節能減排不只有電氣化 馬自達告訴你什么叫"燃"到極致
2018-07-11 23:22來源://
原標題:節能減排不只有電氣化 馬自達告訴你什么叫"燃"到極致
7月9日,由寰球汽車主辦的“燃”力量汽車動力發展趨勢高峰論壇在京召開。論壇就燃油機的未來發展趨勢展開討論,盡管汽車電氣化是未來汽車發展的大方向已成行業共識,但多位與會的內燃機領域權威專家都認為目前距汽車完全電氣化還有一段很長的距離,而在此期間內燃機仍然是汽車最主要的動力來源。
在電氣化完全到來前,業內普遍認為油電混合與提高熱效率來降低排量是目前最佳的解決方案。油電混動技術不必多說,是目前各主機廠使用最多的節能減排方案。而馬自達選擇的是后者,他們的“創馳藍天”便是將發動機的熱效率發揮到極致。本次論壇,馬自達中國副總裁、研發中心長高松仁出席,并從馬自達今后的戰略環境出發進行說明。
馬自達認為減少溫室氣體的效應需要減少二氧化碳的排放。在汽車發動機方面,ev和內燃機都是一種必要路徑,考慮到時間問題,馬自達認為目前環保策略還是以內燃機為主的。到了2035年的時候,包括插電式混合汽車和內燃機汽車約占84%,相當長的一段時間內,內燃機所使用的液體燃料體積能耗密度最高,續航里程最長,最適合作為汽車燃料。
馬自達研發的新型發動機是以超高壓縮比著稱的藍天發油機更進一步的進化,引進全新的燃燒技術,在追求理想內燃機的道路階段,這款發動機主要通過稀薄燃燒,通過更高的壓縮比階段。壓縮比是由熱率比和比熱比來實現的。針對相同的燃料馬自達通過增加空氣量即采用稀薄燃燒方式來提高比熱比,另外當內燃機進行稀薄燃燒時,由于燃燒溫度也會相應下降,比熱比則會變得更高。
為了大幅提高比熱比,必須使燃料到達理論擴燃比兩倍左右的稀薄程度,理論擴燃比兩倍意味著擴燃比大約有30左右,當擴燃比達到30左右之后將幾乎不會產生氮氧化物,但是在擴燃比為30的條件之下如何讓燃料燃燒這是個巨大的難題,如果采用火花能夠輕松點燃,并且燃燒范圍快速擴大。馬自達可以使稀薄的燃料充分燃燒,如果實現壓燃點火技術就可以在火花無法實現的條件之下如何燃燒。
目前為什么還未實現呢?
吸氣閥運動時的數據顯示,溫度最高時短時間即可完成燃燒,當溫度逐漸下降時,燃燒時間逐漸會變長,高溫燃燒方式由于燃燒程度過于激烈,燃燒噪音過大,無法在實際之中使用,右邊的燃燒方式由于時間過不長,燃燒性能不穩定,在發動機燃燒過程當中,能使用的必須滿足下面的條件。考慮到各種不同的使用環境,假如最少的溫度范圍內實現溫度控制幾乎是一項不可能完成的任務。
馬自達是如何實現溫度控制的可變壓縮比技術?
為了實現可實際應用的燃燒方式,必須保證壓縮比在15到30之間的可變范圍,必須隨著節氣閥的速度實現高壓,目前這樣的技術不存在,這也是非常遺憾的一點。那么馬自達是怎樣做到的呢?馬自達采用的是通過火花塞控制壓燃點火的spcci技術。首先根據用戶地區的常規汽油的值,將幾乎值設定為15到16左右,通過火花點火的方式將混合氣體點燃,點燃后氣體會膨脹。通過調整點火時機可以控制實現所需要的壓燃點火量與時機。
為實現這一控制技術在發動機配置之中馬自達為所有的氣缸安裝了燃燒壓力傳感器,這樣可以檢測點火位置和控制點火時機,即使吸氣溫度發生變化,仍然可以實現在指定位置點火燃燒。
目前,馬自達已經有6臺搭載了skyactiv-x發動機的原型車在進行測試,在測試之下skyactiv-x的油耗表現要比上一代“創馳藍天”skyactiv-g還要好上30%,雖然這個是處于固定速度行駛下得到的數據,但是一般駕駛者的使用方式下要比起skyactiv-g好上20%也不是問題。
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