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马自达创驰蓝天发动机(SKYACTIV)技术

导读: 创驰蓝天技术(英文名称:SKYACTIV Technology)是马自达汽车公司于2010年10月提出,计划于2015年前针对旗下车型的汽油与柴油发动机、手动挡与自动挡变速箱、底盘、车身结构等主要元件优化的技术。

创驰蓝天技术(英文名称:SKYACTIV Technology)是马自达汽车公司于2010年10月提出,计划于2015年前针对旗下车型的汽油与柴油发动机、手动挡与自动挡变速箱、底盘、车身结构等主要元件优化的技术。

1.设计思路

全称“发动机有效功率”,简称“轴功率”。发动机机轴上净输出的功率,是发动机扣除本身机械摩擦损失和带动其他辅机的外部损耗后向外有效输出的功率。

在一般的内燃机,由燃料燃烧产生的能量,其中最大的损失是排气损失、冷却损失、泵气损失、机械阻力损失和附件损失,如下图所示。

而内燃机的热效率减少损失的方法有以下几个,具体为增加压缩比(膨胀比)、空燃比(比热比)、改善燃烧时间、减少泵气损失、减少机械阻力。其中增加压缩比成为一个重要的关键。由高压缩技术的突破和启用,可有效改善燃油经济性并不牺牲发动机的扭矩。

为了提高发动机压缩比,创驰蓝天发动机采用了米勒循环技术。米勒循环技术通过延迟进气门关闭正时,在不增加有效压缩比的情况下可获得高膨胀比。米勒循环技术工作原理如下:

(1)进气冲程:气体被导入气缸

(2)预 压 缩:进气冲程完成后进气门保持开启,使气缸内的空气流回进气管

(3)压缩冲程:压缩冲程从进气门关闭位置(小压缩)开始

(4)燃烧冲程:空气混合气燃烧,活塞被向下推向BDC(大膨胀)

2.降低阻力、冷却损失、泵气损失措施

(1)降低滑动阻力措施

①为凸轮接触面采用摇杆臂(带内置滚针轴承)

②更低的气门弹簧负载

③曲轴颈变窄

④优化了活塞裙部形状

⑤降低了活塞环张力

⑥降低了传动带张力

⑦通过稳定的正时链特征,抑制正时链张紧器负载

⑧采用了机油淋管

(2)降低机械阻力措施

①优化了油道

②优化了油泵形状

③采用了机油可变控制

(3)冷却效率改善

①采用了带燃烧孔的活塞,减少早期燃烧时的冷却损失

②采用了气封护罩

③优化了冷却风扇形状

④优化了发动机冷却液通道

⑤优化了水泵叶轮形状

(4)燃烧效率的改善

①采用了多孔式喷油器

②采用了高压燃油泵

(5)改善燃油经济性和排放性能

①进气凸轮轴侧采用电动可变气门正时控制

②排气凸轮轴侧采用液压可变气门正时控制

3.分层燃烧技术

分层燃烧技术:火花塞点火浓空气-燃油混合物,产生足够强的火焰,使稀空气-燃油混合物产生火焰。一般而言,分层燃烧用于稀混合气燃烧。

均匀燃烧:进气行程喷入的燃油与进气充分混合,避免空气-燃油混合物不均匀。一般而言,均匀燃烧有助于产生更大的动力,但不利于提高燃油经济性。

4.压燃(预燃)、爆燃(点燃)式点火系统

由于创驰蓝天发动机的高压缩比特性,采用了压燃、爆燃式点火系统。空气混合物在火花塞点火之前由于过热而局部点火产生局部燃烧;压缩行程继续火花塞跳火点燃全部可燃混合气产生爆燃。

5.创驰蓝天发动机正时校对

开始时先对准曲轴角度:1号气缸活塞置于压缩行程上止点。

再根据下图分别将彩色链节与进/排气凸轮轴链轮和曲轴链轮正时标记对准。此步骤不需要专用工具。

相关书籍:

《汽车发动机维修入门到精通全图解》化学工业出版社 作者:于海东

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