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新动力系列-马自达创驰蓝天

雅斯顿·2014-08-15 19:20
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马自达推出创驰蓝天概念之后,我们仿佛看到了自然吸气的春天,由马自达带领一干厂商相继推出高压缩比发动机。创驰蓝天按照官方说法为发动机、变速箱、车身、悬挂一系列优化技术的糅合。我之所以认为马自达创驰蓝天更伟大在于他不借助外力来解决低转速功率低的问题。

马自达发动机实现了14:1的超高压缩比(欧洲),在中国或许因为油品问题降低为13:1。为实现如此之高的压缩比,马自达采用了米勒循环(阿特金森循环)。这种技术的最终目的是为了实现【膨胀比大于压缩比】,从某一层面上可以翻译成【压缩行程小于做功行程】。

发动机通常有四个冲程:进气、压缩、做功、排气,由于每一次冲程活塞起始位置是固定的,所以要实现【膨胀比大于压缩比】就要吸入更多的混合气体,达到真正的14:1压缩比,这种高压下对汽油标号(辛烷值)要求较高,同时会因汽油不稳定产生爆震对发动机造成损伤。

一般情况下,为实现高质量的高压缩比对汽油要求较高,油号越高防爆能力越强,当然爆震还与点火正时有关。正常活塞在压缩过程中在即将到达上止点时进行点火,保证在压缩上止点实现最大爆发力,这段时间曲轴转动的角度称之为点火提前角。所谓爆震其实就是指,活塞在压缩过程中汽油提前燃烧,使原本处于上升阶段的活塞下降。马自达显然没有达到实际上的14:1压缩比。

马自达的米勒循环在于吸气过程中吸入正常量的空气,同时将进气气门关闭时间延后,这样活塞在压缩过程中就会排出一部分混合气体,压缩行程因此变小,达到理论上的14:1。但这样容易产生两个问题,由于进气变少导致在低速低转速时,车辆扭矩变小,同时由于较长的行程也不利于峰值输出,但的确起到了燃油经济性目的。

这就是马自达的精髓所在。通常为弥补米勒循环(阿特金森循环)低转速低扭矩的缺陷,各大厂家都愿意为它搭载一台电动机,低转速时通过电机输出弥补缺陷,这就是为何本田丰田把这种发动机用在混合动力上的原因,让省油变的更省油。

马自达先天缺乏混动技术(准备直接采用丰田技术),所以他采用了【可变压缩比】来调整低转速下的低扭矩,同时在峰值输出时采用正常发动机的奥托循环来保证峰值输出。所谓可变压缩比就是通过ECU根据转速控制进气门推迟关闭时间,来保证低转速下的扭矩输出。

这台发动机已经够复杂的了,但是马自达可以让他变得更复杂。

这还是一台搭载缸内直喷的发动机,一般缸内直喷发动机通常都具有高压缩比的特点,比如福特福克斯最新款2.0L发动机和迈锐宝2.4SIDI,缸内直喷可以精确控制喷油量,达到节省燃油的目的。

当然高压缩比带来的问题不仅仅是爆震还有排气问题,马自达为这台发动机设计了4-2-1的排气歧管,把歧管拉长让排出的废气不互相干扰。其实这不算什么新奇的设计,但由于这种设计体积大、影响排气性能所以没有普及使用,马自达基于低油耗的考虑决定采用这种设计而已。

低油耗是创驰蓝天最大的特色,所有技术的采用都是围绕这个点展开,舍弃了部分性能,但带来自然吸气的特色。

似乎马自达发动机就这些了?其实不是的,目前展现在我们面前的创驰蓝天发动机仅仅是第一代,这是马自达决定【从零开始】做出来的首个作品。在第一款创驰蓝天发车型CX-5上市之后工信部油耗6.6L(虽然不可信)已经远超同级别涡轮增压车型油耗了。当然这似乎也不能达到2020年欧盟对二氧化碳排放的规定。

未来马自达将在第一代的基础上继续加大【压缩比】达到节油的目的,目标直指18:1。来到这个级别,肯定不能采用点火方式了,马自达决定用柴油机压燃的方式,解决高温、高压和爆震的问题。当然,按照这种计划,高速运作下马自达依然不会放弃点火方式,只是在压燃、点火两种方式下随意切换。如此,油耗将会大幅降低。

至于涡轮增压到底省不省油,我相信不会有结论,因为油耗不能单纯比较发动机还需要比较变速器,而之前由于没有同变速器同车型不同动力的车型出现所以我们也无法得出答案。于是,在【一个福特】战略下,福特推出了同款变速器不同发动机的同款车型(Ford Fusion),包括自吸、涡轮增压、混动,而同比之下涡轮增压对自然吸气油耗并没有太大优势。(网址:http://www.fueleconomy.gov)

马自达的变速器也经过优化,其原理是在液力变矩器加速锁止离合器,通过提高离合器锁止时间达到减少传动损失的目的。只不过在我们的轻描淡写下马自达工程师们要付出很多汗水。至于车身骨架的优化主流是轻量化,采用更高强度更强钢材达到此种目的。

可以说在丰田、本田发展混动、日产发展电动的今天,马自达真正代表了日系内燃机的走向。

说了这么多,我们就知道买辆马自达昂科塞拉1.5L排量低速就不要蹂躏了,也不要在等红绿灯时挑衅别人了,因为等待你的可能只有吃灰的份儿。

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