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一个故事讲明白马自达的“ X ”大法

轿车情报 08-05

马自达这个品牌曾做出过不少具有轰动性的钻牛角尖事件。比如技术上,研发出了转子发动机并实现了量产使用。再比如设计上,"魂动"二字一出,相信各位爱车之士眼前会立马飘过一抹红色绸缎,或是跃过一只矫健的猎豹。

接下来的消息喜大普奔——马自达再次钻技术的牛角尖了!没错,就是那个你或多或少都听说过的"可以压燃汽油的发动机"。

抛出如此具有技术性的文字绝对冒了十足的自我毁灭的风险。因为往往内容和技术一沾边就很少有人愿意往下看了。所以我打算先抛出结论,撩拨一下各位的好奇心~~~~马自达此次钻牛角尖的结果~~~就是——

●让那些经常在不堵车地方开车的人,节省20%的汽油

●如果你经常驾车出没的区域整体车速就较慢,没关系,这样更好,在经常低速行车的地方新技术能帮你节省30%的汽油

●如果你更加关心驾驶感受,新发动机比现款机型在整个转速范围内能输出的力道都提高了10%,在部分工况下甚至可以提高30%

●当然,更少油耗、更多动力输出,是在排量不变的前提下。

各位难道不好奇马自达这次又是被捅到了哪根神经,琢磨出了哪些常人不会去想的技术蹊径么?通俗一些来说——马自达打算用移形换影大法把紫霞和青霞,不对,是汽油发动机和柴油发动机的灵魂装到一具新结构的发动机里,让它同时具备两者优势。马自达为其起名为——"SKYACTIV-X"创驰蓝天-X发动机。

柴油发动机的省油优势多来自于它依靠压缩方式点燃燃料与空气的混合气体。所以,马自达只要解决让发动机烧汽油,同时让发动机模拟柴油机靠压缩来引燃混合气的方式就可以实现两大飞跃:

●压燃方式可以准许在大量空气里混合更少量的汽油

●采用压缩使混合气爆炸的方式比直接点燃爆炸的方式能产生更集中、迅猛的能量。

SKYACTIV-X技术详解

听起来几句话的事,做起来却如至尊宝降服牛魔王一样困难。好在佛法无边,马自达的工程师看过日版西游记后一觉醒来,领悟出了"火花点火控制压燃点火(SPCCI)"的方式。

关于这个SPCCI,技术宅请看这里:

工作原理是"利用火花点火引起局部燃烧从而产生压缩效果,再利用这种压缩效果控制燃烧室所需的压力和温度,进而进行压燃点火"。换言之,首先通过设计气缸的几何尺寸,将压缩比提高到可以进行压燃点火前的数值,然后通过火花点火产生膨胀的火焰球,最后通过火焰球的推动作用实现压燃点火。

用人话翻译的话就是这样:

大年初一,至尊宝往牛魔王的空花盆里扔了一挂50响的小鞭炮,并放上去一块砖头。点了火,50个小鞭儿依次作响,把砖头崩出了花盆。但猴子感觉吓不到牛魔王,很是不爽。

大年初二,至尊宝放了10根大鞭炮到花盆。这种鞭炮更易爆,至尊宝索性直接拿起砖头丢进花盆。10根大鞭炮被同时砸爆,砖头飞出去几米远。但是大鞭炮的动静太大、产生的烟雾又多,所以至尊宝打算改进一下方法。

至尊宝开始琢磨如何才能用低烟雾、低声响的小鞭炮,获得易爆的大鞭炮那样能同时被砸爆炸的高效能。首先,它决定还是用砖头砸,这样鞭炮才能一起爆炸,效果比串成串依次点燃爆炸好太多了。之后,因为小鞭炮很难被砸爆,它便调整了丢砖头的高度和花盆的形状,还设计了机关,设法在砖头砸到这堆小鞭炮的一刹那点燃其中的一个,这相当于增加了砖头砸在其他所有小鞭炮上的压力,这样就可以同时砸爆所有小鞭炮了

时间来到正月十五,至尊宝的努力获得了成功,同时爆炸的25个小鞭炮产生了比之前依次爆炸的50个小鞭炮还厉害的效果。砖头飞出去很远,且产生的烟雾和动静都很小。至尊宝成功以更经济、更厉害的方式吓唬住了牛魔王。

小鞭炮就是不易燃的汽油,大鞭炮就是更易燃的柴油;改进过形状的花盆就是气缸,砖头就是活塞;抬高丢砖头的位置就是提高压缩比,那个设法点燃其中一个小鞭炮的装置就是受控产生火花的火花塞。

当然,打比方是打比方,实际情况显然还要考虑更多问题。马自达利用上述原理作为研发基础,先是实现在低负荷时的"火花点火控制压燃点火",之后进一步实现了在几乎所有工况下都能进行的"火花点火控制压燃点火"。而为了实现这些目标,"SKYACTIV-X"创驰蓝天-X发动机在传统汽油发动机上做了许多改进。

这台发动机打破了传统汽油机与柴油机工作模式间的界限,堪称从理论层面颠覆了传统内燃机的工作原理。技术上的重点是利用大量气体实现稀薄燃烧。马自达将空气质量增加到理论值的2倍以上,这意味着SKYACTIV-X发动机虽然使用汽油,但却有接近30:1的高空燃比。

与现款SKYACTIV-D柴油发动机同等或更高的燃油经济性

基于SKYACTIV-X发动机的"压燃"特性,更低标号的汽油实则能提供更好的低速扭矩及初始油门响应。

具体到应用上,以Mazda3 2.0L级别车型为例,装有"SKYACTIV-X"的车型可以达到创驰蓝天汽油发动机"SKYACTIV-G"2.5L的驾驶性能,但油耗却低于2.0L车型,大概相当于1.5L车型。也就是说,新发动机能以驾驶性能为优先,在不影响油耗性能的前提下,配合调整传动比后的变速器实现更好的行驶性能。换句话说,在没有明显影响行驶性能的基础上,油耗降低了。

说完发动机,另一个不得不提的便是马自达的

"SKYACTIV-VEHICLE ARCHITECTURE(创驰蓝天车辆构造)"。这些有关车身的升级项目并不像"汽油压燃发动机"那样具有颠覆性,大都是对现有技术细节的再次完善。比如在车身结构的某些位置涂抹减震阻尼胶来降低噪音(属于马自达最新的专利技术),修改前减震器塔顶以及C柱门槛等位置的局部结构及钢材用料来提升车身四轮对角的刚性,轮胎也采用了根据悬架特性而专门配置的橡胶配方。但这些技术升级让整个车辆的驾驶感受获得了全方位的提升。

仔细观看图片中绿色圆圈内的部分,里面新增的红色结构零件让力的传递形成了环状。多向环形结构提升了车身刚性,更重要的是让从前至后的对角能量输入延迟时间比以前缩短了30%,车辆实现了四轮对角无延迟传输力量。驾驶员开车时能更好的通过车身感受到车辆行驶状态,达到了更好的"人车合一"的效果。

另一个难以想象,是马自达在人类运动学的研究上也颇有建树,在设计全新一代SKYACTIV车身架构之前,马自达便对人类理想的步行状态进行了研究。研究团队希望能创造出一种汽车的理想状态,让驾驶员在开车时也能和自己走路时一样,发挥人类本来具有的"平衡保持能力"。

也就是说,当驾驶汽车时,座椅能够使骨盆直立并让脊柱保持S形曲线,从而代替人类腿部的支撑,同时将来自路面的作用力顺滑传递到骨盆,使骨盆保持连续、平稳的运动。其中的要点在于来自下半身的能量需要平稳地转输到骨盆。在转弯时,悬挂弹簧将会连续、平稳地运动。此时,支撑骨盆的座椅如果能够与弹簧无延迟地联动,便能发挥出人类保持平衡的能力。

对于生活在国内的人们来说,这些"SKYACTIV-X"项目的各项科技在今年年内投放到中国市场的新车中都会全面或部分使用。明年,也就是2020年,是马自达诞生的第100周年。目前,马自达正以升级版的"SKYACTIV-G"、升级版的"SKYACTIV-D",以及"SKYACTIV-X"技术的持续应用组成具有价格竞争力、并兼顾行驶性能和油耗的产品线组合。相信马自达最终会找到理想的内燃机与变速器组合,并结合车身与底盘革新技术、先进的"i-stop"和"i-ELOOP"系统,构建出自己的轻混合动力汽车(MildHEV)为技术基础,进一步集合控制技术和电动化技术。等到2021年,在马自达即将进入的另一个新百年,纯电动车、增程式、插电式混合动力汽车应该也投入产品化的进。这个喜欢钻技术牛角尖的品牌还会带给我们什么黑科技呢?

(期待脸)

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