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涡轮引擎是唯一的路?马自达第一个反对

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涡轮引擎是唯一的路?马自达第一个反对

当所有车厂无所不用其极追求效率,最终纷纷投入油电混合动力系统、双离合器变速箱。马自达却不这么做,这群浑身是胆的汽车工程师选择从最根本的地方做起,从零出发,打造出世上最优异的引擎与变速箱。

当所有车厂无所不用其极追求效率,最终纷纷投入油电混合动力系统、双离合器变速箱。马自达却不这么做,这群浑身是胆的汽车工程师选择从最根本的地方做起,从零出发,打造出世上最优异的引擎与变速箱。

从根本做起,找寻尚未发挥的七成功力

在马自达想法中,打造SKYACTIV全新动能科技的首要之务不是跟随其他车厂走一样的路,而是审慎思考传统引擎是否还有进化的空间?一般来说,汽油引擎在运转时只发挥三成功力,换言之,大约70%燃油无法被有效转换成行驶动能。为了改善这项困难,追求更理想的燃烧状态是当务之急,为此,马自达想出一个解决方案,那就是开发超高压缩比SKYACTIV-G高效汽油引擎,彻底提升燃烧效率。

马自达于2011年发表超高压缩比SKYACTIV-G高效汽油引擎,彻底提升燃烧效率。

在搭载SKYACTIV-G高效汽油引擎的新一代马自达车款中,我们看见这具新一代高效能直喷汽油引擎做出13:1~14:1超高压缩比;为何压缩比数据并非固定单一数据?原因很简单,全球各大汽车市场的环境与条件不尽相同,马自达引擎工程师必需进行因地制宜的设定,其中,燃油品质(尤其是辛烷值)是最重要的设定参数,如果该市场无法供应品质纯正的高辛烷值汽油,那就必需适度降低压缩比。透过压缩比调整,即可让SKYACTIV-G高效汽油引擎广泛运用于世界各地。若单论数据,SKYACTIV-G高效汽油引擎的压缩比甚至比法拉利 458 Italia、保时捷 911 GT3等高性能自然进引擎还要高,堪称世界第一!这具全球首创13:1~14:1高压缩比的量产汽油引擎,燃烧效率获得具体改善,不但扭矩输出加强约15%,油耗表现也一并优化约15%。

依照理论,提升引擎压缩比可以增加一次燃烧的力量,在不增加排气量的情况下,高压缩比引擎拥有较优异的输出扭矩。传统汽油引擎的压缩比约为10:1~12:1之间,若单纯将压缩比从10:1提升至15:1,热效率可以改善约9%,然而,压缩比并非毫无限制,首先,爆震是最难缠的障碍。

压缩比不能无限提高,抑制爆震是首要任务

进气、压缩、燃烧、排气,这是四行程引擎的基本运作过程,油气在活塞运行至上死点油火花塞点燃,这就是最完美的燃烧。可是,一颗压缩比过高的引擎,汽油往往在活塞来到上死点之前就产生自燃现象,提早燃烧的高温火球与活塞运行方向相互抵抗,一上一下的逆向运作,所以造成爆震,俗称敲缸。

SKYACTIV-G高效汽油引擎用心研发减少回流的4-2-1排气系统、凹顶式活塞、缸内直喷、多孔喷油嘴等,并已将这具超高压缩比汽油引擎,配备于马自达6及CX-5车款上。

爆震是不正常的燃烧现象,除了损耗机件,更带来异常高温。

如何抑制爆震?马自达工程师发现,如果能让高温废气可以顺利排出燃烧室,就能有效降低压缩行程时活塞上死点的温度,减少回流的高温排气的办法之一,就是采用4-2-1排气头段,透过精心设计的排气路径,让排气管内部的高压波必需花更多时间才能抵达其他汽缸,这是一种特殊回压设计,可以减少排气残留量。

这套4-2-1排气头段是精心设计的结果,透过加长排气路径,让排气管内部的高压波必需花更多时间才能抵达其他汽缸,进而减少排气残留量,降低爆震机率。

加长排气头段还可以提高扭矩,特别拉长了排气管头/中段长度约60厘米,而为了节省引擎室空间,特地采用环绕式的排气管路设计。不过,这套4-2-1排气系统也有一个缺点,那就是加长排气路径会降低排气温度,延长触媒转化器的暖机时间,后果是冷车时废气污染排放情形不佳。

SKYACTIV-G高效汽油引擎采用造型特殊的凸顶活塞,在多孔喷油嘴的协助下,喷入引擎室的燃料可以顺利维持在火花塞附近(顶部凹槽),借以减少爆震,优化燃烧效率。

为此,马自达工程师为SKYACTIV-G高效汽油引擎采用极为特殊的凸顶式活塞,在活塞顶端设计一个圆形凹槽,在多孔喷油嘴的协助下,喷入引擎室的燃料可以顺利堆积在火花塞附近,点燃油气时不会产生爆震,因而维持引擎燃烧的稳定度。

反其道而行,全球最低压缩比SKYACTIV-D洁劲柴油引擎

不同于汽油引擎,提高压缩比是所有柴油引擎的重点,因为柴油引擎不使用火花塞点燃油气,而是让在高温高压状态下让油气产生自燃,进而产生动力。

高压缩比柴油引擎并非百利无害,例如,碳微粒与氮氧化物就是个严重的问题,为了改变以上情况,马自达工程师竟然逆向操作,发展全球最低压缩比的SKYACTIV-D洁劲柴油引擎。一般来说,柴油引擎的压缩比多半为16:1~18:1,SKYACTIV-D柴油引擎却只有14:1,这数字不禁令人感到匪夷所思。不过,当我们看到马自达6柴油版的输出动力,这具引擎拥有175匹最大马力,以及420N.m最高扭矩,根据欧规测试数据,平均油耗百公里为5.2升 (欧规),可以见得,低压缩比的柴油引擎的性能效率毫不逊色。

压缩比14:1的SKYACTIV-D柴油引擎,是目前全球最低压缩比的柴油引擎。

进一步探究,原来SKYACTIV-D洁劲柴油引擎采用一套两阶段开启的双涡轮增压系统,让低速、中速、高速反应变得顺畅且线性,有效提升引擎扭矩表现。并且导入轻量化的运转机件,借以减低机械摩擦力,呈现更出色的引擎转速质地。再搭配压电式喷油嘴以及独家专利VVL可变气门扬程系统,整体效率更上层楼。

两阶段开启双涡轮增压系统效率极佳,无论低、中、高速反应都十分线性,充分提升引擎扭矩表现。

值得一提的是,在不使用NOx 氮触媒转化剂等昂贵设备之下,SKYACTIV-D洁劲柴油引擎轻松超越包括欧洲Euro6、北美Tier2Bin5、日本Post 新长期规定等的废气排放规定。除此之外,这具低压缩比柴油引擎设计还带来轻量化的成果,让引擎运转更顺畅、更省油。

SKYACTIV-DRIVE全速域锁定变速箱,集各种优点于一身

解决了动力,接下来的重点是变速箱。一具变速箱将大幅影响一部汽车的燃油效率与动态表现,假如,新一代马自达变速箱能够精准反应驾驶者的想法,将引擎效能发挥得淋漓尽致,前端的引擎研发才不至于徒劳无功。开发初期,马自达工程师为这具SKYACTIV-DRIVE全速域锁定变速箱立下两大方针,自动变速箱的传动感受是否能手动变速箱并驾齐驱?自动变速箱可以提供更多的驾驭乐趣?原因很简单,当拥有动力随传随到、平顺换档感受的能力,新一代的马自达自动车款才能创造符合「Zoom Zoom」的品牌精神。

SKYACTIV-DRIVE全速域锁定变速箱融合不同型式变速箱的优点於一身,运转顺畅、动力随传随到,整体乐趣足以媲美手动车款。若与市面上的自动变速箱做比较,可以提高4%~7%的燃油效益。

为了达到媲美手动的目标,马自达首先为SKYACTIV-DRIVE全速域锁定变速箱采用全速域锁定驱动设计,借此减少动力损耗,并且还将锁定区域增加至每个档位。此外,全新设计的多片式离合器更是居功厥伟,不仅能增加锁定时的传输效果,更能有效降低运转顿挫,让引擎动力获得忠实传输。

研发期间,马自达特地改善离合器反应与锁定控制精准度,以避免动力传输时因滑差导致的温度上升,进而提升离合器的可靠性。若与市面上的自动变速箱做比较,SKYACTIV-DRIVE全速域锁定变速箱可以提高4%~7%的燃油效益。就市面上使用最广泛的汽车变速箱来说,CVT的优点是重量轻、换档无钝挫,双离合器的换档速度快、动力传输效率高,换档平顺精致度以及对应大扭矩输出的组件强度,还是比不上技术纯熟,经久耐用的扭矩转换器形式自动变速箱,SKYACTIV-DRIVE全速域锁定变速箱成功集合传统自动、CVT、双离合器变速箱三者优势于一身,并且带来不亚于手动车的驾驭感受,各项表现堪称面面俱到。

本文为转载内容,授权事宜请联系原著作权人。

马自达

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涡轮引擎是唯一的路?马自达第一个反对

当所有车厂无所不用其极追求效率,最终纷纷投入油电混合动力系统、双离合器变速箱。马自达却不这么做,这群浑身是胆的汽车工程师选择从最根本的地方做起,从零出发,打造出世上最优异的引擎与变速箱。

当所有车厂无所不用其极追求效率,最终纷纷投入油电混合动力系统、双离合器变速箱。马自达却不这么做,这群浑身是胆的汽车工程师选择从最根本的地方做起,从零出发,打造出世上最优异的引擎与变速箱。

从根本做起,找寻尚未发挥的七成功力

在马自达想法中,打造SKYACTIV全新动能科技的首要之务不是跟随其他车厂走一样的路,而是审慎思考传统引擎是否还有进化的空间?一般来说,汽油引擎在运转时只发挥三成功力,换言之,大约70%燃油无法被有效转换成行驶动能。为了改善这项困难,追求更理想的燃烧状态是当务之急,为此,马自达想出一个解决方案,那就是开发超高压缩比SKYACTIV-G高效汽油引擎,彻底提升燃烧效率。

马自达于2011年发表超高压缩比SKYACTIV-G高效汽油引擎,彻底提升燃烧效率。

在搭载SKYACTIV-G高效汽油引擎的新一代马自达车款中,我们看见这具新一代高效能直喷汽油引擎做出13:1~14:1超高压缩比;为何压缩比数据并非固定单一数据?原因很简单,全球各大汽车市场的环境与条件不尽相同,马自达引擎工程师必需进行因地制宜的设定,其中,燃油品质(尤其是辛烷值)是最重要的设定参数,如果该市场无法供应品质纯正的高辛烷值汽油,那就必需适度降低压缩比。透过压缩比调整,即可让SKYACTIV-G高效汽油引擎广泛运用于世界各地。若单论数据,SKYACTIV-G高效汽油引擎的压缩比甚至比法拉利 458 Italia、保时捷 911 GT3等高性能自然进引擎还要高,堪称世界第一!这具全球首创13:1~14:1高压缩比的量产汽油引擎,燃烧效率获得具体改善,不但扭矩输出加强约15%,油耗表现也一并优化约15%。

依照理论,提升引擎压缩比可以增加一次燃烧的力量,在不增加排气量的情况下,高压缩比引擎拥有较优异的输出扭矩。传统汽油引擎的压缩比约为10:1~12:1之间,若单纯将压缩比从10:1提升至15:1,热效率可以改善约9%,然而,压缩比并非毫无限制,首先,爆震是最难缠的障碍。

压缩比不能无限提高,抑制爆震是首要任务

进气、压缩、燃烧、排气,这是四行程引擎的基本运作过程,油气在活塞运行至上死点油火花塞点燃,这就是最完美的燃烧。可是,一颗压缩比过高的引擎,汽油往往在活塞来到上死点之前就产生自燃现象,提早燃烧的高温火球与活塞运行方向相互抵抗,一上一下的逆向运作,所以造成爆震,俗称敲缸。

SKYACTIV-G高效汽油引擎用心研发减少回流的4-2-1排气系统、凹顶式活塞、缸内直喷、多孔喷油嘴等,并已将这具超高压缩比汽油引擎,配备于马自达6及CX-5车款上。

爆震是不正常的燃烧现象,除了损耗机件,更带来异常高温。

如何抑制爆震?马自达工程师发现,如果能让高温废气可以顺利排出燃烧室,就能有效降低压缩行程时活塞上死点的温度,减少回流的高温排气的办法之一,就是采用4-2-1排气头段,透过精心设计的排气路径,让排气管内部的高压波必需花更多时间才能抵达其他汽缸,这是一种特殊回压设计,可以减少排气残留量。

这套4-2-1排气头段是精心设计的结果,透过加长排气路径,让排气管内部的高压波必需花更多时间才能抵达其他汽缸,进而减少排气残留量,降低爆震机率。

加长排气头段还可以提高扭矩,特别拉长了排气管头/中段长度约60厘米,而为了节省引擎室空间,特地采用环绕式的排气管路设计。不过,这套4-2-1排气系统也有一个缺点,那就是加长排气路径会降低排气温度,延长触媒转化器的暖机时间,后果是冷车时废气污染排放情形不佳。

SKYACTIV-G高效汽油引擎采用造型特殊的凸顶活塞,在多孔喷油嘴的协助下,喷入引擎室的燃料可以顺利维持在火花塞附近(顶部凹槽),借以减少爆震,优化燃烧效率。

为此,马自达工程师为SKYACTIV-G高效汽油引擎采用极为特殊的凸顶式活塞,在活塞顶端设计一个圆形凹槽,在多孔喷油嘴的协助下,喷入引擎室的燃料可以顺利堆积在火花塞附近,点燃油气时不会产生爆震,因而维持引擎燃烧的稳定度。

反其道而行,全球最低压缩比SKYACTIV-D洁劲柴油引擎

不同于汽油引擎,提高压缩比是所有柴油引擎的重点,因为柴油引擎不使用火花塞点燃油气,而是让在高温高压状态下让油气产生自燃,进而产生动力。

高压缩比柴油引擎并非百利无害,例如,碳微粒与氮氧化物就是个严重的问题,为了改变以上情况,马自达工程师竟然逆向操作,发展全球最低压缩比的SKYACTIV-D洁劲柴油引擎。一般来说,柴油引擎的压缩比多半为16:1~18:1,SKYACTIV-D柴油引擎却只有14:1,这数字不禁令人感到匪夷所思。不过,当我们看到马自达6柴油版的输出动力,这具引擎拥有175匹最大马力,以及420N.m最高扭矩,根据欧规测试数据,平均油耗百公里为5.2升 (欧规),可以见得,低压缩比的柴油引擎的性能效率毫不逊色。

压缩比14:1的SKYACTIV-D柴油引擎,是目前全球最低压缩比的柴油引擎。

进一步探究,原来SKYACTIV-D洁劲柴油引擎采用一套两阶段开启的双涡轮增压系统,让低速、中速、高速反应变得顺畅且线性,有效提升引擎扭矩表现。并且导入轻量化的运转机件,借以减低机械摩擦力,呈现更出色的引擎转速质地。再搭配压电式喷油嘴以及独家专利VVL可变气门扬程系统,整体效率更上层楼。

两阶段开启双涡轮增压系统效率极佳,无论低、中、高速反应都十分线性,充分提升引擎扭矩表现。

值得一提的是,在不使用NOx 氮触媒转化剂等昂贵设备之下,SKYACTIV-D洁劲柴油引擎轻松超越包括欧洲Euro6、北美Tier2Bin5、日本Post 新长期规定等的废气排放规定。除此之外,这具低压缩比柴油引擎设计还带来轻量化的成果,让引擎运转更顺畅、更省油。

SKYACTIV-DRIVE全速域锁定变速箱,集各种优点于一身

解决了动力,接下来的重点是变速箱。一具变速箱将大幅影响一部汽车的燃油效率与动态表现,假如,新一代马自达变速箱能够精准反应驾驶者的想法,将引擎效能发挥得淋漓尽致,前端的引擎研发才不至于徒劳无功。开发初期,马自达工程师为这具SKYACTIV-DRIVE全速域锁定变速箱立下两大方针,自动变速箱的传动感受是否能手动变速箱并驾齐驱?自动变速箱可以提供更多的驾驭乐趣?原因很简单,当拥有动力随传随到、平顺换档感受的能力,新一代的马自达自动车款才能创造符合「Zoom Zoom」的品牌精神。

SKYACTIV-DRIVE全速域锁定变速箱融合不同型式变速箱的优点於一身,运转顺畅、动力随传随到,整体乐趣足以媲美手动车款。若与市面上的自动变速箱做比较,可以提高4%~7%的燃油效益。

为了达到媲美手动的目标,马自达首先为SKYACTIV-DRIVE全速域锁定变速箱采用全速域锁定驱动设计,借此减少动力损耗,并且还将锁定区域增加至每个档位。此外,全新设计的多片式离合器更是居功厥伟,不仅能增加锁定时的传输效果,更能有效降低运转顿挫,让引擎动力获得忠实传输。

研发期间,马自达特地改善离合器反应与锁定控制精准度,以避免动力传输时因滑差导致的温度上升,进而提升离合器的可靠性。若与市面上的自动变速箱做比较,SKYACTIV-DRIVE全速域锁定变速箱可以提高4%~7%的燃油效益。就市面上使用最广泛的汽车变速箱来说,CVT的优点是重量轻、换档无钝挫,双离合器的换档速度快、动力传输效率高,换档平顺精致度以及对应大扭矩输出的组件强度,还是比不上技术纯熟,经久耐用的扭矩转换器形式自动变速箱,SKYACTIV-DRIVE全速域锁定变速箱成功集合传统自动、CVT、双离合器变速箱三者优势于一身,并且带来不亚于手动车的驾驭感受,各项表现堪称面面俱到。

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