當前在國内B級車領域，合資品牌還擁有比較強勢的地位，曾經的日系三劍客：豐田凱美瑞、本田雅閣、日産天籁，與德系的邁騰、美系的君威/君越等“共分天下”。在日系三劍客中，日産天籁，在銷量上雖然與凱美瑞、雅閣有一定的差距，但是緊追不舍，實力不容小觑。号稱“技術日産”的NISSAN，在天籁這款車型中是如何體現的呢？

2021款天籁，分别搭載了MR20 2.0L自然吸氣發動機、KR20 2.0T可變壓縮比渦輪增壓發動機，其中KR20這款發動機，壓縮比可以在8:1-14:1之間變化，最大功率179kW，最大馬力243匹，最大扭矩達到了371N·m。KR20，這款發動機有何特殊之處呢，相比于福特的EcoBoost發動機如何呢，下面咱們一起看一看。

一、KR20發動機推出的背景

随着汽車排放法規的趨嚴，各汽車品牌廠商為了提升發動機的熱效率、降低二氧化碳排放，深挖發動機的潛力，比如大衆開發出了EA888渦輪增壓系列發動機，馬自達從基礎燃燒原理出發開發出了SPCCI火花塞點火控制壓燃點火技術。為了追求在小排量低油耗的基礎上實現高性能，日産在渦輪增壓發動機的基礎上，推出了可變壓縮比渦輪增壓發動機（VC-TURBO）。

從提出專利申請到成功量産，日産用了20年的時間，這也凸顯了在内燃機領域技術開發和叠代的艱辛。當前KR20，除了天籁有搭載，英菲尼迪QX50、英菲尼迪QX60也有搭載。

二、KR20技術解析

• 為什麼要采用可變壓縮比？

大家都知道，發動機的壓縮比=活塞處于下止點的氣缸容積V1 / 活塞處于上止點的氣缸容積V2。理論上而言，如果壓縮比更大，發動機缸内燃燒的爆發力更強，而且活塞的做功行程可以更長，化學能轉化為機械能的效率更高。但是，當發動機處于高負荷時，壓縮至上止點的燃油混合氣體，在較大的壓縮比下，極易出現自行燃燒并發生爆震，爆震會降低發動機的功率輸出而且會損壞發動機，在這種工況下為了抑制爆震，除了采用高标号的燃油，一般會延後點火提前角——而這又會降低發動機的功率輸出。所以，在高負荷下，如果采用低壓縮比，不但可以抑制爆震，而且可以提高發動機的最大功率扭矩輸出，提高燃燒效率。

在低負荷下，采用高壓縮比，則沒有爆震的風險，而且活塞的做功行程可以更長，燃燒效率更高。總結一下，在低負荷工況下采用高壓縮比，高負荷工況下采用低圧縮比，可以提升燃燒效率，提升發動機性能。

• 可變壓縮比如何實現？

根據壓縮比的定義，相信大家也能想到一些實現路徑：比如将活塞銷、連杆或曲軸銷設計成“可動”的，就可以改變活塞的行程，進而改變壓縮比。不過在工程實現上，隻有日産實現了最終的量産，設計出了多連杆式曲軸旋轉機構。

如上圖，當發動機處于加速超車的高負荷工況下，驅動電機順時針旋轉，可以減小發動機壓縮比，最低可以達到8:1。當車輛完成加速處于行駛平緩的中低負荷工況時，如上圖所示，驅動電機逆時針旋轉，帶動A連杆向下轉動，向下轉動的A連杆帶動C連杆向上移動，向上移動的C連杆，通過L連杆帶動U連杆向下移動，這樣活塞就可以達到更低的“下止點”，進而提高了壓縮比。

• 多連杆式曲軸旋轉機構優化

從上面的分析中，是不是感覺整體原理挺簡單？工作原理的确簡單，但是在工程上實現難度是比較大的，日産對于多連杆式曲軸旋轉機構在結構上進行了優化：首先，采用更小巧的L連杆，而且将控制軸安裝于曲軸正下方，不但減輕了質量，而且減少了空間占用；其次，驅動電機采用超薄型高減速比諧波減速電機，可以降低能耗的同時降低工作噪音。相比于傳統發動機，由于L連杆的存在，KR20發動機的活塞運動更接近正弦曲線，扭矩輸出更加平衡，所以取消了傳統發動機的平衡軸；而且借助于小巧的L連杆，減小了活塞對于缸體的橫向沖擊力度，降低震動的同時，減少了活塞與缸體的摩擦力，不但可以提升發動機的壽命，又提高了化學能轉化為機械能的轉化率。

• KR20發動機采用的其它先進技術

KR20，作為一台渦輪增壓發動機，采用了當前發動機主流的技術。包括雙噴射系統：高壓缸内直接噴射系統，可以精确控制瞬時供油量，提高動力響應；進氣歧管噴射系統，可以讓燃油有充分的時間與空氣混合，促進充分燃燒，降低排放。雙噴射系統綜合了高壓缸内直噴和進氣歧管噴射的優點。

可變氣門正時系統，在進氣凸輪軸和排氣凸輪軸上都安裝了電動調節器，可以對進排氣門進行無級正時調節。在不同的工況下，通過調節進氣門、排氣門的開啟和關閉時間，可以提升特定工況下的進氣效率、廢氣排放效率，從而提高燃燒效率，降低排放。

集成式排氣歧管，将排氣歧管集成安裝到氣缸蓋中，這樣廢氣再循環冷卻就可以在氣缸蓋内進行。既可以借助缸蓋内的冷卻系統，降低廢氣溫度保護渦輪，又可以确保發動機在冷啟動時利用廢氣溫度實現快速暖機。

三、KR20口碑如何根據大型第三方質量反饋平台車質網公布的數據，2022年從1月1日至今，天籁的投訴量排在了中型轎車的首位，達到了169起，不過主要集中在車身附件及電器方面，發動機層面沒有投訴。

而關于車身附件及電器的投訴，主要集中在2020款及以前的車型，2021款天籁的投訴量是相對較少的。

四、對比福特EcoBoost發動機

日産的可變壓縮比渦輪增壓發動機，在2019年獲得了沃德十佳發動機。對于福特的EcoBoost發動機，于2012年和2013年獲得了沃德十佳發動機，并且福特、林肯旗下的多款車型都有搭載，在技術層面，這款發動機搭載了缸内直噴、可變氣門正時和雙渦道增壓器等。

兩款發動機，從性能參數對比看，天籁所搭載的可變壓縮比渦輪增壓發動機的最大功率略高一點，福特的EcoBoost發動機的最大扭矩略高一點，整體而言兩款發動機在性能方面，不相上下。油耗方面，2021款天籁所标定的NEDC百公裡油耗都是6.6L，2022款蒙迪歐标定的WLTC百公裡油耗是7.11L，但是WLTC工況更貼合實際，所以無法比較；不過，對于2021款天籁，小熊APP實測百公裡油耗是8.4L，還是相當省油的。

寫在最後

天籁所搭載的可變壓縮比渦輪增壓發動機，為了追求在小排量低油耗的基礎上實現高性能，設計了多連杆式曲軸旋轉機構，可以在低負荷工況下采用高壓縮比，在高負荷工況下采用低壓縮比，提高了發動機整體工況的燃燒效率。而且還搭載了當前主流的技術，包括雙噴射系統、可變氣門正時系統、集成式排氣歧管等，實測百公裡油耗8.4L，整體節油性能還是不錯的。

對于天籁所搭載的可變壓縮比渦輪增壓發動機，你怎麼看，歡迎關注“阿甘談車”，并在下方評論區留言，分享你的觀點。

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