当前在国内B级车领域，合资品牌还拥有比较强势的地位，曾经的日系三剑客：丰田凯美瑞、本田雅阁、日产天籁，与德系的迈腾、美系的君威/君越等“共分天下”。在日系三剑客中，日产天籁，在销量上虽然与凯美瑞、雅阁有一定的差距，但是紧追不舍，实力不容小觑。号称“技术日产”的NISSAN，在天籁这款车型中是如何体现的呢？
2021款天籁，分别搭载了MR20 2.0L自然吸气发动机、KR20 2.0T可变压缩比涡轮增压发动机，其中KR20这款发动机，压缩比可以在8:1-14:1之间变化，最大功率179kW，最大马力243匹，最大扭矩达到了371N·m。KR20，这款发动机有何特殊之处呢，相比于福特的EcoBoost发动机如何呢，下面咱们一起看一看。
一、KR20发动机推出的背景
随着汽车排放法规的趋严，各汽车品牌厂商为了提升发动机的热效率、降低二氧化碳排放，深挖发动机的潜力，比如大众开发出了EA888涡轮增压系列发动机，马自达从基础燃烧原理出发开发出了SPCCI火花塞点火控制压燃点火技术。为了追求在小排量低油耗的基础上实现高性能，日产在涡轮增压发动机的基础上，推出了可变压缩比涡轮增压发动机（VC-TURBO）。
从提出专利申请到成功量产，日产用了20年的时间，这也凸显了在内燃机领域技术开发和迭代的艰辛。当前KR20，除了天籁有搭载，英菲尼迪QX50、英菲尼迪QX60也有搭载。
二、KR20技术解析
为什么要采用可变压缩比？大家都知道，发动机的压缩比=活塞处于下止点的气缸容积V1 / 活塞处于上止点的气缸容积V2。理论上而言，如果压缩比更大，发动机缸内燃烧的爆发力更强，而且活塞的做功行程可以更长，化学能转化为机械能的效率更高。但是，当发动机处于高负荷时，压缩至上止点的燃油混合气体，在较大的压缩比下，极易出现自行燃烧并发生爆震，爆震会降低发动机的功率输出而且会损坏发动机，在这种工况下为了抑制爆震，除了采用高标号的燃油，一般会延后点火提前角——而这又会降低发动机的功率输出。所以，在高负荷下，如果采用低压缩比，不但可以抑制爆震，而且可以提高发动机的最大功率扭矩输出，提高燃烧效率。
在低负荷下，采用高压缩比，则没有爆震的风险，而且活塞的做功行程可以更长，燃烧效率更高。总结一下，在低负荷工况下采用高压缩比，高负荷工况下采用低圧缩比，可以提升燃烧效率，提升发动机性能。
可变压缩比如何实现？根据压缩比的定义，相信大家也能想到一些实现路径：比如将活塞销、连杆或曲轴销设计成“可动”的，就可以改变活塞的行程，进而改变压缩比。不过在工程实现上，只有日产实现了最终的量产，设计出了多连杆式曲轴旋转机构。
如上图，当发动机处于加速超车的高负荷工况下，驱动电机顺时针旋转，可以减小发动机压缩比，最低可以达到8:1。当车辆完成加速处于行驶平缓的中低负荷工况时，如上图所示，驱动电机逆时针旋转，带动A连杆向下转动，向下转动的A连杆带动C连杆向上移动，向上移动的C连杆，通过L连杆带动U连杆向下移动，这样活塞就可以达到更低的“下止点”，进而提高了压缩比。
多连杆式曲轴旋转机构优化从上面的分析中，是不是感觉整体原理挺简单？工作原理的确简单，但是在工程上实现难度是比较大的，日产对于多连杆式曲轴旋转机构在结构上进行了优化：首先，采用更小巧的L连杆，而且将控制轴安装于曲轴正下方，不但减轻了质量，而且减少了空间占用；其次，驱动电机采用超薄型高减速比谐波减速电机，可以降低能耗的同时降低工作噪音。相比于传统发动机，由于L连杆的存在，KR20发动机的活塞运动更接近正弦曲线，扭矩输出更加平衡，所以取消了传统发动机的平衡轴；而且借助于小巧的L连杆，减小了活塞对于缸体的横向冲击力度，降低震动的同时，减少了活塞与缸体的摩擦力，不但可以提升发动机的寿命，又提高了化学能转化为机械能的转化率。
KR20发动机采用的其它先进技术KR20，作为一台涡轮增压发动机，采用了当前发动机主流的技术。包括双喷射系统：高压缸内直接喷射系统，可以精确控制瞬时供油量，提高动力响应；进气歧管喷射系统，可以让燃油有充分的时间与空气混合，促进充分燃烧，降低排放。双喷射系统综合了高压缸内直喷和进气歧管喷射的优点。
可变气门正时系统，在进气凸轮轴和排气凸轮轴上都安装了电动调节器，可以对进排气门进行无级正时调节。在不同的工况下，通过调节进气门、排气门的开启和关闭时间，可以提升特定工况下的进气效率、废气排放效率，从而提高燃烧效率，降低排放。
集成式排气歧管，将排气歧管集成安装到气缸盖中，这样废气再循环冷却就可以在气缸盖内进行。既可以借助缸盖内的冷却系统，降低废气温度保护涡轮，又可以确保发动机在冷启动时利用废气温度实现快速暖机。
三、KR20口碑如何
根据大型第三方质量反馈平台车质网公布的数据，2022年从1月1日至今，天籁的投诉量排在了中型轿车的首位，达到了169起，不过主要集中在车身附件及电器方面，发动机层面没有投诉。
而关于车身附件及电器的投诉，主要集中在2020款及以前的车型，2021款天籁的投诉量是相对较少的。
四、对比福特EcoBoost发动机
日产的可变压缩比涡轮增压发动机，在2019年获得了沃德十佳发动机。对于福特的EcoBoost发动机，于2012年和2013年获得了沃德十佳发动机，并且福特、林肯旗下的多款车型都有搭载，在技术层面，这款发动机搭载了缸内直喷、可变气门正时和双涡道增压器等。
两款发动机，从性能参数对比看，天籁所搭载的可变压缩比涡轮增压发动机的最大功率略高一点，福特的EcoBoost发动机的最大扭矩略高一点，整体而言两款发动机在性能方面，不相上下。油耗方面，2021款天籁所标定的NEDC百公里油耗都是6.6L，2022款蒙迪欧标定的WLTC百公里油耗是7.11L，但是WLTC工况更贴合实际，所以无法比较；不过，对于2021款天籁，小熊APP实测百公里油耗是8.4L，还是相当省油的。
写在最后
天籁所搭载的可变压缩比涡轮增压发动机，为了追求在小排量低油耗的基础上实现高性能，设计了多连杆式曲轴旋转机构，可以在低负荷工况下采用高压缩比，在高负荷工况下采用低压缩比，提高了发动机整体工况的燃烧效率。而且还搭载了当前主流的技术，包括双喷射系统、可变气门正时系统、集成式排气歧管等，实测百公里油耗8.4L，整体节油性能还是不错的。
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