马自达一直以其创驰蓝天自然吸气发动机而闻名,以其在燃油经济性和动力平衡方面的优势。然而,随着市场的变化和竞争的加剧,马自达也不得不推出涡轮增压发动机。这款2.5T发动机是创驰蓝天产品系列的首款涡轮增压汽油机,其诞生过程并非一蹴而就,而是经过了多年的研发和探索。
30年前,马自达就开始探索发动机小型化,但当时的技术水平还无法实现动力性和燃油经济性的平衡。直到今天,通过发动机结构分析、燃烧室仿真技术、可变气门正时技术、涡轮增压技术、缸内直喷技术等,马自达终于实现了高压缩比涡轮增压发动机的设计目标。
这款2.5T发动机采用了动压涡轮技术,通过蝶阀控制废气流速,增强驱动涡轮旋转的废气脉冲强度,使涡轮加速更快,增强发动机低速扭矩的输出性能。同时,各缸工作顺序的设计也有助于降低残余废气的比例,降低气缸温度,实现10.5:1的高压缩比。
与上一代3.7LV6自然吸气发动机相比,这款2.5T发动机在性能和排放上都有所提升,同时由于气缸数量的减少,也降低了制造成本。此外,一体化排气歧管设计也有助于提高发动机暖机性能,降低高负荷时的排气温度。
总的来说,马自达2.5T发动机的推出,是市场竞争催生的技术升级,也是马自达在动力系统产品上的一次重要突破。这款发动机不仅拥有主流的动力输出和出色的燃油经济性,也解决了马自达在中大型轿车/SUV市场动力不足的问题。
马自达2.5T发动机的推出,标志着马自达在动力系统产品上的重要突破。这款发动机采用了动压涡轮技术,通过蝶阀控制废气流速,增强涡轮加速,提升低速扭矩输出性能。同时,各缸工作顺序的设计有助于降低残余废气比例,实现高压缩比。与上一代3.7LV6自然吸气发动机相比,2.5T发动机在性能、排放和制造成本上都有所优化。一体化排气歧管设计也有助于提高发动机暖机性能,降低高负荷时的排气温度。这款发动机的推出,不仅提升了马自达在中大型轿车/SUV市场的竞争力,也展示了其在技术创新上的实力。
马自达一直坚持自己的创驰蓝天自然吸气发动机,在燃油经济性和动力平衡方面比小排量涡轮增压发动机更有优势。被称为创驰蓝天之父的三越先生不止一次召开新闻发布会,用各种技术数据证明了上述观点。马自达在中国推出的车型一直以自然吸气发动机为主,同时也一直在推动企业对自然吸气发动机的坚持。但不久前,马自达推出了全新的2.5T涡轮增压汽油机,属于创驰蓝天产品系列。马自达究竟为什么要放弃之前的坚持,转身踏入涡轮增压发动机阵营?作为创驰蓝天之父,广佛在这台2.5T发动机上应用了哪些“黑科技”?这篇文章将为你揭秘。
●首款创驰蓝天涡轮增压汽油机
马自达新的2.5T发动机诞生于新的CX-9型。这款全新的发动机取代了老CX-9上的3.7LV6自然吸气发动机,在优化动力输出性能的同时,在燃油经济性方面取得了长足的进步。
我觉得马自达之所以迟迟不推出涡轮增压发动机,更多的是因为在关键技术上没有取得突破,R&D;阶段的产品也没有达到目标性能,所以能否量产还是个疑问。夸耀海口显然不是日本公司马自达的风格。不确定的事情自然不能炒作,产品“跳票”也不能挂在公司脸上!经过几年的研发,马自达终于将这款属于创驰蓝天产品系列的首款涡轮增压汽油机投放市场。目前还不清楚它能在市场上引起多少涟漪,但这款发动机的诞生过程肯定不是一蹴而就的。
马自达2(查成交价参配优惠政策).5T发动机如何实现上述目标?这篇文章会给你一个深入的分析。但是在分析这台2.5T发动机之前,我们先回到30年前,了解一下当时马自达对涡轮增压发动机的探索。
●30年前马自达对发动机小型化的探索
30年前,看到广富研究通过涡轮增压技术实现发动机小型化的课题,但当时的技术水平还不能达到动力性和燃油经济性的平衡。但是增压技术可以在一定程度上实现发动机的小型化。与涡轮增压技术相比,能更好地平衡动力性和燃油经济性,成为当时比较推荐的发动机小型化方案。
马自达KJ-ZEM发动机采用比传统奥托循环热效率更高的米勒循环,提高发动机燃油经济性。同时发动机搭载机械增压技术,利用曲轴皮带轮带动增压器通过皮带压缩空气体后导入气缸,提高发动机低速扭矩输出,弥补米勒循环发动机低速扭矩输出弱的缺点,使发动机在整个转速范围内具有更好的动力性和燃油经济性。
马自达的KJ-ZEM发动机,因为有了增压器,在发动机小型化的基础上,动力输出超越(查成交价参配优惠政策)了当时的3.0L自然吸气发动机。
30年前,由于VVT和缸内直喷技术尚未发展起来,涡轮增压技术在发动机小型化的道路上遇到了很大阻力。任剑先生是一个实用主义者,在实际使用中倾向于开发性能更好的发动机,所以当时选择开发米勒循环的增压发动机,并没有走涡轮增压发动机的道路。
●人们看到了为什么广汽提倡高压缩比自吸发动机。
21世纪初,随着排放法规的升级一步步向厂商(查成交价参配优惠政策)施压,各厂商的工程师们绞尽脑汁研究节能减排的方法。当时主流的技术路线是小排量涡轮增压发动机路线,通过降低发动机排量和缸数来降低发动机体积、重量和运行阻力,同时利用涡轮增压器将小排量发动机的功率提升到更大排量发动机的水平,最终提高动力性和燃油经济性。
随着直喷技术的成熟,浓燃油喷射虽然可以降低气缸温度抑制爆震现象,在一定程度上提高压缩比,但用于冷却的汽油被浪费了,在某些工况下燃油经济性并不好。这也是小排量涡轮增压发动机在中高负荷/扭矩输出条件下燃油经济性不如创驰蓝天自然吸气发动机的重要原因之一,也是任剑先生近年来一直倡导高压缩比自然吸气发动机的原因之一。
●2.5T横空诞生——市场竞争催生技术升级。
2021年马自达CX-9(查成交价参配优惠政策)上的马自达3(查成交价参配优惠政策).7LV6自然吸气发动机在燃油经济性方面已经有些过时。在2.5T发动机推出之前,创驰蓝天产品序列中缺少一款输出200马力以上的汽油发动机。这意味着马自达在中大型车/SUV市场的产品实力不足。
好在30年后的今天,通过发动机结构分析可以优化发动机机械结构,提高发动机结构强度和NVH性能。燃烧室仿真技术可以在设计阶段将燃烧室的结构设计优化到更高的水平,加快研发速度,降低研发成本。可变气门正时技术、涡轮增压技术、缸内直喷技术以及各种替代机械控制的电子控制技术,都使得发动机性能指标的提升成为可能。马自达通过上述技术的集成,实现了高压缩比涡轮增压发动机的设计目标。
●马自达2.5T发动机黑科技
与上一代CX-9的3.7LV6自然吸气发动机相比,全新创驰蓝天2.5T发动机的性能和排放均有所提升,发动机的小型化带来了约20%的燃油经济性提升。此外,与3.7LV6发动机相比,这款2.5T直列四缸发动机不仅由于气缸数量的减少而减少了气缸体的体积/重量,而且由于可变气门正时调节器、凸轮轴、喷油轨、活塞和连杆数量的减少而大大降低了制造成本。
由于涡轮增压发动机混合气产生的燃烧压力和热量较高,缸内温度比自然吸气发动机高,因此较小的绝对压缩比可以保证发动机的稳定运行。
虽然马自达创驰蓝天2.5T发动机的整体结构尽可能与创驰蓝天2.5L发动机相同,但为了与动压涡轮匹配,缸盖采用了主流的一体化排气歧管设计。集成排气歧管可以促进高温废气和发动机冷却液之间的热交换,提高发动机暖机性能,降低发动机高负荷时的排气温度。同时,较短的排气歧管也在一定程度上降低了发动机的泵送能量损失。
当发动机转速低于1620rpm时,蝶阀会关闭粗管道,废气只能通过细管道到达涡轮,从而加快废气流速,增强驱动涡轮旋转的废气脉冲强度,使涡轮加速更快,增强发动机低速扭矩的输出性能。
创蓝田2.5T发动机各缸工作顺序为1-3-4-2,如上表所示。要分析动压涡轮促进扫气的过程,我们举个例子:在1缸排气过程开始时,2缸处于进气冲程的扫气阶段,这样1缸的废气流会从中心排气口“吸出”2缸的扫气气流,促进2缸的扫气效果。借助增压进气流量,有效降低了残余废气的比例,降低了气缸温度。每个气缸的排气都能促进另一个气缸的扫气,让10.5:1的高压缩比涡轮增压发动机成为现实。
全文摘要:
马自达创驰蓝天2.5T发动机是另一款在技术上不走寻常路的作品。发动机使用的动压涡轮是其最大的亮点,也是提高压缩比的独创技术。拥有30多年发动机研发经验的任明光先生,再次以马自达的R&D;实力给世人留下深刻印象。发动机拥有主流的动力输出和出色的燃油经济性,让同级竞品无法忽视它的存在,也解决了马自达动力系统产品在中大型轿车/中大型SUV市场动力不足的问题。据悉,搭载该发动机的全新马自达CX-9将于今年内引入中国,其动力系统的综合表现值得期待。
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