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躲在发动机舱里的黑科技才是你今天最不该错过的东西

2020-07-26 18:27 编辑:dd   作者:未知 对此文章感兴趣的有:

历届车展概念车往往是最吸引关注者眼球的焦点,原因无非是厂家们会在概念车上展示出了自己各种新奇想法。不过今天,我们不聊那些脑洞开到外太空,可离实现量产还有千丈远的概念,我们聊点实实在在的干货。

去年新马自达3上市,一个遗憾就是没能把创驰蓝天SKYACTIV-X发动机一块带过来,当时官方的说法是这款发动机还在做油品测试,后续会引进。而今年成都车展终于如愿以偿,马自达带来了CX-30等新车,同时创驰蓝天SKYACTIV-X压燃发动机也一块亮相了,后续就将首批搭载在CX-30和马自达3上。

首先要了解一个关键词-压燃,压燃是来自柴油发动机上一项技术,柴油发动机可以使用压燃技术是因为,其实柴油的自燃点相比汽油要低(自燃点可以理解成与助燃物空气混合后不需要明火可以自行氧化燃烧的温度点),可以直接使用加压空气升温的方式进行点燃,不必借用汽油机上面的火花塞。

压燃的好处是很明显的,由于柴油混合空气是均匀燃烧所以第一个好处就是燃烧效率很高,其次是可以适应更高的,从而增长活塞的运动行程,再进而提升发动机扭矩。

与之相比,传统的自燃点高所以需要借助火花塞来点火,火花塞点火不像压燃是匀质燃烧,所以首先燃烧效率就不如柴油机,且由于汽油燃烧速度快,压缩比也不能过分提高,否则容易产生爆震损伤发动机,相应的活塞的运动行程也就不能和柴油发动机相比,最终汽油机在输出扭矩就比不了柴油机了。

不过,另一方面相比柴油发动机的优点也就是因为活塞行程长、燃烧速度快,从而转速更高输出功率更大,且加速响应性更好等。

马自达SKYACTIV-X压燃厉害的地方在于,它结合了两种技术的优点,独有的“SPCCI(火花点火控制压燃点火)”技术,即采用了火花塞也使用了压燃技术。36.8:1的空燃比,加上15:1的超高压缩比,具体运作时火花塞会先点燃一部分油气混合气体,混合气体被快速点燃后会急剧膨胀产生一个推力进一步增加缸内压力,最终把未能点燃的混合气实现压燃,使其像柴油机一样大大提高了燃烧效率。

其实,这项技术的难点还在于如何实现主动控制压燃,并与火花塞的点火模式结合好,因为压燃还是在中低转速下工作效率最好。但SKYACTIV-X压燃目前已经能做到火花塞点火和压燃点火无缝切换了,必要时候ECU也会将点火方式切换为传统模式,并提高混合气体浓度使升动力输出表现。

而此项技术最明显的就是与现款创驰蓝天汽油Skyactive-G发动机相比,Skyactive-X发动机减少了20~30%的油耗,但扭矩反而提升10%甚至30%,必须是妥妥的黑科技。

全新一代起亚凯酷(K5),除了外观设计,最大的亮点是其搭载有CVVD连续可变气门时间技术的1.5T发动机。这项发动机技术和马自达SKYACTIV-X压燃发动机的目标是一样的,都是在实现动力性能的同时提升燃油效率。

而CVVD发动机则主要由可控制气门开闭时机的DVVT进排气双可变气门正时技术与可控制进气持续时间达到最优的CVVD连续可变气门持续期两大核心技术组成。

听起来有点复杂,在叙述CVVD发动机如何牛X之前,我们要先知道发动机工作有四个冲程-“进气-压缩-燃烧-排气”。其中想要提高热能转换为机械能的效率,一个关键因素就是进排气,把握好进排气的时间就能提升发动机的性能和燃油效率。

传统的气门控制系统很简单,只能类似一锤子买卖的控制气门什么时候开闭,以及开度和持续时间,但无法控制气门进行持续的调节,从而不能达到最优化的空气燃烧比。而起亚K5的CVVD发动机厉害的地方就在于,它可以做到。

原因在于,CVVD发动机在双凸轮轴设计了一个电控机械调节结构,可以控制两根凸轮轴在一定范围内左右移动,且是无极可调的,通过凸轮轴移动进而对气门挺杆进行影响,来控制气门扬程。

而控制了气门开闭的持续时间,气缸内的配气压缩比也可以在4:1至10.5:1之间自由切换,根据实际行驶情况,选择更适合的发动机循环。比如,车辆匀速行驶需要降低输出功率,CVVD技术可以在压缩行程走到一半的时候再关闭进气门,这有助于减少压缩阻力;进气门关闭之后,ECU再相应降低喷油量,便能提高燃油效率。

而根据官方宣称,凭借CVVD技术可以让发动机“性能提升4%、燃油率提升5%、尾气排放量减少12%”。但是别小看这几个数据,这对目前的燃油发动机来说,其实已经是非常大的提升了。

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