有的马自达发动机压缩比为13:1,但可以烧92的汽油,这是为什么?

马自达创驰蓝天发动机拥有高达13的压缩比,却能烧92号油,很多朋友认为这是与阿特金森(米勒)循环有关,但有一点不要忽略,马自达创驰蓝天发动机的机械压缩比就是13,所谓的阿特金森化是利用配气系统模拟出来的更短压缩行程,所以阿循环介入时,实际压缩比降低;但请别忘了阿特金森循环不能单独存在,通常会与奥托组成双循环(或混动),为了弥补阿特金森循环动力的劣势。。。

基于双循环的创驰蓝天发动机,只有在中、低负荷时,才会切换阿特金森循环,而当发动机处于全负荷时、车辆急加速时,依然会利用奥托循环,而在奥托循环下,发动机的压缩行程等于膨胀行程,换句话说此时的实际压缩比接近于机械压缩比13,所以单纯用阿特金森、米勒这类低温循环去解释烧92不爆震就显得有些苍白无力了,其实在思考这个问题时,我们应该去掉阿特金森(米勒)循环的干扰,假设不依靠这类低温循环,马自达又该如何去抑制92号汽油所带来的爆震。。。补充一句,不要去纠结阿特金森亦或者是米勒循环,传统的阿特金森循环是于1882年被打造出来的,具有膨胀行程大于压缩行程机械结构的发动机;而米勒循环于1940年诞生,米勒放弃了传统阿特金森复杂的机械结构,而是利用配气系统模拟了膨胀行程大于压缩行程(已经接近于现如今的米勒循环),换句话说只要利用配气系统来实现的,都算米勒,传统的阿特金森目前并没主机厂碰;而丰田因为米勒被马自达给用了,所以避免专利冲突,就硬着头皮取名阿特金森,但实际上都是在利用气门的早关、晚关来实现,但现如今的米勒、阿特金森没有明确的界定,常规的气门早关、晚关并不是界定之法。。。

爆震的产生

提到爆震,很多朋友都明白,无外乎就是发动机点火前的缸内温度、压力过大,只要可以抑制高温,那么就可以抑制爆震,这种理解方式没错,但并不全面;实际上爆震的确是由于火前缸内温度过高,引发油气自燃所导致,所以降温的确可以缓解爆震的倾向;不过我们可以换一种思路进行理解,通过火花塞跳火传播点燃的是正常燃烧,而自燃叫做爆震,可无论依靠火焰传播点燃、自燃,都需要时间!所以是否会爆震其实就是火焰传播与自燃的速度上比拼,如果火焰传播速度足够快,快过自燃的产生速度,那么即便温度高,同样也能抑制爆震的产生。。。现在我们得到了两条信息,那就是降温可以抑制爆震、加快火焰传播速度同样能抑制爆震。。。

假如没有阿特金森、米勒循环,马自达又该如何抑制爆震?

其实这个假设回到了开头,马自达创驰蓝天是双循环发动机,发动机高负荷时利用的是奥托循环,奥托循环下压缩行程等于膨胀行程,而此时的实际压缩比等于机械压缩比13,而此时再用阿、米循环来解释就说不通了,这个道理很简单吧?阿、米循环状态的确可以降低实际压缩比,但奈何全负荷时是奥托循环,奥托循环下实实在在的13压缩比,怎么破?其实现如今抑制爆震的技术早就不像过去那般难了,比如过去的逻辑压缩比大于10都用95号,而现如今压缩比大于11的(非马自达)用92号汽油的也比比皆是。。。直喷抑制爆震:对于抑制爆震来说,最简单的就是利用直喷机头,因为可以更加灵活的控制喷油时刻,可以正常喷、也可以延迟喷、甚至可以在压缩冲程结束时喷,充分的利用燃油的液态转气态吸热来给缸内降温;直喷对于爆震的抑制最为主要。。。凹孔活塞:马自达这个凹孔活塞设计确实非常的另类、也挺具有颠覆性;当压缩冲程终了即将点火时,混合气体都被压缩在这个活塞凹孔之中,避免了混合气体的分散,此举等同于缩短了火焰传播路径,这么一来由于火焰传播路径的缩短,火花塞跳火后,火焰传播的时间缩短,在这种情况下,火焰传播的速度就可能快过自燃速度,只要点燃快过自燃,那么爆震就很容易控制(基于压缩比13),所以马自达这个凹孔活塞是把制爆神器。。。4-2-1排气结构:与传统的4-1排气相比,这种4-2-1结构可以让废气排的更快;这部分各位可以看上图,鄙人找的这幅图解释的还是非常清楚的,传统的4-1结构,所有排气歧管汇总为一条,在发动机2000转以上时,三缸排气压力会对一缸造成影响(因为这俩排气行程比较相邻),导致一缸废气不能及时排出;而这种4-2-1排气增加了扫气量,减少了残余热气的存在,所以进一步降低了发动机的温度,这对于抑制爆震也同样有促进作用。。。一些主流的设计:现如今早已不是唯压缩比论的时代了,当今主流发动机的设计都是采用进气道凹造型、被大量优化的进排气端气门的夹角、排气歧管集成在缸盖上、直喷、瞬间的多次喷油、多次点火,实在不行到最危急关头还可以利用推迟点火时刻,利用活塞下行、缸内降温时再点火,来抑制爆震;对了还可以利用大量EGR来降温起到抑制爆震的作用,总之现如今抑制爆震的技术手段很多,况且只是针对自然吸气机头,爆震控制很容易!满大街压缩比超11的涡轮机头,照样烧92号,马自达创驰蓝天压缩比13的自然吸气烧92过分么?根本不过分,而且很合理,符合当今内燃机低温化的发展趋势!所以马自达创驰蓝天压缩比超过13,却能燃烧92号汽油不出奇,还是那句话压缩比超11的涡轮增压机头烧92的同样不少,所以创驰蓝天压缩比13烧92属于正常,毕竟现在内燃机技术日渐成熟,各种制爆手段层出不穷,可以降温也可以加快火焰传播速度等等,实在不行还能推迟喷射、推迟点火,无非就是牺牲动力、燃油经济性来保护发动机而已,总之即便马自达不用阿特金森、米勒循环同样也能抑制爆震,因为发动机全负荷时处于奥托循环,实际压缩比与机械压缩比一致都是13,所以创驰蓝天能烧92与那些低温循环基本无关,只能证明马自达抑制爆震的水平高,现在都玩汽油压燃了,正常点燃还控制不了爆震么?

有的马自达发动机压缩比为13:1,但可以烧92的汽油,这是为什么?

谢谢悟空邀请,这个和马自达Sky active发动机使用的阿特金森循环燃烧系统有关系。

下面来说一下,阿特金森循环和高压缩比:

1.什么是阿特金森循环,有哪些好处?

阿特金森循环简单来说就是采用进气门晚关技术,在进气结束后的压缩冲程再将一部分进气压回进气管,这样给活塞加速做功的冲程就长于实际用于压缩的冲程,这样的话就会实现膨胀比比压缩比高的情况,从而实现更高的热效率。

我们看到马自达Sky active发动机采用高达14的压缩比(国内降低为13),由于阿特金森循环的原因,虽然根据机械结构物理计算的压缩比是14但是因为一部分空气被重新压回进气管,所以实际工作的压缩比大大负荷情况下是不大于10的,这就是为什么马自达高达14的压缩比也不会有爆震的问题,同时还可以用较低标号的燃油。不过这样的话发动机的膨胀比就是14了,这样可以充分的利用燃烧的能量来做功,所以效率比较高。下面有个图是马自达的研究结果,在低转速小负荷压缩比从10提高到14可以提高2%的热效率,效果显著。

同时解决提高热效率和避免爆震两个问题,阿特金森循环一举两得。由于阿特金森循环的这个特点,因此只需要普通92号燃油就可以了,不会引起爆震的问题。

2.阿特金森循环和奥托循环的切换

阿特金森循环的第二个好处是在低速低负荷时可以通过气门正时系统VVT来控制进气门关闭时刻,将关闭时刻提前,这样就有可以切换会传统的米勒循环。由于在在小负荷情况下,没有爆震的问题,因此可以用14的压缩比来进一步提升热效率。马自达Sky active发动机就是用这种切换循环的方式来提高中小负荷的热效率的。

3.如何实现阿特金森循环和奥托循环的切换呢?

其中最重要的技术是宽域控制的电动VVT,气门晚关的策略对全负荷性能不利,但是可以采用双VVT对进气门关闭时刻进行调整,在大负荷的时候避免功率损失。由于阿特金森循环对VVT调节角度的范围和调节速度要求很大,所以需要引入宽域控制的电动VVT,比传统机械式通过油压控制的VVT调节角度要大30%,马自达,丰田等开发的阿特金森循环发动机都采用了宽域控制的电动VVT。

马自达作为技术宅,还为了阿特金森循环还做了排气管的优化。为了解决各缸之间排气互相干扰的问题专门开发4-2-1排气系统,每根排气管的长度都精心的进行了计算和优化,充分的利用排气的脉冲效应,同时减少不同气缸之间排气的互相干涉,提高充气效率,同时残余废气的减少有助于减轻爆震倾向。这就造成这个排气管又长又复杂,看起来和F1用的排气管都有点像了,大家看下面图感受一下。同时也使马自达发动机占用空间较大,压缩了乘员舱空间。你觉得马自达空间小,这是一个很重要的原因。

4.阿特金森循环和米勒循环的差异

我们经常听到新发动机采用了阿特金森循环或者米勒循环的消息,那么两者有什么共性和差异么?

首先两种循环效果类似,简单的说就是采用气门早关或者晚关的技术实现膨胀比大于压缩比的燃烧,这样的燃烧过程在部分负荷效率更高,更省油。

但是两者的实现方式有点区别。

米勒循环是气门早关,在进气冲程的最后阶段提前关闭进气门,不让空气进来。

而阿特金森循环是在进气冲程结束后的压缩冲程让进气门推迟关闭,把一部分空气重新推入进气管中。

一般日本人喜欢用阿特金森,比如马自达Sky active,丰田D4ST,日产VC Turbo等,德国人喜欢用米勒,比如大众EA888 Gen3B、EA211 1.5TSI Evo。

那么孰优孰劣呢?

其实各有特色,米勒循环比阿特金森循环油耗上更有优势,下面有个图是对比两种循环的节油效果的。但是米勒功率损失也比阿特金森循环大。比如,大众最新的EA888 Gen3B发动机采用了米勒循环燃烧技术,简单的说就是采用气门早关的技术实现膨胀比大于压缩比的燃烧,这样的燃烧过程在部分负荷效率更高,更省油,但是最大功率只有140kw。而同样的2.0T丰田的D4ST采用阿特金森循环,功率能够达到175KW。

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有的马自达发动机压缩比为13:1,但可以烧92的汽油,这是为什么?

丰田也可以,没见成天吹,还用各种提问吹… …日产的可变压缩比14:1比你牛逼了不是一个层次,也没几个广告,你还胆敢吹!麋鹿72的弯道王,成天吹底盘弯道,真是滑稽。飞度85的秒天秒地弯道能力也没自封弯道王。有数据的9代思域马3都干不过,还一天到晚要干十代思域。一个买了使用专利,欺骗日本政府避免被合并,造了几十年最后还是一样死的各家也能造的出的转子,也一天到晚吹。一个到现在为止没有一个热效率数值的企业成天吹热效率,就是没有数值,还成天凑两田热效率争霸赛中,两田都无语了吧。本田独步全球炒鸡无敌牛逼的横置10AT,没说多少,你的6at自己high上天了~~~换挡停顿的不爽竟然都被各家车评没见过…呵呵呵呵呵。本田都双层隔音了也一样被说成天说没有隔音,马自达那叫负值吧,没有批评?呵呵呵呵呵。9成的1.5L马3,在网上全都2.0,评测也全部2.0,1.5的12秒的破车也成天叫嚣着干7.09秒思域… …知不知道你和思域差了多少个级别?会不会被人家干出屎?能不能为大多数买家考虑考虑?………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

有的马自达发动机压缩比为13:1,但可以烧92的汽油,这是为什么?

本来应该是14:1的,但中国油品不够好,所以把压缩比降到了13:1。至于说为什么能用92号汽油,这才是马自达牛的地方,也是真正践行以人为本的理念

有的马自达发动机压缩比为13:1,但可以烧92的汽油,这是为什么?

刻意的把这个比值叫做“压缩比”,然后宣传自己这么高的压缩比烧92汽油不爆震,好像在技术上有巨大的突破,让人觉得马自达很牛逼……我能说这也是一种“忽悠”吗?

首先马自达的发动机如果真有这么大的压缩比,烧92号汽油肯定会有爆震的,别说什么4-2-1排气,那只是辅助,到了极限肯定不管用。丰田的新发动机也宣传13:1压缩比,实际也不是,这个比值更应该叫“膨胀比”。

不管是马自达还是丰田,号称达到13:1压缩比的发动机,都是采用米勒循环(或者双循环)的技术。我到网上找了个图,大家看一下比较容易理解。米勒循环比较巧妙,它通过可变气门等技术,让膨胀比大于压缩比。

那么这样做有什么好处呢?就是让做功行程大于压缩行程。按图上的例子,你可以这么理解,就是烧了11的油,做了13的功。这样有效的压缩比是小的,避免了爆震,膨胀比又比较大达到了省油的效果。(关于膨胀比压缩比,也有说法是几何压缩比、有效压缩比)

另外米勒循环泵气损失小、缸内温度低,可以更好的稀薄燃烧,这些都是可以提高热效率的。同时缸内温度低又能能降低NO排放,所以采用米勒循环的发动机越来越多。

弄明白这个,题主的问题就不存在了。因为按照以前说的“压缩比”来看的话,13:1的压缩比(其实是有效压缩比)是不能加92号汽油的。现在他们说的这个压缩比,其实是膨胀比而已(几何压缩比)。

有的马自达发动机压缩比为13:1,但可以烧92的汽油,这是为什么?

别吹牛逼了。一交完定金。4s店负责一点的销售就会告诉你最好加95以上的。别问我怎么知道的

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