为什么工程师至今仍敬佩马自达15年历史的SkyActiv技术
在整个行业疯狂追逐电动化的大背景下,人们很容易忽略一件事:过去二十年间不少令人惊叹的工程突破,恰恰诞生在传统内燃机之上。 马自达 创驰蓝天 动力系列就是绝佳案例。这套动力总成重新定义了汽油发动机的能力,自问世至今已超过 15 年,依旧收获工程师与汽车爱好者的一致推崇。
马自达 拥有打磨内燃机的悠久传统,转子发动机在民用量产车上的成功就是代表。而在活塞发动机领域, 马自达 同样拥有独树一帜的独门技术。 创驰蓝天 发动机于 2010 年正式登场,时至今日仍在量产。在这个往往把峰值马力奉为第一追求的市场里,这套发动机凭借务实巧妙的机械设计,在全球收获大批忠实用户。
创驰蓝天 技术:风靡 15 年
大多数市场中,亮眼的设计博取眼球,实用功能促成购车。但真正让动力工程师着迷的,是一台车获取动力的方式。造出大马力发动机谁都可以;可当目标从蛮力输出转向燃油经济性的时候,往往只有油价暴涨,这项技术才会获得关注。
马自达工程师立志打造一款兼顾高效,又贴合品牌驾驶爱好者定位的发动机,于是推出了创驰蓝天系列发动机。背后原理听上去简单,落地实现却无比艰难。马自达团队攻克高压缩比汽油机的技术难题,避开了这类系统普遍存在的各类缺陷。
创驰蓝天汽油机压缩比达到 13:1‑14:1 ,而绝大多数传统汽油机压缩比只有 8:1‑10:1。如此高的压缩比一般多见于柴油机;当年面向美国以外市场,创驰蓝天产品线也包含柴油机型。
但狭小的点火燃烧室只是这套动力的亮点之一。发动机没有采用增压,也没有混动技术加持,用一套精妙方案解决了困扰行业数十年的难题,如今回头看设计思路几乎是豁然开朗。
拿奖拿到手软的问题解决者
2011 年,创驰蓝天发动机(尤其日本本土销售的 1.3L Demio 车型搭载版本)背后的工程师与技术斩获多项行业荣誉。2012 年日本机械学会向马自达工程师授予奖章;2019 年创驰蓝天‑X 发布时,也获得《IEEE Spectrum》杂志的好评。
创驰蓝天汽油机 14:1 的高压缩比震惊行业。工程师通过重塑活塞顶部造型,优化燃油喷射形态、点火正时与排气歧管,实现这一指标。更高压缩比让燃料混合气燃烧更充分,提升热效率,同时活塞下行做功更强,输出充沛动力。
其他厂商尝试这条路都会撞上一堵墙: 爆震(预燃) 。压缩比越高,爆震越容易发生。马自达工程师采用带中央凹坑的穹顶式活塞,改变燃烧压力在活塞顶面的分布,以此化解爆震问题。
喷油器的喷射时机、喷射位置,以及混合气的精确点火时刻,在后续的创驰蓝天‑X 机型中扮演关键角色,这套技术拥有专属缩写 SPCCI:火花塞控制压燃点火 。
这套系统让发动机可以在超高压缩比下无爆震运行。该机制主要在低转速区间激活,减少实现完全燃烧所需的火花点火能量与喷油量。马自达改装爱好者媒体 Corksport 介绍,全新 4‑2‑1 排气歧管可以更高效排出燃烧废气,还能提升全转速区间的中低扭矩。
创驰蓝天‑X 没有登陆美国市场,但在欧洲等地区凭借相比混动系统更简洁的结构、实打实的真实油耗表现收获口碑。创驰蓝天‑D 柴油版同样如此,除 2019 款 CX‑5 短暂提供过一个年款选装之外,也没有正式引入中国。
创驰蓝天并非完美无缺
尽管创驰蓝天在很多方面十分出彩,但也并非没有缺陷。以创驰蓝天‑G 2.5T 机型为例,存在不少公开故障记录:空气流量传感器(MAF)十分敏感,轻微污染就会报故障码;同时该发动机容易产生严重积碳。很多 2.0L、2.5L 创驰蓝天‑G 机型,需要定期清洗进气系统,才能维持寿命与性能。
另外部分创驰蓝天‑G 2.5T 发动机还卷入集体诉讼,事由为冷却液泄漏。该诉讼近期已经和解,马自达没有承认存在过错;受影响车主获得发动机维修费用补偿。诉讼指控马自达没有对大范围冷却液泄漏故障发起召回。涉及车型:2018‑2021 款马自达 6、2021‑2024 款马自达 3、2021‑2024 款 CX‑30、2016‑2023 款 CX‑9、2019‑2024 款 CX‑5、2022‑2024 款 CX‑50,均搭载问题版本 2.5T 创驰蓝天‑G 发动机。
鲜为人知的创驰蓝天‑D 柴油发动机
2019 款 CX‑5 创驰蓝天‑D 参数
发动机:双涡轮增压 2.2L 直列四缸柴油
变速箱:6 速自动
最大功率:168 马力
扭矩:290 磅‑英尺
当前二手车行情:22988 美元
马自达向来不走寻常路,在柴油发动机的研发思路上同样独树一帜。如上所述,这款柴油机仅极短时间登陆美国,在柴油接受度更高的海外市场表现出色。马自达目标是打造一台燃烧更洁净的柴油机,降低对庞大后处理系统的依赖。
成果就是柴油机中相对很低的 14:1 压缩比 。同期雪佛兰探界者 1.6T 柴油机压缩比达到 16:1。更低压缩比有助于减少氮氧化物(NOx)与颗粒物生成。创驰蓝天‑D 其他亮点:柴油机型少见的铝合金缸体,顺序式双涡轮,最大限度降低涡轮迟滞。
创驰蓝天‑X:本可以改写行业格局
创驰蓝天家族技术最前沿的机型就是创驰蓝天‑X,出于多重原因仅在美国以外市场发售。当时欧洲油耗法规比北美更加严苛,倒逼车企寻找减排新路径。多数竞品选择混动或者纯电,马自达却继续深耕内燃机技术。
创驰蓝天‑X 相比传统发动机吸入更多空气,高效利用空气,只需要少量燃油就可以实现膨胀做功。SPCCI 模式工作时,压缩冲程末期喷油器将燃油直接喷向火花塞,先形成一小处局部点火,再引燃燃烧室内其余空燃混合气。
但这套系统存在短板,马自达最终判断这造成它市场表现不及预期。虽然热效率更高,但创驰蓝天‑X 输出功率弱于创驰蓝天‑G,制造成本也更高。
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