节能一定要砸大钱、玩高科技?MAZDASKYACTIV走自己的路!(四)

节能一定要砸大钱、玩高科技?MAZDASKYACTIV走自己的路!(四)柴油引擎另一项为人诟病的问题,在于NOx与微碳粒污染偏高,前者称为光气,对人体肺部有害,加州地区对于NOx的排污标準限制极为严苛,因此M-BENZ针对此市场设计需要添加氨水的BlueTEC触媒。MAZDA则是以排气端VVL可变汽门扬程科技,在进气行程中短暂开启排气汽门,将燃烧过的废气导入燃烧室中,功能类似一般引擎的EGR废气回收系统,因燃烧过的废气含氧量较低,与新鲜的燃气混合后,可以降低NOx生成,搭配特殊的触媒设计,有效降低光气污染。
节能一定要砸大钱、玩高科技?MAZDASKYACTIV走自己的路!(四)此技术看似先进与神奇,但事实上TOYOTA车系多数引擎都具备此科技,然而应用在SKYACTIV-D柴油引擎上,除了降低污染外,还具备提升燃烧室温度的功效,避免因低压缩比造成喷射柴油不燃烧的「死火」现象。为了降低微碳粒、一氧化碳、碳氢化合物等污染,SKYACTIV-D柴油引擎具备多阶段供油设计,在进气与压缩行程中,供油频率可以多达九次,避免一次供油造成柴油来不及汽化,导致燃烧不完全。当然,也只有低压缩比设计,才能进行如此夸张的多阶段供油,否则很容易发生「提前引爆」的危机!
不过在此还要补充说明,低压缩比柴油引擎有几项问题需要解决,如燃烧效率不佳以及不燃烧的「死火」问题。为了增进燃烧效,SKYACTIV-D柴油引擎具备複杂的大、小两只双涡轮增压器,或是可变几何导流叶片等科技,对应引擎不同转速的增压需求,增进油门反应与低转速扭力,因低压缩比设计在高转速的气体压缩阻力较小,所以最高转速可以达到5250rpm,让柴油动力的驾驭感受接近汽油增压引擎。为了遏止死火问题发生,原厂于燃烧室顶部配置陶瓷加热系统,提升局部温度,不但能避免死火问题,并有助于燃烧稳定性。
因较低的压缩比,在燃烧过程对于机械结构的应力相对降低,结构方面可以「偷轻」,所以SKYACTIV-D柴油引擎以铝合金打造,重量仅比2.0L汽油引擎增加约60kg,并使用轻量化活塞、连桿与曲轴,与一般柴油引擎相较,轻量化幅度相当惊人,如曲轴的轴颈直径由60mm减为52mm,轻量化幅度达约25%,对节能功效有正面意义。
种种设计,不难看出MAZDA正在极力扭转柴油引擎给世人的刻板印象,并彰显其固有的节能优势,以CX-5柴油车款为例,18.6km/L的油耗成绩,竞争对手的汽油动力车款多半在13km/L以下,节能功效提升40~50%,差异相当明显,因此MAZDA预期CX-5柴油车款销售比例将达到50%历史新高!然而更令人好奇的是:SKYACTIV-D柴油引擎的运转精緻度到底有多好?真的能说服「极为龟毛」的日本消费者?相信未来的销售数据将说明一切!
节能一定要砸大钱、玩高科技?MAZDASKYACTIV走自己的路!(四) 左为一般柴油引擎活塞与连桿,右为的SKYACTIV-D柴油引擎的对应零件,轻量化幅度相当大!  

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