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【圖文】開創新紀元! 聊第二代創馳藍天發動機

時間:2017-02-19 21:29來源: 作者: 點擊:
何為創馳藍天技術,車身結構等主要元件進行優化的技術,技術,目前世界上熱效率最高的發動機是豐田基于TNGA平臺推出的一款全新發動機,下面兩張圖展示了豐田最新的發動機技術,技術,


  [愛卡汽車 科技頻道 原創]

  讓我們先把時間撥回到2010年,當各大汽車廠商將精力放在渦輪增壓上時,馬自達將自己的命運壓在了自然吸氣上。那一年馬自達提出了創馳藍天計劃,壓縮比14:1的第一代創馳藍天發動機在渦輪增壓時代顯得特立獨行。

  如果說7年前,馬自達的自吸堅持代表著日系汽車理念,那么7年后的今天,馬自達的自吸堅持則代表著自己對技術的偏執。當身邊的日系伙伴紛紛轉投渦輪增壓陣營時,馬自達留了下來,并向著第二代創馳藍天計劃邁進。

  在第二代創馳藍天計劃中,壓縮比高達18:1,采用壓燃技術的自吸汽油發動機是值得我們關注的亮點。要知道,目前常見的汽油發動機壓縮比一般都在10-12左右,遠低于18。而且壓燃技術一般出現在柴油機上,而馬自達卻將它用在了汽油機上。接下來咱們就好好聊聊這款神奇的發動機。

一、何為創馳藍天技術?

  在聊這款發動機之前,我們先來簡單了解一下何為創馳藍天技術,不感興趣的朋友直接下拉到第二部分即可。創馳藍天技術,英文為:SKYACTIV Technology,該技術是馬自達汽車公司在2010年10月提出的,主要針對旗下汽油與柴油發動機、手動擋與自動擋變速箱、底盤、車身結構等主要元件進行優化的技術,從“藍天”一詞中不難看出,最重要的優化目標便是實現節能減排。

在很多人的認知中創馳藍天技術僅僅是針對馬自達的發動機,其實不然。創馳藍天技術是馬自達全新一代革新技術的總稱,應用范圍包括汽車的發動機、變速箱、車身和底盤四大總成。

 

  關于第一代創馳藍天技術的詳細內容您可以點擊《愛卡研究院——馬自達創馳藍天技術解析》查看,我在這就不贅述了。接下來,咱們主要聊聊未來可能實現量產的第二代創馳藍天發動機。

二、第二代創馳藍天發動機有何黑科技?

  其實早在2015年4月,馬自達在財報說明會上就公布了第二代創馳藍天的相關技術。近日,又有外媒披露了更多新消息,綜合來看,最引人關注的是這三點:發動機燃油消耗率較2008年下降50%、壓縮比高達18:1、采用HCCI(均質壓燃)技術。

1、熱效率提升

  第二代創馳藍天發動機熱效率有望達到全球最高水平。

早在2015年馬自達財報說明會上,馬自達就公布了第二代創馳藍天發動機較2008年要降低50%燃油消耗率的目標。不少媒體曾錯誤解讀為要實現50%的燃油熱效率。

 

  關于第二代創馳藍天發動機能達到多高的燃油熱效率我們還不得而知,目前世界上熱效率最高的發動機是豐田基于TNGA平臺推出的一款全新發動機,豐田的這款發動機熱效率達到了驚人的41%。

豐田基于TNGA平臺推出的最新發動機熱效率已經達到了41%,是目前世界上熱效率最高的發動機。第二代創馳藍天發動機如果能夠順利量產,熱效率有望沖擊這一數值。

 

2、壓縮比高達18:1

  目前世界上主流汽油發動機壓縮比在10-12,馬自達第二代創馳藍天發動機壓縮比則有望從目前的14:1(國內為13:1)提升至18:1。

有研究表明,壓縮比越高,燃油熱效率就越高,說白了就是發動機做同樣的功消耗的燃油越少,發動機越省油。但是過高的壓縮比會造成爆震現象,費油還損傷發動機。

 

  關于如何解決高壓縮比和爆震之間的矛盾,馬自達還沒有公布任何消息。不過我們可以從豐田最新發布的TNGA平臺發動機技術中做出些推斷,因為馬自達和豐田早在2015年就開始在動力系統開發方面進行合作,動力總成技術難免共享。下面兩張圖展示了豐田最新的發動機技術。

可以看出豐田發動機也進行了壓縮比調高設計,因此對于馬自達來說有一定的指導意義。

 

尤其是在進排氣正時機構和進排氣管道設計上,要想實現高壓縮比,這部分技術很重要。像高強度連桿、輕量化活塞這些都是最基本的要求了。可以預見馬自達第二代發動機會對目前豐田技術進行借鑒。

 

三、HCCI是什么鬼?

  除了上面提到的燃油消耗率下降、壓縮比由14:1提升至18:1,第二代創馳藍天發動機最大的與眾不同之處就是采用了HCCI(均質壓燃)技術。看到壓燃二字,不少朋友可能會感到疑惑,壓燃不是一般用在柴油發動機上嘛,難道汽油發動機也可以壓燃?

1、汽油發動機也可以壓燃?

  HCCI是Homogeneous Charge Compression Ignition的簡稱,翻譯過來均質充量壓燃。Homogeneous Charge指的是均勻的可燃混合氣,在汽油機上,采用進氣歧管噴射的燃油與空氣混動,在進入氣缸后可以認為形成的是均勻的可燃混合氣。Compression Ignition指的是壓燃,柴油機的點燃方式。HCCI技術就像是將汽油機與柴油機進行了融合。

從這張圖中,我們可以清楚地看到三種發動機的燃燒方式。汽油機一般靠火花塞點燃,柴油機一般靠壓燃,而HCCI將兩者融合,均勻的可燃混合氣進入氣缸后采用壓燃方式。

 

  這項技術可以有效地降低污染物的產生,并且能夠將燃料的熱效率發揮到極致。但是任何事物都是具有兩面性的,這種燃燒方式注定了發動機冷啟動會很困難,并且燃燒過程不易控制,很容易出現爆震現象。

2、HCCI其實不是什么新技術

  聽起來充滿著想象色彩的HCCI技術其實不是什么新技術,早在20世紀80年代就有人提出HCCI的概念,該技術在90年代開始得到人們的關注。

通用曾在2007年將一臺2.2L Ecotech發動機改造成HCCI發動機。但這臺發動機保留了火花塞,不同工況下可在傳統發動機和HCCI發動機之間進行切換。這算是HCCI量產最早的嘗試了。

 

通用的這臺發動機當年還搭載在了土星Aura和歐寶Vectra上。

 

  如果馬自達能夠研制成功,第二代創馳藍天發動機有可能成為世界上第一臺量產HCCI發動機。

四、第三代創馳藍天技術展望

  從目前的消息來看,馬自達第二代創馳藍天發動機有可能在2018年實現量產,第三代創馳藍天發動機也在研制之中。

從馬自達已經公布的發展戰略來看,第三代創馳藍天發動機會繼續深化HCCI技術,并且很有可能與電機進行配合,實現混動。

 

馬自達創馳藍天之父人見光夫先生一直不太看好渦輪增壓發動機,面對日益嚴苛的排放要求,想必偏執的馬自達不會向渦輪增壓妥協,而是朝著混動方向發展。

 

  編輯點評:從轉子發動機到創馳藍天技術,再到HCCI技術,馬自達展現出了這個時代稀缺的“技研”精神。作為一家汽車“小廠”,馬自達能夠對技術如此偏執,不得不讓人敬佩。

  關于創馳藍天技術的發展,我們也將一直關注。馬自達能否將HCCI技術順利量產,讓我們拭目以待!

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(責任編輯:admin)
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