涡轮潮铺天盖地,马自达CX-9也用上2.5T动力

如题所述

第1个回答  2022-07-09
在洛杉机车展上, 马自达 新一代CX-9首次发布。根据马自达提供的信息,CX-9将与我们熟悉的 马自达3 、6和CX-5有很大不同,尤其是在动力方面。这是马自达创驰蓝天首次尝试量产涡轮增压汽油机。

根据马自达“人马合一”的标准,当驾驶员踩下油门踏板时,马自达必须根据驾驶员的期望提供适当的速度和动力响应。实际驾驶体验才是最重要的,所以“创驰蓝天”科技系列发动机并不是一味的注重动力输出值。日常驾驶性能和燃油经济性成为追求目标,马自达也逐渐明确了开发动力系统的 理念 :努力找到该级别车型最合适的排气量和最简单的技术路线。基于这一理念,马自达“创驰蓝天”系列汽油机一直采用自然吸气的进气形式。但随着CX-9的推出,它是一台SKYA CT IV-G 2.5T涡轮增压发动机。马自达是如何决定给CX-9配备涡轮增压动力的?或者说,你为什么最终决定在创驰蓝天上安装涡轮增压器?

马自达的工程师首先分析了CX-9的司机,看看他们会如何使用他们的汽车。结果发现,用户想要轻快加速,需要足够的扭矩;同时,客户也希望新车拥有出色的燃油经济性。马自达认为,大排量自然吸气发动机性能不错,但油耗也高;小排量自然吸气,油耗低,但性能差;涡轮增压发动机在一定程度上缓解了性能和油耗的矛盾。马自达认为2.5T的动力非常适合CX-9这样的中型SUV。不过,马自达也指出,在现实环境中,很多涡轮增压发动机的热效率并不比更大排量的自然吸气发动机好多少,涡轮增压力的滞后性也让注重驾驶体验的车主很恼火。

于是一台“创驰蓝天”2.5T发动机诞生了。关于它的起源,马自达没有回避谈论它与2.5升自然吸气发动机的关系。缸径89mm,行程100mm,排量2488cc。油泵、高压喷嘴等零件也很常见;但是变化不小。2.5T发动机配备了涡轮,排气歧管集成在气缸盖中,并且具有外部水冷废气循环(EGR)。除此之外,还有很多细节上的变化。“创驰蓝天”系列首款涡轮增压汽油发动机SKYACTIV-G 2.5T,在消除涡轮迟滞、提高热效率方面做了很多努力。

马自达在涡轮增压器的排气阀上做了一些动作,这样涡轮增压器就可以随着发动机转速改变增压压力。在低速(1620转/分以下)时,废气被引导到一个开度很小的阀门,冲击增压器的涡轮叶片,可以瞬间提供高达1.2巴(17.4 PSI)的进气压力;当达到更高的速度时,二级阀将自动打开,允许更多的废气直接冲击涡轮叶片。它的工作原理有些类似。当水龙头水压不足时,你用手指按压喷头,水仍然可以高速喷出。

除了低速时的增压压力,废气冲击涡轮叶片的频率也会影响涡轮迟滞的程度。SKYACTIV-G 2.5T动力决定采用4-3-1的排气布置。中间两个气缸(2和3)的排气合并成单一接口,相邻的气缸1和4分别设置有排气歧管。最后,这三种废气汇合,连接到增压器的排气侧。也就是说,曲轴每旋转180度,总有一个排气脉冲冲击涡轮叶片。这种布置最大限度地利用了排气脉冲周期产生的能量,同时排气脉冲可以用来从附近的界面吸走残留的废气。

一方面,涡轮迟滞明显改善;另一方面,提高热效率也是一项极其重要的任务。涡轮增压可以随意提取动力,但也有严重的副作用。更多的空气体和更多的燃油被喷入气缸,导致气缸内燃烧更剧烈,温度更高。此时,为了抑制高温引起的爆震,ECU一般会指令喷射更多的燃油,利用不完全燃烧和燃油汽化带走过多的热量,从而造成油耗过大。SKYACTIV-G 2.5T增加了一套水冷废气再循环(EGR)系统,从而降低了燃烧室的工作温度,可以进一步将压缩比提高到10.5:1,提取更多的功率——这是目前压缩比最高的量产涡轮增压汽油发动机之一。

最终的结果是,如果加入93#汽油,SKYACTIV-G 2.5T在2000转/分时可以提供420牛米的扭矩,在5000转/分时可以提供250马力。是涡轮增压发动机,特别注重扭矩输出。由于空优化的空气动力学性能和传动系统的损失,新一代CX-9只需要18马力就可以保持接近90km/h的速度在直道上巡航。搭载老款3.6L V6 福特 发动机的老款CX-9,当驾驶员在高速公路上需要90马力加速时,车辆必须从6档降到4档;全新一代CX-9,得益于2.5T发动机提供的充沛扭矩,同时新车减掉了90kg脂肪,可以保持在6档,平稳提升车速。

@2019
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