改善发动机的综合性能。
可变技术就是基于这种想法而出现的，其在解决较大转速和负荷范围内的动力性与经济性及排放性的矛盾显示出独特的优势。
压缩比是气缸总容积与燃烧室容积的比值，其表示活塞由下止点运动到上止点时气缸内气体被压缩的程度，是衡量发动机性能的重要参数，是影响发动机效率最重要的因素之一。
一般来说，压缩比越高，发动机的性能就越好。
对于传统的发动机，一经设计好其压缩比是固定不变的，因为燃烧室容积及气缸工作容积都是固定的参数。
日产可变压缩比发动机
日产可变压缩比发动机可变压缩比的目的在于提高增压发动机的燃油经济性。
在增压发动机中，为了防止爆震，其压缩比低于自然吸气式发动机。
在增压压力低时热效率降低，使燃油经济性下降。
尽管世界新能源汽车、新动力汽车在加速研发，但是迄今仍占主流地位的汽油机或柴油机还在不断改进其结构与性能。
例如2005年2月，日产汽车公司发表可变压缩比发动机：本田汽车公司在同年7月也发表了通用型发动机，采用阿金逊（ATKINSON）循环的结构。
不论哪一种都是在原来的固定的曲柄连杆机构中引入可变功能，以提高发动机热效率。
迄今研究开发的可变压缩比机构的特点与存在的问题可变压缩比的目的在于提高增压发动机的燃油经济性。
在增压发动机中，为了防止爆震，其压缩比低于自然吸气式发动机。
在增压压力低时热效率降低，使燃油经济性下降。
特别在涡轮增压发动机中由于增压度上升缓慢，在低压缩比条件下，扭矩上升也很缓慢，形成所谓的增压滞后现象。
也就是说。
发动机在低速时，增压作用滞后，要等到发动机加速至一定转速后增压系统才起到作用。
为了解决这个问题，可变压缩比是重要方法。
就是说，在增压压力低的低负荷工况使压缩比提高到与自然吸气式发动机压缩比相同或超过：另一方面，在高增压的高负荷工况下适当降低压缩比。
换言之，随着负荷的变化连续调节压缩比，以便能够从低负荷到高负荷的整个工况范围内有效提高热效率。
采用这样原理的可变压缩比是简单的，然而实际情况却难以实现，这是由于往复式 发动机的曲柄连杆机构不仅是把活塞的往复运动转换为圆周运动，也是发生强大作 用力的主要机构。
实现可变压缩比的机构有多种方案。
（图2）其大致上可分为在运动部分采用可变机 构和在静止部分采用可变机构两种。
在运动部分采用可变机构中可分为（a ）活塞上部活动方式；（b ）采用活塞销偏心衬 套方式：（c ）采用曲柄销偏心衬套方式。
活塞上部活动方式是指改变活塞销与活塞顶 面的距离；而活塞销偏心衬套方式与曲柄销偏心衬套方式，其本质上是通过改变连 杆的长度以调节压缩比。
发动机的可变压缩比技术与工作原理
发动机的可变压缩比技术与工作原理在汽车行业中，发动机起着至关重要的作用。
发动机的性能直接影响着车辆的动力、经济性和环保性能。
而可变压缩比技术则是一项关键的发动机技术，可以提高发动机的燃烧效率和适应性，进一步提升汽车的性能和效能。
本文将介绍发动机的可变压缩比技术及其工作原理。
一、可变压缩比技术简介可变压缩比技术是指发动机通过调整缸内气体的压缩比来提高燃烧效率和适应性的一种技术。
传统发动机的压缩比是固定的，而可变压缩比技术则允许发动机在不同工况下调整压缩比以获得更好的性能和燃油经济性。
二、可变压缩比技术的工作原理可变压缩比技术的实现主要通过两种方法：可变容积比和可变压缩冷却。
1. 可变容积比可变容积比是指通过调整发动机活塞的运动，改变缸容积以实现可变的压缩比。
一种常见的实现方式是通过改变活塞或活塞连杆的长度，使得在运动过程中变化活塞的运动曲线，从而改变气缸的容积。
通过调整活塞的位置，可以实现不同的压缩比，以适应不同负载和工况下的燃烧需求。
2. 可变压缩冷却可变压缩冷却是通过调整发动机冷却系统的工作状态，控制冷却水的流动来实现。
当冷却系统处于高温状态时，可以增加压缩比以提高热效率；而在低温状态下，可以降低压缩比以提高启动性和防止爆震。
通过调整冷却系统，可以实现发动机压缩比的调整，以适应不同工况下的发动机性能需求。
三、可变压缩比技术的优势1. 提高燃烧效率：通过调整压缩比，可以提高燃烧效率，使燃料更充分地燃烧，减少废气排放和热损失，从而提高发动机的效率。
2. 适应不同工况：发动机在不同工况下的燃烧需求是不同的，通过可变压缩比技术，可以根据负载和工况要求来调整发动机的性能，提高适应性。
3. 提高燃油经济性：通过增加压缩比，可以提高发动机的热效率，减少燃料消耗，提高燃油经济性，降低油耗和排放。
四、可变压缩比技术的应用可变压缩比技术目前已经应用于某些高性能发动机和混合动力系统中。
许多汽车制造商研发并应用了可变压缩比技术，以提高汽车的性能和经济性。
可变压缩比技术..
2.压缩比概念介绍
• 压缩比是气缸总容积与燃烧室容积的比值，其表示活塞 由下止点运动到上止点时气缸内气体被压缩的程度，是 衡量发动机的重要参数，是影响发动机最重要的因素之 一。一般来说，压缩比越高，发动机的性能就越好。对 于传统发动机，一经设计好其压缩比是固定不变的，因 为燃烧室容积及气缸工作容积都是固定的参数。现代汽 车发动机的压缩比汽油机一般为8~12，柴油机一般为 12~22。
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在气缸下止点在向下的地方为一个圆心，通过旋转这 个圆心上部的气缸体和气缸盖来改变燃烧室的容积。 由于在气缸体和气缸盖这个“整体”在偏离垂线开始 旋转的时候（SVC为直列布置），气缸的上止点与曲 轴的距离就缩短了，而且是随着角度的增加，与曲轴 的距离就越短。在到达曲柄连杆要和气缸体相碰的临 界时停止旋转。此时气缸的上止点与曲轴的距离最近 ，燃烧室的容积达到最小，压缩比最大；与之相反， 在这个“整体”没有旋转的情况下，压缩比最大。这 个气缸体与气缸盖的“整体”是通过一组摇臂来进行 调节的，而这组摇臂是通过ECU来控制的。这样萨博 的SVC变压缩比技术就可以实现根据当时的工况由 ECU来控制压缩比的变化。实现动力输出及燃油消耗 的最佳化。 由于萨博SVC采用了这种方法，因此它可以采用较大 的增压值，甚至是强增压。这正是因为一般涡增发动 机不愿意用大增压有个很大的原因就是大增压迟滞更 明显的矛盾性。但是由于萨博SVC采用了变压缩比技 术，低速时可以提供高压缩比，保持发动机以正常的 压缩比进行工作，减少甚至消除迟滞现象；在涡轮增 压器工作达到最大化时还可以降低压缩比，防止增压 过大引起爆震，同时适应强增压；在这两种情况期间 ，压缩比的变化由于得到了ECU的控制，所以是一个 连续的线性变化，使发动机在每一种情况下都能得到 最佳的工作效率。
可变压缩比的工作原理
可变压缩比的工作原理咱今天就来好好唠唠可变压缩比是个啥玩意儿，它的工作原理又是咋回事。
发动机这东西在汽车里那可是至关重要的。
而可变压缩比呢，就是一种挺厉害的技术。
那它到底是咋工作的呢？咱一步一步来瞅瞅。
咱得明白为啥要有可变压缩比。
发动机在不同的工况下，对压缩比的需求是不一样的。
比如说，在低负荷的时候，咱希望压缩比高一点，这样能提高燃油效率，更省油；而在高负荷的时候呢，压缩比就得低一些，不然容易产生爆震，对发动机不好。
所以啊，可变压缩比就是为了能让发动机在不同的情况下都能有最合适的压缩比，发挥出最好的性能。
那可变压缩比具体是咋实现的呢？这里面可有不少门道。
通常啊，有好几种方法。
其中一种常见的方法就是通过改变活塞的行程来改变压缩比。
想象一下啊，活塞在气缸里上下运动，就像一个打气筒似的。
如果我们能改变活塞运动的最高点和最低点的位置，那不就可以改变压缩比了嘛。
比如说，在需要高压缩比的时候，让活塞运动的行程变长，这样气缸里的空间就变小了，压缩比就提高了。
而在需要低压缩比的时候呢，就让活塞运动的行程变短，气缸里的空间变大，压缩比也就降低了。
为了实现这个功能，工程师们可是费了不少心思。
他们会设计一些特殊的机构，来控制活塞的行程。
比如说，有一种可变压缩比的发动机，它在曲轴和连杆之间加了一个多连杆机构。
这个多连杆机构就像是一个“变形金刚”，可以根据不同的工况来调整自己的形状，从而改变活塞的行程。
还有一种方法是通过改变气缸的容积来实现可变压缩比。
这个有点像咱们平时用的可调节容量的杯子。
当我们需要大杯子的时候，就把杯子撑开；需要小杯子的时候，就把杯子压缩一下。
在发动机里呢，也可以通过一些特殊的设计来改变气缸的容积。
比如说，有一种发动机，它在气缸壁上设计了一些可以活动的部分。
当需要高压缩比的时候，这些活动部分就会向内收缩，减小气缸的容积；当需要低压缩比的时候，这些活动部分就会向外扩张，增大气缸的容积。
不管是哪种方法，可变压缩比的目的都是为了让发动机更加高效、更加节能、更加环保。
发动机可变压缩比技术(VCR)
发动机可变压缩比技术（VCR）压缩比发动机压缩比属于结构参数，可以表征发动机混合气被压缩的程度，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。
活塞处于下止点时气缸有最大容积，用Va表示；活塞处于上止点时气缸内的容积称为燃烧室容积，用Vc表示。
内燃机的压缩比ε为ε=Va/Vc或者ε=1+Vh/Vc ——Vh表示气缸行程容积压缩比作为发动机重要的结构参数，一定程度上可以反映发动机的性能。
一般汽油机的压缩比为9—12，柴油机的压缩比为12—22。
压缩比对内燃机性能有多方面的影响。
压缩比越高，热效率越高，但随压缩比的增高，热效率增长幅度越来越小。
压缩比增高使压缩压力、最高燃烧压力均升高，故使内燃机机械效率下降。
汽油机压缩比过高容易产生爆震。
柴油机压缩比过低会使压缩终点温度变低，影响冷起动性能。
由于压缩比是结构参数，传统意义上压缩比是固定不变的，然而随着发动机强化程度的不断提高，以及在发动机性能及燃油消耗率等方面提出的更高的要求，固定不变的压缩比已经不能完全满足现代发动机的需要，因此上出现了可变压缩比发动机。
可变压缩比技术的意义发动机的可变气门正时、可变气门行程和可变进气歧管等技术已经被广泛应用，许多车型都已经大量的采用了这些“可变”技术。
但是发动机还有一项“可变”的技术，却是目前量产车里面十分罕见的，这种发动机可变压缩比技术可谓是发动机控制在“可变”方面的一场革命。
压缩比决定了汽油机压缩混合气的压力，汽油的燃烧特性导致了汽油发动机的混合气压力不能太高。
如果气缸内的压力超过了临界值，汽油就会因为压缩而在点火之前被点燃，产生爆震，会对发动机带来很大的伤害。
对于现在广泛应用的增压发动机，当涡轮增压介入以后，燃烧室的温度和压力会大幅度升高，如果这个值过高，爆震就不可避免。
这会对发动机造出巨大伤害，同时也会影响动力输出。
所以，固定压缩比的涡轮增压和机械增压发动机只能把压缩比设计得比普通自然吸气发动机低一些。
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的移动并因此获得了与工况相匹配的最佳的压缩
比。这一多连杆可变压缩比机构可以在不提高发
动机尺寸和重量的情况下安装。
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结果发现：通过在发动机低负荷下应用废
气再循环并提高压缩比、在高负荷下采用更高的
增压压力并降低压缩比，这样都可以提高发动机
的燃油经济性和输出功率。
多连杆动机的配置与原 理
运动规律：活塞与曲轴通过上连杆与下连杆连在一起。下连杆也通过控制连杆连接到了控 制轴偏心轴颈中心。曲轴的旋转导致了下连杆围绕着主轴颈的中心旋转，同时围绕着曲柄 销的中心转动。 压缩比改变的原理：移动偏心轴的中心向上使下连杆顺时针倾斜，因此使活塞的上止点和 下止点的位置同时下降以降低压缩比。相反，偏心轴的中心向下移动可以提高压缩比。
• 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
• 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
• 密封性问题 • 研发成本高
可变压缩比技术的展望
• 随着发动机相关理论、微机技术、电子技术、结 构优化设计等技术的飞速发展, 可变压缩比技术 会越来越多地应用在发动机上, 它可使发动机的 各项性能在各工况变化范围内得到优化。
在超过5000转的高速范 围内摩擦往往要比原发动机 的要高。这与VCR发动机的主 要循环部件的重量高于原发 动机的相应部件有关，同时 由于VCR发动机的多连杆机构 而带有更多的滑动部件。
活塞拍击导致的缸体振动
实验工况： 发动机转速：1200r/min 点火时间：上止点前30° 125um的安装间隙=标准水平下的实际间隙的160%
从图中可以看出：在中低速 范围，可变压缩比发动机的 容积效率略高，而在高速范 围容积效率比原发动机要低
原因：由于VCR发动机的活 塞速度在下止点时更高，两 台发动机在相同的进气门关 闭时刻，可变压缩比活塞与 原发动机相比应该提高到一 个更高的位置。因此，在高 速范围进气门关闭时刻减缓， VCR发动机的容积效率往往 比原发动机的要低。
• VCR技术使未来的发动机趋向于小型化、节能环 保且能提供强大的动力。
• 未来的VCR发动机应具有与现有发动机之间的互 换性，以推动量产。如现有的排气后处理系统、 可变气门正时系统、变速器等均可照常使用，而 不需去重新开发。
可变压缩比的实现方案
• • 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
采用较高的压缩比以及EGR 率对降低燃油消耗的影响
在压缩比为8.6:1的情况下， VCR发动机可以与原发动机获 得相同的热效率。
提高压缩比可以提高冷却 损失和未燃碳氢，但降低了 排气损失，因此使VCR发动机 的总热效率上升。此外，使 用EGR降低其他各类损失中的 泵气损失与冷却损失，这对 提高燃油经济性都有很大的 影响。
从图中可以看出VCR发动机 的膨胀行程前半部分角度为 92°，比原发动机大14%，这一 特点对发动机的性能（包括燃 烧在内）产生了实质性的影响。
活塞行程特性对各项损失的影响
时间损失
时间损失：内燃机实际循环中一个由燃烧速度 的有限性所造成的损失。
两台发动机的燃烧周期基本相同，VCR发动机的活塞在上止点速度低，因此与原发 动机相比在上止点附近占用的时间长。因此，在燃烧周期开始与结束时，VCR发动机 活塞比原发动机更加接近上止点位置。与原发动机相比这能减少VCR发动机的时间损
漏气损失
在不考虑增压的情况下， VCR发动机的漏气量比原 发动机的要高5L/min。
漏气损失增加的原因： VCR发动机的活塞在上止 点的速度较低，与原发动 机相比活塞在上止点有较 长的停留时间，而这段时 间内缸内压力比较高
摩擦损失
当燃烧压力作用于活塞 顶时，由于VCR发动机的上连 杆处于垂直状态，活塞的侧 向里大幅度降低。因此，活 塞销所承受的负荷也降低， 这可以在活塞与活塞销方面 减少摩擦损失。因此，由于 使用较多连杆导致的摩擦增 加被抵消了，总的发动机摩 擦也会降低。
可变压缩比技术具有下列优势：
• 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 • 具有良好的燃料适应性 • 相同输出功率的情况下结构可以更紧凑，达 • 到小排量大功率、大扭矩
存在的问题
• 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
根据发动机的转度与负荷来 改变压缩比
在低速低负荷时采用高压缩比14： 1以获得提高燃油经济性的最佳效 果 随着负荷的增加，减小压缩比以 防止爆震发生 为了在全负荷时采用高增压，将 压缩比设为最低值8：1
活塞行程的特性
传统发动机的活塞运动速度 在上止点时比下止点时要快， 而VCR发动机的活塞在上止点时 移动速度变慢而在下止点时的 速度更快，因此比传统发动机 更加接近简谐运动。
冷却损失与热平衡
冷却损失增加：活塞处于上止点附近时速度变慢，使燃烧气体较长时间处于高温高压下 “其他各类损失”：摩擦损失，泵气损失，未燃碳氢以及漏气造成的损失，其中漏气损失 增加，但摩擦损失减少，所以导致总的“其他各类损失”减少。 结论：可变压缩比发动机可以获得与原发动机相同的热效率
容积效率比较
• 可变压缩比技术的实现方案： • 通过改变气缸盖的结构来实现 • 通过改变缸体结构来实现 • 通过改变活塞及曲柄连杆机构来实现
本文的主要内容
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本文研究的主要内容是将可变压缩比技术
应用到一台涡轮增压发动机中，并研究其对发动
机性能的影响。此VCR系统使用一种新的活塞-曲
轴系统并入一个多连杆机制来改变活塞在上止点
用多连杆可变压缩比机构提高发动机 性能的研究
A Study of a Multiple-link Variable Compression Ratio Engine Performance
System for Improving
可变压缩比技术的优势
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，发动机在高速大负荷下动 力性能好与中、低速中小负荷下动力性能及经济性能较差的矛盾却越来越突出。