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2012巴黎车展:新马6创驰蓝天G引擎解析

2012-09-27 11:16:45 来源: PCauto 作者:陈启贞
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  【太平洋汽车网 巴黎车展2012巴黎车展上,马自达展出全新一代马自达6。动力方面搭载SKYACTIV创驰蓝天发动机,包括2.0L和2.5L自然吸气汽油发动机。运用创驰蓝天技术的发动机会有什么亮点?下面为大家解析一下。

Skyactiv-G 汽油发动机解析

压缩比

  我们知道要提高汽油发动机的燃油效率,其中最有效的方法之一就是提高发动机的压缩比。但是由于汽油特性等因素,高的压缩比容易发生爆震,严重影响发动机的动力性能,所以一般家用汽车的汽油发动机的压缩比都在10左右。然而Skyactiv-G发动机的压缩比可高达14,能更有效地提高发动机燃油效率。

Skyactiv-G 汽油发动机详解

  压缩比过高,主要是因为压缩末段温度过高而自燃,从而引起爆震。马自达的研究显示,之所以导致压缩上止点空气温度过高,跟气缸里残留的废气量有很大关系。

Skyactiv-G 汽油发动机详解

  从图中可以看到,如果将残留气体的量从8%降至4%,那么即使将压缩比从11提高到14,压缩上止点温度也不会上升。这样就处理了因温度过高而引起的发动机爆震问题。

4-2-1排气系统

  将气缸内的废气残留量减少就能减低压缩上止点的温度,从而有效防止爆震的发生。Skyactiv-G发动机采用的4-2-1排气系统是大幅减少气缸残留其他的方法之一。

Skyactiv-G 汽油发动机详解

  一般的发动机大多采用短排气歧管的结构(如上图所示)。但如果到各缸排气管的汇集点距离太短,那么在气缸排气时,不同气缸之间的排气谐波就会相互影响,一缸排放出去的尾气又被吹回其他缸的燃烧室内,将会导致高温残留气体不断增加。而采用4-2-1排气歧管(下图所示),则有效避免上述问题的发生。

Skyactiv-G 汽油发动机详解

  如在四缸发动机中,马自达采用了增加排气歧管长度的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,使各个气缸排气距离保持在相同状态,减小或消除谐振排气带来的尾气残留,实现更充分排气。

Skyactiv-G 汽油发动机详解

  在排气路线较长的4-2-1排气系统中,高压波传递到其他缸体需要较长的时间,因此其不良的影响被限制在极低的转速范围内,基本上能够在全速范围内减少废气残留量。另外,为了提高常用区域的扭矩,需要600mm以上的管长,为了节省空间,采用了环状排气管。

独特的燃烧室设计(凹顶活塞)

  Skyactiv-G发动机的活塞采用了凹顶设计,这样可以在压缩行程增加空气的扰动,使燃油与空气混合更充分,从而提高燃烧效率,减少排放。同时通过在火花塞顶设立空腔,使燃烧初期的火焰接触活塞,从而防止爆震的产生。

Skyactiv-G 汽油发动机详解

Skyactiv-G 汽油发动机详解

结构轻量化

  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,就能有效提高发动机的响应性。

Skyactiv-G 汽油发动机详解

  Skyactiv-G发动机主要对以下的一些部件进行了轻量化,尽可能的减轻机件的惯性重量,减少机械阻力。活塞、活塞销轻量化(减少20%)、连杆轻量化(减少15%)、减少活塞环张力(减少37%)、曲轴主轴颈小型化(直径减少6%,宽度减少8%)、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(燃油泵送时损失减少约45%)。

  总结:相对于普遍的通过对进气增压来提高发动机效率的发动机技术,Skyactiv-G发动机最大的亮点是采用高的压缩比,来提升发动机的效能。作为一项综合性技术提升,创驰蓝天技术还包括了变速器、车身底盘等结构的升级优化。

 

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    本文作者

    陈启贞(副主编)

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