Идея переменной степени сжатия далеко не нова и не раз воплощалась в металле как эксперимент. А получить такой результат можно разными способами. В серии мотор подобного типа первым запустит компания Infiniti. За ней, судя по всему, подтянутся другие производители. Например, Toyota. Она запатентовала в США шатун переменной длины и ДВС с таким узлом.

В моторе Тойоты обычный шатун превращён в механизм, способный быстро менять свою длину, за счёт чего достигается изменение положения поршня в верхней мёртвой точке, а значит, и объёма камеры сгорания, и степени сжатия.

В шатун встроено несколько каналов для масла, переключающий механизм (номер 35 на рисунке ниже) с обратными клапанами и подпружиненным золотником. Его положение зависит от давления масла, подаваемого от коленчатого вала. Меняя давление, можно сдвигать этот штифт (перемещение идёт вдоль оси коленвала). Он будет соединять внутренние каналы в шатуне так, что масло сможет попадать в первый либо второй миниатюрный гидравлический цилиндры (33 и 34).

При высоком давлении масла шатун имеет максимальную длину, и степень сжатия в двигателе тоже максимальна. Если давление падает ниже определённой планки, происходит переключение гидравлических цилиндров, эксцентрик поворачивается, шатун укорачивается, а степень сжатия — падает. В патенте описаны и другие варианты связи между уровнем давления масла и длиной шатуна, в том числе различное поведение при нескольких пороговых уровнях, всё зависит от настроек золотника и клапанов.

В гидравлических цилиндрах движутся поршни, соединённые маленькими рычагами с эксцентриком (32). В нём имеется отверстие для поршневого пальца (32d). Смещая его выше или ниже, можно менять положение поршня по отношению к шатуну, а фактически длину шатуна. Вот и весь секрет. Жаль, компания не уточняет, когда покажет подобную систему в металле. Но вряд ли столь интересная разработка останется на бумаге. Уж хотя бы ради опыта такую конструкцию стоит реализовать.

Бонус

В бензиновом моторе Infiniti 2.0 VC-Turbo (272 л.с., 390 Н•м) изменение степени сжатия (от 8:1 до 14:1) достигнуто за счёт механизма из рычагов и эксцентриков, встроенного между коленчатым валом и самыми обычными шатунами. Он способен менять взаимное положение поршня, шатуна и шатунной шейки.

На схеме в центре чёрный пунктир пересекает шатунную шейку коленчатого вала, серый пунктир отмечает управляющий эксцентриковый вал, поворот которого изменяет положение мёртвых точек поршня в ходе рабочего цикла.

Чёрный изогнутый рычаг (внизу справа) связывает управляющий эксцентрик с актуатором. Последний по сигналам электроники мгновенно настраивает положение всей конструкции в пространстве, в зависимости от режима работы двигателя (низкая нагрузка, экономичная работа или режим высокой мощности). Заявлено, что такой агрегат на 27% эффективнее, чем классический V6 3.5, для замены которого и предназначен.