“Zoom-Zoom”的魅力 馬自達創(chuàng)馳藍天技術(shù)大揭密

作為在日本少有的以追求駕駛樂趣為目標的汽車廠商，馬自達在全球擁有不少的擁躉。而在低碳、環(huán)保、安全日益成為汽車業(yè)界主流聲音的今天，馬自達應(yīng)該如何應(yīng)對挑戰(zhàn)？在馬自達看來，在滿足這些需求的同時，一如既往地提供馬自達獨特的“駕乘樂趣”，才具有更為重大的意義。

“階段式發(fā)展戰(zhàn)略”

——只有普及才能體現(xiàn)貢獻

近年來，混合動力汽車及電動汽車等新能源車不斷出現(xiàn)，汽車性能已迎來由發(fā)動機、變速器、車體和底盤等傳統(tǒng)技術(shù)與電力驅(qū)動相結(jié)合的嶄新時代。盡管如此，據(jù)預(yù)測，至2020年，汽車動力系統(tǒng)中，燃油發(fā)動機仍將占據(jù)相當大的比例。

2007年3月，馬自達制定了技術(shù)開發(fā)的遠期展望“Zoom-Zoom可持續(xù)宣言”。宣布“馬自達將提供充滿‘激情’的汽車，制造讓人‘一見傾心，駕乘愉悅，愛不釋手’的汽車產(chǎn)品，為實現(xiàn)汽車、人類和地球環(huán)境的和諧與可持續(xù)發(fā)展而努力”。根據(jù)這一宣言，馬自達公布了截至2015年將全球范圍內(nèi)銷售的馬自達車型平均燃油經(jīng)濟性與2008年相比提升30%的計劃。

按照計劃，馬自達在優(yōu)先改進汽車的基本性能即“基礎(chǔ)技術(shù)”的同時，分步驟實施“階段式發(fā)展戰(zhàn)略”，逐步導入制動能量回收系統(tǒng)、混合動力系統(tǒng)等電驅(qū)動技術(shù)。如此可擺脫過分依賴少數(shù)環(huán)保車型的現(xiàn)狀，為所有客戶提供駕馭樂趣及出色的環(huán)保和安全性能，并有效降低CO2總排放量。

“創(chuàng)馳藍天技術(shù)”

——實現(xiàn)“Zoom-Zoom可持續(xù)宣言”的新一代技術(shù)

駕乘樂趣和環(huán)保、安全性能，馬自達通過新一代“創(chuàng)馳藍天技術(shù)”，毫不妥協(xié)地實現(xiàn)了看似矛盾的兩個目標。

“創(chuàng)馳藍天技術(shù)”是根據(jù)“ZoomZoom可持續(xù)宣言”，在更高水平上將“駕乘樂趣”和“出色的環(huán)保、安全性能”和諧兼顧的革新性新一代技術(shù)的總稱。“創(chuàng)馳藍天技術(shù)”中包含了階段式發(fā)展戰(zhàn)略實施過程中將要開發(fā)的所有技術(shù)，這其中包括三項關(guān)鍵技術(shù)：

（1）追求“理想燃燒”的世界首款高壓縮比高效發(fā)動機

汽車發(fā)動機已有120年以上的歷史，人們認為發(fā)動機性能的進一步提升是非常困難的。然而事實上，燃料在燃燒時70%～80%能量會在燃燒過程中喪失，無法作為動力傳遞給車輛。許多汽車廠商以小型化等各種方法來改善發(fā)動機性能。其中，作為燃燒方式的一種理想狀態(tài)，是綜合汽油發(fā)動機與柴油發(fā)動機兩者特性開發(fā)出的HCCI發(fā)動機（均質(zhì)混合壓縮點火）。

如同實現(xiàn)了轉(zhuǎn)子發(fā)動機的實用化，馬自達不斷將不可能變?yōu)榭赡?，挑?zhàn)“理想燃燒”這一難關(guān)。最終，新一代汽油發(fā)動機、柴油發(fā)動機均實現(xiàn)世界第一高壓縮比14.0。在進行多項技術(shù)革新的同時，成功使油耗、動力、排放性能等得以飛躍性提升。特別是柴油發(fā)動機的排放性能，在不使用尿素SCR等昂貴的NOx后處理設(shè)備的條件下，符合各國嚴格的排放限制標準。

（2）力求成為“變速器理想典范”的高效能變速器

變速器不僅對降低油耗有著重要作用，而且影響著汽車行駛性能。尤其是自動變速器，市場對其性能的需求差異很大，一種變速器無法滿足所有的需求。因此，各汽車廠商都是根據(jù)市場需求分別生產(chǎn)各種類型的變速器。

馬自達以液力變矩器加分級齒輪組合這一世界最流行的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，采用大幅抑制傳動損耗等技術(shù)，開發(fā)出了匯集各類型變速器優(yōu)點的高效自動變速器。其直接驅(qū)動感強，能適應(yīng)各種市場需求。

（3）通過綜合輕量化，實現(xiàn)高強度和碰撞安全性能的車身和底盤

輕量化不僅能改善油耗，而且能夠全面發(fā)揮上述革新性發(fā)動機的性能，使得行駛、轉(zhuǎn)彎、停車等汽車的基本性能得以進一步優(yōu)化，是關(guān)注駕乘樂趣的馬自達不懈努力、始終追求的領(lǐng)域。利用改良動力傳動系統(tǒng)和平臺的契機，從整體優(yōu)化為出發(fā)點，通過探索理想構(gòu)造、采用新工藝、替換材料等進行綜合輕量化改造，確保高強度和碰撞安全性能，同時以車身和底盤為中心，將整車重量減輕了約100kg。

例如在車身領(lǐng)域，解決了動力傳動系統(tǒng)和底盤等的配置課題，實現(xiàn)了車身的理想構(gòu)造。在此基礎(chǔ)上，采用焊接軌隙連接等新型工藝，通過CAE等優(yōu)化材料和板厚，進一步提高了碰撞安全性能和車身剛性，實現(xiàn)了輕量化目標。在底盤領(lǐng)域，對懸掛構(gòu)造和裝配方式進行了徹底優(yōu)化。

創(chuàng)馳藍天汽油發(fā)動機（SKYACTIV-G）

提高壓縮比能夠大幅提升熱效率。近年來汽油發(fā)動機的壓縮比一般在10～12左右，理論上將壓縮比從10提高到15后，熱效率能夠改善約9%。盡管如此，此前的汽油發(fā)動機并沒有大幅提高壓縮比，原因之一就是爆震會導致動力輸出大幅下降。

為消除爆震，有效的方法是減少殘留在燃燒室內(nèi)未排放的高溫殘留氣體。例如，假定壓縮比10，殘留氣體溫度750℃、新氣溫度25℃時，如果殘留氣體達到10%，則壓縮前的氣缸內(nèi)溫度上升約70℃，壓縮上止點溫度也上升約160℃。可見，殘留氣體量對爆震的影響非常大。如果將殘留氣體從 8%減半至4%，即使壓縮比提高3，壓縮上止點溫度仍相同。

大幅減少殘留氣體的方法之一是采用4-2-1排氣系統(tǒng)。如果排氣路線短，高壓波會在短時間內(nèi)到達其他缸，不良影響會從低轉(zhuǎn)速持續(xù)到高轉(zhuǎn)速。

在排氣路線較長的4-2-1 排氣系統(tǒng)中，高壓波傳到其他缸體需要較長時間，因此其不良影響被限制在極低的轉(zhuǎn)速區(qū)域，基本上能夠在全轉(zhuǎn)速區(qū)域減少殘留氣體。另外，為提高常用區(qū)域的扭矩，需要600mm以上的管長，為節(jié)省空間，而采用了環(huán)狀排氣管。

此外，馬自達還創(chuàng)造性地在活塞上設(shè)置了空腔，同時通過優(yōu)化燃料噴射，能夠在火花塞周圍生成分層混合氣進行燃燒。通過設(shè)立空腔，初期的火焰與活塞接觸，也解決了冷卻損失問題。

為了提高發(fā)動機響應(yīng)性，需要盡最大努力減輕慣性重量，減少機械阻力。為此，馬自達進行了一系列的優(yōu)化工作，包括活塞&活塞銷、連桿輕量化、減少活塞環(huán)張力、曲軸主軸頸小型化、采用滾輪從動件等。

馬自達創(chuàng)馳藍天發(fā)動機通過實現(xiàn)接近F1賽車的13：1的全球最高壓縮比，讓燃油和空氣混合氣在被壓縮時，燃燒更為徹底，其最終實現(xiàn)了燃油經(jīng)濟性改善15%、動力提升15%的雙重優(yōu)化。

創(chuàng)馳藍天自動變速器

（SKYACTIV-Drive）

傳統(tǒng)自動變速器的液力變矩器是通過流體將發(fā)動機的動力傳遞到變速器的裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)平穩(wěn)起步和變速。但另一方面，由于流體的動力傳遞損耗，會出現(xiàn)種種問題，如油耗增大，在車速上升前只增加發(fā)動機轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生滑動感，直接驅(qū)動感下降等。因此馬自達在變速器內(nèi)部裝備鎖定離合器，可不通過液壓變矩器內(nèi)的流體機械聯(lián)結(jié)，變?yōu)殒i定狀態(tài)。而這種設(shè)計需要解決諸多課題，如抑制震動、噪聲的NVH，確保離合器的可靠性等。

為解決NVH的問題，馬自達采用大規(guī)模系統(tǒng)分析技術(shù)，對AT單元、發(fā)動機、裝配、排氣系統(tǒng)、車身、控制等諸多領(lǐng)域進行了改善，從而解決了這一問題。并且提高了離合器的響應(yīng)性，使鎖定控制更加精細，抑制了滑移時的熱量產(chǎn)生，確保了可靠性。

為了在擴大鎖定區(qū)域的同時，消除震動、噪聲問題，馬自達新開發(fā)了內(nèi)置小型圓環(huán)的全域鎖定離合器。由于需要進一步提高鎖定離合器和減振器的性能，采用小型圓環(huán)可確保離合器和減振器的空間。而且采用了控制性更好的多板離合器構(gòu)造，改善油的流動，提高冷卻性能，確保離合器的可靠性，能夠擴大鎖定區(qū)域。

在AT單元內(nèi)部裝有作為機械模塊的液壓控制裝置，通過外部電子模塊的控制用ECU的信號驅(qū)動。創(chuàng)馳藍天自動變速器采用了新開發(fā)的液壓控制裝置和ECU一體化的機電一體控制模塊。機構(gòu)部分和控制部分形成一體，配置在AT單元內(nèi)部，使液壓油壓的精度得以飛躍性提升，同時提高了可靠性。并且采用了微調(diào)技術(shù)，在制造時測量液壓控制裝置的固體特性，存儲到ECU中，對偏差進行修正。

通過大幅加寬鎖止離合器的鎖止范圍，使得燃油經(jīng)濟性進一步提升4%～7%。

創(chuàng)馳藍天車身及底盤（SKYACTIV-BODY & SKYACTIV-CHASSIS）

在車身領(lǐng)域，解決了動力傳動系統(tǒng)和底盤等的配置課題，實現(xiàn)了車身的理想構(gòu)造。在此基礎(chǔ)上，采用焊接軌隙連接等新型工藝，通過CAE等優(yōu)化材料和板厚，進一步提高了碰撞安全性能和車身剛性，使車身整體強度提升30%，但重量減輕8%，讓高安全性和高燃油經(jīng)濟性都得到優(yōu)化。

創(chuàng)馳藍天底盤通過搭載新開發(fā)的前麥弗遜和后多連桿懸掛系統(tǒng)、電力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，令車輛的操控性能更佳，在實現(xiàn)人車合一駕乘樂趣的同時，也大大提升了舒適性。

在業(yè)內(nèi)人士眼中，馬自達是一個執(zhí)著追求駕駛樂趣和運動精神的企業(yè)，每一次的技術(shù)創(chuàng)新都能表現(xiàn)出驚人爆發(fā)力。在馬自達的眼中，只有打破常規(guī)、開拓創(chuàng)新，才能實現(xiàn)技術(shù)王朝的造車夢想——為消費者提供永無止境的駕乘樂趣，同時承擔更多的社會責任。創(chuàng)馳藍天技術(shù)，不僅能為消費者帶來更多駕駛樂趣，高效的燃油性和更低的排放對緩解能源、環(huán)境危機都將提供實質(zhì)性的幫助，更高的安全性也體現(xiàn)了對生命的尊重和保護。

“人人都能在藍天白云下暢快的呼吸、享受駕駛的樂趣、開著馬自達的產(chǎn)品向著幸福的遠方前進”，這不是烏托邦的幻想畫面，這是馬自達一直努力的方向，創(chuàng)馳藍天技術(shù)的問世則讓馬自達離理想目標更近了一步。