-
1 # 銀河世界1
-
2 # 銳引擎
我來分享一下,我們來看看日產的VC Turbo 可變壓縮比和馬自達最新的創馳藍天Skyactive X壓燃發動機的特點:
一、技術共同點
從原理上日產的可變壓縮比和馬自達都是想利用提高壓縮比來提高汽油機的熱效率,降低油耗。
目前主流奧托迴圈的汽油機壓縮比的上限一般在11左右。研究表明,如果提升壓縮比,發動機的效率會提升。
發動機的壓縮比:
發動機的壓縮比和發動機效率的關係:
汽油機壓縮比不能進一步提高的原因是由於爆震的存在,因為壓縮比太高的話,在大負荷情況下缸內的混合氣會在火花塞開始點火之前就發生不可控的爆炸燃燒,產生極高的爆發壓力,從而造成發動機嚴重的敲擊噪聲,甚至嚴重時可以造成發動機的損壞。傳統的汽油機在設計時是需要避免爆震的產生的,尤其是對於增壓發動機,爆震的問題會更加嚴重。
為了提升壓縮比來提高效率,同時又不會有爆震造成的不良影響,日產和馬自達選擇了兩種不同的技術路線:
二、日產可變壓縮比技術和馬自達壓燃技術的主要區別
1、日產VC Turbo的可變壓縮比技術
為了解決提高壓縮比以後的爆震問題,日產選擇了可變壓縮比技術。讓發動機在小負荷低轉速的時候採用14:1的高壓縮比實現提高效率的目的,因為此時發動機的負荷很小,不會產生爆震問題。在高轉速大負荷時候透過可變機構將壓縮比降低到8:1,從而避免爆震的產生。
在採用高壓縮比14:1時日產的最高熱效率能夠達到39%的水平。
2、馬自達Skyactive X的壓燃技術
馬自達的壓燃技術是從另外一個角度考慮爆震的問題:既然在高壓縮比下爆震不能避免,是不是可以嘗試將爆震進行控制,讓爆震變成正常的可控的燃燒過程?
馬自達的Skyactive X壓燃式發動機保留了火花塞,採用了一種其稱之為SPCCI的火花塞控制壓燃系統,使汽油能夠透過火花塞控制來實現壓燃(其實就是常說的爆震),並且將氣缸爆發壓力控制在可以接受的範圍之內。這也是馬自達SPCCI燃燒系統和傳統的均質壓燃HCCI燃燒系統
可以說,馬自達的思路是既然不能避免爆震,我們就馴服它!
馬自達最大的創新是SPCCI火花塞控制壓燃
馬自達Skyactive X壓燃式發動機的另外一個創新之處就是,它不僅僅是透過壓縮比提高來提升效率,還引入了稀薄燃燒的概念。因為馬自達發現,如果只提升壓縮比,即使將壓縮比提升到18:1的高水平,如果不採用稀薄燃燒,熱效率仍然只能提升到40%左右。如果考慮稀薄燃燒的話,熱效率才能達到馬自達希望的接近50%的水平。最終馬自達Skyactive X發動機的量產方案中壓縮比選擇了16.5,公佈的最高熱效率可以達到50%。
因此,馬自達Skyactive X不但有壓燃,還有稀薄燃燒概念。為了配合稀薄燃燒概念,馬自達還專門為Skyactive X發動機配置了機械增壓器和EGR廢氣再迴圈,作為高響應空氣供應系統的一部分。
另外,馬自達Skyactive X壓燃發動機保留火花塞除了可以用來控制壓縮點火的同時,還可以在特別高的轉速和負荷下切換回傳統的火花塞點火式的燃燒方式,從而提高燃燒穩定性,提升效能。
三、節油能力方面的區別
1、日產可變壓縮比VC TURBO
由於日產的VC Turbo 2.0T發動機是日產的一個全新發動機平臺,因此日產並未公佈可變壓縮比降低油耗的準確比率。根據德國FEV的研究結果,日產的連續可變VCR,NEDC工況油耗可以降低7%以上,即使是更接近使用者實際使用工況的WLTP工況,也可以降低5%以上。
2、馬自達Skyactive X壓燃發動機
馬自達在馬自達3 Skyactive X北美媒體測試的時候和原來的馬自達3 Skyactive G第一代創馳藍天發動機進行了實車測試對比:在實際道路綜合工況駕駛中,和上一代Skyactive G相比,AT版本可以節省13.2%的油,MT版本可以節省14.9%的油。從統計結果看,日常駕駛絕大部分工況都是以壓燃SPCCI方式來執行(超過95%)。這個油耗改善還是很大的,不過這個發動機帶了一個24V的BSG微混系統,應該有一部分是微混系統貢獻的(估計實際道路駕駛工況的貢獻大約在3%的水平)。
因此,從節油能力上看馬自達Skyactive X壓燃發動機要更勝一籌。
回覆列表
一個14的壓縮比,一個13的壓縮比,都是高壓縮比發動機,日產的在曲軸增加機械調節部件,可以在8-14間調節,在強調動力時為低壓縮比,強調效率時為高壓縮比,同時具有渦輪增壓,雙噴射,雙迴圈,馬自達為自然吸氣結構,雙迴圈結構,在強調動力時採用阿特金森迴圈,進氣門延遲關閉,此時氣缸會向進氣道吐出一部分氣體,實際壓縮比為10,當強調效率時,為Alto迴圈,不吐出氣體,壓縮比為13,該發動機只有2級可調,日產的為無級可調,從發動機的先程序度來說,日產的VC-T更先進,不過馬自達目前已經開始量產更先進的壓燃技術,從熱效率來說,必然達到世界最高水平,總之,各車企都有自己獨一的先進技術,發展理念各不相同,日產的車強調舒適,而馬自達的強調操控。