动力不输涡轮增压创驰蓝天用车成本更低

2019年04月16日 来源:

根据统计,汽车在行驶当中发动机将汽油转换为动能的效力约有30%,也就是说燃料在燃烧时产生能量的70~80%会在进程中丧失,被白白浪费掉。这70%的消耗主要为以下几点:泵消耗、机械阻力、冷却损失、不充分燃烧。如果能够将这被浪费掉的部门转换成有效的动能,这会使发动机有着更出色的表现,不但发动机的动力得到提升,油耗还会进一步的降低。在这样的条件下,马自达创驰蓝天发动机诞生了。

创驰蓝天发动机正是从提高压缩比、改善燃烧、减少机械阻力、发动机减重等方面着手,深挖传统内燃机浪费掉的70%动能,藉此得到改良节油性能和动力性的双重提升。基于这1创新研发成果,马自达创驰蓝天发动机屡次入选沃德十佳发动机评选名单。目前创驰蓝天发动机在日本本土有汽油和柴油两种,而在中国市场以创驰蓝天技术武装的车型包括一汽马自达ATENZA阿特兹、长安马自达旗下的Mazda CX-5及Mazda3 Axela昂克赛拉,均搭载了13:1高压缩比高效能直喷式汽油发动机。

问题1:该发动机是如何做到将浪费掉的70%消耗转化为有效动能?

缘由1.高压缩比

说起创驰蓝天发动机,想必亮点就是高压缩比。对活塞式内燃机而言,提高压缩比是提升其效力为有效的途径之一。目前市面上乘用车动机的压缩比一般控制在9::1的范围内,高性能车有12.5:1(如法拉利的V12发动机),而马自达的创驰蓝天发动机压缩比终究产生接近F1赛车的14:1全球汽油机压缩比(在中国因油品限制,压缩比为13:1)。更高的压缩比意味着燃烧室内的汽油混合物压力和温度都更高,从而带来更加充分的燃烧和爆炸力,让发动机有更好的动力输出。

虽然发动机压缩比提高,但对油品的要求并不高,目前国内的92号和93号汽油都可满足车辆正常使用。这一特点,不但突破了高压缩比发动机对油品有着较为苛刻要求的传统,也为用户在使用环节勤俭了燃油成本。

缘由2.排气系统

压缩比提高了,发动机爆震现象或许就会出现。为解决这1问题,马自达工程师采取了重新设计的排气系统,下降气缸的工作温度。所谓排气系统,即首先将四条独立排气歧管交汇成两条排气歧管,然后再聚集成一条排气总管的方式。传统发动机采取的是排气,排气管路较短,而排气可以延长排气路径,减少燃烧室内的残余气体,以抑制爆震,同时还是能增加7%的填充效力,通俗的说就是让进气更加充分,从而提升动力。事实上这并不是马自达的独创技术,该技术一直被运用在F1赛车上,只不过马自达是个把该技术搭载到民用量产车身上的品牌。

如图内,假设3号缸的排气阀打开后,产生的高压排气压力波会结束排气行程,到达准备进行吸气行程的1号缸。因此已被排出的气体又被压回燃烧室内,增大了高温残留排气量。在排气系统中,高压波传到其他缸体则需要较长的时间,其不良影响被限制在极地的转速区域,基本上可在全转速区域减少残留气体。

缘由3.多孔喷嘴、凹顶活塞

在提高压缩比,重新排布排气布局后,改良气缸内的燃烧环境也是创驰蓝天发动机的技术特征之一,具体措施是加强空气活动、提高喷射压力、通过多孔喷嘴改良喷雾特性等,从而生成大幅改善的匀质、流动性强的混合气,同时也相应缩短混合气构成的时间。再加上采取设有凹槽的活塞,可以在火花塞周围构成较浓的混合气,使燃烧初期的火焰便可接触活塞,甚至推延点火时间仍可保持燃烧稳定的性能,进一步避免了爆震的产生。

缘由4.结构轻量化减重

结构轻量化,减少内部磨擦是提高发动机效能非常有效的手段之一。通过对发动机内运动的部件(活塞、连杆、曲轴等)进行轻量化和降低机械阻力,有效提高发动机的响应性和提升发动机效力。创驰蓝天汽油发动机改进了气门传动机构,降低了50%的机械阻力,同时减少活塞环张力下降机械阻力37%,终究实现发动机整体的机械阻力降低30%。而对活塞、连杆曲轴等位置的轻量化,以下降运动机件的运动惯量,其中活塞和活塞销减重20%,连杆轴减重15%,曲轴主轴颈减重%,终究发动机减重10%。发动机整体质量的下落对下降车辆油耗起到了作用。

问题二:搭载高压缩比直喷引擎的马自达车型有甚么优势?

以搭载于马自达ATENZA以及CX-5车型上的2.0L自然吸气发动机为例,通过13:1的高压缩比汽油直喷发动机技术以及排气管路独特设计的应用,将车辆的燃油经济性能和动力输出性能同时得到了提升。

1.低油耗

搭载创驰蓝天发动机及变速箱的马自达车型,凭仗创驰蓝天技术,通过大幅加宽离合器锁止范围,让燃油经济性提升4%到7%。对阿特兹这样一款轴距2830mm的B级车,2.0L车型的百千米综合油耗仅为6.3L,而同一价格区间的同级别车型百公里油耗均在7升以上,例如同为日系品牌的广汽本田雅阁百千米油耗7.6L/100km。

2.更强劲的动力输出

此外,搭载马自达2.0L直列四缸自然吸气缸内直喷发动机的车型在动力性能上也得到了提升。马自达阿特兹搭载了2.0L直喷引擎,通过比较排量相当、进气/供油情势相同的日产MR20DD发动机后发现,在功率和扭矩输出上,马自达2.0L直喷引擎将更胜一筹。

从40年前坚持推行转子发动机,到如今创造的超高压缩比创驰蓝天发动机,马自达一直保持着自己的特立独行。固然创驰蓝天技术不但仅是针对发动机,还有对变速箱、车身、底盘进行的全面革新。这1技术也同样体现着马自达的精神。

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