动力总成篇 马自达创驰蓝天技术解析(1)
2013年07月26日 00:00
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【太平洋汽车网 技术频道】“创驰蓝天”这几个字眼相信大家都不陌生,这是马自达在2年前就已经对外宣布的一项汽车技术,只是当时还没广泛应用旗下车型,而目前即将国产的马自达CX-5是装备了"创驰蓝天"技术。说起这个技术可能大家首先想到的是高压缩比的发动机,其实除此之外,创驰蓝天技术还包括了变速箱、车身、底盘技术,下面我们将对这项技术进行详细的介绍,就先从动力总成开始吧。
● “创驰蓝天”包括哪些技术?
创驰蓝天技术包括了创驰蓝天发动机(汽油发动机和柴油发动机)、创驰蓝天变速箱(手动变速箱和自动变速箱)、创驰蓝天车身和创驰蓝天底盘四大部分。
而8月份将在国内上市的马自达CX-5也将搭载此项技术,动力方面包括2.0L、2.5L两款创驰蓝天汽油发动机,与之搭配的有创驰蓝天6速手动变速箱与6速自动变速箱。据了解,由于国产CX-5融入了创驰蓝天的动力总成,油耗方面有着出色的表现,最低油耗仅为6.6L。(想了解更多关于国产马自达CX-5的外观、内饰,请点击:国产马自达CX-5实拍体验)这套创驰蓝天动力总成到底有怎样的技术特点?下面为大家解析。
● 创驰蓝天发动机
1)高压缩比
创驰蓝天发动机最大的亮点就是高压缩比。对于活塞式内燃机而言,提高压缩比是提升其效率最为有效的途径之一。
不过这是把双刃剑,过高的压缩比会引起“爆震”,反而会降低发动机的效率,乘用车上发动机的压缩比一般控制在9:1-11:1的范围内,高性能车上有12.5:1(如法拉利的V12发动机),但是马自达的创驰蓝天发动机压缩比最高可达到14:1(进入国内的发动机控制在13:1),换之而来的是发动机效率的大幅提升。
2)4-2-1排气系统
提高压缩比,就容易引起发动机“爆震”现象,处理不好将得不偿失。马自达工程师怎样做到的?方法是采用重新设计的4-2-1排气系统,降低气缸的工作温度。所谓4-2-1排气系统,即首先将四条独立排气歧管交汇成两条排气歧管,然后再汇集成一条排气总管的方式。
气缸的残留气体是导致高温的重要因素,数据表明如果将残留气体从8%减半至4%,即使压缩比提高3,爆震也是不会发生的。那4-2-1排气系统是如何减少残留气体的?
一般发动机的排气气管都是比较短的,由于受到排气谐波的影响,已经被排出的气体又被压回燃烧室内,增大了高温残留排气量。而4-2-1排气系统,一方面增加了排气管的长度,另一方面将点火时刻相邻的两个气管相隔开来,基本上能够在全速范围内减少废气残留量,从而防止爆震的发生。而增长了排气管的长度,也提高了发动机常用区域的扭矩,不过为了空间布局,工程师把排气管设计成了环形。另外,由于长的排气管会导致催化器升温较慢,马自达的解决方法是通过推迟点火时间来解决。
3)多孔喷油嘴、凹顶活塞
除此之外,工程师们还通过采用多孔喷嘴、凹顶活塞等措施来改善气缸燃烧环境,进一步防止爆震的发生。采用高压喷射的多孔喷油嘴,来改善喷雾特性,形成更匀质的混合气,同时也相应缩短混合气形成的时间。另外,采取凹顶的活塞,可以在火花塞周围形成较浓的混合气,即使推迟点火时间仍可保持燃烧稳定的性能。
4)轻量化、降低机械阻力
结构轻量化,减少内部摩擦是提高发动机效能非常有效的手段之一。通过对发动机内运动的部件(活塞、连杆、曲轴等)进行轻量化和降低机械阻力,就能有效提高发动机的响应性和提升发动机效率。
据了解,创驰蓝天汽油发动机对气门传动机构的改进,降低了50%的机械阻力,同时减少活塞环张力降低机械阻力37%,最终实现发动机整体的机械阻力降低30%。而对活塞、连杆曲轴等位置的轻量化,以降低运动机件的运动惯量,其中活塞和活塞销减重20%,连杆轴减重15%,曲轴主轴颈减重6-8%,最终发动机减重10%。
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而8月份将在国内上市的马自达CX-5也将搭载此项技术,动力方面包括2.0L、2.5L两款创驰蓝天汽油发动机,与之搭配的有创驰蓝天6速手动变速箱与6速自动变速箱。据了解,由于国产CX-5融入了创驰蓝天的动力总成,油耗方面有着出色的表现,最低油耗仅为6.6L。(想了解更多关于国产马自达CX-5的外观、内饰,请点击:国产马自达CX-5实拍体验)这套创驰蓝天动力总成到底有怎样的技术特点?下面为大家解析。
● 创驰蓝天发动机
1)高压缩比
创驰蓝天发动机最大的亮点就是高压缩比。对于活塞式内燃机而言,提高压缩比是提升其效率最为有效的途径之一。
不过这是把双刃剑,过高的压缩比会引起“爆震”,反而会降低发动机的效率,乘用车上发动机的压缩比一般控制在9:1-11:1的范围内,高性能车上有12.5:1(如法拉利的V12发动机),但是马自达的创驰蓝天发动机压缩比最高可达到14:1(进入国内的发动机控制在13:1),换之而来的是发动机效率的大幅提升。
2)4-2-1排气系统
提高压缩比,就容易引起发动机“爆震”现象,处理不好将得不偿失。马自达工程师怎样做到的?方法是采用重新设计的4-2-1排气系统,降低气缸的工作温度。所谓4-2-1排气系统,即首先将四条独立排气歧管交汇成两条排气歧管,然后再汇集成一条排气总管的方式。
气缸的残留气体是导致高温的重要因素,数据表明如果将残留气体从8%减半至4%,即使压缩比提高3,爆震也是不会发生的。那4-2-1排气系统是如何减少残留气体的?
一般发动机的排气气管都是比较短的,由于受到排气谐波的影响,已经被排出的气体又被压回燃烧室内,增大了高温残留排气量。而4-2-1排气系统,一方面增加了排气管的长度,另一方面将点火时刻相邻的两个气管相隔开来,基本上能够在全速范围内减少废气残留量,从而防止爆震的发生。而增长了排气管的长度,也提高了发动机常用区域的扭矩,不过为了空间布局,工程师把排气管设计成了环形。另外,由于长的排气管会导致催化器升温较慢,马自达的解决方法是通过推迟点火时间来解决。
3)多孔喷油嘴、凹顶活塞
除此之外,工程师们还通过采用多孔喷嘴、凹顶活塞等措施来改善气缸燃烧环境,进一步防止爆震的发生。采用高压喷射的多孔喷油嘴,来改善喷雾特性,形成更匀质的混合气,同时也相应缩短混合气形成的时间。另外,采取凹顶的活塞,可以在火花塞周围形成较浓的混合气,即使推迟点火时间仍可保持燃烧稳定的性能。
4)轻量化、降低机械阻力
结构轻量化,减少内部摩擦是提高发动机效能非常有效的手段之一。通过对发动机内运动的部件(活塞、连杆、曲轴等)进行轻量化和降低机械阻力,就能有效提高发动机的响应性和提升发动机效率。
据了解,创驰蓝天汽油发动机对气门传动机构的改进,降低了50%的机械阻力,同时减少活塞环张力降低机械阻力37%,最终实现发动机整体的机械阻力降低30%。而对活塞、连杆曲轴等位置的轻量化,以降低运动机件的运动惯量,其中活塞和活塞销减重20%,连杆轴减重15%,曲轴主轴颈减重6-8%,最终发动机减重10%。
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