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節能一定要砸大錢、玩高科技?MAZDA SKYACTIV走自己的路!(二)
AUTONET記者:Vincent(02/23/2012星期四)
目前全球車廠對於新節能動力的研發趨勢,不外乎小排氣量缸內直噴增壓引擎、小排氣量共軌直噴柴油引擎、雙離合器變速箱、Hybrid動力,都已應用在現行新車動力上。VW集團最早掀起缸內直噴科技之戰,其他歐洲車廠紛紛跟進,然而日本車廠仍採用穩紮穩打的策略,並沒有積極推出類似動力。根據MAZDA原廠技術人員表示,目前砸大錢研發這些技術,也僅能尾隨這些大車廠之後,且投資金額極高,超乎MAZDA所能負擔的範圍,買技術則會被控制,因而喪失研發能力,因此SKYACTIV並沒有小排氣量缸內直噴增壓引擎,而是以現有技術加以應用,以最小的投資創造最高的效益。
2.0L SKYACTIV-G自然進氣直四汽油引擎,擁有155hp/6000rpm最大馬力,和20.0kgm/4000rpm扭力,平均油耗達16.0km/L,超越同級車水準。
甫於日本上市的CX-5,採用2.0L SKYACTIV-G自然進氣直四汽油引擎,擁有155hp/6000rpm最大馬力,和20.0kgm/4000rpm扭力,平均油耗達16.0km/L,超越同級車水準,箇中奧秘除了缸內直噴系統外,更重要的是高壓縮比和高效能變速箱的應用。多數市售自然進氣缸內直噴引擎壓縮比最高為12.5:1,但是SKYACTIV-G系列引擎高達14.0:1,燃燒效率更高,然而高壓縮比帶來的後遺症就是「爆震」,會減損引擎功率並損壞機件。
理論上賽車等級的「14.0:1」是多數車廠難以達成的任務,然而MAZDA辦到了!箇中關鍵除了缸內直噴技術外,還有賴於完美的半球形燃燒室設計,此外原廠為了降低排氣溫度,避免過高的回壓影像排氣順暢度,以及各汽缸之間廢氣高溫的相互干擾,因此採用「四合二合一」排氣頭段設計。
然而這幾項技術並非「高科技」,也沒有專利可言,既然MAZDA辦得到,相信其他車廠也能比照辦理,顯然SKYACTIV-G引擎並沒有這麼單純!然而市售引擎中,就有壓縮比達13.0:1的真實案例,那就是TOYOTA Prius Hybrid,在而且是在未藉助缸內直噴科技的情況下,就能達成此任務,箇中關鍵就在於「進氣汽門延遲關閉」設計(請參閱「Hybrid油電混合動力大觀」的相關報導)。
事實上,此關鍵技術也非高科技,早在1940年代,美國人Ralph Miller已發表此設計,稱為Miller Cycle「米勒循環引擎」,因動力輸出特性問題,此引擎曾短暫問世,可惜當時尚未爆發能源危機與溫室效應等問題,此引擎並未造成轟動,因此淡出車壇,並漸漸被世人遺忘。關於米勒循環引擎探討,留待日後分析。
但讀者可知米勒循環引擎的專利權在誰手上?答案就是MAZDA!從Prius應用進氣汽門延遲關閉技術,創造高達13.0:1的壓縮比設定,不難想像MAZDA再加入缸內直噴科技,其實不難達到14.0:1的境界,且進一步推斷,CX-5極可能具備特殊的可變汽門正時系統,在會發生爆震的情況下(如低負荷稀薄燃燒與低轉速高負荷狀態),將引擎由傳統的Otto Cycle切換為Miller Cycle,兼顧油耗與性能表現。然而這些關鍵技術,MAZDA當然不能和其他車廠分享,對於SKYACTIV-G引擎的詳細技術規格與資訊至今仍未公布,因此不難理解為何其他車廠沒有壓縮比達14.0:1的市售引擎問世!
MAZDA並未公佈SKYACTIV-G引擎的詳細技術規格與資訊,但之中絕對有關鍵技術的存在,否則其他車廠早就研發出壓縮比14.0:1的市售引擎。
MAZDA曾推出Miller Cycle引擎的Millenia車款,並加上機械增壓輔助,可惜當時未受到好評而黯然落幕,圖為Millenia引擎的解剖圖。
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