汽油机也压燃? 聊全新创驰蓝天发动机
近日,海外媒体报道称,马自达将于2021年推出第二代创驰蓝天汽油发动机,新发动机的油耗表现将较第一代提升30%左右。提高燃油效率的关键是新一代创驰蓝天汽油发动机采用的HCCI技术,可以压缩汽油混合物对其进行压缩。过去,压燃一直是柴油机使用的点火方式。虽然各大厂商都在研究HCCI技术,但基本都处于闭门造车阶段,技术细节很少披露。只有日本南部的汽车公司马自达继续发布这项技术的进展,甚至已经确定了第三代产品的技术方向,目标是实现类似混合动力系统的油耗。马自达也有望成为世界上第一家HCCI汽油发动机制造商。我们来看看全新创驰蓝天发动机有多神奇。
●先看动力输出效果!
据国外一些媒体报道,第二代创驰蓝天汽油发动机将有1.5L、2.0L和2.5L排量,就像第一代一样。外媒报道公布了排量为2.0L/2.5L的新发动机的动力参数,2.0L发动机的最大功率为170马力,峰值扭矩为215牛米。2.5L发动机最大功率210马力,峰值扭矩275牛米。
目前阿特兹(查成交价|参配|优惠政策)上的2.0L发动机最大功率158马力,峰值扭矩202牛米。2.5L发动机最大功率192马力,峰值扭矩252牛米。第二代创驰蓝天汽油发动机相比上一代在动力上有一定的提升。
动力提升和油耗降低是第二代创驰蓝天发动机的主旋律,正好迎合了日益严苛的排放法规。马自达再次向世界证明,为了降低汽油发动机的油耗,除了采用涡轮增压器使排量小型化之外,还有其他降低油耗的方法。估计为了推广第二代创驰蓝天发动机技术,马自达执行董事、动力总成R&D负责人光复先生又要开始准备新的技术讲义了。
●新发动机没有抛弃火花塞。
我们在开头也提到,第二代创驰蓝天汽油发动机采用了HCCI均质压缩点火技术,采用18:1的超高压缩比对汽油混合气进行压缩,从而实现燃油效率的提升。
“均质化燃烧”中的“均质化”是指混合气的状态,缸内混合气的汽油浓度是均匀的。气缸中均匀的汽油混合物由活塞加压,从而使混合物升温。当温度上升到一定程度时,气缸各部分的混合气会同时燃烧。均质充量压燃技术提高了汽油机中低负荷工况下的稀燃极限,提高了发动机的燃油经济性。
同时,均质燃烧消除了火花塞点火汽油机混合气燃烧时火焰扩散过程中的能量损失,因此燃烧效率更高。
冷车启动时,第二代创驰蓝天发动机会通过VVT可变气门正时机构延迟进气门关闭时间,使逐级上升的活塞将部分空进入气缸的气体推回进气口,降低发动机实际压缩比,然后用火花塞点燃汽油混合气。通过使用传统的发动机工作循环和相关的控制方法,可以快速加热三元催化转化器,降低冷却器的排放水平。
●主要硬件升级还包括直喷系统。
目前还没有关于马自达是如何通过改变气缸和连杆的几何参数或活塞顶的形状等来实现18:1的超高压缩比的消息。,我们会继续关注它。可以肯定的是,第二代创驰蓝天发动机会对直喷系统大做文章。
HCCI技术的基本原理是,当温度上升到一定程度时,混合物被活塞压缩自行燃烧,此时混合物是均匀的。对于HCCI汽油机来说,如何将汽油和空气体快速混合成均匀的混合气是非常重要的,这极大地影响了燃油效率。为了实现上述目标,第二代创驰蓝天汽油发动机将采用喷射压力更高的燃油喷嘴。较高的压力可以使汽油雾化更充分,从而加速其与空气体的混合,提高均质压缩点火的效率。
在产品竞争力方面,2.0L第二代创驰蓝天汽油发动机的动力输出参数强于目前主流的1.4T发动机,但峰值扭矩略弱。2.5L第二代创驰蓝天汽油发动机的动力输出参数在1.6T到1.8T之间,第二代创驰蓝天发动机在动力性能上并没有明显的优势,我们预计它的实际油耗表现会让我们大吃一惊。
●剑指混动,第三代创驰蓝天汽油发动机已经上路!
第二代创驰蓝天汽油机提高了发动机压缩比,引进了HCCI均质压燃技术,实现了油耗的降低和动力的提升。预计2021年实现量产装车。马自达给人的印象是取之不尽的“黑科技”,第三代创驰蓝天汽油发动机已经上路。
第三代创驰蓝天汽油发动机将继续优化第二代产品所采用的HCCI均质压燃技术,增加其在各工作区域的应用范围,并采用燃烧室隔热措施,进一步降低发动机运行时的热损失。
根据马自达公布的有效油耗率-制动平均有效压力图表,第三代创驰蓝天汽油发动机在整个工作范围内的油耗水平将大幅降低,为未来更严格的排放法规做好充分准备。目标是将传统汽油发动机的油耗水平降低到与混合动力系统相当甚至更低。
全文摘要:
虽然目前马自达还没有完全披露这款新发动机的完整技术细节,但毕竟离发动机上市还有一段时间,具体参数可能会有所调整。但从我们目前掌握的信息以及任明光先生提供的信息来看,可以肯定的是,第二代创驰蓝天汽油发动机的油耗水平将会大幅降低。目前,零部件厂商也在推动喷射压力更高的燃油喷射系统的普及。马自达正好赶上了这一波技术升级,其第二代创驰蓝天汽油机采用了压力更高的燃油喷射系统。第三代创驰蓝天汽油机已经在研发中。通过进一步减少热损失,可以提高发动机效率并降低燃料消耗,这有望等于甚至低于混合动力系统的燃料消耗。
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