2012巴黎車(chē)展:新馬6創(chuàng)馳藍(lán)天G引擎解析
【太平洋汽車(chē)網(wǎng) 巴黎車(chē)展】2012巴黎車(chē)展上,馬自達(dá)展出全新一代馬自達(dá)6。動(dòng)力方面搭載SKYACTIV創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī),包括2.0L和2.5L自然吸氣汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。運(yùn)用創(chuàng)馳藍(lán)天技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)有什么亮點(diǎn)?下面為大家解析一下。
● 高壓縮比
我們知道要提高汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油效率,其中最有效的方法之一就是提高發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比。但是由于汽油特性等因素,高的壓縮比容易發(fā)生爆震,嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能,所以一般家用汽車(chē)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比都在10左右。然而Skyactiv-G發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比可高達(dá)14,能更有效地提高發(fā)動(dòng)機(jī)燃油效率。
壓縮比過(guò)高,主要是因?yàn)閴嚎s末段溫度過(guò)高而自燃,從而引起爆震。馬自達(dá)的研究顯示,之所以導(dǎo)致壓縮上止點(diǎn)空氣溫度過(guò)高,跟氣缸里殘留的廢氣量有很大關(guān)系。
從圖中可以看到,如果將殘留氣體的量從8%降至4%,那么即使將壓縮比從11提高到14,壓縮上止點(diǎn)溫度也不會(huì)上升。這樣就處理了因溫度過(guò)高而引起的發(fā)動(dòng)機(jī)爆震問(wèn)題。
● 4-2-1排氣系統(tǒng)
將氣缸內(nèi)的廢氣殘留量減少就能減低壓縮上止點(diǎn)的溫度,從而有效防止爆震的發(fā)生。Skyactiv-G發(fā)動(dòng)機(jī)采用的4-2-1排氣系統(tǒng)是大幅減少氣缸殘留其他的方法之一。
一般的發(fā)動(dòng)機(jī)大多采用短排氣歧管的結(jié)構(gòu)(如上圖所示)。但如果到各缸排氣管的匯集點(diǎn)距離太短,那么在氣缸排氣時(shí),不同氣缸之間的排氣諧波就會(huì)相互影響,一缸排放出去的尾氣又被吹回其他缸的燃燒室內(nèi),將會(huì)導(dǎo)致高溫殘留氣體不斷增加。而采用4-2-1排氣歧管(下圖所示),則有效避免上述問(wèn)題的發(fā)生。
如在四缸發(fā)動(dòng)機(jī)中,馬自達(dá)采用了增加排氣歧管長(zhǎng)度的4-2-1排氣系統(tǒng),即首先將四條獨(dú)立排氣歧管交匯成兩條排氣歧管、然后再匯集成一條排氣總管的方式,使各個(gè)氣缸排氣距離保持在相同狀態(tài),減小或消除諧振排氣帶來(lái)的尾氣殘留,實(shí)現(xiàn)更充分排氣。
在排氣路線(xiàn)較長(zhǎng)的4-2-1排氣系統(tǒng)中,高壓波傳遞到其他缸體需要較長(zhǎng)的時(shí)間,因此其不良的影響被限制在極低的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),基本上能夠在全速范圍內(nèi)減少?gòu)U氣殘留量。另外,為了提高常用區(qū)域的扭矩,需要600mm以上的管長(zhǎng),為了節(jié)省空間,采用了環(huán)狀排氣管。
● 獨(dú)特的燃燒室設(shè)計(jì)(凹頂活塞)
Skyactiv-G發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞采用了凹頂設(shè)計(jì),這樣可以在壓縮行程增加空氣的擾動(dòng),使燃油與空氣混合更充分,從而提高燃燒效率,減少排放。同時(shí)通過(guò)在火花塞頂設(shè)立空腔,使燃燒初期的火焰接觸活塞,從而防止爆震的產(chǎn)生。
● 結(jié)構(gòu)輕量化
結(jié)構(gòu)輕量化,減少內(nèi)部摩擦是提高發(fā)動(dòng)機(jī)效能非常有效的手段之一。通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的部件(活塞、連桿、曲軸等)進(jìn)行輕量化,就能有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的響應(yīng)性。
Skyactiv-G發(fā)動(dòng)機(jī)主要對(duì)以下的一些部件進(jìn)行了輕量化,盡可能的減輕機(jī)件的慣性重量,減少機(jī)械阻力。活塞、活塞銷(xiāo)輕量化(減少20%)、連桿輕量化(減少15%)、減少活塞環(huán)張力(減少37%)、曲軸主軸頸小型化(直徑減少6%,寬度減少8%)、采用滾輪從動(dòng)件(節(jié)氣門(mén)摩擦力減少50%以上)、采用電控可變油壓小型油泵(燃油泵送時(shí)損失減少約45%)。
總結(jié):相對(duì)于普遍的通過(guò)對(duì)進(jìn)氣增壓來(lái)提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),Skyactiv-G發(fā)動(dòng)機(jī)最大的亮點(diǎn)是采用高的壓縮比,來(lái)提升發(fā)動(dòng)機(jī)的效能。作為一項(xiàng)綜合性技術(shù)提升,創(chuàng)馳藍(lán)天技術(shù)還包括了變速器、車(chē)身底盤(pán)等結(jié)構(gòu)的升級(jí)優(yōu)化。
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