创驰蓝天Skyactiv是马自达最新一代技术的总称,是马自达对发动机、变速器、车身、底盘进行全面革新的技术。

几乎所有汽车企业,在开发换代车型时仅对部分技术进行革新,比如只搭载了新的发动机和变速箱,车身和底盘只在上代车型上作幅度相当有限的修改。而马自达的创驰蓝天技术却打破常规,推倒重来,从零开始重新设计一辆汽车。正是因为对汽车基础技术领域的全面革新,创驰蓝天技术给车辆带来各方面性能质的飞跃。

创驰蓝天发动机

马自达认为即使混合动力汽车仍需使用内燃机,并且传统内燃机仍大有潜力可挖,所以马自达选择了以传统内燃机为基础做出革新,而非直接切入混合动力技术。而且,跟其它日系车企纷纷转投涡轮增压阵营不同,马自达仍然坚持走提升自然吸气发动机压缩比之路。压燃的柴油发动机压缩比很高,并且有极高的燃料利用率,马自达工程师从柴油发动机上受到了启发,决定在新的汽油发动机上也走高压缩比之路。创驰蓝天发动机拥有惊人的13:1超高压缩比,与F1赛车发动机相当,比法拉利F458的12.5:1还要高出一点。而13:1的只是马自达鉴于国内油品而做出的妥协,海外版创驰蓝天压缩比达到更可怕的14:1!作为对比,大众1.4TSI涡轮增压发动机压缩比为10:1,马自达上代产品MZR2.0发动机压缩比为11:1。难能可贵的是,高压缩比如此之高的创驰蓝天发动机,依然可以使用92/93号的汽油。

提高压缩面临的主要问题的爆震。单纯提高压缩比后,空燃混合物被过度压缩后温度升高,易发生自燃,自燃的火焰与火花塞点燃的火焰发生碰撞,发出金属敲击声,就是爆震。虽然使用高标号汽油能有效抑制爆震,但创驰蓝天发动机为了可使用92/93号汽油的前题下达到其它厂商望而却步的高压缩比,马自达Skyactiv-G(第一代创驰蓝天汽油发动机)采用了多项全新技术:①高压缸内直喷技术汽油以20Mpa的喷油压力(一般缸内直喷压力为16Mpa左右)从极为细小的六孔喷嘴中直接喷入气缸,汽油可以得到迅速雾化并与空气结合,形成理想的混合气,使燃烧更充分更理想。同时,直喷的喷油量得到精准控制,有助燃油经济性的提升。

②凹孔活塞采用凹孔活塞取代传统汽油机的平顶活塞。Skyactiv-G的活塞顶部是凸起的,并在凸起的活塞顶部中间做成一个凹孔,被压缩的空燃混合物集中于凹孔内,点火更迅速更集中,使火焰从中间往国家级均匀传播,最大程度阻止爆震产生。

③4-2-1排气管Skyactiv-G仍使用普通92/93号汽油,所以它防止爆震的主要办法之一是降低气缸内温度。普通4缸发动机的4-1排气管会使某一排管的高温废气体回流至另一排气管,甚至进入气缸,导致气缸内温度升高。

4-2-1排气管则不同,1-3气缸的排气管先汇成一股,再与2-4气缸的排气管汇成的另一股相汇,最后汇成一股。4-2-1排气有效解决了高温废气回流导致气缸温度升高,从而有效防止爆震的发生。另外,结合电控双可变气门正时技术(DaulS-VT),及以下的多项改进:•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(燃油泵送损失减少约45%)•连杆主轴颈曲轴小型化(直径减少6%,宽度减少8%)•活塞&活塞销轻量化(减少20%)•减少活塞环张力(减少37%))•连杆轻量化(减少15%)使Skyactiv-G发动机整体减重10%,降低机械阻力损耗30%,中低转速扭矩提升了15%,油耗降低了15%,二氧化碳排放降低了15%,且只需要喂食92/93号汽油。

创驰蓝天变速器

创驰蓝天变速器听上去很玄乎,但实质上它是一个换挡迅速,并且传动率十分高的6AT变速箱。

传统AT变速箱可靠耐用、故障率低,但传动率低,燃油经济性不甚理想;双离合变速箱换挡迅速,传动率高,但低速蠕行时表现不佳,且故障率一直较高(大众双离合变速器就存在初期在中国市场的水土不服的问题);CVT变速器虽然省油,但直接操控感(运动感)不强。马自达在打造理想的发动机之余,同时也要配合理想的变速器才能实现动力性能的整体提升。马自达给出的答案是,综合了几大类型变速箱优点的增强型6AT变速器,跟创驰蓝天发动机一样,同样拥有满满的技术亮点。①全转速锁止技术绝大多数自动变速箱都采用了液力变扭器。液力变矩器的工作原理是发动机动力带动与液力变矩器壳体相连的泵轮旋转,搅动内部液压油,油液在离心作用下向外沿泵轮壳体冲向涡轮,推动涡轮旋转后集中流向轴心位置,油液再流经具疏导作用的导轮,再次回流到泵轮,如此不断往复循环,使动力通过与涡轮连接的输出轴传至齿轮箱。液压油从涡轮流入固定不转的导轮后,方向改变,使其流动方向与泵轮旋转方向一致,增强了泵轮的转动力矩,进而增大输出扭矩,使整个机构具备变矩功能,最大可增加2倍的力矩。

当泵轮与涡轮转速基本一致时,导轮的单向离合器释放,导轮随液油方向自由旋转。当涡轮与泵轮的转速比达到80%,也就是基本同步旋转时,锁止离合器接合,使输出轴与液力变矩器壳体实现硬连接,传动效率达到最高,适用于起步后的定速或缓加速工况。传统AT自动变速器能在转速的50-60%的范围内进行锁定,但马自达创驰蓝天变速箱把锁止范围提升至89%的高水平,因锁定区间几乎是全转速范围内的,所以得名全转速锁定系统。全转速锁定系统使能量的损失更小,燃油经济性表现自然更出色。

另外,传统AT变速箱使用单片离合器对液力变矩器进行锁止,而马自达则采用了直径更小的多片式离合器来对液力变矩器进行锁止,配合加大型的减震弹簧,使换挡感受更直接且更平顺。同时直径更小的多片式离合器,加上设计更精巧的叶轮和机电一体化模块的设计,更变速箱的体积更紧凑,也更轻量化。综合以上的努力,可使车辆的油耗降低了4%~7%,甚至比手动挡更省油!

②更快的换挡速度既然要综合各种变速箱的优点于一身,创驰蓝天变速箱的换挡速度必须媲美双离合变速器。这一点马自达的确做到了,创驰蓝天变速箱的平均换挡速度竟能超过市面上主流的双离合产品!双离合变速器由于自身结构特点,升挡的速度可以达到0.15秒左右,但是降挡的速度就不那么理想了。于较高速度行驶时的降挡速度普遍会慢于0.2秒,这就有点像在思考人生了。而马自达创驰蓝天变速器不论升挡降挡,不论车速快慢,换挡均可于0.15秒内完成,这就很牛逼了!

创驰蓝天车身

很多人在谈创驰蓝天技术时容易忽略创驰蓝天的车身和底盘技术,创驰蓝天车身设计主要围绕安全性和轻量化来展开。推倒重来,从零开始重新设计的车身,也有诸多技术看点。

①直线化和连续化创驰蓝天车身结构和普通车身结构最大的不同在于直线化和连续化。相比以往车型普通车体结构框架的不连续结构,创驰蓝天车身让车架结构变得更连贯,提供极高的车身刚性。在撞击过程中,撞击力沿着连贯的车身框架传播,有效分散撞击力同时令车身更坚固。

②环闭普通车型在C柱、后备箱和车厢的连接处是不连续的,而创驰蓝天车身在整个车身结构中做到了环闭。除了车身左右两个侧面实现环闭,车顶和底板也做到了环闭结构,极大地提高了车身刚性。

对于像飞机、潜艇等对刚性和抗压要求异常高的物体上、同样使用了直线化、连续化和环闭的结构设计。连续化和环闭的车身结构,令创驰蓝天车身实现了30%的刚性提升。③超高强度钢材的使用创驰蓝天车身采用了最高达1800Mpa的超高强度钢材,强度780Mpa以上的钢材使用量接近全车身用钢的20%,整车440Mpa以上的高强度钢材使用量达到了61%,而普通车型只有40%。

超高强度钢材的使用大幅提升车身刚性的同时,车身却有8%的减重幅度,轻量化驰蓝天车身,令整车油耗进一步降低。以下是不同车身位置的钢材强度:前后防撞钢梁1800Mpa前后车门防撞钢梁1400MpaB柱钢梁980MpaA柱钢梁780Mpa④多撞击传导路径除了超高强度钢材的使用,创驰蓝天车身还采用了“多撞击传导路径”的设计。普通车型在发生正面撞击时,撞击力只通过中间和下部两条路径分散,而创驰蓝天车身通过增加上位于发动机盖两侧连通到A柱和前车门的上部力传导路径,使撞击力能更分散地被车身吸收,车身安全性得到提升。

Skyactiv-X是马自达继Skyactiv-G之后又一次革命性的飞跃。搭载全新一代Skyactiv-X技术的新一代马自达3已于2018洛杉矶车展亮相。

马自达新一代创驰蓝天技术给出的初步数据相当吸引,它能在兼顾驾趣与蓝天方面达到怎样的高度?我们不妨拭目以待。

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