创驰蓝天真省油吗?
创驰蓝天压燃技术可实现节油-毫无意义
「汽油压燃」技术是马自达的标志,众所周知,以汽油作为燃料的内燃机多采用点燃式的点火方式;指将汽油与空气混合送入气缸,利用火花塞与高压电电出电弧引燃混合油气。这种点火方式可以让发动机的运行更加平顺,点火提前角的特殊性是减少振动的核心;但是点燃式的做功也造成了扭矩损耗过大的问题,因为较低的压缩比无法让混合汽油高效的蒸发,在膨胀做功冲程中转化成为的扭矩也就会小一些,那么如果采用压燃方式会不会有所提升呢?
马自达进行了这种尝试:其创驰蓝天发动机(SKYACTIV-X)具备非常高的压缩比,比例高达18:1,这已经是很多柴油机的压缩比标准了。压缩比的概念可参考下图,指气缸总容积减去活塞扫过的工作容积,剩余的容积与总容积的比例叫做压缩比;这一比值越大说明活塞压缩空气的程度越大,空气被压缩会因分子运动产生高温,足够高的温度可以直接引燃汽油,参考下图组。
图1:压缩比概念
图2:加热空气或压缩空气分子运动状态
图3:压燃试点火的极限状态
压燃式点火是很有意思的燃烧方式,其超高压缩比实现了距离火花塞电弧较远位置的混合油气也可以充分蒸发,同时燃烧的速度或者理解为燃烧的顺序,不再是从点火点开始“蔓延”,而是在点火过程中均衡的燃烧。这种状态可以理解为提升了油气燃烧转化为扭矩的速度,相同的耗油量在相同的时间内能转化出更大的扭矩,结果必然能够实现节油与性能的提升。因为决定车辆性能强弱的基础是马力,马力的计算公式为【(转速×扭矩÷9549)×1.36=PS】,参考公式可得出转速不变的前提下扭矩越大马力越大,在不需要大马力的前提下则能降低转速以低油耗状态运行。马自达创驰蓝天发动机比同排量NA机头扭矩确实大,但是这种尝试也是标准的“吃饱了撑的”。
NA的极限是Turbo的最低标准参考阿特兹的创驰蓝天2.0L发动机,其最大功率为116kw(158马力),最大扭矩为202N·m且需要到4000转才能发力。作为NA自然吸气发动机的创驰蓝天机头,这台机器说白了只是比某些普通的NA机头强一些,然而与同排量涡轮增压发动机对比也还是垃圾。因为提升发动机扭矩的方式不仅仅是靠压燃点火,富氧燃烧才是正道!
NA发动机吸入燃烧室的是常压空气,在标准水平线上是氧浓度20.9%的空气。氧气是燃油的助燃剂或催化剂,在燃烧反应过程中的浓度越高分子运动的强度则越大;通俗的解释为只要提高氧浓度,混合油气燃烧的“兴奋状态”或“强度”就会远超常压20.9%的标准。这点从燃烧火焰温度的差异即可得出结论,参考下图。
燃烧火焰温度数值可理解为燃烧强度的结果,富氧燃烧首先是加大了运动强度,因为强度的提升才最终实现了超高温度。那么氧浓度的提升就能提升强度,强度的提升难道不是在提升扭矩吗?废气涡轮增压技术是利用发动机运行中产生的高压尾气驱动涡轮,利用涡轮带动叶轮高速旋转将大体积的空气压缩成小体积,进而实现小体积的空气中有更多的氧分子。这一流程不仅没有多余增加功耗,同时还实现了为混合油气“加把火”;仍然是2.0升的发动机为参考,使用低惯量涡轮增压器的“2.0T”有很多实现了200kw/400N·m左右的高性能,且最大扭矩还能够在很宽的范围内持续。
总结:创驰蓝天高压缩比的压燃技术,实现的是2.0L发动机的性能细微提升。常规的废气涡轮增压技术实现的是功率扭矩的几乎倍数级提升,两相对比汽油压燃技术还有什么价值呢?毫无疑问马自达的持续努力最终就是个屁,扭矩没有优势想要实现节油只有两种可能:人适应了弱车,车身减重,仅此而已。
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创驰蓝天真省油吗?
不开最省油!
创驰蓝天真省油吗?
创驰蓝天技术确实不错,在纯汽油发动机里,如果同排量比起来绝对是领先的。
但是现在最省油的是混动和插电式
,奔驰发动机设计时大多采用高压缩比,加上涡轮增压,空气压缩比很高,在混合气燃烧时,燃烧压力比低端发动机高很多,同样的油耗能比日系发动机爆发出更高的扭矩,更大的动力,所以同样的性能奔驰发动机的各个负载转速的燃油消耗率比日系低很多,但成也萧何败也萧何,正因为高压缩比,燃烧室的燃烧压力太大,爆发的又太快,对活塞的冲击和压力也非常快,而曲轴的旋转角度正处于做功行程开始,曲轴来不及把燃气做的功转换成有效功,不能把这股力及时输出,活塞憋着这股力,于是燃烧压力有很大部分转化成了活塞侧推力,在喷油量很少,输出扭矩很小的时候活塞侧推力最大时也就几十斤左右,相当于活塞被几十斤力压在气缸壁上进行滑动摩擦,由于有润滑油的作用,几十斤的侧推力不会造成摩擦高温,磨损不是很大,所以发动机能稳定运行。做功冲程时产生的活塞侧推力是由大到小变化的,在活塞上止点附近时活塞侧推力最大,随着活塞下行侧推力快速变小,所以发动机的汽缸磨损最严重的都是在燃烧室这一端,主推力面磨损大于次推力面,哪怕现在技术好成本高的发动机能减缓汽缸的磨损,却难以降低因活塞侧推力产生的磨擦高温。
点火燃烧产生活塞侧推力的同时,还产生一个活塞旋转力,活塞以活塞销为中心旋转的力,活塞侧推力和活塞旋转力相重叠,加剧了活塞侧推力的破坏力。
当喷油量很大,输出扭矩很大的时候,巨大的燃烧压力很大部分转化成活塞侧推力,活塞侧推力最大时能有几百斤,相当于活塞被几百斤力压在气缸壁上进行滑动摩擦,这么大的力,即使有润滑油也会很快因大力摩擦而产生高温,由于缸内高温,引燃了处于压缩行程的可燃混合气,造成早燃,接着产生超级爆震,轻量化的活塞根本承受不了这么大的超级爆震,最后只能爆缸了。活塞侧推力是随发动机输出扭矩的增大而增大的,活塞侧推力的实验也只有少数车企才有实力做,中型以上的发动机,单个活塞的最大侧推力超过千斤。所以我朝大都只逆研小型发动机,军用的也只能逆研中小型,性能还差。
为了解决发动机大扭矩输出时的巨大活塞侧推力,奔驰宝马对气缸壁、活塞侧壁、活塞环进行了耐磨涂层处理,使活塞在大力摩擦之下也能如丝般顺滑,不会产生过高的摩擦高温,使发动机能稳定运行。另外再通过活塞销偏置和曲轴偏置,进一步减小了活塞侧推力,使发动机摩擦系数更小运行更稳定。
因为缸壁耐磨涂层的加持,早年德系发动机普及涡轮增压之时日系还在使用自吸,因为涡轮增压的发动机扭矩输出比自吸大的多,就是因为日系发动机的气缸壁活塞壁没有这么高性能的耐磨涂层,硬上涡轮增压会使发动机温度剧升寿命剧减,所以早年的日系发动机只在可以使用更高成本的中端车上使用涡轮增压,现在的低端车还是大多使用自吸。
耐磨涂层技术一直被欧美垄断封锁,就算是日本也只能达到普通水平,欧美的百年内功不是给几个小钱挖几个砖家就能练好的
创驰蓝天真省油吗?
1. 创驰蓝天技术(SKYACTIV Technology)并不是单纯的某一项汽车技术名词,它是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总称。该技术以马自达技术开发的长期目标《zoom-zoom可持续宣言》为基石,力争将“驾驶乐趣”与“出色的环保,安全性能”和谐兼顾
2. 创驰蓝天技术是高压缩比,创驰蓝天汽油发动机(代表机型:SKYACTIV-G型引擎)
高压缩比对于活塞式内燃机而言是把双刃剑的,提高压缩比能提升发动机的效率,进而提升发动机性能并降低油耗。但是过高的压缩比会引起发动机“爆震”,反而会降低发动机的效率。所以大部分的乘用车上发动机的压缩比一般会控制在9:1-11:1的范围之内,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。
3. 马自达的 4-2-1排气系统 高的压缩比容易引起发动机“爆震”现象,处理不好将得不偿失。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。高压缩比使压缩冲程上止点附近的温度升高,引发爆震并使引擎输出功率下降。而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。因此该项技术借由减少燃烧室内的残留气体以达到高压缩比。
想比之下马自达的床吃蓝天技术还是很省油的。
创驰蓝天真省油吗?
确实省油动力还足够
创驰蓝天真省油吗?
相比较之下确实省油
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