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“创驰蓝天”:能否颠覆马自达品牌

2014-06-12高振华

汽车观察 2014年3期
关键词:马自达压缩比变速箱

高振华

马自达创驰蓝天技术,一个既熟悉又陌生的技术概念,很多人并不能彻底明白这项技术的真谛与优势所在。它的推出将会对马自达汽车意味着什么?对中国的汽车行业产生什么样的影响?

何为创驰蓝天?

创驰蓝天技术,英文为:SKYACTIV Technology,该技术为日本马自达汽车公司于2010年10月提出,计划于2015年前针对旗下车种之汽油与柴油引擎、手动挡与自动挡变速箱、底盘、车身结构等主要元件优化的技术。“创驰蓝天”技术是马自达全新一代革新技术的总称,包括汽车的发动机、变速箱、车身和底盘等四大总成。

创驰蓝天技术包括了创驰蓝天发动机(汽油发动机和柴油发动机)、创驰蓝天变速箱(手动变速箱和自动变速箱)、创驰蓝天车身和创驰蓝天底盘四大部分。记者就为大家一一解读,看看这些独特优化的技术能不能对其品牌与整车有质的提升。

创驰蓝天之四位一体发动机制造技术

力求高压缩比:创驰蓝天发动机最大的亮点就是高压缩比。对于活塞式内燃机而言,提高压缩比是提升其效率最为有效的途径之一。不过这是把双刃剑,过高的压缩比会引起“爆震”,反而会降低发动机的效率,乘用车上发动机的压缩比一般控制在9:1-11:1的范围内,高性能车上有12.5:1(如法拉利的V12发动机),但是马自达的创驰蓝天发动机压缩比最高可达到14:1(进入国内的发动机控制在13:1),换之而来的是发动机效率的大幅提升。

重置4-2-1排气系统:提高压缩比,就容易引起发动机“爆震”现象,处理不好将得不偿失。马自达工程师怎样做到的?方法是采用重新设计的4-2-1排气系统,降低气缸的工作温度。所谓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。 气缸的残留气体是导致高温的重要因素,数据表明如果将残留气体从8%减半至4%,即使压缩比提高3,爆震也是不会发生的。那4-2-1排气系统是如何减少残留气体的?一般发动机的排气气管都是比较短的,由于受到排气谐波的影响,已经被排出的气体又被压回燃烧室内,增大了高温残留排气量。而4-2-1排气系统,一方面增加了排气管的长度,另一方面将点火时刻相邻的两个气管相隔开来,基本上能够在全速范围内减少废气残留量,从而防止爆震的发生。

采用多孔喷油嘴、凹顶活塞 :除此之外,工程师们还通过采用多孔喷嘴、凹顶活塞等措施来改善气缸燃烧环境,进一步防止爆震的发生。采用高压喷射的多孔喷油嘴,来改善喷雾特性,形成更匀质的混合气,同时也相应缩短混合气形成的时间。另外,采取凹顶的活塞,可以在火花塞周围形成较浓的混合气,即使推迟点火时间仍可保持燃烧稳定的性能。

打造轻量化、降低机械阻力: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)进行轻量化和降低机械阻力,就能有效提高发动机的响应性和提升发动机效率。 据了解,创驰蓝天汽油发动机对气门传动机构的改进,降低了50%的机械阻力,同时减少活塞环张力降低机械阻力37%,最终实现发动机整体的机械阻力降低30%。而对活塞、连杆曲轴等位置的轻量化,以降低运动机件的运动惯量,其中活塞和活塞销减重20%,连杆轴减重15%,曲轴主轴颈减重6-8%,最终发动机减重10%。

创驰蓝天之变速箱技术

变速箱系统直接关系着整车驾驶的平顺性,马自达力求在发动机与变速箱方面进行优化达到完美的输出与匹配。马自达创驰蓝天变速箱采用小型的传统液力变扭器,并搭载了多片离合器,并通过离合器大幅提升各挡位齿轮的锁止范围。液力变扭器只有在换挡时才缓冲并传递扭力,其余时间则依靠机械咬合来传递扭力,由此将燃油经济性提升了4%-7%。由于采用了全挡位锁止技术,所以从驾驶感受上来说,动力表现更直接,在不牺牲舒适性的前提下,更加具有运动风格。

同时,创驰蓝天变速箱在换挡平顺性上,换挡逻辑上都非常理想,是一款聪明的变速箱。事实上如果你驾驶过马自达旗下的各款汽车,就会了解马自达对于变速箱的设计理念有着自己的特色,顺畅换档以及线性响应令人称道。而此次“创驰蓝天”技术构成四位一体的马自达“创驰蓝天”变速箱(SKYACTIV-DRIVE),为我们带来了焕然一新的操控体验。首先,我们来看看传统自动变速箱工作原理与存在的问题,传统自动变速箱通过液力变矩器将发动机的动力传递到变速箱,但由于液力变矩器通过流体传递动力,变矩器内部锁止离合器的锁定范围虽较宽但无法实现完全的硬连接,因此传动效率大打折扣,这便是传统自动变速箱换档不平滑同时油耗偏高的原因。

据记者了解,为了克服传统自动变速箱存在的油耗瓶颈,马自达进行了大幅提升锁止范围的挑战,也就是在液力变矩器中设计了一套全新的环形锁止离合器,这套系统采用可控性更好的多板离合器结构。凭借这套结构,“创驰蓝天”自动变速箱的扭矩锁止速度比传统自动变速箱更快,几乎实现了全区域的锁止,从某种意义上说,这套系统使发动机和变速箱齿轮组实现了较完美的组合,解决了油耗偏高与操控不流畅的问题。马自达创驰蓝天变速箱可以说是一款集合了“更低油耗、起步迅捷、驱动感直接、变速平顺”等多种优越性于一身的理想变速箱。

创驰蓝天技术之车身均衡制造理念

车身合理的配重与合理布局会直接影响着整车的驾驶感觉与体验,尤其在弯道与颠簸路面的综合表现,马自达车身均衡制造技术就是为了达到整车的合理配重与布局。

马自达创驰蓝天车身采用了大量的高强度和超高强度钢材,在减轻车身重量的同时,提升了整车的刚性。在ATENZA底部车身设计上,工程师强化了地板结构,两根整体大梁贯穿前悬挂支点和后悬挂支点,这样设计的好处是使得车身刚性更好,马自达ATENZA的创驰蓝天底盘,前后悬挂都经过了细致的重新设计。前麦弗逊式独立悬挂增大了主销后倾角度,使得高速稳定性更好,而大速比的转向机构又保证了转向的直接性和灵活性。发动机的安装位置向后倾斜10°,从而使得前轮向前移动50mm,带来更长的轴距和更充裕的前排脚部空间,同时也增加了高速的稳定性。

在记者看来,安全性能是现在消费者购车时极为关注的重要因素之一,而车身结构则在很大程度上决定了一辆车的被动安全性能,其中车身结构的优化以及优质材料的应用非常关键。因为在碰撞过程中,设计合理的车身结构能有效转移和吸收碰撞能量,同时高强度钢材的应用能够保障驾驶者一旦遭遇事故后的求生空间,但高强度钢材大量使用的双刃难题是往往会加重车身重量,从而增加油耗负担。

马自达创驰蓝天技术车身名曰:“SKYACTIV-BODY”。在车身钢材部分,“SKYACTIV-BODY”车身使用270至1,500兆帕的高张力钢材之比例达60%,比传统的40%还要高;这些轻薄的高刚性金属材料也大幅减轻车重。高张力钢材主要使用在影响车身刚性与安全性的B柱,同时车底的支撑梁也换成更高强度的钢材。另外,该技术在噪音抑制方面,比传统车身结构降低0.6分贝;风阻系数也比传统车身减低6%。

创驰蓝天之悬架制造技术

车辆的悬架直接影响着整车的操控性能,传统车辆行驶时,会遇到中低速区需提升操控灵活性与高速行驶稳定性不足的矛盾问题,如何提高操控精准度又不失驾驶舒适性是马自达在底盘设计上的重大课题。

据记者了解,为了实现鱼和熊掌兼得,并最终实现“人马一体”的操控体验,“创驰蓝天”底盘(SKYACTIV-CHASSIS)在结构和固定点的设计上都做了大幅度调整,这样的设计除了能够加强操控表现,增加轮胎抓地力之外,还能将悬架受力均匀地分摊到车架上,不但使得车架不易变形扭曲,还保证了乘坐的舒适性,通过对麦弗逊式独立前悬挂以及多连杆式后悬挂的缜密调校和最佳布局,令操作性与驾乘舒适性得而兼之,实现了马自达独特同时又引以为豪的“人马一体”般的驾驶乐趣。

据了解,马自达创驰蓝天技术下的底盘称为“SKYACTIV-CHASSIS”。“SKYACTIV-CHASSIS”技术加强了轻量化并提高刚性。在车身前半部的前悬吊系统下结构部位,加宽了中央部位、缩减下臂附着位置的纵向偏位。在车身后半部一样将横梁结构加宽,然而透过移除法兰(flange)以强化耦合刚性的方式,非但优化此部分的刚性,更降低了14%的重量。除了轻量化部件,SKYACTIV-CHASSIS麦弗逊前独立悬架还增加了可以增加刚性的框架。 同时,SKYACTIV-CHASSIS多连杆后独立悬架与车身连接的框架明显增大,这一点可以确实的增加车辆的操控性。

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