SKYACTIV–G 新一代高效直喷创驰蓝天汽油发动机

顺畅加速•高能燃效的自吸王者

发动机
  • 实现13:1高压缩比 使用92号标准汽油
  • • 燃油经济性提高15%
  • • 中低速域扭矩提高15%
  • 游刃有余的加速感与节能环保性的完美结合。

爆震 - 高压缩比发动机的天敌

近年来推出的汽油发动机压缩比一般在10~12之间。理论上当压缩比从10提高到15时,可提高燃烧效率约9%。尽管如此,这些年来汽油发动机的压缩比提升几乎停滞不前,原因之一就是爆震造成功率输出大幅下降。

所谓爆震,是指燃料与空气的混合气遇到高温高压时,在正常燃烧完成之前自动点火造成的异常燃烧所产生爆震噪音。压缩比提高后,压缩冲程上死点附近的温度会升高,容易引发爆震。 要降低压缩冲程上死点的温度,必须减少残留在燃烧室内的高温气体。残留气体对爆震的影响很大。如果将残留气体减少至8%~4%,即便压缩比提高3以上。创驰蓝天汽油发动机就是通过减少残留气体,实现了超高压缩比。

所谓爆震,是指燃料与空气的混合气遇到高温高压时,在正常燃烧完成之前自动点火造成的异常燃烧所产生爆震噪音。压缩比提高后,压缩冲程上死点附近的温度会升高,容易引发爆震。

压缩比图

技术革新①-使用4-2-1排气系统减少残留气体

爆震发生的主要原因是残留气体,减少残留气体的方法之一是4-2-1排气系统。 普通车辆在排气时会产生废气回流的现象,这样对缸内气体的温度有影响,容易产生爆燃,也会导致气缸内混入废气。在4-2-1的长路径排气系统中,高压波到达其他气缸所需时间较长,这种不利影响仅在极低速时存在,可在几乎全部速域范围减少残留气体。另外,为了提高实用速域的扭矩,通常需要配置超过600mm的长排气管,而采用圈型排气管,可节省空间。

爆震发生的主要原因是残留气体,减少残留气体的方法之一是4-2-1排气系统。

普通车辆在排气时会产生废气回流的现象,这样对缸内气体的温度有影响,容易产生爆燃,也会导致气缸内混入废气。在4-2-1的长路径排气系统中,高压波到达其他气缸所需时间较长,这种不利影响仅在极低速时存在,可在几乎全部速域范围减少残留气体。另外,为了提高实用速域的扭矩,通常需要配置超过600mm的长排气管,而采用圈型排气管,可节省空间。

排气系统 排气系统解说图

技术革新②-有效改善燃烧

燃烧时间缩短是另一个避免爆震的手段,未混合气体在高温下暴露的时间也随之缩短,有利于在爆震发生前完成正常燃烧。

  • 燃烧时间缩短是另一个避免爆震的手段,未混合气体在高温下暴露的时间也随之缩短,有利于在爆震发生前完成正常燃烧。
  • 缸内直喷技术: 增强空气流动,加大喷射压力
  • 6孔高压喷油: 改善喷射性能,产生更均匀,流动更强的混合气体
  • 凹孔活塞设计: 避免在燃料初期火炎接触活塞头,燃烧更加均匀
6孔缸内直+凹孔活塞 6孔缸内直+凹孔活塞

技术革新③-改善摩擦损失・泵气损失和轻量化设计

创驰蓝天发动机采用的「 Dual S-VT 双可变气门正时控制系统」 通过精确地控制进排气门的开闭时机,可最大化改善进排气效率,提升发动机性能,起到比涡轮增压更为综合而实用的效果。同时,在改善摩擦损失・泵气损失和轻量化设计方面,也采取了很多措施。

燃油消耗表
  • 采用滚轮从动件(节气门摩擦力减少50%以上)
  • • 采用电控可变油压小型油泵(燃油泵送损失减少约45%)
  • • 连杆主轴颈曲轴小型化(直径减少6%,宽度减少8%)
  • • 活塞&活塞销轻量化(减少20%)
  • • 减少活塞环张力(减少37%))
  • • 连杆轻量化(减少15%)

目前市面上的大部分发动机燃烧效率只有30%,汽油燃烧的大部分能量传递不到车轮上。创驰蓝天高压缩比汽油发动机正是在解决燃烧不充分,发动机磨损阻力,内部泵轮损耗等原因上进行重新设计,实现燃烧效率最大限度的提升。

SKYACTIV-DRIVE 新一代全速域锁止创驰蓝天6速自动变速箱

SKYACTIV-DRIVE 新一代全速域锁止创驰蓝天6速自动变速箱

直感驱动•流畅敏捷的传动系统

6速自动变速箱
  • 82%全速域锁止技术
  • • 降低4-7%的燃油消耗
  • • 全新机电一体化控制单元
  • • Kick-Down强制降档开关
  • 匹敌双离合变速箱的换档响应,瞬时精准洞察车主驾驶意图, 直感驱动,流畅敏捷。
  • 通过明确分级AT,CVT,DCT等各种类型变速器的短板找到研发目标
  • 目前最普及的AT(自动变速器),根据其结构大致可分为以下3种:
  • • 通过以行星齿轮为主体的减速装置来改变减速比的有级式自动变速箱(AT)
  • • 通过一对可变径皮带轮来改变减速比的无级式自动变速箱(CVT)
  • • 双系统的减速装置分别装有离合器的双离合器式自动变速箱(DCT)
  • 自动变速器的理想性能要求是
  • • 提升经济燃油性
  • • 起步快捷(不仅平坦路面,也包括坡道)
  • • 直接驱动感
  • • 平顺的变速
  • 针对这些要求,各种类型变速器的性能特点如下,可清晰地看出各自的短板。不难看出传统有级式自动变速箱(AT),除了「低速域油耗」・「直接驱动感」・「换档平顺性」略弱以外,没有明显的性能短板。保留传统有级式自动变速箱(AT)的优点,解决以上技术壁垒,就能研发出性能理想自动变速箱。

通过明确分级AT,CVT,DCT等各种类型变速器的短板找到研发目标

目前最普及的AT(自动变速器),根据其结构大致可分为以下3种:

  • 通过以行星齿轮为主体的减速装置来改变减速比的有级式自动变速箱(AT)
  • 通过一对可变径皮带轮来改变减速比的无级式自动变速箱(CVT)
  • 双系统的减速装置分别装有离合器的双离合器式自动变速箱(DCT)

自动变速器的理想性能要求是

  • 提升经济燃油性
  • 起步快捷(不仅平坦路面,也包括坡道)
  • 直接驱动感
  • 平顺的变速

针对这些要求,各种类型变速器的性能特点如下,可清晰地看出各自的短板。不难看出传统有级式自动变速箱(AT),除了「低速域油耗」・「直接驱动感」・「换档平顺性」略弱以外,没有明显的性能短板。保留传统有级式自动变速箱(AT)的优点,解决以上技术壁垒,就能研发出性能理想自动变速箱。

变速箱图表 变速箱图表

技术革新①-「全速域缩止技术」, 提高「直接驱动感」,降低「低速域油耗」

由于传统有级式自动变速箱(AT)的锁止离合器只有当车速较高是才会进入锁止状态,因此造成「低速域油耗」较高,「直接驱动感」不佳的问题。(比如现款5AT的锁止范围为50%-60%)。

创驰蓝天自动变速箱SKYACTIV – DRIVE,在保留有级式自动变速箱(AT)的液力变矩器启动快捷性的同时,革命性在液力变矩器内设置了「多盘式锁止离合器」,不通过流体,依靠机械咬合来传递扭力,克服了车速提升之前发动机转速先上升的滑齿现象。有效降低「低速域油耗」, 提高「直接驱动感」。 虽然「全速域缩止技术」的采用,大幅改善了改善传统有级式自动变速箱(AT)的油耗及直驱感的问题,也带来了震动,噪音,以及离合器的可靠性等重要问题。研发人员运用了大规模系统分析方法,不仅对AT系统,还对发动机,底座,排气系统,车体,控制系统等进行大范围的系统改善,从而解决了这些课题.同时,提升了离合器的灵敏性,使锁定控制更精确,避免了滑齿时发热,确保了离合器的可靠性。

自动变速箱

「多盘式锁止离合器」的锁止范围高达82%

当然「全速域缩止技术」的采用,在大幅改善了改善传统有级式自动变速箱(AT)的油耗及直驱感的问题,也带来了震动,噪音,以及离合器的可靠性等技术课题。研发人员运用了大规模系统分析方法,不仅对AT系统,还对发动机,底座,排气系统,车体,控制系统等进行大范围的系统改善,从而解决了这些课题.同时,提升了离合器的灵敏性,使锁定控制更精确,避免了滑齿时发热,确保了离合器的可靠性。

技术革新②-全新的「机电一体化控制单元」,集成「电子控制单元」和「液压控制单元」,提升「换挡平顺性」

创驰蓝天自动变速箱SKYACTIV-DRIVE采用了全新的「机电一体化控制单元」,集成了通过车速、油门踏板来确定挡位的「电子控制单元」和推动变速箱元件移动改变挡位的「液压控制单元」,减少信号传递的偏差,实现了快捷顺畅的换挡。

技术革新③-强制换挡开关(Kick-Down Switch),让变速箱更聪明,提升车辆操控性

为了更好的提升车辆操控性,装备强制换挡开关(Kick-Down Switch)。当驾驶者深踩油门踏板到底,触发开关,变速箱便会强制换挡,从而输出更大的驱动力。使变速箱更直接地领会驾驶员的意图,尽享「车随意动・人马一体」的驾驶乐趣。

强制换挡开关

SKYACTIV-BODY 新一代高刚性・轻量化创驰蓝天车身

超高强度・连贯结构的安全车身

连贯结构的安全车身
  • 最高采用1,800MPa极高张力钢板(UHTS)
  • 大幅提高高张力钢板使用率,优化车身结构,
  • • 实现减重8%
  • • 强度提升30%
  • 高标准通过美国,欧洲,日本等各国权威碰撞测试。

技术革新 ①-打造「直线化」和「连续化」理想的「复合式负载车身结构」

  • • 以「直线化」和「连续化」的基本架构,提高车身刚性
  • • 以「复合式负载结构」,提高车身的碰撞安全性能

技术革新②-增加了车身地板点焊数量,环状车身采用了「胶接点焊」工艺

技术革新③-大幅提高高刚性钢材使用比例,打造高刚性的轻量化车身

复合式负载车身结构

前方冲突对应

  • 车身前部的高效率「多路径结构」,多方向分散前方冲击力。
  • 冲突发生时使发动机主动脱离,确保引擎室的冲击力吸收空间。
  • 在前座人员脚下位置和车厢中央采用高张力钢板,实现轻量化,更改善车厢强度。

侧方冲突对应

  • 联结车顶,B柱和车底的高刚性环形结构,侧方冲突发生时有效抑制车厢变形。
  • 车门内部的侧碰撞杆(前方2根&后方1根),高效率分散冲击力,抑制车门被撞入车厢。

后方冲突对应

  • 后框架高强度化和直线化,车身实现卓越的耐碰撞性能。
  • S保护燃油箱的构造,有效抑制燃油泄漏和火灾的发生。

SKYACTIV-CHASSIS 新一代高性能・轻量化创驰蓝天底盘

SKYACTIV-CHASSIS 新一代高性能・轻量化创驰蓝天底盘

精准操控・舒适驾乘的高性能底盘 14.2跑车级高速转向齿轮比

高性能底盘
  • 高刚度轻量化结构以及多连杆后悬挂,配以大师级的精准校调
  • • 全新电子助力系统(EPAS)
  • • 实现减重14%
  • 提升了中低速域的灵活性,高速域的稳定性以及全速区域的舒适性
  • SKYACTIV-CHASSIS 新一代高性能・轻量化创驰蓝天底盘
  • 为实现「人车一体」的操控感受,必须兼顾多个看似相反的特性:
  • • 兼顾中低速域的轻快感和高速域的稳定性
  • • 兼顾中低速域的轻快感和乘坐舒适性
  • • 兼顾轻量化和高刚性

技术革新①-第六代转向电动助力转向系统,线性转向 特性,低速助力更大,高速助力更小,提升安全性。

创驰蓝天底盘配备了全新的第6代电动助力转向系统EPAS,转向助力与车速之间的关系更加线性,在不同车速下都能提供大小合适的转向助力,车速低时:增加助力,使掉头・停车入库更轻松;车速高时:减少助力,防止方向太轻造成转向过度。

第六代转向电动助力转向系统

技术革新②-运动型转向齿比(14.2)设定,轻松驾驭车辆增加了在连续弯道上行驶乐趣和中低速时的灵敏性

为提高中低速域的轻快感,通过转向齿轮比的高速化(15.4⇒14.2)而设定较高的偏航增益(汽车转向操作的灵敏度),因此方向盘转动很小的角度就能使车轮偏转,提升了操控性。

但如此设定,会使高速域的偏航增益超出所需,容易导致汽车操控过于灵敏.为解决这一课题,马自达重新设计了后悬挂的几何形状。

加大前悬主销后倾角,提高高速行驶的稳定性

技术革新③-加大前悬主销后倾角,提高高速行驶的稳定性

为确保在高速域具有沉稳的操纵力,增加了前轮的主销后倾角和后倾拖距,从而增加了轮胎的自动回正力,提高了高速行车的稳定性,驾驶者在驾驶车辆转向时会感受到方向盘具有较大的返回直行的反馈力。

技术革新④-后拖臂抬高43mm,抑制纵向振动和刹车点头・减少刹车距离,增加行车舒适性和安全性

为了能够兼顾操控性和舒适性,创驰蓝天底盘中后悬架中的纵拖臂与车身连接点位置向上提升了43mm,有效降低路面不平所造成的车身纵向振动。

创驰蓝天底盘

车轮在经过减速带时,障碍物对车轮的冲击,不仅会使车辆产生上下震动,另外也会造成车身的前后震动,该设计可以减少减速带施加在车轮向后方向上的纵向力,从而减少了纵向震动;

在制动时,车内人员由于惯性会向前倾,汽车同样也会向前倾(点头),该设计在制动时提供汽车后部一个向下的力,从而抑制车辆点头现象,减少刹车距离。

技术革新⑤-高刚度・轻量化结构,降低了副车架重量同时提升刚度,提升了操控性・安全性和燃油经济性

创驰蓝天底盘前后副车架的结构也进行了重新设计,在保证底盘刚性的同时降低重量,实现轻量化与动态操控性能之间的和谐统一。

由此,全新设计的SKYACTIV-CHASSIS 新一代高性能・轻量化创驰蓝天底盘确保了车辆在全速域都达到了「车随意动・人马一体」的操控境界。