又要打破丰田热效率记录马自达创驰蓝天第二代

摘要:并将在未来实现50%热效率.市面上热效率超过40%的发动机屈指可数,不过要是我告诉你这世界上还有第二个热效率目标50%的发动机呢？下面就带大家了解一下马自达的创驰蓝天第二代发动机.如何增加到50%热效率跟竞争对手逐渐投靠涡轮增压阵营……

原标题:又要打破丰田热效率记录 马自达创驰蓝天第二代

2016年第四季度,丰田发布了全新2.5发动机,这台名叫“dynamic force engine”的直列四缸发动机通过优化改善气缸内部涡流状态实现了41%热效率的惊人成绩,并将在未来实现50%热效率.市面上热效率超过40%的发动机屈指可数,不过要是我告诉你这世界上还有第二个热效率目标50%的发动机呢？下面就带大家了解一下马自达的创驰蓝天第二代发动机.

如何增加到50%热效率

跟竞争对手逐渐投靠涡轮增压阵营不同,马自达依然坚持自己的自然吸气理念.要想达到50%热效率,可不是换个高压喷油嘴或者搞个气门正时技术就能简单解决的.为此,马自达用了两招来从根本上改变发动机的工作环境.第一个是hcci技术,第二个是可变压缩比.

hcci技术,中文名叫均质稀薄压燃技术.大家注意“压燃”这两个字,这个技术是应用在柴油发动机上.柴油自燃温度低,发动机的压缩行程对油气混合气体做功,空气被压缩加热,达到柴油燃点后进入做功行程,产生动力.由于汽油自燃温度比柴油高,因此需要更高的温度才能被“压燃”,这也就意味着需要在压缩阶段混入更多的空气,也就是很高的压缩比.因此第二代创驰蓝天发动机压缩比高达18比1！

这项技术为什么没普及？

“压燃”技术不需要火花塞,相比传统汽油机气体受热更均匀；高压缩比一来每次做功所需的汽油更少,二来油滴在缸内分布更均匀.那为什么这项技术没有被普及,甚至还只是在“实验室”阶段呢？

首先我们来了解一下一个名词——“爆震”. 一般的爆震是因为燃烧室内油气点火后,火焰尚未完全扩散,远程未燃的油气即因为高温或高压而自燃,其火焰与正规燃烧的火焰撞击而产生极大压力,使得发动机产生不正常的敲击.换句话说,就是在压缩做功还没结束的时候,汽油已经被点燃开始做功,想想骑自行车的时候,脚蹬还没上来你就踩下去那种状态.只不过那几滴汽油的能量比你蹬自行车的力量不知道高到哪里去了.

在普通汽油机上,最常出现的情况就是点火时间太早.而在hcci发动机上,由于采用了压燃方式,因此出现爆震的原因也有很多种.最常见的就是缸内积碳导致受热不均,转速过高导致散热不充分,油品标号差异和质量不过关等.

为了解决这一系列问题,马自达使用了可变压缩比技术.在高转速下,压缩比将不会这么高.可是降低压缩比之后,就无法进行“压燃”这一功能了.因此发动机里还是装备有常规的火花塞,也就是说hcci并不会在整个转速区间内实现,而是分时启用.另外,在进气侧使用的电动vvt装置也能让发动机实现阿特金森循环,高转速燃油经济性同样得到一定保证.低转速下由于燃烧更充分,扭矩相比第一代技术有了更好的表现,并且省油30%.

顺带提一下, 马自达采用了denso出品的vvt系统.在与丰田签署战略合作之后,这一采购成本将会继续降低.

虽然现在hcci技术还远不成熟,导致能够量产的产品寥寥无几,并且全都无法像柴油机一样全时启用.马自达第二代的创驰蓝天发动机可以说只是走出了第一步而已.要想用这一技术达到热效率50%的目标,相比丰田还有更远的路要走.不过它的目标在于重启转子发动机项目,并且最终使用氢能源.如今马自达与丰田共享内燃机技术这一卧薪尝胆的阶段,醉翁之意不在酒的它能否学到丰田的技术,并借用丰田mirai的实力搞出氢转子发动机,我们拭目以待.

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