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都说马自达有技术情结,第二代“创驰蓝天”真的有传说中那么牛?

栏目:聚焦     编辑:李陈默    时间:2017-08-17 17:53     热搜:马自达,技术

原标题:都说马自达有技术情结,第二代“创驰蓝天”真的有传说中那么牛?

8月份,马自达狠狠地秀了一波存在感。8月4日,全球最大的汽车公司之一丰田汽车公司居然宣布要跟马自达联姻,双方将交叉持股,并且要在技术和产品上形成深度合作与互补。2016年,丰田汽车公司销量全球第二,马自达位居第十四名,丰田为什么这么看得起马自达?面对质疑,马自达似乎坐不住了,8月8日,马自达宣布将于2019年推出第二代 “创驰蓝天(SKYACTIV-X)”发动机,技术突破近似逆天的存在。今天,疆哥就与大家聊一聊马自达最近推出的第二代“创驰蓝天”。

“自吸之王”这个自吸发动机界的最高称号,现在基本就在两家日本车厂之间交替。一个是号称“买发动机送车”的本田技研,另一个就是今天的主角马自达。

但在节能减排的大环境下,自吸之王似乎也在向涡轮增压发动机靠拢,本田思域就装上了涡轮增压发动机。自然吸气发动机逐渐被涡轮增压发动机取代,而涡轮增压发动机能够更容易地实现小排量,高参数的效果,甚至成为不少人眼中先进技术的代名词。而这次,马自达带来的第二代“创驰蓝天”发动机,就是向涡轮增压发动机们宣战:自吸发动机远不止于此。

马自达第二代“创驰蓝天”发动机,首先在参数上就已经为自然吸气发动机找回了面子:媲美混合动力的3.3L百公里油耗表现,压缩比18:1,热效率达到历史新高的50%;其次,难度高的HCCI均质压燃燃烧技术属于首次应用,似乎要带起一波自然吸气发动机逆天的节奏。

那么第二代“创驰蓝天”有没有这么牛?按照马自达方面的说法,第二代“创驰蓝天”发动机将会比第一代“创驰蓝天”发动机在油耗上降低30%。据说,1.5L的第二代“创驰蓝天”发动机实现了1L油行驶30公里的好成绩,换算过来,就是每百公里油耗仅需3.3L。这是什么概念呢?疆哥找到几款排量相近的混合动力车进行油耗数据对比,数据表明马自达1.5L第二代“创驰蓝天”的油耗表现与混合动力油耗表现已经非常接近了。马自达仅仅是一个纯油的发动机就跑出了百公里3.3的油耗,假如马自达研发了第二代“创驰蓝天”为主体的混合动力系统,疆哥已经开始憧憬半年加一次油的日子了。

第二代“创驰蓝天”发动机在油耗表现方面的确让我们足够惊喜。燃油经济性固然是消费者最关心的命题之一,但是如果实现了低油耗却没有了足够的动力表现,“鱼和熊掌不可兼得”似乎并不是消费者乐意看到的。

“自吸之王”马自达想要挑战涡轮增压发动机,自然会让“鱼和熊掌兼得”。目前马自达应用的第一代“创驰蓝天”,在自然吸气发动机里面依旧算得上是主流,当然对比涡轮增压发动机,动力还是相对较肉,不过自吸的输出平顺,响应迅速并不是涡轮发动机能比的。

而第二代“创驰蓝天”将在动力上有一个较大的提升。新一代的2.0L发动机最大功率达到了170匹马力,将能够在参数上超越大众1.4T的EA211,也非常接近1.8T的EA888。而第二代的2.5L发动机功率最大功率达到了210马力,最大扭矩上也有不同程度的提升,假如现款马自达中级车全面换装第二代“创驰蓝天”,将更加有底气与大众、别克等的涡轮增压中级车较量。

看完直观的数字,疆哥再来跟大家谈谈这些数字背后第二代“创驰蓝天”最为惊艳的技术 ——HCCI(均质压燃燃烧技术)。在谈HCCI之前,疆哥先跟大家讲个故事。相信谈到马自达的发动机,除了现在的“创驰蓝天”,不少人还能想到马自达的转子发动机。

20世纪初期,德国人菲力斯•汪克尔发明了体积小,加速性能好,结构简单的转子发动机,但是因为高耗损、工艺材料要求极高等技术难题并没有将其成功应用。来自日本的马自达却迎难而上,克服重重困难,将转子发动机成功应用在汽车上(比如马自达RX-8)。尽管节能环保压力越来越大,高油耗的转子发动机被暂时停产,马自达依旧执着于转子发动机的研发。所以马自达的工程师,就是一群执着的技术狂,什么难突破就要做什么。而HCCI与当年的转子发动机相比,技术难度有过之而无不及。

HCCI,英文是Homogeneous Charge Compression Ignition,直译过来是均值混合气压燃技术,技术核心是均值混合气和压燃,也就是让气缸内的混合气体在高压下自燃,这样就可以让活塞在汽缸内获得更多的行程,从而带来更高的压缩比。

HCCI下,汽油、空气和废气的混合气在燃烧室内均匀分布,在恰当时刻发生自燃,物质和热量均匀分布,自燃的时候,就不需要传统汽油机的火花塞点燃的过程了,这方式就有点像柴油机的方式。HCCI发动机在具有柴油机高压缩比和压缩点火特征的同时,依旧有汽油机火花塞点火的技术特征。因为HCCI只能在中高转速下工作,在低转速下还是需要传统的火花塞辅助点火。

不过相比普通汽油发动机,HCCI发动机混合更充分燃烧,不单纯依靠火焰传播,同时,空气和废气降低了燃烧温度,传热损失更少,这就使得第二代“创驰蓝天”发动机能够实现最高50%的热效率。

50%的热效率是什么概念?初高中的物理知识告诉我们,燃油发动机属于热机,把热能转化为机械能,但是热能却往往没有全部转化为我们需要的机械能,而热效率就是燃油里面能有多大比例的热能转化为机械能。所以,热效率越高,技术越先进。一直以来,各大企业的汽车工程师都在不断追求更高的热效率,只是,热效率的提升的速度远远落后于房价上涨的速度。特别是在新世纪以后,日系企业基本成为了提高发动机热效率的主力,在一点一点地刷新着自然吸气发动机和涡轮增压发动机的热效率的记录。

而这次,马自达成功研发的HCCI发动机是大幅度地刷新了这个记录。在这之前,世界上最先进的还是数丰田发动机,它的热效率达到41%。但是马自达发动机在使用了HCCI技术后,整体热效率能提升约30%,特别是在常见的2000转的时候,热效率就可以达到48%,动力更猛,油耗更低。

不过,尽管第二代“创驰蓝天”发动机有着50%的最高热效率,18:1的惊人压缩比,但是待其量产还需要一两年的时间。在这期间,技术上的成熟性仍有待检验,毕竟HCCI早在90年代就已经提出了,像通用、奔驰这样的大企业也曾经花了不少精力去研发,最后也放弃了。

因为HCCI发动机容易产生爆震,转速区间局限(中高转速适用)并且需要很高的电气化配合程度。还好,执着的马自达把这项技术给进一步成熟化了。然而,对于中国消费者而言,哪怕马自达带来了这样一个先进的发动机,有着18:1的超高压缩比,它却不一定能发挥出来。

第一代“创驰蓝天”发动机已经能够实现14:1的高压缩比,要知道多数车都是10:1,10.2:1的压缩比,而国产后的一代“创驰蓝天”为了适应中国国情,压缩比调至13:1,不过,更加实际的情况是,国产后的“创驰蓝天”也并没有在全工况下都保持13:1的压缩比,因为国内油品质量连13:1都不一定能应付得过来,为了解决这个问题,马自达“创驰蓝天”发动机采用了米勒循环与奥托循环双模切换的方式,只有发动机进入高负载工况的时候,发动机才会切换为压缩比达到13:1的奥托循环,而当发动机处于部分负载工况时,发动机只会运转在米勒循环模式。所以,在13:1压缩比尚且不能完全满足的情况下,这个18:1的先进发动机,还需要经过多少优化才能适应中国国情。

执着的马自达工程师们把发动机热效率提高到了50%,这本身已经是汽车发展历史上里程碑式的事件了,这也难怪丰田这么乐意与马自达联姻,丰田的混合动力系统搭载上马自达高效率的发动机,相信也将会再次刷新我们对混合动力车的油耗和动力的人事,发动机效率的不断提升,也将有利于人类社会的高效绿色发展。向执着的工程师们致敬!返回搜狐,查看更多

来源:搜狐

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