爱华网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。这些方式由于采用液压方式进行远距离操纵，难以使所有的气缸同步进行压缩比调节，因而使压缩比连续可变也变得困难。此外，活塞上部活动方式使活塞重量增加一倍，不适用于高转速。由于这一原因，日产汽车公司以前曾经在国际汽车展中展出过活塞上部滑动式机构，并未付诸实用。
静止部分采用组装可变机构的方式可分为（d)多连杆方式：（e)气缸盖活动方式；（f)曲轴主轴颈偏心衬套方式；（g）燃烧室容积可变方式。多连杆方式（Multilink)是把连杆分为二部分，通过改变两者的弯曲角以实现改变连杆长度。
气缸盖活动方式就是相对于曲轴使气缸盖与气缸发生变动。曲轴主轴颈偏心衬套方式就是相对于气缸体使曲轴发生变动。而燃烧室容积可变方式则是通过设置在气缸盖内的柱塞往复运动改变燃烧室容积。
以上四种方式都存在着一些问题。日产汽车公司选定的多连杆方式存在的问题是：发动机外形尺寸或振动增加，由于可活动部位增加而导致摩擦损失相应增加。瑞典萨博(SAAB)公司开发中的气缸盖活动方式，可活动部分的质量大，其移动需要大能量。而曲轴主轴颈偏心衬套方式一看就很简单，但是由于输出轴位置要移动，所以必须考虑与变速器结合或配合的课题。德国大众汽车公司已开发的燃烧室容积可变方式，其存在的问题是，在低压缩比时燃烧室形状不能适应容积可变方式。
计算机仿真的产物
日产汽车公司选择多连杆方式是因为通过多连杆有效配置具有解决问题的可能性。担任可变压缩比机构开发的日产综合研究所青山俊一主任研究员称，为了调研可变压缩比机构的情况，访问了德国的FEV工程公司。这是因为FEV公司已经开发多连杆可变压缩比机构。但在访问中获知该项开发已经终止。其原因是不能解决振动大的问题。但是，他又认为，如果该多连杆方式会增大振动，则反过来说，如果有效配置多连杆机构也可能降低振动。所以近一年来，数亿次的对多连杆配置进行计算机仿真。其中向外亮相的多连杆配置的研发成果就是这次发表的日产VCR（VariableCompressionRatio）可变压缩比机构。
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，而杠杆的另一端则采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。
控制轴连杆使杠杆的一端向下运动时，则杠杆的另一端把曲轴连杆向上推压，于是活塞的上止点向上移动，压缩比提高而控制轴连杆把杠杆的一端向上抬起时，则连杆的另一端把曲轴连杆向下推压，活塞的上止点向下移动，于是压缩比降低。压缩比的变化范围在涡轮增压发动机中设定在14~8之间，在低增压的低负荷时提高压缩比，有利于降低燃油耗；而在高增压的高负荷时降低压缩比以防止爆震。此外曲轴销杠杆具有扩大行程达到原来13倍的功能，所以能够缩短曲柄臂长度并提高曲轴的刚性。如果保持与原来相同的刚性则使曲柄销小径化；另一方面宽度增加的曲柄销起到确保杠杆两端连接销轴承面积的作用（图3）。
控制臂由电动执行器驱动。电动执行器是由电机、梯形螺钉、螺帽构成，当电机转动梯形螺钉时，则螺帽作轴向移动，这种位移被传递到控制轴的叉形部分，其弯曲角最大达到100°时控制轴作旋转运动。压缩比从最大值变化到最小值所需要的时间比增压压力上升所需要的时间要短，为0.4秒。
活塞往复运动的改进与活塞敲缸的限制效果
日产可变压缩比机构还有其他两个优点。第一个优点是，活塞的往复运动几乎接近正弦曲线；第二个优点是，显著降低了活塞的敲缸声。前者使直列4缸发动机特有的惯性二次振动接近于零，而后者由于增加连杆而导致摩擦增加也相互抵消。这些优点是经过数亿次对连杆配置进行计算机仿真所获得的结果。
在直列4缸发动机中发生二次振动是由于曲轴连杆的长度有限引起的。有限长度的曲轴连杆通过改变其倾斜角度在上止点使活塞速度发生急速变化，而另一方面在下止点时使活塞速度变化慢。其结果是，活塞速度的变化形成上下不对称，即使是4缸直列配置也存在二次惯性力。
当然，如果曲轴连杆的长度无限长，则活塞的速度变化呈正弦曲线，然而这在实际上是不可能的。所以，日产汽车公司的可变压缩比机构（VCR）利用杠杆的摆动，使活塞的速度变化接近正弦曲线（图5）。具体来说，相对于曲轴连杆使杠杆作弯曲摆动，以便达到上下几乎对称的速度变化。就是说，杠杆具有扩大行程的作用，能够缩短曲柄臂。另一方面，曲轴连杆与原来相等，所以支配活塞速度变化的连杆比增大。由此与采用长曲轴连杆一样，这类活塞速度变化接近正弦曲线。
由于发动机底座采取了降振措施而减少了二次振动。采用日产汽车公司可变压缩比机构的4缸发动机与未安装平衡轴的原机型相比，二次振动显著降低。特别在4000~4500r/min转速范围内二次振动几乎降低为零。而安装平衡轴的发动机的二次振动介于两者之间（图4)。
以正弦曲线为特点的活塞速度变化也具有减少扭矩变动的效果。在往复式发动机中，其扭矩最大值出现在爆发冲程的活塞接近上止点刚过的位置。作用于活塞顶部的燃烧气体压力在上止点后达到最大值，所以曲轴连杆与曲柄臂差不多处于同一直线上时，几乎，不发生扭矩变化。当活塞稍向下运动时，曲轴连杆发生倾斜，其与曲柄臂交角接近直角时则产生最大扭矩。当活塞再往卞运动时，燃烧气体的压力下降，输出扭矩也下降。当活塞的速度变化接近正弦曲线，燃烧气体压力高时，活塞速度下降，扭矩的极大值也下降。
另一方面，燃烧气体压力下降时的扭矩则出现上升，由此扭矩平均值保持不变。就是减少了扭矩变动，采用可变压缩比的4缸发动机的扭矩变动接近于6缸发动机的程度（图6）。事实上，当活塞的速度变化接近正弦曲线时，窜缸混合气与冷却损失增加。其原因是由于接近等容燃烧，活塞顶面受到长时间高燃烧气体压力的作用。正弦曲线形状的活塞速度变化是理想的，但也偶然遇到问题。活塞敲缸得以大幅度降低，是因为爆发冲程的前半期曲轴连杆大致保持垂直状态。垂直的曲轴连杆不会产生使活塞向气缸壁挤压的分力，所以活塞与气缸之间的摩擦能够降低44%。
但是，在排气冲程的前半期与压缩冲程的前半期，曲轴连杆发生很大倾斜，活塞对气缸壁产生挤压。然而，排气冲程前半期或压缩冲程前半期，作用于活塞顶面的压力比爆发冲程前半期显著降低，活塞与气缸间的摩擦也随之降低。类似的降低活塞敲缸的措施已经付诸实用。偏置式曲轴就是例子。在这种场合，为了减少爆发冲程时曲轴连杆的倾斜角，使曲轴在横向上与气缸中心轴线形成偏置。由于曲轴连杆不能保持垂直，所以可以说，采用这种方式以降低活塞与气缸之间的摩擦，其效果不及日产汽车公司的可变压缩比机构。当然，只有使曲轴发生偏置才易于减少摩擦损失，所以近来采用这种技术的实例增多。
综上所述，在多连杆式的可变压缩比机构中，必须降低摩擦损失。这是因为增加的连杆接合部分会增加摩擦损耗。日产可变压缩比发动机与通常的发动机相比，连杆的连接部分每缸有3个，通过降低活塞与气缸之间的摩擦损耗防止整个发动机摩擦损耗增大。
提高可变压缩比机构的关键技术
日产开发的可变压缩比机构不仅能使压缩比进行连续变化，而且大幅度降低二次振动，减少摩擦损耗。当然，日产可变压缩比机构必须采用专用的气缸体。其主要原因是不仅增加了连杆（连接件）的数量，而且气缸体必须设有控制轴。
如果从功能上来看，这与带有平衡轴的发动机的气缸体是一样的。特别在当今采用紧凑型平衡器系统安装在气缸体下方，并由螺栓予以紧固的方式，而当初的平衡轴是安装在气缸体上，是带有平衡轴发动机的专用气缸体。因此如果增加的连杆（连接件）的成本与紧凑型平衡器系统相同的话，那么，这是一种具有竞争力的技术。
日产开发的可变压缩比机构是用于涡轮增压发动机，在100km/h的定速行驶时，其燃油耗可降低13％，而且在高压缩比时燃烧性能良好，即使在大量废气再循环下燃烧性能稳定。
此外该种技术还在考虑其他方面的应用可能性。其中之一就是在柴油机上的应用。众所周知，柴油机为了确保起动性，而采用高压缩比但是在起动以后就不需要高压缩比。在这种场合，可变压缩比是有效的方法，或许使柴油机成为与汽油机一样的具有轻量化特点的发动机。
在汽油机中是按照燃料的辛烷值自动调节最佳压缩比。就是说，采用辛烷值低的标准汽油能够降低压缩比，而采用辛烷值高的优质汽油时能够提高压缩比。如果应用爆震传感器，则按照辛烷值而很容易自动调整压缩比。这是比采用延迟点火以防止爆震，在热效率方面具有更有利的防止爆震的方法。
在自然吸气式发动机中可考虑按照负荷要求调节压缩比。这是在低负荷时提高压缩比，在高负荷时降低压缩比的方法。但是，在这种场合，为了提高压缩比调节的响应性，要配备高功率的执行作动器。其电力消耗与可变压缩比所获得的燃油耗降低的效果互相抵消，因此是不可实现的。
当然，除此之外还有多种可变压缩比应用的例子。例如，可变气门正时可以提高扭矩、降低燃油耗或排放，并应用于米勒循环（Millercycle）发动机上获得效果相同。
通过可变压缩比与其他可变系统的配合或许会产生更大的优点。但是令人遗憾的是，日产的可变压缩比机构何时能投产尚未决定。现任雷诺公司总裁的戈恩先生对新技术的实用化持有慎重的观点。如果要把这种可变压缩比技术付诸使用，其开发预算将达数亿日元。
