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搭載40%熱效率名機的凱美瑞,油耗只跟阿特茲打平手,為啥?

在沒有向小排量和渦輪技術妥協的車企中,背負盛名的豐田和馬自達可謂自吸領域中的翹楚。豐田以全世界最高熱效率40%的2.5L發動機Dynamic Force Engine聞名,而馬自達一套創馳藍天(SKYACTIV)同樣是俘獲人心。

在這裡,直接比較Dynamic Force Engine和創馳藍天是不嚴謹的,因為前者是發動機,而後者其實是一整套的優化技術,包括了對其引擎、變速箱、底盤和車身結構。

豐田第八代凱美瑞和馬自達阿特茲分別搭載了兩款2.5L自吸發動機。在此,通過第八代凱美瑞和阿特茲的對比分析,疆哥帶大家一起看看Dynamic Force Engine和SKYACTIV,誰才是自吸領域的王者。

同時也看看,2.5LDynamic Force Engine+8AT的第八代凱美瑞對比2.5LSKYACTIV-G+6AT的阿特茲,誰才是日系B級車的翹楚。

首先,動力、油耗對比如下:

單看發動機功率,豐田Dynamic Force要略高一些,可是輸出的最高轉矩卻不分上下;在百公里加速上,搭載SKYACTIV的阿特茲還要比新一代凱美瑞快了將近半秒。

再看油耗,搭載40%熱效率Dynamic Force Engine的凱美瑞和阿特茲也是打個平手而已,由此好像40%熱效率的神奇不在。

那麼,其原因為何呢?

1. 發動機

來勢洶洶的40%熱效率自吸發動機的大名,好像也不過如此而已。是因為Dynamic Force Engine 不優秀嗎?

不,其實是因為SKYACTIV-G發動機也十分優秀,甚至優秀得和Dynamic很像。

首先,評價發動機循環的經濟性時,常用循環熱效率來作為評價指標,而影響循環熱效率的因素有壓縮比等熵指數(描述氣體狀態的參數)。

壓縮比:壓縮比的增加可以提高循環熱效率,但壓縮比超過14時,其機械負荷和熱負荷也會隨之增大。因此無論是Dynamic Force Engine還是創馳藍天的SKYACTIV-G都採用了13:1高壓縮比的技術。

而不同的是,在解決高壓縮比帶來的爆震問題時,Dynamic Force Engine和SKYACTIV-G的解決邏輯卻有所不同。

Dynamic Force Engine主要通過高速燃燒,減少混合氣提前燃燒的時間,從而避免爆震。

而高速燃燒則是通過重新設計進排氣門夾角、缸徑-行程比、進氣角度等,形成強有力的滾流。

SKYACTIV-G則是通過降低殘餘氣體量,從而減少混合氣燃燒前溫度的方法。為此,創馳藍天設計了4-2-1長路徑排氣系統,防止燃燒後的高溫殘餘廢棄進入吸氣行程中。

等熵指數:

等熵指數越接近純空氣的工質,其循環熱效率越高。

在解決這一點上,Dynamic Force Engine和SKYACTIV-G也有著異曲同工之妙,它們都通過了多階段形成混合氣的方法。唯一略有不同的是,Dynamic Force Engine是在進氣歧管和缸內先後兩次噴射,而SKYACTIV-G則是在缸內分三次噴射。

左圖為Dynamic Force Engine;右圖為SKYACTIV-G

再者,40%熱效率只是Dynamic Force Engine的最高熱效率,發動機整體的油耗表現還要看其整體轉速區間上熱效率的分布情況;而動力性也是同樣,雖然Dynamic Force Engine在降低油耗和排放的同時提高了動力,但具體表現也要看在不同轉速下轉矩的覆蓋範圍。

因此,SKYACTIV-G的熱效率雖然好像沒有Dynamic Force叫得那麼響,但兩種自吸發動機在提高經濟性和動力性上的技術邏輯都是相近的。

2.整體性

影響動力和油耗的因素是多樣的,除了發動機這個主要因素外,還和變速箱傳動效率、車身結構、發動機與傳動系統匹配程度等多因素有關。

創馳藍天大法的名號之所以叫的響亮,很大程度上就是它不只是在於其引擎的出色,與之匹配的變速箱、底盤和車身結構也都一應冠以創馳藍天之名。

創馳藍天6AT變速箱便是為了與SKYACTIV-G相匹配而設計,與傳統自動變速箱不同,其在低速域鎖止,使創馳藍天大法的油耗和動力表現更進一步。

但其實這個道理,豐田也不是不懂。同樣的,不止發動機設計有相似之處,第八代凱美瑞的8AT也和創馳藍天6AT有著相近的設計邏輯,在低速域也能液力變矩器直接鎖止。只不過相比於40%熱效率的Dynamic Force Engine而言,其他與之匹配的部分就沒那麼顯眼了。

通過一系列的對比分析,我們可以看到,其實對於自吸發動機來說,優化的邏輯可能各大車企都懂,但願意在一條道走到底,並最終研製、量產的真是不多。像豐田和馬自達這樣的專註於自吸的,確實也是不容易,畢竟兩家都是有著很深厚的技術積累的。至於說誰更強,疆哥個人覺得還是不相伯仲的,你覺得呢?


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