馬自達(dá)30年：技術(shù)創(chuàng)新之魂兮歸來

80年代時(shí)的馬自達(dá)公司規(guī)模雖不大，但它在技術(shù)創(chuàng)新上的追求精神卻享譽(yù)全球。在增壓技術(shù)成為主流技術(shù)的今天，馬自達(dá)很執(zhí)著的不趨同、不跟風(fēng)，從他人一致認(rèn)為都認(rèn)為不可能提升的傳統(tǒng)自然吸氣大排量汽油機(jī)入手，開辟出了一條全新的技術(shù)路徑。

輝煌歷史——以技術(shù)取勝

此次重返廣島參加一汽馬自達(dá)的“2013年馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天技術(shù)溯源之旅”活動(dòng)，重溫了馬自達(dá)的企業(yè)文化，再次體會(huì)到馬自達(dá)的企業(yè)精神，喚起了我年輕時(shí)的記憶。說起對(duì)馬自達(dá)公司的認(rèn)識(shí)，要追溯到大約30年前我去日本廣島大學(xué)留學(xué)時(shí)。當(dāng)時(shí)的馬自達(dá)雖然不是廣島規(guī)模最大的企業(yè)，但是卻是當(dāng)?shù)刈钣忻麣獾?。馬自達(dá)的總部、研發(fā)、生產(chǎn)都集中在廣島，那時(shí)在廣島大學(xué)工學(xué)部，我所在的廣安博之研究室與馬自達(dá)公司有很多發(fā)動(dòng)機(jī)方面的項(xiàng)目合作，畢業(yè)的同學(xué)中有一半都去了馬自達(dá)工作，所以當(dāng)年對(duì)馬自達(dá)有很獨(dú)特的感覺。

我于1985年首次參觀馬自達(dá)工廠，其極高的生產(chǎn)效率及靈活柔性的生產(chǎn)方式給我留下了很深的印象。當(dāng)時(shí)馬自達(dá)全面的自動(dòng)化程度令人震驚，連人工最多的總裝車間也做到了物流配送的全自動(dòng)化。為了能使裝配工人不因?yàn)橹貜?fù)勞動(dòng)而產(chǎn)生疲勞，總裝流水線上每隔幾輛車就更換不同的車型。車到的同時(shí)，需在此工位上裝配的零部件也同時(shí)由輸送管配送到位，所到的配件也因車型而異，裝配的位置和操作都不同，以實(shí)時(shí)保持工人的高度警覺性。其生產(chǎn)線的節(jié)拍是59秒內(nèi)裝出一部車，已達(dá)到了今天工業(yè)界的水平。當(dāng)時(shí)日本汽車企業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)水平在世界上并不算高，但是他們的工廠管理、生產(chǎn)控制和質(zhì)量保證都處于世界前沿。

80年代的日本汽車企業(yè)整體水平在世界上處于追趕階段，而當(dāng)時(shí)馬自達(dá)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)卻是在世界上以種類最全著稱的。單從技術(shù)層面上說，在國(guó)際上比豐田和日產(chǎn)更有名。當(dāng)時(shí)，馬自達(dá)是世界上惟一量產(chǎn)了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的企業(yè)，也是至今惟一將轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)商業(yè)化的公司。80年代馬自達(dá)成為全球惟一同時(shí)生產(chǎn)汽油機(jī)、柴油機(jī)、轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)和米勒循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車制造商。當(dāng)時(shí)的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在馬自達(dá)最吸引眼球的RX7跑車上。RX7的流線型造型、火紅色車身和轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的強(qiáng)烈推背感，使其成為日本的法拉利，年輕人心中的夢(mèng)想跑車。

當(dāng)年馬自達(dá)公司的社長(zhǎng)是轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的主要開發(fā)者是我青春時(shí)代的偶像——山本健一先生。那時(shí)在日本由技術(shù)人員擔(dān)任企業(yè)一把手是前所未有的事情，這充分說明了馬自達(dá)對(duì)技術(shù)的高度重視。作為一名汽車技術(shù)的研究者，我對(duì)這家企業(yè)心儀已久。1987年我買的第一輛車就是馬自達(dá)的Capella（Mazda 6的前身），在日本的6年多時(shí)間我先后三次訪問了馬自達(dá)汽車工廠，馬自達(dá)公司成為當(dāng)年對(duì)我影響最大的企業(yè)，也是我對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)了解并產(chǎn)生興趣的起點(diǎn)。

那個(gè)年代雖然馬自達(dá)的技術(shù)創(chuàng)新能力讓人驚嘆，但是其企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理水平卻差強(qiáng)人意，規(guī)模也較小。90年代末當(dāng)我在美國(guó)福特工作時(shí)，手持200億美元現(xiàn)金的時(shí)任CEO——Jac Nasser在把Aston Martl nl Landrover，Jaguar，vOlvo等豪華品牌一下子收入麾下的時(shí)候，把馬自達(dá)也兼并了。馬自達(dá)昔日的輝煌已不復(fù)存在，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)在RX8之后就停產(chǎn)了，當(dāng)初給大家留下的以技術(shù)取勝的印象開始漸漸消失了。

在我回到中國(guó)的這10年，馬自達(dá)在中國(guó)的發(fā)展也略顯低調(diào)。中國(guó)馬自達(dá)主要的客戶群體是年輕人，它以流線型很好的運(yùn)動(dòng)車型為主，在中高檔車領(lǐng)域沒有太大發(fā)展，也不像80年代一樣配備讓人驚嘆佩服的技術(shù)。

創(chuàng)馳藍(lán)天——重塑昔日輝煌

三年前一次機(jī)會(huì)讓我又重新對(duì)馬自達(dá)的技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣，那是2010年11月在日本岡山召開的日本內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)上，馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)的總負(fù)責(zé)人人見光夫先生作了特別講演，系統(tǒng)介紹馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天汽油機(jī)、柴油機(jī)技術(shù)，這讓所有在場(chǎng)的學(xué)者和專家們耳目一新。在世界上主流車企都在追求增壓小型化和混合動(dòng)力的時(shí)候，馬自達(dá)卻選擇了進(jìn)一步開發(fā)傳統(tǒng)的自然吸氣大排量汽油機(jī)，在不采用新使能技術(shù)（因此成本不增加）的前提下，從節(jié)能環(huán)保上最大限度地解決了汽油機(jī)和柴油機(jī)的技術(shù)難點(diǎn)，挖掘傳統(tǒng)機(jī)型的潛力。

人見光夫提出，可以通過提高汽油機(jī)壓縮比，同時(shí)降低柴油機(jī)壓縮比，最后使汽油機(jī)與柴油機(jī)壓縮比都達(dá)到最佳壓縮比14：1，這項(xiàng)結(jié)論使在場(chǎng)的所有人都非常吃驚。汽油機(jī)的壓縮比通常在9～11之間，最多達(dá)到12。柴油機(jī)壓縮比通常是18～22，所以柴油機(jī)會(huì)比汽油機(jī)效率高，但是會(huì)有很多的排放問題，因此汽油機(jī)油耗較差，柴油機(jī)排放問題較多。他們通過把汽油機(jī)壓縮比往上提從而提高效率，把柴油機(jī)壓縮比往下降來解決排放問題，最后都達(dá)到最佳壓縮比14：1，竟是這兩種傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)最大的區(qū)別——壓縮比的不同變得相同，同時(shí)結(jié)合一系列馬自達(dá)獨(dú)創(chuàng)的技術(shù)和設(shè)計(jì)，奇妙地解決了汽油機(jī)和柴油機(jī)的一系列節(jié)能環(huán)保問題，這在當(dāng)時(shí)轟動(dòng)了全場(chǎng)。

這項(xiàng)新技術(shù)誕生后不久就被轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品推出，又在2011年底獲得“Ward's全球十佳發(fā)動(dòng)機(jī)”大獎(jiǎng)，重塑了馬自達(dá)公司追求技術(shù)的品牌形象，讓人不禁覺得80年代那個(gè)追求創(chuàng)新、主打技術(shù)牌的馬自達(dá)又回來了。

執(zhí)著的技術(shù)追求——馬自達(dá)吹響品牌復(fù)興的號(hào)角

9月底正值秋高氣爽時(shí)節(jié)，我隨“馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天技術(shù)溯源之旅”來到久別的廣島。在聽取了馬自達(dá)公司技術(shù)高管們?cè)敿?xì)介紹新B級(jí)車Atenza所使用的“創(chuàng)馳藍(lán)天”技術(shù)和“魂動(dòng)”設(shè)計(jì)的理念后，我們?nèi)ド娇诳h美禰試車賽道試駕體驗(yàn)Atenza。作為中等坐駕的B級(jí)車，Atenza的亮麗造型、時(shí)尚內(nèi)飾和高科技電子配置充分體現(xiàn)了其應(yīng)有的高檔品味和美感，而源自馬自達(dá)跑轎DNA的運(yùn)動(dòng)感和力量感更加凸顯出它獨(dú)特的野性，一掃外界歷來對(duì)日系車在內(nèi)外飾造型上不夠前衛(wèi)、中庸保守，落后于世界潮流的印象。其動(dòng)感十足又不失沉穩(wěn)，風(fēng)度翩翩卻暗藏殺機(jī)，像電影中的007一樣，西裝革履，風(fēng)流倜儻，但卻機(jī)警冷酷，蓄勢(shì)待發(fā)。難怪它能在今年的全球年度車型設(shè)計(jì)大賽上獲得第二，與世界名車捷豹和阿斯頓馬丁齊名同登三甲，這也是日系車第一次以造型在世界上取勝。

在美禰的馬自達(dá)專屬高難度賽道上，我們盡情體驗(yàn)了Atenza“人馬一體”的乘駕樂趣、優(yōu)越的操穩(wěn)性能和充沛的創(chuàng)馳藍(lán)天動(dòng)力。雖然沒有渦輪增壓，但是由于采用了高壓縮比和較大排量，Atenza在全速范圍內(nèi)動(dòng)力都很足，尤其是中低速。2.5L版比2.0L版的動(dòng)力性更好，與渦輪增壓沒有差別，有一種類似柴油轎車的乘駕感覺。創(chuàng)馳藍(lán)天的AT變速器也做了很大貢獻(xiàn)，大范圍鎖止和準(zhǔn)確快速換擋能更高效瞬時(shí)傳遞動(dòng)力，增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)感和動(dòng)力性。

“創(chuàng)馳藍(lán)天”技術(shù)最值得稱道的還是其優(yōu)越的燃油經(jīng)濟(jì)性。眾所周知，發(fā)動(dòng)機(jī)油耗高低主要取決于熱效率，而壓縮比對(duì)熱效率的影響最為顯著。由此可見，提高壓縮比是改善油耗立竿見影的好辦法?？墒瞧桶l(fā)動(dòng)機(jī)一直無法大幅提高壓縮比，主要原因是當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在高負(fù)荷工況時(shí)，高壓縮比帶來的壓縮終了時(shí)的高溫高壓，易于產(chǎn)生爆震，從而損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。雖然汽車絕大部分運(yùn)行在中低負(fù)荷區(qū)，應(yīng)該利用高壓縮比提高熱效率，但為了避免在高負(fù)荷時(shí)不爆震，不得不降低壓縮比，并為此付出高昂的油耗代價(jià)。發(fā)動(dòng)機(jī)研究者們一直致力于解決這個(gè)矛盾的技術(shù)方案的探索和研究，可變壓縮比是比較直接能想到的，利用特種復(fù)雜機(jī)構(gòu)來改變發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的幾何壓縮比或利用VVT對(duì)進(jìn)排氣量的控制來實(shí)現(xiàn)可變有效壓縮比都是一些有效的辦法，但是也面臨成本、可靠性、適用范圍和效果等一些問題。

現(xiàn)今，渦輪增壓小型化被業(yè)界認(rèn)為是主流的技術(shù)路線，雖然渦輪增壓使得發(fā)動(dòng)機(jī)在高負(fù)荷時(shí)更容易產(chǎn)生爆震而必須進(jìn)一步降低壓縮比，但是由于采用了小一號(hào)排量的發(fā)動(dòng)機(jī)，小馬拉大車，即便汽車在常用巡航期的中低扭矩需求區(qū)，發(fā)動(dòng)機(jī)已運(yùn)行在幾何壓縮比附近的中高負(fù)荷區(qū)才能滿足動(dòng)力需求，因此熱效率較高。當(dāng)汽車處于大扭矩需求狀態(tài)時(shí)，渦輪增壓器通過適當(dāng)?shù)脑鰤罕瓤刂疲岣哌M(jìn)氣的密度，使大于氣缸排量的空氣量被壓入氣缸內(nèi)，產(chǎn)生更大的扭矩且不爆震，熱效率更高。如此巧妙地解決了不同動(dòng)力需求時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率變化問題，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)小型化帶來的減重效果和渦輪增壓的排氣廢熱利用等更進(jìn)一步提高了燃油經(jīng)濟(jì)性，因此成為了被全球汽車廠家青睞的主流技術(shù)路線。

面對(duì)這種“眾望它歸”的局面，馬自達(dá)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)不相信傳統(tǒng)自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)已沒有回天之力，針對(duì)爆震這個(gè)頑疾，提出一系列全新的思路和解決方案：第一，效仿進(jìn)氣系統(tǒng)為了利用進(jìn)氣壓力波優(yōu)化充氣效率而采用環(huán)狀長(zhǎng)進(jìn)氣歧管，馬自達(dá)采用異常的環(huán)狀長(zhǎng)排氣歧管，優(yōu)化歧管長(zhǎng)度和各缸歧管的相交點(diǎn)位置，以優(yōu)化排氣壓力波來提高掃氣效率、降低背壓和減少各缸間的排氣干涉，進(jìn)而減少缸內(nèi)的高溫殘留廢氣，降低爆震傾向。這項(xiàng)技術(shù)對(duì)只能使用短排氣歧管的渦輪增壓機(jī)型是無法效仿的。第二，優(yōu)化多噴孔直噴噴油器的噴霧特性，實(shí)現(xiàn)理想霧化效果和混合過程。第三，采用特殊設(shè)計(jì)的活塞頂部空腔燃燒室，使最易誘發(fā)爆震的初期火炎被禁錮在此空腔內(nèi)而與空腔外部燃燒室的混合氣隔開，將火炎發(fā)熱傳給活塞而不是未燃混合氣，從爆震產(chǎn)生的機(jī)理上抑制爆震。由于這三條秘方，爆震傾向被大大抑制，壓縮比被一下子提高到前所未有的14：1，中國(guó)版用93號(hào)油壓縮比也提高到13：1。

雖然壓縮比至關(guān)重要，世界上各大廠商生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)都存在一些發(fā)動(dòng)機(jī)各臺(tái)之間、同一發(fā)動(dòng)機(jī)的各缸之間的壓縮比波動(dòng)，并引發(fā)一定的性能波動(dòng)。為了確保如此提高壓縮比的制造精度，這次工廠參觀時(shí)，我看到馬自達(dá)在創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)總裝線上安置了一臺(tái)特殊的機(jī)器，實(shí)時(shí)測(cè)量每一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的每缸的壓縮比，這樣對(duì)壓縮比的精確控制，肯定能大大提高一致性，使“創(chuàng)馳藍(lán)天”的核心技術(shù)能充分發(fā)揮出來。馬自達(dá)的創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)雖然還需要借助2.0L和2.5L的傳統(tǒng)排量來產(chǎn)生B級(jí)車所需的最大動(dòng)力，但是借助高壓縮比，燃油經(jīng)濟(jì)性已超越了主流的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，還避免了渦輪增壓器系統(tǒng)的額外成本、潛在的可靠性問題和復(fù)雜的控制技術(shù)，讓傳統(tǒng)的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)重新煥發(fā)青春。

“創(chuàng)馳藍(lán)天”技術(shù)是一系列馬自達(dá)獨(dú)創(chuàng)技術(shù)的集成。除了上面介紹的高壓縮比汽油機(jī)之外，還有燃油經(jīng)濟(jì)性和直接驅(qū)動(dòng)感堪與DCT媲美的全新設(shè)計(jì)6速AT變速器。傳統(tǒng)的AT自動(dòng)箱雖然駕駛平順舒適，但是由于要使用液力變扭器來傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩給變速器，效率較低，比手動(dòng)箱要耗油15%左右。因此基于手動(dòng)箱技術(shù)、采用雙離合器來代替液力變扭器的DCT自動(dòng)箱被業(yè)界看好。

可是馬自達(dá)既沒有跟風(fēng)DCT，也沒有采用日本車企擅長(zhǎng)的CVT，還是在傳統(tǒng)的AT上下功夫，挖掘潛力。通過最大程度擴(kuò)大鎖止區(qū)域，采用最新電液控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速高精度執(zhí)行控制，同時(shí)由于創(chuàng)馳藍(lán)天變速器的液力變扭器專用于起步，起步后立即鎖止，變扭器變得很小，耗損進(jìn)一步降低。這些創(chuàng)新使傳統(tǒng)AT自動(dòng)箱達(dá)到難以置信的節(jié)油效果。“創(chuàng)馳藍(lán)天”動(dòng)力總成的高壓縮比汽油機(jī)、全域鎖止AT變速器、加上車身和底盤系統(tǒng)的全面瘦身和輕量化，為降低油耗提供了全面的解決方案。通過馬自達(dá)技術(shù)人員的妙手回春，這些被認(rèn)為可能要淘汰的傳統(tǒng)動(dòng)力總成技術(shù)才能再次笑傲江湖，走上世界技術(shù)的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)。

和30年前一樣，馬自達(dá)不盲目跟隨所謂的主流技術(shù)路線，以其獨(dú)特的創(chuàng)新精神，把不被看好的傳統(tǒng)技術(shù)通過一系列改進(jìn)克服其缺點(diǎn)，使之與現(xiàn)行主流技術(shù)相比完全不遜色，這足以展現(xiàn)出其對(duì)技術(shù)超乎想像的創(chuàng)新力和執(zhí)著精神。無論是曾經(jīng)輝煌的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)還是今天的“創(chuàng)馳藍(lán)天”技術(shù)，都體現(xiàn)出了馬自達(dá)的個(gè)性和品格，這一點(diǎn)正是我國(guó)汽車行業(yè)所嚴(yán)重缺乏的。這次“創(chuàng)馳藍(lán)天”系列車型和相關(guān)技術(shù)的推出，旨在重新塑造馬自達(dá)品牌形象，把30年前那個(gè)無懼無畏的創(chuàng)新黑馬DNA再尋找回來，將為馬自達(dá)公司實(shí)現(xiàn)再次騰飛注入強(qiáng)勁動(dòng)力。