馬自達混動策略:增加傳統(tǒng)動力比例
對于主流產品,這意味著新的具有HCCI低溫燃燒和絕熱設計的活塞式發(fā)動機。對于純電動車,馬自達計劃為其安裝轉子發(fā)動機,帶動小型的車載發(fā)電機,成為一個緊湊、安靜、順暢的增程系統(tǒng)。
HCCI和絕熱設計的開發(fā)
裝備馬自達創(chuàng)馳藍天技術的發(fā)動機具有超高的壓縮比,其中汽油機的壓縮比高達14:1?,F(xiàn)在,馬自達對優(yōu)化燃燒過程的興趣延伸到了HCCI技術上。
馬自達公司負責研發(fā)工作的高管Takahisa Sori說,新的發(fā)動機將仍然是自然吸氣的,因為自然吸氣的反應更加直接,符合馬自達的對駕駛樂趣的追求。雖然小排量增壓發(fā)動機在標準的油耗測試循環(huán)中的表現(xiàn)更好,但是實際油耗常常讓用戶感到失望。所以馬自達認定了自然吸氣發(fā)動機。
因為自然吸氣發(fā)動機把最大部分的能量浪費在了向外傳熱上,如何減小這部分能量并用來做功就成了馬自達的關注重點。
稀混合氣HCCI發(fā)動機可以幫上忙。它的壓縮比甚至比14:1還要高。它類似柴油機,沒有節(jié)氣門,降低了泵氣損失。馬自達還降低了20%的發(fā)動機內部摩擦??傮w效果上,它會比現(xiàn)款發(fā)動機節(jié)油30%。
一般來說,HCCI模式只能在一個固定的負載范圍下工作,但是馬自達希望通過改進噴油系統(tǒng)來擴展HCCI工況的工作范圍。另外對于混合動力車型,有了電動機的幫助,HCCI發(fā)動機可以更多地運轉在高效的范圍。
因為電動機處在次要地位,電動機和電池沒有必要做得和一般混合動力車一樣地那么大,降低了成本。
以上技術減小了排氣帶來的熱損失,但是增加了由傳熱產生的熱損失。在最新的創(chuàng)馳藍天3中,馬自達追求絕熱燃燒過程,可能使用陶瓷材料,減少傳熱帶來的損失。但是Takahisa Sori沒有給出該技術的具體面世時間表。
轉子發(fā)動機的回歸
因為RX-8銷量下滑,馬自達在2011年停止生產轉子發(fā)動機,現(xiàn)在馬自達正想辦法重新利用該技術。因為從1990年以來,馬自達在排放法規(guī)方面,給轉子發(fā)動機的研發(fā)投入很大。
Sori說:“我們公司以轉子發(fā)動機為自豪,希望重新開始相關工作?!瘪R自達六十年研發(fā)轉子發(fā)動機的經驗給了馬自達對燃燒過程更深入的了解,也利于研發(fā)活塞發(fā)動機。而且馬自達也十分堅定地表示,會重新推出轉子發(fā)動機,并且自信可以獲得利潤。
馬自達的電動車用戶常常擔心續(xù)航里程問題,動力總成部門主管Takashi Suzuki希望轉子發(fā)動機可以幫上忙。馬自達采用轉子發(fā)動機,不只出于情感,還因為它的噪聲很低。一臺轉子式,一臺活塞式,兩臺不同發(fā)動機,在轉速3000rpm、功率25千瓦運轉,從距離發(fā)動機50厘米處測量的噪聲水平分別為87和92分貝。根據聲學研究,駕駛員根本察覺不出轉子增程器的工作,其噪聲完全淹沒在風噪和路噪中。相比之下,雪佛蘭沃達和凱迪拉克ELR的活塞式增程發(fā)動機就要吵鬧得多。
尺寸330立方厘米的單轉子發(fā)動機在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)動機,但是奧迪認為該車型成本過高,不打算量產。AVL和FEV公司也都曾展示基于轉子發(fā)動機的增程混合動力項目。
但是馬自達的獨到之處在于將轉子發(fā)動機和發(fā)電機并排放置,通過皮帶相連,發(fā)電機轉速為轉子轉速兩倍。奧迪將發(fā)電機放在轉子發(fā)動機上面,直接相連,轉速不經過放大。所以馬自達的發(fā)電機的效率更高5%,功率為20千瓦。
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