在可变压缩比文章的上篇，我们大致谈到了可变压缩比的优劣势，以及它难产的原因。原本，在文章末尾我们留下了本篇应该详解萨博SVC和日产VCR可变压缩比结构的预告，但事情发生了一些变化。

由于目前可变压缩比的相关资料比较有限，所以经常会出现多个媒体共用一则外媒报道的情况。原计划要聊到的萨博SVC和日产VCR是可变压缩比中比较著名的两个例子，网上同样有大量的资料，车聚网如果再这样写下去，可能又会不可避免地出现一些与其他文章相似的地方。但，我们不想无端背负“抄袭”的骂名，这是车聚网自创刊以来最不能容忍的。

所以，这一篇我们决定来点网上没有的：解读本田阿特金森循环发动机EXlink，这是一款采用多连杆高膨胀比的“变态”发动机。

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膨胀比和压缩比

上一篇文章推送之后，我们通过微信和汽车之家说客等平台，收到了不少网友对于文章所提到一些知识点的问题，为了不再像上次一样顾此失彼，这一篇我们先来说说膨胀比和压缩比的概念。

深刻理解这两者概念，对本篇文章大有裨益。因为EXlink发动机的压缩比是12.2，膨胀比17.6！

压缩比的概念比较简单，是指活塞在下止点时气缸的容积与活塞在上止点时气缸的容积之间的比值，严格起来可以称之为气缸内气体的压缩程度。如下图所示：

▲ 压缩比图示

膨胀比的概念其实与压缩比类似，但不完全相同。膨胀比虽然是同样的计算方法，但因为进气门晚关闭，所以被压缩的气体会减少一部分，导致膨胀比大于实际压缩比。

紧接着，我们就聊聊阿特金森循环和米勒循环，从历史上来看这是两种不同的方式，阿特金森循环更多的是采用机械结构使活塞位移不同，而米勒循环则是通过晚关闭气门的方式实现膨胀比大于压缩比。

马自达创驰蓝天发动机严格意义上采用的是米勒循环，但实际上马自达对外的一些文件会将自家的技术标注为Atkinson/Miller循环。丰田的阿特金森循环发动机本质上为米勒循环，但丰田将其称之为阿特金森循环。

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本田真正的阿特金森

搜索“萨博SVC”和“日产VCR”，你能见到很多关于可变压缩比机械结构的资料。而这些资料，车聚并不打算使用。

双循环技术会是未来的主流，即两种循环方式同时存在于一款发动机里，比较具有代表性的有马自达最新的2.5T涡轮增压发动机。与此同时，阿特金森/米勒循环，由于热效率较高受到越来越多的采用，成为双循环的主力。

本田的EXlink发动机是一款四冲程水冷单缸发动机，其主要是贩售给日本国内家用热电联供使用的（有兴趣可百度“日本与氢能源”）。EXlink采用的是通过发动机主运动系统的连杆实现阿特金森循环。

这套发动机的结构是这样的。

如果我用语言描述它的工作流程，相信你一定会云里雾里，我们直接上图，方便网友简单明了的了解EXlink阿特金森发动机循环的工作原理。

▲ 吸气

▲ 压缩

▲ 膨胀

▲ 排气

简单地看，能轻而易举的看出这款发动机的确实现了高压缩比、高膨胀比。正常情况下，压缩比12.2是爆震的极限，一般宣称超过这个数值的点火发动机，普遍采用的是膨胀比概念。

这样做有个好处就是当汽油发生爆炸时，EXlink发动机的连杆与活塞呈现的是垂直状态，而一般的发动机均呈现一定夹角。如果连杆与活塞存在夹角，按照力的分配原则，会造成活塞在横向上的力过大，从而造成对气缸壁的压力增大，摩擦损失也就增大。

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EXlink可以实现可变压缩比

像这种高压缩比、高膨胀比的神器，如果告诉你稍加干预就能实现可变压缩比，你是不是会感慨这是款神器。这也是诸家车企研究可变压缩比发动机最重要的一段，利用多连杆结构。

▲ 讴歌NSX

日产VCR同样采用了多连杆结构，本田的EXlink发动机只要让偏心轴与发动机不同步，调整偏心轴的运转速度，仅让其半旋转，就可以轻松实现不同的可变压缩比切换，也就变成了日产VCR类似的构造。

不过这种构造就依然有一些缺陷。首先，这种多连杆的机械结构过于复杂，导致设计制造成本十分高昂；第二，对零部件的强度有很高的要求；第三，多连杆连接增加了扭矩传播途径，效率变低；第四，关节增多，摩擦增多，不过横向力减少可以弥补一些劣势。

最终EXlink也并没有量产，最大的原因在于这样的发动机只能实现2000rpm的转速，相比较传统发动机动辄5000rpm的转速，这样的表现的确欠缺实用。本田的EXlink发动机仅用作发电机实用。

另外一则好消息则是，在日媒曝光的NSX规格中提到了EXlink引擎。全新NSX采用双电动机系统，搭载的引擎为3.5升-3.7升之间，采用阿特金森循环方式，即有可能类似EXlink天然气引擎。

车聚小结：

原以为发动机的发展已经遇到瓶颈了，其实远远没有。

从最初马自达发展的转子引擎，到如今的EXlink引擎，所遇到的瓶颈都不是发动机结构上的瓶颈，而是零部件耐用性的瓶颈。

发动机效率、功率的提升其实都是随着零部件强度的增加而增加的，当我们制造出更坚韧更牢固更耐用的零部件时，我们的发动机则又会攀升的另外一个高度。这些我们没怎么听过的技术都会一一量产。

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压缩比的概念越来越流行了，越来越多的企业开始把目光集中于此。只是，现在一提压缩比，我们就会情不自禁想到马自达。

这些年针对“创驰蓝天”的宣传，让马自达成为这一波技术流最大的赢家，对群众的影响堪比当年大众的TSI+DSG组合。然而，我们必须要做点什么，来证明压缩比技术系列不是给马自达写的软文。

所以，在可变压缩比之前，我们先聊聊关于高压缩比发动机技术的整个格局。

一、创驰蓝天，丰田才不稀罕

丰田和马自达之间的联姻，大家还有印象吧？从公开的信息来看，丰田要给马自达的是燃料电池，而马自达要给丰田的是创驰蓝天。这种理解已经贯穿了马自达在国内的销售网络和粉丝，以至于我在购买昂克赛拉时，销售三句话必带一句“丰田都看中咱家创驰蓝天而投资了”。

对此，我只想让他闭嘴。

马自达一直就是一家小厂，虽然昂克赛拉和阿特兹在国内的销量节节攀升，但马自达与丰田相比依然不在同一个量级上。马自达所擅长的阿特金森发动机技术，在丰田那里其实有更惊人的表现。

在发展混合动力之初，丰田就特别重视阿特金森循环发动机的研制。时至今日，丰田的全新第四代普锐斯，油耗达到了逆天的2.5升/百公里。本田技研同样如此，我们不仅能见到雅阁混动上的那颗2.0升阿特金森引擎，同时也看到了本田在超高压缩比上的技术研究（点击文末“阅读原文”看上一篇）。

马自达提出的创驰蓝天技术（此处仅探讨发动机），是压榨传统发动机的动力，其革命性、创新性并没有转子发动机来得那么深刻。其2.0升主力创驰蓝天发动机最大功率116kW，最大扭矩202Nm，这与本田自主研发的另外一款发动机并没有多大差距。

全新凯美瑞上搭载了一款代号为6AR-FSE的2.0升发动机，正方体气缸，压缩比达12.7，略低于马自达，但最大功率却达到了123kW，最大扭矩199Nm。这颗同样表现不错的发动机唯独缺少“创驰蓝天”这样的名头，而使用的D4-S双模喷射表明，丰田在发动机技术上并没有外界想象的那般对马自达Skyactiv-G发动机充满了渴求。

二、压缩比为什么要可变？

同样，为了避免可变压缩比成为某一国别车型的技术专长，我们不得不提一下，这一技术很早之前就在瑞典一家公司里诞生过了——它便是只能烧纸怀念的萨博。其将可变压缩比技术命名为Saab Variable Compression，它使用的方法比较有趣——使用可移动的气缸盖和缸体。

另外一家同样在研究可变压缩比的是欧洲豪华品牌保时捷，其甚至声称最快可以在2017款Boxster的涡轮增压发动机上使用，目的是改善车辆的动力性。

丰田发动机先行设计部部长友田晃利，在日本汽车技术协会举办的“2015年春季大会学术演讲会上”发表演讲称，“稀薄燃烧”、“可变压缩比”、“燃料改质”三项技术将撑起丰田未来的发动机策略。这些技术一旦实施可使最高热效率快速达到50%，并将现行发动机热效率无限接近40%。

我们之前提到过，阿特金森发动机的一大弊端就是低转速下因吸入的可燃混合气体不足，导致车辆低速扭矩表现很差，车辆动力不足。马自达解决的方法是采用双循环，即低转速下采用传统的奥托循环，高转速下切换到阿特金森循环，保证全转速区域的动力输出。这其实就是一种比较简单的可变压缩比。

▲萨博可变压缩比发动机SVC

保时捷研究可变压缩比的目的是开发涡轮增压发动机，正如我们熟知的那样，涡轮增压发动机低转速下涡轮无法提供正压，导致汽油无法完全燃烧，如果加入可变压缩比，那么可以在涡轮无法提供正压时，发动机采用高压缩比工作，这样可以提升经济性和动力性。当涡轮提供正压，发动机需要爆发更多能量时，自动切换至低压缩比，那么整个输出曲线就得到了控制。

丰田把可变压缩比视作未来大幅提高燃油经济性的秘密武器。可变压缩比技术实现后，便可在低负荷区和高负荷区改变压缩比，大幅扩大能够以高热效率行驶的区域。友田认为，“可使发动机的潜能比现在进一步提高”。

不过，这种逆天的技术又为什么没有得到普及呢？其中最主要的原因是结构设计太过复杂，严重影响可靠性和成本。

三、最难产的技术

在可变压缩比技术方面，过去就曾有多家企业提出过相关解决方案，比较著名的有萨博，还有密谋全球第一的日产，将此技术称为VCR发动机。我们常常能在2000年左右技术潮中见到日产的身影。在其折戟901计划（即1990年代成为世界第一的技术领先者），门口树立起法国国旗之后，依然保持了一段时间技术活力。

努力研究可变压缩比的背后，其实是无尽的潜力，这并不比研究转子发动机的意义小。可变压缩比可以显著提升发动机热效率，改善燃油经济性，同时它可以适用于多元燃料驱动，大大提升对油品的宽容度，同时有助于降低排放，减少爆震，提升发动机稳定性。

最重要的是，它可以在保证动力的前提下，让发动机排量进一步减少，让结构变得更小、重量更轻，更利于汽车突破现如今的发动机体积限制。

只是，这项潜力无穷的技术，也面临着不低于转子发动机的难题。要控制压缩比就需要更复杂的结构，这在一定程度上反而会增加发动机体积，同时加工难度变大。除此之外，磨损、控制精度、密封性等问题都是非常棘手的。

这些问题阻碍了可变压缩比发动机前进的步伐，至今可变压缩比发动机并未在真正意义上量产。

车聚小结：

在每一项潜力无穷的发动机技术背后，一定蕴藏着看似无法克服的难题。然而，困难越多、投入越多，回报就越大，这是亘古不变的真理。随着加工工艺、制造水平的不断提升，加上各国政府对燃油经济性的苛刻，可变压缩比将会再次成为各国车企的宠儿。

下一篇，我们将着重聊聊过去萨博和日产提出的解决方法，以及丰田的总结。

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