什么是马自达创驰蓝天技术 (马自达2.5才是真正的创驰蓝天吗)

作为汽车企业中最具特立独行气质的厂商,马自达从30多年前就一直在各种不遗余力地精研发动机的创新模式,特别是创驰蓝天技术的深入研发,也因此被车友们称为“技术宅”;从转子发动机的诞生,到SKYACTIV-G(创驰蓝天-G)发动机的创新突破,马自达一直都将目标放在改善内燃机的“降低油耗、提高燃效”技术上;下面简单的介绍一下马自达的创驰蓝天技术。

自然吸气发动机非直喷,马自达最新一代创驰蓝天技术

一.创驰蓝天技术的含义。

创驰蓝天技术,英文全称:SKYACTIV Technology,由日本马自达汽车公司于2010年10月提出;创驰蓝天技术的开发核心是在提升动力性和驾驶乐趣的前提下,还兼顾优异的经济性。因此相比走小排量涡轮增压路线的大众蓝驱,创驰蓝天技术并没有以降低排量等方式来节省燃油,通过对发动机、变速箱、车身、底盘等创驰蓝天技术的各个单元进行统合控制,提升马自达「人马一体」核心理念中驾驶性能的新一代车辆运动控制技术的总称。

自然吸气发动机非直喷,马自达最新一代创驰蓝天技术

二. 创驰蓝天发动机

马自达认为即使混合动力汽车仍需使用内燃机,并且传统内燃机仍大有潜力可挖,所以马自达选择了以传统内燃机为基础做出革新,而非直接切入混合动力技术;而且,跟其它日系车企纷纷转投涡轮增压阵营不同,马自达仍然坚持走提升自然吸气发动机压缩比之路;压燃的柴油发动机压缩比很高,并且有极高的燃料利用率,马自达工程师从柴油发动机上受到了启发,决定在新的汽油发动机上也走高压缩比之路。

自然吸气发动机非直喷,马自达最新一代创驰蓝天技术

1.技术优势

实现13:1高压缩比

使用92号标准汽油

燃油经济性提高15%

中低速域扭矩提高15%

游刃有余的加速感与节能环保性的完美结合。

2.高压缩比,如何解决爆震。

所谓爆震,是指燃料与空气的混合气遇到高温高压时,在正常燃烧完成之前自动点火造成的异常燃烧所产生爆震噪音;压缩比提高后,压缩冲程上死点附近的温度会升高,容易引发爆震; 高压缩比发动机的天敌 近年来推出的汽油发动机压缩比一般在10~12之间;理论上当压缩比从10提高到15时,可提高燃烧效率约9%;尽管如此,这些年来汽油发动机的压缩比提升几乎停滞不前,原因之一就是爆震造成功率输出大幅下降;为了有效抑制爆震,提高压缩比,马自达Skyactiv-G(第一代创驰蓝天汽油发动机)采用了多项全新技术:

(1)使用4-2-1排气系统减少残留气体

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残留气体对爆震的影响很大;如果将残留气体减少至8%~4%,即便压缩比提高3以上;创驰蓝天汽油发动机就是通过减少残留气体,实现了超高压缩比。

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普通车辆在排气时会产生废气回流的现象,这样对缸内气体的温度有影响,容易产生爆燃,也会导致气缸内混入废气;在4-2-1的长路径排气系统中,高压波到达其他气缸所需时间较长,这种不利影响仅在极低速时存在,可在几乎全部速域范围减少残留气体;另外,为了提高实用速域的扭矩,通常需要配置超过600mm的长排气管,而采用圈型排气管,可节省空间。

自然吸气发动机非直喷,马自达最新一代创驰蓝天技术

(2).有效改善燃烧

燃烧时间缩短是另一个避免爆震的手段,未混合气体在高温下暴露的时间也随之缩短,有利于在爆震发生前完成正常燃烧。

自然吸气发动机非直喷,马自达最新一代创驰蓝天技术

缸内直喷技术: 增强空气流动,加大喷射压力 ;6孔高压喷油: 改善喷射性能,产生更均匀,流动更强的混合气体 。

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凹孔活塞设计: 避免在燃料初期火炎接触活塞头,燃烧更加均匀。

3.改善摩擦损失

创驰蓝天发动机采用的「 Dual S-VT 双可变气门正时控制系统」 ;通过精确地控制进排气门的开闭时机,可最大化改善进排气效率,提升发动机性能,起到比涡轮增压更为综合而实用的效果;同时,在改善摩擦损失・泵气损失和轻量化设计方面,也采取了很多措施:

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• 采用滚轮从动件(节气门摩擦力减少50%以上)

• 采用电控可变油压小型油泵(燃油泵送损失减少约45%)

• 连杆主轴颈曲轴小型化(直径减少6%,宽度减少8%)

• 活塞&活塞销轻量化(减少20%)

• 减少活塞环张力(减少37%))

• 连杆轻量化(减少15%)

三.创驰蓝天变速器

创驰蓝天变速器听上去很玄乎,但实质上它是一个换挡迅速,并且传动率十分高的6AT变速箱。

自然吸气发动机非直喷,马自达最新一代创驰蓝天技术

传统AT变速箱可靠耐用、故障率低,但传动率低,燃油经济性不甚理想;双离合变速箱换挡迅速,传动率高,但低速蠕行时表现不佳,且故障率一直较高(大众双离合变速器就存在初期在中国市场的水土不服的问题);CVT变速器虽然省油,但直接操控感(运动感)不强。马自达在打造理想的发动机之余,同时也要配合理想的变速器才能实现动力性能的整体提升。马自达给出的答案是,综合了几大类型变速箱优点的增强型6AT变速器,跟创驰蓝天发动机一样,同样拥有满满的技术亮点:

自然吸气发动机非直喷,马自达最新一代创驰蓝天技术

1.全速域缩止技术,提高直接驱动感,降低低速域油耗。

由于传统有级式自动变速箱(AT)的锁止离合器只有当车速较高是才会进入锁止状态,因此造成「低速域油耗」较高,直接驱动感不佳的问题,(比如现款5AT的锁止范围为50%-60%);创驰蓝天自动变速箱SKYACTIV – DRIVE,在保留有级式自动变速箱(AT)的液力变矩器启动快捷性的同时,革命性在液力变矩器内设置了多盘式锁止离合器,不通过流体,依靠机械咬合来传递扭力,克服了车速提升之前发动机转速先上升的滑齿现象。有效降低低速域油耗, 提高直接驱动感。

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虽然全速域缩止技术的采用,大幅改善了改善传统有级式自动变速箱(AT)的油耗及直驱感的问题,也带来了震动,噪音,以及离合器的可靠性等重要问题;运用了大规模系统分析方法,不仅对AT系统,还对发动机,底座,排气系统,车体,控制系统等进行大范围的系统改善,从而解决了这些课题;同时,提升了离合器的灵敏性,使锁定控制更精确,避免了滑齿时发热,确保了离合器的可靠性。

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2.全新的机电一体化控制单元

创驰蓝天自动变速箱SKYACTIV-DRIVE采用了全新的机电一体化控制单元,集成了通过车速、油门踏板来确定挡位的电子控制单元和推动变速箱元件移动改变挡位的液压控制单元,减少信号传递的偏差,马自达创驰蓝天变速器不论升挡降挡,不论车速快慢,换挡均可于0.15秒内完成,这就很牛逼了!

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四.创驰蓝天车身

很多人在谈创驰蓝天技术时容易忽略创驰蓝天的车身和底盘技术,创驰蓝天车身设计主要围绕安全性和轻量化来展开;推倒重来,从零开始重新设计的车身,也有诸多技术看点:

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1.打造直线化和连续化理想的复合式负载车身结构。

相比以往车型普通车体结构框架的不连续结构,创驰蓝天车身让车架结构变得更连贯,提供极高的车身刚性;在撞击过程中,撞击力沿着连贯的车身框架传播,有效分散撞击力同时令车身更坚固。

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2.大幅提高高刚性钢材使用比例,打造高刚性的轻量化车身

创驰蓝天车身采用了最高达1800Mpa的超高强度钢材,强度780Mpa以上的钢材使用量接近全车身用钢的20%,整车440Mpa以上的高强度钢材使用量达到了61%,而普通车型只有40%。

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3.应对前方撞击的多路径结构

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事故发生时使发动机主动脱离,确保引擎室的冲击力吸收空间;在前座人员脚下位置和车厢中央采用高张力钢板,实现轻量化,更改善车厢强度; 联结车顶,B柱和车底的高刚性环形结构,侧方冲突发生时有效抑制车厢变形;车门内部的侧碰撞杆,高效率分散冲击力,抑制车门被撞入车厢。

五.创驰蓝天底盘

为实现「人车一体」的操控感受,必须兼顾多个看似相反的特性; 包括兼顾中低速域的轻快感和高速域的稳定性、兼顾中低速域的轻快感和乘坐舒适性 、兼顾轻量化和高刚性 。

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1.第六代转向电动助力转向系统,

线性转向特性,低速助力更大,高速助力更小,提升安全性;创驰蓝天底盘配备了全新的第6代电动助力转向系统EPAS,转向助力与车速之间的关系更加线性,在不同车速下都能提供大小合适的转向助力,车速低时:增加助力,使掉头・停车入库更轻松;车速高时:减少助力,防止方向太轻造成转向过度

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2.运动型转向齿比设定

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轻松驾驭车辆增加了在连续弯道上行驶乐趣和中低速时的灵敏性 为提高中低速域的轻快感,通过转向齿轮比的高速化而设定较高的偏航增益(汽车转向操作的灵敏度),因此方向盘转动很小的角度就能使车轮偏转,提升了操控性; 但如此设定,会使高速域的偏航增益超出所需,容易导致汽车操控过于灵敏.为解决这一课题,马自达重新设计了后悬挂的几何形状。

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3.加大前悬主销后倾角,提高高速行驶的稳定性

不同于以往车型把悬架与车身的连接支点放在车轮中心靠下的位置,创驰蓝天底盘将悬架与车身的连接位置提升至偏上的位置。连接点向上提升后,我们可以看到从连接点与轮胎接地点之间的连线,与地面之间的夹角更大,遇到颠簸时悬架部件受到向后的力变小,有助于减轻车辆在不平路面行驶时的颠簸。

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最后

用马自达的技术总监和执行董事人见光夫的一句话做个结尾:

现阶段,内燃机效率的提升,是比强行推广电动车更加有效的减排手段,世界上每年发电环节产生的二氧化碳排放量大约为4.3亿吨,而汽车的排放量约为2亿吨,不去改变发电方式,而寻求强制推广电动车来达到减少二氧化碳排放的目的,简直就是缘木求鱼、本末倒置。