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【图文】开创新纪元! 聊第二代创驰蓝天发动机

时间:2017-02-19 21:29来源: 作者: 点击:
何为创驰蓝天技术,车身结构等主要元件进行优化的技术,技术,目前世界上热效率最高的发动机是丰田基于TNGA平台推出的一款全新发动机,下面两张图展示了丰田最新的发动机技术,技术,


  [爱卡汽车 科技频道 原创]

  让我们先把时间拨回到2010年,当各大汽车厂商将精力放在涡轮增压上时,马自达将自己的命运压在了自然吸气上。那一年马自达提出了创驰蓝天计划,压缩比14:1的第一代创驰蓝天发动机在涡轮增压时代显得特立独行。

  如果说7年前,马自达的自吸坚持代表着日系汽车理念,那么7年后的今天,马自达的自吸坚持则代表着自己对技术的偏执。当身边的日系伙伴纷纷转投涡轮增压阵营时,马自达留了下来,并向着第二代创驰蓝天计划迈进。

  在第二代创驰蓝天计划中,压缩比高达18:1,采用压燃技术的自吸汽油发动机是值得我们关注的亮点。要知道,目前常见的汽油发动机压缩比一般都在10-12左右,远低于18。而且压燃技术一般出现在柴油机上,而马自达却将它用在了汽油机上。接下来咱们就好好聊聊这款神奇的发动机。

一、何为创驰蓝天技术?

  在聊这款发动机之前,我们先来简单了解一下何为创驰蓝天技术,不感兴趣的朋友直接下拉到第二部分即可。创驰蓝天技术,英文为:SKYACTIV Technology,该技术是马自达汽车公司在2010年10月提出的,主要针对旗下汽油与柴油发动机、手动挡与自动挡变速箱、底盘、车身结构等主要元件进行优化的技术,从“蓝天”一词中不难看出,最重要的优化目标便是实现节能减排。

在很多人的认知中创驰蓝天技术仅仅是针对马自达的发动机,其实不然。创驰蓝天技术是马自达全新一代革新技术的总称,应用范围包括汽车的发动机、变速箱、车身和底盘四大总成。

 

  关于第一代创驰蓝天技术的详细内容您可以点击《爱卡研究院——马自达创驰蓝天技术解析》查看,我在这就不赘述了。接下来,咱们主要聊聊未来可能实现量产的第二代创驰蓝天发动机。

二、第二代创驰蓝天发动机有何黑科技?

  其实早在2015年4月,马自达在财报说明会上就公布了第二代创驰蓝天的相关技术。近日,又有外媒披露了更多新消息,综合来看,最引人关注的是这三点:发动机燃油消耗率较2008年下降50%、压缩比高达18:1、采用HCCI(均质压燃)技术。

1、热效率提升

  第二代创驰蓝天发动机热效率有望达到全球最高水平。

早在2015年马自达财报说明会上,马自达就公布了第二代创驰蓝天发动机较2008年要降低50%燃油消耗率的目标。不少媒体曾错误解读为要实现50%的燃油热效率。

 

  关于第二代创驰蓝天发动机能达到多高的燃油热效率我们还不得而知,目前世界上热效率最高的发动机是丰田基于TNGA平台推出的一款全新发动机,丰田的这款发动机热效率达到了惊人的41%。

丰田基于TNGA平台推出的最新发动机热效率已经达到了41%,是目前世界上热效率最高的发动机。第二代创驰蓝天发动机如果能够顺利量产,热效率有望冲击这一数值。

 

2、压缩比高达18:1

  目前世界上主流汽油发动机压缩比在10-12,马自达第二代创驰蓝天发动机压缩比则有望从目前的14:1(国内为13:1)提升至18:1。

有研究表明,压缩比越高,燃油热效率就越高,说白了就是发动机做同样的功消耗的燃油越少,发动机越省油。但是过高的压缩比会造成爆震现象,费油还损伤发动机。

 

  关于如何解决高压缩比和爆震之间的矛盾,马自达还没有公布任何消息。不过我们可以从丰田最新发布的TNGA平台发动机技术中做出些推断,因为马自达和丰田早在2015年就开始在动力系统开发方面进行合作,动力总成技术难免共享。下面两张图展示了丰田最新的发动机技术。

可以看出丰田发动机也进行了压缩比调高设计,因此对于马自达来说有一定的指导意义。

 

尤其是在进排气正时机构和进排气管道设计上,要想实现高压缩比,这部分技术很重要。像高强度连杆、轻量化活塞这些都是最基本的要求了。可以预见马自达第二代发动机会对目前丰田技术进行借鉴。

 

三、HCCI是什么鬼?

  除了上面提到的燃油消耗率下降、压缩比由14:1提升至18:1,第二代创驰蓝天发动机最大的与众不同之处就是采用了HCCI(均质压燃)技术。看到压燃二字,不少朋友可能会感到疑惑,压燃不是一般用在柴油发动机上嘛,难道汽油发动机也可以压燃?

1、汽油发动机也可以压燃?

  HCCI是Homogeneous Charge Compression Ignition的简称,翻译过来均质充量压燃。Homogeneous Charge指的是均匀的可燃混合气,在汽油机上,采用进气歧管喷射的燃油与空气混动,在进入气缸后可以认为形成的是均匀的可燃混合气。Compression Ignition指的是压燃,柴油机的点燃方式。HCCI技术就像是将汽油机与柴油机进行了融合。

从这张图中,我们可以清楚地看到三种发动机的燃烧方式。汽油机一般靠火花塞点燃,柴油机一般靠压燃,而HCCI将两者融合,均匀的可燃混合气进入气缸后采用压燃方式。

 

  这项技术可以有效地降低污染物的产生,并且能够将燃料的热效率发挥到极致。但是任何事物都是具有两面性的,这种燃烧方式注定了发动机冷启动会很困难,并且燃烧过程不易控制,很容易出现爆震现象。

2、HCCI其实不是什么新技术

  听起来充满着想象色彩的HCCI技术其实不是什么新技术,早在20世纪80年代就有人提出HCCI的概念,该技术在90年代开始得到人们的关注。

通用曾在2007年将一台2.2L Ecotech发动机改造成HCCI发动机。但这台发动机保留了火花塞,不同工况下可在传统发动机和HCCI发动机之间进行切换。这算是HCCI量产最早的尝试了。

 

通用的这台发动机当年还搭载在了土星Aura和欧宝Vectra上。

 

  如果马自达能够研制成功,第二代创驰蓝天发动机有可能成为世界上第一台量产HCCI发动机。

四、第三代创驰蓝天技术展望

  从目前的消息来看,马自达第二代创驰蓝天发动机有可能在2018年实现量产,第三代创驰蓝天发动机也在研制之中。

从马自达已经公布的发展战略来看,第三代创驰蓝天发动机会继续深化HCCI技术,并且很有可能与电机进行配合,实现混动。

 

马自达创驰蓝天之父人见光夫先生一直不太看好涡轮增压发动机,面对日益严苛的排放要求,想必偏执的马自达不会向涡轮增压妥协,而是朝着混动方向发展。

 

  编辑点评:从转子发动机到创驰蓝天技术,再到HCCI技术,马自达展现出了这个时代稀缺的“技研”精神。作为一家汽车“小厂”,马自达能够对技术如此偏执,不得不让人敬佩。

  关于创驰蓝天技术的发展,我们也将一直关注。马自达能否将HCCI技术顺利量产,让我们拭目以待!

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探寻驾驶的本真 马自达创驰蓝天全体验

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