馬自達(dá)混動(dòng)策略:增加傳統(tǒng)動(dòng)力比例
掃描二維碼
隨時(shí)隨地手機(jī)看文章
馬自達(dá)認(rèn)為混合動(dòng)力汽車的問題是過于偏向電動(dòng),所以馬自達(dá)計(jì)劃加強(qiáng)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)開發(fā),使其電動(dòng)和混合動(dòng)力車型可以攜帶尺寸更小的電動(dòng)機(jī)和電池,降低重量和價(jià)格。
對(duì)于主流產(chǎn)品,這意味著新的具有HCCI低溫燃燒和絕熱設(shè)計(jì)的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。對(duì)于純電動(dòng)車,馬自達(dá)計(jì)劃為其安裝轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),帶動(dòng)小型的車載發(fā)電機(jī),成為一個(gè)緊湊、安靜、順暢的增程系統(tǒng)。
HCCI和絕熱設(shè)計(jì)的開發(fā)
裝備馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)具有超高的壓縮比,其中汽油機(jī)的壓縮比高達(dá)14:1?,F(xiàn)在,馬自達(dá)對(duì)優(yōu)化燃燒過程的興趣延伸到了HCCI技術(shù)上。
馬自達(dá)公司負(fù)責(zé)研發(fā)工作的高管Takahisa Sori說,新的發(fā)動(dòng)機(jī)將仍然是自然吸氣的,因?yàn)樽匀晃鼩獾姆磻?yīng)更加直接,符合馬自達(dá)的對(duì)駕駛樂趣的追求。雖然小排量增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)的油耗測(cè)試循環(huán)中的表現(xiàn)更好,但是實(shí)際油耗常常讓用戶感到失望。所以馬自達(dá)認(rèn)定了自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
因?yàn)樽匀晃鼩獍l(fā)動(dòng)機(jī)把最大部分的能量浪費(fèi)在了向外傳熱上,如何減小這部分能量并用來做功就成了馬自達(dá)的關(guān)注重點(diǎn)。
稀混合氣HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)可以幫上忙。它的壓縮比甚至比14:1還要高。它類似柴油機(jī),沒有節(jié)氣門,降低了泵氣損失。馬自達(dá)還降低了20%的發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部摩擦??傮w效果上,它會(huì)比現(xiàn)款發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)油30%。
一般來說,HCCI模式只能在一個(gè)固定的負(fù)載范圍下工作,但是馬自達(dá)希望通過改進(jìn)噴油系統(tǒng)來擴(kuò)展HCCI工況的工作范圍。另外對(duì)于混合動(dòng)力車型,有了電動(dòng)機(jī)的幫助,HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)可以更多地運(yùn)轉(zhuǎn)在高效的范圍。
因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)處在次要地位,電動(dòng)機(jī)和電池沒有必要做得和一般混合動(dòng)力車一樣地那么大,降低了成本。
以上技術(shù)減小了排氣帶來的熱損失,但是增加了由傳熱產(chǎn)生的熱損失。在最新的創(chuàng)馳藍(lán)天3中,馬自達(dá)追求絕熱燃燒過程,可能使用陶瓷材料,減少傳熱帶來的損失。但是Takahisa Sori沒有給出該技術(shù)的具體面世時(shí)間表。
轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的回歸
因?yàn)镽X-8銷量下滑,馬自達(dá)在2011年停止生產(chǎn)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),現(xiàn)在馬自達(dá)正想辦法重新利用該技術(shù)。因?yàn)閺?990年以來,馬自達(dá)在排放法規(guī)方面,給轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)投入很大。
Sori說:”我們公司以轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)為自豪,希望重新開始相關(guān)工作?!瘪R自達(dá)六十年研發(fā)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)驗(yàn)給了馬自達(dá)對(duì)燃燒過程更深入的了解,也利于研發(fā)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。而且馬自達(dá)也十分堅(jiān)定地表示,會(huì)重新推出轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),并且自信可以獲得利潤。
馬自達(dá)的電動(dòng)車用戶常常擔(dān)心續(xù)航里程問題,動(dòng)力總成部門主管Takashi Suzuki希望轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)可以幫上忙。馬自達(dá)采用轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),不只出于情感,還因?yàn)樗脑肼暫艿?。一臺(tái)轉(zhuǎn)子式,一臺(tái)活塞式,兩臺(tái)不同發(fā)動(dòng)機(jī),在轉(zhuǎn)速3000rpm、功率25千瓦運(yùn)轉(zhuǎn),從距離發(fā)動(dòng)機(jī)50厘米處測(cè)量的噪聲水平分別為87和92分貝。根據(jù)聲學(xué)研究,駕駛員根本察覺不出轉(zhuǎn)子增程器的工作,其噪聲完全淹沒在風(fēng)噪和路噪中。相比之下,雪佛蘭沃達(dá)和凱迪拉克ELR的活塞式增程發(fā)動(dòng)機(jī)就要吵鬧得多。
尺寸330立方厘米的單轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)在4500rpm能發(fā)出22千瓦的功率,在6000rpm能發(fā)出28千瓦的功率。尺寸小就意味著可以輕易地放置在Mazda2小型車的行李箱的地板下。
2011年,奧迪在A1 e-tron概念車上采用了類似的254cc的15千瓦發(fā)動(dòng)機(jī),但是奧迪認(rèn)為該車型成本過高,不打算量產(chǎn)。AVL和FEV公司也都曾展示基于轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的增程混合動(dòng)力項(xiàng)目。
但是馬自達(dá)的獨(dú)到之處在于將轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)并排放置,通過皮帶相連,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速兩倍。奧迪將發(fā)電機(jī)放在轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)上面,直接相連,轉(zhuǎn)速不經(jīng)過放大。所以馬自達(dá)的發(fā)電機(jī)的效率更高5%,功率為20千瓦。