[汽車之家 品牌歷史] 談到百年車企,恐怕大多數(shù)人都會例舉出幾個歐美品牌,,即便提到日本車企也不會有人想到曾以“ZOOM-ZOOM”年輕化定位深入人心的馬自達,。然而今年卻是這個“年輕”的日本汽車品牌的百歲生日,今天不聊馬自達從成立以來至今的發(fā)展歷程,,我們只從馬自達在內(nèi)燃機領域的幾次創(chuàng)新突破來感受這個執(zhí)著到有點一根筋的車企……
靠新技術使品牌獨立——轉(zhuǎn)子發(fā)動機
上世紀五,、六十年代,日本國民收入逐步提升,,汽車自然成了人們夢寐以求的大件商品,,在這種強烈的剛需推動下,日本政府隨即便提出了國民車的構想,,但國土面積有限的日本對其國民車的尺寸和發(fā)動機排量限制極其苛刻,,在這樣的大背景下日本車企紛紛投身于K Car的研發(fā)中,馬自達自然也位列其中,。1960年對馬自達來說是意義非凡的一年,,那一年的5月,馬自達推出了其首款家用汽車R360 Coupe,,這款車以30萬日元的低廉售價成為當年日本最便宜的家用轎車,,半年多的時間就售出了23000多輛。
讓我們來看看R360 Coupe是如何打動消費者的,,其中最重要的一點自然是接地氣的售價,。和當時很多小型家用車一樣,R360 Coupe同樣采用后置后驅(qū)布局,,軸距僅有1760mm的它和當時其他競爭對手們一樣為雙門四座設計,,排量僅356mL的V型雙缸發(fā)動機最大功率16馬力,值得一提的是這臺發(fā)動機采用鋁鎂合金打造而成,。R360 Coupe的整車重量僅有380kg,,為了盡可能減輕車重甚至將亞克力材質(zhì)用在了車窗和后風擋上,這么一輛如今看來極其簡陋的小東西卻讓馬自達成功打開了市場。
在R360 Coupe推出一年后,,馬自達又迎來了一次里程碑式的跨越,,這都是被日本政府的新規(guī)逼出來的。隨著雨后春筍般萌生的諸多日本車企,,帶來的是激烈的市場競爭,,但技術和產(chǎn)品卻有著較大的懸殊,為了規(guī)范市場日本政府要求沒有核心技術的汽車廠商需要與大廠進行合并,,以提升日本汽車品牌在國際大舞臺的競爭力,。剛剛轉(zhuǎn)型的馬自達除了僅推出了一款廉價家用車之外,剩下的就是老本行三輪車業(yè)務了,,正在馬自達一籌莫展時,,恰逢加入西德NSU公司的Felix Wankel在1960年向世人公布了他研發(fā)的轉(zhuǎn)子發(fā)動機,得知這一消息的東洋工業(yè)第三任社長松田恒次立即趕赴歐洲與NSU公司進行談判,。
新技術一經(jīng)公布立刻就引來了全球諸多汽車廠商的關注,,但不同于傳統(tǒng)活塞發(fā)動機的工作原理,轉(zhuǎn)子發(fā)動機存在諸如高油耗和耐久性低等諸多先天缺陷,,因此想要馬上推出量產(chǎn)轉(zhuǎn)子發(fā)動機車型簡直是開玩笑的事,但即便如此還是有很多汽車廠商與NSU簽訂了轉(zhuǎn)子發(fā)動機的研發(fā)授權許可,,苦于尋求“獨門秘籍”的馬自達自然也是其中一員,,為此馬自達付出了沉重的代價可謂孤注一擲了。有多沉重呢,?首先馬自達要向NSU支付2.8億日元的技術授權費,,還要無條件將研發(fā)出的產(chǎn)品專利權交給NSU,最后每一輛配備轉(zhuǎn)子發(fā)動機的車輛,,馬自達都要支付給NSU一定的費用,。
1961年7月,馬自達委派八名優(yōu)秀的技術人員遠赴西德NSU公司接受轉(zhuǎn)子發(fā)動機技術培訓,,其中包括后來被稱為“轉(zhuǎn)子之父”的山本健一,。培訓時技術人員發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子發(fā)動機的致命弱點,那就是這種發(fā)動機的壽命極短,。轉(zhuǎn)子室的缸壁上會出現(xiàn)嚴重的波紋狀磨痕,,NSU公司用來演示的那臺轉(zhuǎn)子發(fā)動機壽命只有幾十個小時。1963年,,馬自達成立了一支專門攻克轉(zhuǎn)子發(fā)動機技術的部門,,山本健一任該特殊部門的部長,馬自達挑選了46名工程師對轉(zhuǎn)子發(fā)動機進行研發(fā)和改良,,這47人也被稱之為“轉(zhuǎn)子47士”,,足以見得馬自達對自己這次豪賭必勝的信念,因為一旦失敗,馬自達之后的命運就又不得自己了,。
相比傳統(tǒng)活塞發(fā)動機,,轉(zhuǎn)子發(fā)動機的結構更加簡單且具有體積小和重量輕的優(yōu)點,轉(zhuǎn)子外殼內(nèi)配有一個三角形轉(zhuǎn)子,,這東西的作用相當于傳統(tǒng)發(fā)動機中的活塞,,轉(zhuǎn)子配有內(nèi)齒圈,在轉(zhuǎn)子外殼內(nèi)做偏心旋轉(zhuǎn)運動,,三角轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一圈就完成了三次進氣,、壓縮、做功和排氣的過程,。在三角轉(zhuǎn)子的三個頂點配有氣封(Apex Seal),,它的作用類似于活塞環(huán),正因為有氣封起到密封作用才能將氣缸分為三個獨立的腔室,,氣封底部安裝的彈簧可以使氣封始終緊貼轉(zhuǎn)子外殼內(nèi)壁,,最初讓研發(fā)人員頭疼的“惡魔之爪”就是這么產(chǎn)生的。馬自達神秘的“轉(zhuǎn)子研究部”下設有材料科學,、研發(fā),、設計和測試幾個小組,為了尋找到一種能達到密封效果又不損傷氣缸壁的材料,,研究人員試驗了不同質(zhì)地的金屬材質(zhì),,甚至連牛骨這種奇葩材質(zhì)都測試過了……
日本一家公司為新干線研發(fā)了一種新抗磨材料,馬自達得知后迅速與對方接洽并得到了技術支持,,轉(zhuǎn)子發(fā)動機內(nèi)壁的“惡魔之爪”問題終于解決了,。一同拿到NSU轉(zhuǎn)子發(fā)動機研發(fā)授權的車廠都在努力攻克技術難題,別看當時馬自達“剛入行”不久,,財力有限且并不具備什么造車經(jīng)驗,,但山本健一帶領“轉(zhuǎn)子47士”憑借輸不起的信念愣是完成了這項艱巨的任務。1967年,,馬自達推出了全球首款搭載轉(zhuǎn)子發(fā)動機的量產(chǎn)車Cosmo Sport,,為了彰顯馬自達這項獨門絕技,他們將轉(zhuǎn)子發(fā)動機應用在了自家當時的旗艦跑車上,。代號10A的1.0L雙轉(zhuǎn)子發(fā)動機采用鋁制缸體,,表面采用熔融碳鋼涂層用來提升缸體強度。這臺發(fā)動機最大功率110馬力,,動力參數(shù)足以和當時的2.0L活塞發(fā)動機相媲美,。值得一提的是,Cosmo Sport的誕生比“轉(zhuǎn)子鼻祖”NSU自家的首款轉(zhuǎn)子發(fā)動機車型Ro80還要早四個月,。
不過并不是所有人都消費得起這款配備非主流動力系統(tǒng)的跑車,,要知道當時它的售價高達148萬日元,。東洋工業(yè)時任社長松田恒次與松下幸之助私交甚好,沒錯就是松下電器的創(chuàng)始人,,當松下幸之助表示對轉(zhuǎn)子發(fā)動機非常感興趣并希望成為第一輛轉(zhuǎn)子發(fā)動機車型的車主后,,松田恒次便邀請他來到測試場體驗Cosmo Sport試裝車,1967年Cosmo Sport下線后,,第一輛車便交付給了72歲高齡的松下幸之助,。截至1972年停產(chǎn),手工生產(chǎn)的馬自達Cosmo Sport五年間僅投產(chǎn)了1176輛,。
為了驗證轉(zhuǎn)子發(fā)動機的性能和可靠性,,馬自達在1968年將兩輛庫存的Cosmo Sport帶到了紐博格林84小時耐力賽的賽場,這兩輛車與市售版車型差別不大,,僅在側向和外圍進氣口之間安裝了一個閥門,,當發(fā)動機轉(zhuǎn)速提升后,從側向進氣切換至外圍進氣,,為了提升賽車的可靠性,,最大功率被限制在了130馬力。兩輛車分別由日本車手和比利時車手駕駛,,當比賽進行到第82小時后,,日本車手駕駛的賽車遇到機械故障不得不退賽,不過故障并不是由轉(zhuǎn)子發(fā)動機引起的,,而是因為車軸損壞,。最終比利時車手在全場60輛賽車中以第四名的成績完成了比賽,這是Cosmo Sport唯一參加過的賽事,,這樣的成績足以讓世人對轉(zhuǎn)子發(fā)動機和馬自達這家小眾車企刮目相看了。
馬自達千辛萬苦搗鼓出來的轉(zhuǎn)子發(fā)動機并不僅僅是為了應付政策保住自家品牌這么簡單,,既然成功將轉(zhuǎn)子發(fā)動機量產(chǎn)了,,那就讓這種獨特的動力系統(tǒng)壯大起來吧!第二代Familia于1967年11月上市,,馬自達在八個月之后就將轉(zhuǎn)子發(fā)動機應用在了Familia Rotary Coupe(出口市場名為R100)車型上,,同樣配備排量為982cc的10A轉(zhuǎn)子發(fā)動機,但由于使用了小型化油器,,因此最大功率僅為100馬力,。為了突顯轉(zhuǎn)子發(fā)動機的專屬感,F(xiàn)amilia Rotary Coupe的車頭采用了與Cosmo Sport同樣風格的轉(zhuǎn)子形Logo,,發(fā)動機蓋,、進氣格柵和保險杠的設計也有別于活塞發(fā)動機車型,雙圓尾燈也成了這款車的專屬設計,。
Familia Rotary Coupe的優(yōu)勢在于,,其搭載的轉(zhuǎn)子發(fā)動機是同排量活塞發(fā)動機最大功率的兩倍,,1.0L的排量又能享受稅費的減免。此外Familia Rotary Coupe的內(nèi)飾規(guī)格也是Familia家族中最豪華的,,同時期只有活塞發(fā)動機Familia的頂級版本才采用這樣的內(nèi)飾風格,。Cosmo Sport在紐博格林首戰(zhàn)取得不俗的成績后,馬自達決定再讓轉(zhuǎn)子發(fā)動機車型征戰(zhàn)賽場,。1969年4月,,F(xiàn)amilia Rotary Coupe賽車首次出現(xiàn)在新加坡大獎賽上,之后在紐博格林84小時耐力賽上以第五名的成績完賽,,與第六名保時捷911賽車的纏斗尤為精彩,。回到老家的它在鈴木大獎賽上輕松獲勝,。
經(jīng)過賽場的歷練,,轉(zhuǎn)子發(fā)動機的可靠性得到了充分認可,接下來馬自達就準備將轉(zhuǎn)子發(fā)動機全面應用到自家車型上了,。1969年10月,,馬自達在初代Luce的基礎上推出了Rotary Coupe,這款車正是1967年東京車展亮相的RX-87概念車的量產(chǎn)版,。這款車配備代號13A的1.3L轉(zhuǎn)子發(fā)動機,,最大功率126馬力,最大扭矩172N·m,,這也是馬自達唯一一款前置前驅(qū)轉(zhuǎn)子發(fā)動機車型,,截至1972年停產(chǎn)只投產(chǎn)了不到1000輛。2020年正值馬自達品牌創(chuàng)立100周年,,9月底開幕的北京車展上,,馬自達帶來了三款經(jīng)典老車,其中就包括這款稀有的Luce Rotary Coupe(點擊此處了解2020北京車展老車),。
上世紀70年代可謂馬自達轉(zhuǎn)子發(fā)動機大放異彩的黃金年代,,同時也是讓馬自達備受打擊的黑暗時期。RX系列車型集中發(fā)布于70年代初,,RX-2,、RX-3和RX-4和RX-5相繼問世,RX系列全部為出口市場的命名方式,,如RX-2則是在Capella(馬自達626前身)的基礎上推出的轉(zhuǎn)子發(fā)動機版本車型,,RX-3為馬自達Savanna的日規(guī)版本,RX-4則是馬自達Luce的日規(guī)版,,而1975年推出的RX-5則是Cosmo Sport的正統(tǒng)繼任者,。轉(zhuǎn)子發(fā)動機雖以小排量高功率著稱,但其較高的油耗也始終讓馬自達感到困擾,,這一問題隨著1973年石油危機的爆發(fā)變得一發(fā)不可收拾,。
燃油經(jīng)濟性更好的經(jīng)濟型轎車迅速被北美消費者所接受,,“胃口大”的馬自達轉(zhuǎn)子發(fā)動機車型一下子就失寵了。由于馬自達對北美市場的過度依賴,,導致東洋工業(yè)在1975年蒙受了巨大的損失,,負債累累處于破產(chǎn)邊緣,得益于住友集團的干預才勉強被保住了,。好在馬自達全面推廣轉(zhuǎn)子發(fā)動機的同時,,也并未完全放棄活塞發(fā)動機,旗下眾多車型中尺寸較小的Familia和稍大的Capella憑借四缸車型在競爭激烈的70年代繼續(xù)打拼,,這對于馬自達日后走向全球奠定了一定的基礎,。
備受打擊的馬自達決定改變?nèi)嫱茝V轉(zhuǎn)子發(fā)動機的策略,轉(zhuǎn)子發(fā)動機優(yōu)缺點都非常明顯,,經(jīng)歷過石油危機后馬自達深知,,這種特殊的動力系統(tǒng)必然不會成為未來的主流選擇,既然如此那就把這種發(fā)動機專門應用在像Cosmo Sport一樣更注重運動性的跑車上吧,,也算是不忘初心了,。1978年3月,Savanna (RX-3)的繼任者馬自達RX-7橫空出世,,這是當時馬自達家族中僅存的一款配備轉(zhuǎn)子發(fā)動機的車型了,。初代RX-7最初配備代號12A的1.1L轉(zhuǎn)子發(fā)動機,最大功率101馬力,,0-100km/h加速時間9.2秒,,最高時速190km/h,加上不到1100kg的車重和50:50的完美配重比,,讓RX-7即便有著高油耗的短板,,仍能打動無數(shù)的消費者。
由于轉(zhuǎn)子發(fā)動機小排量的優(yōu)勢,,初代RX-7在日本市場還算吃得開,,消費者購買此車可以享受1.5L以下道路稅減免的政策,同時還能獲得傳統(tǒng)活塞發(fā)動機更大的動力,,這無疑推動了RX-7的銷量增長,,也讓馬自達能夠以轉(zhuǎn)子發(fā)動機繼續(xù)保持其特立獨行的品牌精神,。北美仍然是馬自達的主要出口市場,,因此為了照顧北美用戶,除12A轉(zhuǎn)子發(fā)動機外,,只有北美用戶能買到配備137馬力13B-RESI轉(zhuǎn)子發(fā)動機的初代RX-7,。1983年9月,初代RX-7最強版本Savanna RX-7 Turbo正式上市,,其渦輪增壓器是專門為了應對轉(zhuǎn)子發(fā)動機的特性而開發(fā),,渦輪葉片形態(tài)經(jīng)過優(yōu)化尺寸更小,,比傳統(tǒng)活塞發(fā)動機的渦輪增壓器轉(zhuǎn)速提升了20%,不過這款車的生產(chǎn)周期極短,,被視為下一代RX-7推出前的解饞之作,。
在石油危機的陰霾下,馬自達愣是背道而馳推出油耗高但排量小的跑車,,試試證明馬自達這次又賭對了,,截至1985年停產(chǎn),初代馬自達RX-7全球累計銷量47.45萬輛,,僅北美用戶就貢獻了37.78萬輛,,占RX-7總銷量近80%。1985年10月,,代號FC3S的第二代RX-7橫空出世,,由于造型與保時捷944極為相似,也讓這款車有了“窮人的保時捷”的稱號,。前后配重比50.5:49.5,,具備后輪轉(zhuǎn)向的后懸架以及日本首款采用四活塞鋁制卡鉗的車型,馬自達繼續(xù)將RX-7塑造為一款專注于操控性的真·跑車,。當然少不了馬自達引以為傲的轉(zhuǎn)子發(fā)動機了,,代號13B-T的1.3L雙渦輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機最大功率從最初的185馬力,逐漸進化到205馬力及215馬力,。
日本本土市場銷售的RX-7全部配備渦輪增壓轉(zhuǎn)子發(fā)動機,,而馬自達最重要的北美市場還提供13B-VDEI(148馬力)和13B-DEI(162馬力)兩款自然吸氣轉(zhuǎn)子發(fā)動機。1987年,,為紀念馬自達轉(zhuǎn)子發(fā)動機誕生20周年,,公司還推出了RX-7的軟頂敞篷版,截至1992年底停產(chǎn),,第二代RX-7共生產(chǎn)了27.2萬輛,,一款跑車在那個年代能取得如此銷量,足以能證明馬自達的轉(zhuǎn)子道路是成功的,。
馬自達始終想要在國際著名賽事上證明其轉(zhuǎn)子發(fā)動機的實力,,勒芒24小時耐力賽則是最佳舞臺。繼1986年兩輛馬自達757由于變速箱故障未能完賽以及1988年兩輛767賽車僅有一輛獲得第15名后,,馬自達仍未放棄,。馬自達787于1990年4月的日本冠軍賽(JSPC)第二輪首次亮相,在英國銀石和葡萄牙埃斯托里爾賽道進行了長達4700多公里的耐久測試,,在那一年的實戰(zhàn)中還是因各種故障名次平平,。1991賽季馬自達繼續(xù)加大對787的研發(fā)力度,最終使得著名的787B賽車定型,。
馬自達787B搭載代號R26B的四轉(zhuǎn)子發(fā)動機,,2.6L(654cc*4)發(fā)動機本可以將最大功率壓榨到800馬力,,但考慮到耐力賽對賽車耐久性要求較高,因此不得不將功率下調(diào)至相對抗造的700馬力,。1991年第59屆勒芒24小時耐力賽,,馬自達派出了三輛賽車,其中56號賽車是上一年使用的787,,55號787B賽車采用日本服裝贊助商Renown的橙綠雙色涂裝,,最終這輛787B賽車力克捷豹XJR-12和奔馳C11等勁敵,以362圈完賽獲得了勒芒冠軍,,打破了該賽事由歐美廠商壟斷的局面,,這也是轉(zhuǎn)子發(fā)動機最后一次參加勒芒24小時耐力賽,從1992年起,,國際汽聯(lián)就禁止在勒芒比賽中使用轉(zhuǎn)子發(fā)動機,。1991年獲勝后,787B冠軍賽車的轉(zhuǎn)子發(fā)動機被公開進行拆解以檢驗其耐久性,,經(jīng)檢驗這臺發(fā)動機的磨損相當少,,更讓馬自達車迷和轉(zhuǎn)子擁躉將其視為精神圖騰。
1991年對馬自達來說是不平凡的一年,,勒芒奪冠后轉(zhuǎn)子名揚四海,,馬自達在年底順勢推出了代號FD3S的第三代RX-7。原本上一代車型使用的“Savanna”名稱從這一代起不再使用,,正式變更為RX-7,。RX-7的外觀設計讓你難以相信是上世紀九十年代的產(chǎn)物,只有初期車型的跳燈能夠看出是那個年代跑車設計的風格,。全鋁制前后雙叉臂懸架結構源于上代RX-7,,發(fā)動機蓋、備胎,、甚至千斤頂都選用鋁合金材質(zhì),,因此RX-7可以將車重控制在1240kg,轉(zhuǎn)子發(fā)動機的位置較上一代下移了50mm,,使得車身配重比達到完美的50:50,。
RX-7的動力系統(tǒng)可謂是全車最大的亮點,代號13B-REW的1.3L雙渦輪增壓轉(zhuǎn)子發(fā)動機最大功率255馬力,,最大扭矩為294N·m,,這也是全球首款串聯(lián)雙渦輪增壓轉(zhuǎn)子發(fā)動機。與發(fā)動機相匹配的是一臺5速手動變速箱和4速自動變速箱,。1996年RX-7換裝了全新ECU并改進了進氣系統(tǒng),,動力增加至265馬力,。1998年RX-7調(diào)整了散熱系統(tǒng),,最大功率躍升至280馬力,,最大扭矩313N·m,其中Type R車型的馬力重量比進一步減輕至0.3kW/kg,,展現(xiàn)出近乎超級跑車的性能,。雖然RX-7性能優(yōu)異,但轉(zhuǎn)子發(fā)動機對高溫極其敏感,,最終也因無法適應日漸苛刻的環(huán)保法規(guī),,加之日本和北美市場對性能跑車的需求大幅下降而停產(chǎn),1991年至2002年間,,第三代RX-7在全球共售出了68589輛,,但此后RX-7再無延續(xù)。
1997年上任的新總裁詹姆斯·米勒在2000年11月啟動了“千年計劃”,,開始著手復興馬自達品牌,,在與一眾高管、工程師和海外分公司代表進行了一番討論后,,提出馬自達應著重強調(diào)其運動性,,這似乎很好地貼合了原先轉(zhuǎn)子發(fā)動機時代馬自達的品牌理念。為了全面推行這個新的品牌策略,,馬自達終止了正在進行的新車研發(fā)工作,,用憋大招形容當時的馬自達最貼切了。
2001年10月的第35屆東京車展,,馬自達宣布了年輕化的“Zoom-Zoom”新品牌策略,,與此同時馬自達Atenza驚艷亮相,Atenza(即海外市場馬自達6)于2002年5月在日本本土上市,,眾所周知這款車推出后就一炮而紅,。RX-7繼任者RX-8也是在該理念下誕生的,這也是馬自達轉(zhuǎn)子發(fā)動機最后一次被用于其量產(chǎn)車型上,,不過這次馬自達并沒將其“T化”,,RX-8配備的是一臺代號13B-MSP的1.3L自然吸氣轉(zhuǎn)子發(fā)動機,最終這款另類跑車并未受到消費者的追捧,,隨著RX-8在2012年停產(chǎn),,馬自達轉(zhuǎn)子發(fā)動機也成為了絕唱。
在嚴苛的排放法規(guī)下不走尋常路——創(chuàng)馳藍天
隨著歐美國家的排放法規(guī)日益嚴苛,,馬自達以當時的發(fā)動機技術必然無法滿足這些主流市場對于排放的要求,。嗅覺敏銳的豐田最早走上了混合動力這條路,面對混合動力的技術壁壘和高昂的研發(fā)成本,,一向特立獨行的馬自達則認為混合動力并非唯一的發(fā)展方向,,雖然內(nèi)燃機被很多人視為不環(huán)保,但內(nèi)燃機在熱效率上依然有著很大的優(yōu)化空間,最終由從事發(fā)動機研發(fā)及發(fā)動機新技術研究的人見光夫提出改善內(nèi)燃機技術,,馬自達將該項目命名為“SKY”,。馬自達管理層認為,馬自達發(fā)展過程中層幾度處于危機邊緣,,只要全公司凝聚一心,、朝著一個目標不斷拼搏一定能擺脫困境、重塑輝煌,。SKY的項目名稱此后演變成了SKYACTIV,,也就是我們所熟知的創(chuàng)馳藍天了。
管理層對創(chuàng)馳藍天寄予了厚望,,即使當時的馬自達經(jīng)營狀況并不理想,,但該項目的研發(fā)經(jīng)費也沒有被縮減,項目2006年被敲定前,,超高壓縮比的汽油發(fā)動機就已經(jīng)制作出了試驗用發(fā)動機,,研究方向就是通過提高發(fā)動機的壓縮比來提高汽油發(fā)動機的熱效率。那臺試驗用發(fā)動機將壓縮比提升到了15:1,,測試結果表明扭矩的降低相當有限,,要知道內(nèi)燃機的工作原理是扭矩輸出會隨著壓縮比的提升而降低的。為何會得到這樣的試驗結果呢,?火花塞在點火之前混合氣體已經(jīng)被壓燃了,,可以看作為提前點火,從而避免了扭矩因為壓縮比的提高而明顯下降,。
被稱為“創(chuàng)馳藍天之父”的人見光夫在看過試驗結果后認為,,4-2-1排氣布局能有效避免排氣相互干涉的現(xiàn)象,從而使排氣更加暢順,,再加上進排氣氣門正時系統(tǒng)實現(xiàn)的大氣門重疊角掃除高溫廢氣,,從而達到降低氣缸內(nèi)的溫度的作用,能夠有效避免爆震現(xiàn)象的產(chǎn)生,。2010年10月,,馬自達正式提出SKYACTIV創(chuàng)馳藍天技術,公司計劃在2015年以前對旗下汽油和柴油發(fā)動機,、手動擋與自動擋變速箱以及車身和底盤等重要部件進行優(yōu)化,。
2011年6月,日本本土第三代Demio改款車型上市,,這款車配備了1.3L SKYACTIV-G發(fā)動機,,加強燃油噴射壓力改善了燃燒效率。凹頂活塞設計使燃料噴射后在火花塞附近形成疊層混合氣,,起到穩(wěn)定燃燒的作用,,而這臺汽油發(fā)動機更是將壓縮比提升到了14:1,,發(fā)動機工作效率、扭力和燃油經(jīng)濟性均提升了15%以上,。
由于這臺1.3L發(fā)動機所擁有的技術亮點,,2012年4月20日,五名馬自達工程師被授予日本機械工程師學會獎章,,以表彰他們開發(fā)出具有超高壓縮比且實現(xiàn)每升30公里(約為3.33L/100km)燃油效率的汽油發(fā)動機,其油耗水平和同時期的第二代飛度混動車型一致,。隨后馬自達2.0L SKYACTIV-G汽油發(fā)動機開始配備在第二代Axela上,,這臺發(fā)動機自投放于北美市場以來就廣受好評,第一年就入選沃德十佳發(fā)動機行列,,可見馬自達又一次憑實力證明了自己的固執(zhí)是正確的,。
不過由于4-2-1排氣體積較大,與防火墻沖突使得馬自達不得不改用了傳統(tǒng)的4-1排氣布局,,盡管北美版馬自達3的壓縮比下調(diào)為12:1,,但仍然屬于當時市場上的高壓縮比量產(chǎn)車型。真正意義上完全采用SKYACTIV技術的汽油發(fā)動機在2012年被用于北美市場的馬自達CX-5上,,壓縮比增至13:1,,當發(fā)動機轉(zhuǎn)速在6000rpm時可達到157馬力的最大功率,4600rpm時可達到200N·m的峰值扭矩,。
出于經(jīng)濟性的考慮,,馬自達認為發(fā)動機內(nèi)部結構的部件輕量化程度越高,做功也相對更省力,。因此馬自達對2.0L SKYACTIV-G發(fā)動機的曲軸和連桿等部件,,在保證強度足夠的前提下都盡可能輕量化處理。根據(jù)馬自達的說法,,與2011年同排量的馬自達3自動擋車型相比,,城市綜合油耗從10.2L/100 km優(yōu)化到了8.4L/100 km,而高速油耗從7.1L/100公里優(yōu)化到了5.8L/100公里,。前面提到過,,創(chuàng)馳藍天技術是一套完整的技術體系,它包含了汽油發(fā)動機,、柴油發(fā)動機,、變速箱、車身以及底盤,,SKYACTIV-D柴油發(fā)動機與我們關系不大,,因此在這里就不過多闡述了。
2013年,,馬自達SKYACTIV-G系列發(fā)動機相繼推出了2.5L和1.5L兩個排量的機型,,和此前的創(chuàng)馳藍天發(fā)動機一樣,,13:1的高壓縮比仍然是其最大的技術亮點。此外,,馬自達工程師也開始理性地看待油品對高壓縮比的創(chuàng)馳藍天發(fā)動機帶來的影響,,要知道最初2.0L SKYACTIV-G發(fā)動機的壓縮比為14:1,這種面相日本及歐美等油品質(zhì)量相對較好的國家來說,,高壓縮比的發(fā)動機特性能更好的發(fā)揮出來,。然而即便是在海外市場,2.5L的SKYACTIV-G發(fā)動機壓速比也被設定在13:1,,說明固執(zhí)的馬自達工程師也不得不向現(xiàn)實妥協(xié)了,,國內(nèi)推出的CX-5所搭載的2.5L SKYACTIV-G發(fā)動機與海外市場車型保持一致,最大功率196馬力,,最大扭矩252N·m,,油耗相比同排量發(fā)動機降低了約15%。
1.5L SKYACTIV-G發(fā)動機則是馬自達小型車和緊湊型車的主力機型,,搭載缸內(nèi)直噴和進排氣氣門可變正時技術的它,,6100rpm時可達到117馬力的最大功率,3500rpm時峰值扭矩148N·m,。馬自達一直堅持自家的創(chuàng)馳藍天發(fā)動機以自然吸氣的形式呈現(xiàn),,力求在燃油經(jīng)濟性及動力方面與小排量渦輪增壓發(fā)動機相比更具優(yōu)勢,馬自達在中國推出的車型也一直秉承著不“T化”的宗旨,。馬自達固執(zhí)的認為,,駕駛樂趣并非僅僅是快,快車很多但并非都能讓消費者感受到駕駛的趣味性,,因此在盡可能滿足環(huán)保法規(guī)和追求燃油經(jīng)濟性的同時,,馬自達所追求的是駕駛質(zhì)感……
不過馬自達從未公開表示創(chuàng)馳藍天發(fā)動機不打算開發(fā)渦輪增壓版本,之所以一直自然吸氣或許和技術未取得突破性進展有關,,畢竟如果馬自達創(chuàng)馳藍天發(fā)動機在燃油經(jīng)濟性和動力性尋求到平衡點時,,為何不推出渦輪增壓發(fā)動機以提升自己的產(chǎn)品競爭力呢?否定某條技術路線一向不是馬自達的套路,,作為“工程師樂園”樂園的馬自達僅僅是喜歡不走尋常路而已,。2016年,馬自達認為終于可以把自己的技術成果展現(xiàn)在世人面前了,,2.5T創(chuàng)馳藍天發(fā)動機來了,。和此前的創(chuàng)馳藍天系列一樣,這臺渦輪增壓發(fā)動機同樣是通過提高發(fā)動機壓縮比實現(xiàn)燃效提升的,。
不過相比創(chuàng)馳藍天自然吸氣發(fā)動機,,由于渦輪增壓發(fā)動機氣缸的工作溫度較高,因此10.5:1的壓縮比自然不能和同門NA兄弟們相比了,。那這臺發(fā)動機到底有什么技術亮點呢,?這臺2.5T發(fā)動機是馬自達用來替換CX-9的那臺3.7L V6自然吸氣發(fā)動機的,,作為馬自達首款創(chuàng)馳藍天渦輪增壓發(fā)動機,動態(tài)壓力渦輪技術,、廢棄冷卻再循環(huán)技術和控制發(fā)動機小型化比率讓它在壓縮比提升的同時,,從而能實現(xiàn)性能和油耗的平衡。創(chuàng)馳藍天系列汽油發(fā)動機動力參數(shù)此前始終未到200馬力,,它的到來彌補了空白,,最大功率253馬力、最大扭矩420N·m,,這也讓馬自達在中大型轎車和SUV市場上具備了一定的競爭力,。
汽油機和柴油機“合體”——火花控制壓燃技術
2017年初,馬自達宣稱將在2018年推出第二代創(chuàng)馳藍天汽油發(fā)動機,,油耗表現(xiàn)將比上一代產(chǎn)品提升約30%,,比馬自達以前的非創(chuàng)馳藍天發(fā)動機油耗更是能節(jié)約50%,,以馬自達那幫固執(zhí)的工程師以往的成就來看,,這又是技術狂人給自己出的一個難題。就想過去迷戀轉(zhuǎn)子發(fā)動機那樣,,這群工程師并沒有食言,,這也是“創(chuàng)馳藍天之父”人見光夫一直堅信的,自然吸氣發(fā)動機絕對能夠達到50%的熱效率,,新一代創(chuàng)馳藍天SKYACTIV-X發(fā)動機終于在2018年問世了,。
第二代創(chuàng)馳藍天SKYACTIV-X汽油發(fā)動機具備HCCI均質(zhì)充氣壓燃技術,壓燃并不是什么新鮮玩意,,這項技術在柴油發(fā)動機上很基礎的一項技術,。那到底壓燃是什么呢?簡單直白說就是燃油混合氣的燃燒不需要依靠火花塞點火,,而是直接以氣缸活塞運動將其壓縮直至燃燒,,由于化學性質(zhì)的原因,柴油發(fā)動機氣缸壓縮后混合氣溫度上升可被點燃,,但汽油機在壓縮燃燒時很難控制爆震現(xiàn)象的產(chǎn)生,,因此汽油壓燃是一直是一項難以被攻克的技術難題,絕大多數(shù)車企更愿意通過相對容易的小排量渦輪增壓來適應市場變化,,只有馬自達一根筋的給自己出難題……
馬自達為什么堅持要攻克汽油機壓燃技術,?壓燃能實現(xiàn)極高的空燃比,噴入更少的汽油達到稀薄燃燒的狀態(tài)就能讓發(fā)動機運轉(zhuǎn)起來,,從而實現(xiàn)更卓越的燃油經(jīng)濟性,。為了達到稀薄壓燃理想的空燃比,SKYACTIV-X發(fā)動機還增加了類似機械增壓器的空氣供給裝置,。HCCI技術的實現(xiàn)打破了曾被認為14.7:1黃金空燃比的定律(空燃比指泵入氣缸內(nèi)的空氣和燃油的比值),,馬自達表示SKYACTIV-X發(fā)動機在750rpm運轉(zhuǎn)時,,空燃比能達到36.8:1,這是將每一滴汽油都充分利用起來了,。
既然汽油壓燃技術這么省油,,那為何別的車企不去搞呢?其實不然,,早年間奔馳,、現(xiàn)代和通用等多家車企也都參與過HCCI技術的研發(fā),但這些車企只停留在了發(fā)布概念車或?qū)υ蜋C進行過測試的階段,,雖然也取得過階段性的進展,,但并未像馬自達一樣跪著也要走完這條窄路。面對日趨嚴苛的排放法規(guī),,很多車企都知道HCCI技術所具備的優(yōu)勢,,不過由于壓燃控制穩(wěn)定性、廢棄再循環(huán)和NVH等一系列問題擺在面前需要解決,,除了HCCI技術之外,,擺在眾多車企面前相對好走的技術發(fā)展道路更多,因此何必跟自己較勁,?
壓燃并不是說不需要火花塞了,,而是在冷啟動或在發(fā)動機高轉(zhuǎn)速工況下利用火花塞點火,而在適當?shù)墓r下進行壓燃,,如此一來壓燃有效的工況被延展了,。此外馬自達還繼續(xù)挖掘火花塞的潛力,除了常規(guī)的點火作用外,,還衍生成了壓燃點火控制器,,這樣就能輕松地在火花塞點火和壓燃點火間切換,馬自達引入了“空氣活塞”這一概念,,壓縮沖程點燃部分混合氣使其爆燃膨脹,,擠壓其他混合氣從而達到壓燃和火花塞點燃的共同作用,馬自達將這項技術稱為SPCCI火花塞控制壓燃技術,。
馬自達在推出第一代創(chuàng)馳藍天發(fā)動機時,,始終在自然吸氣發(fā)動機上下功夫,直到2.5T SKYACTIV-G發(fā)動機出現(xiàn)后,,才打破了人們的認知,。不過對于創(chuàng)馳藍天SKYACTIV-X發(fā)動機來看,馬自達同樣還是會延續(xù)之前的方式,,并不打算嘗試時下流行的小排量渦輪增壓發(fā)動機,。在馬自達看來,與競品的小排量渦輪增壓車型相比,,當車速在40km/h時,,配備HCCI技術的新一代創(chuàng)馳藍天發(fā)動機車型加速性更好,,馬自達想讓內(nèi)燃機達到“既要馬兒快快跑、馬兒還得吃得少”這樣在理想化的狀態(tài),,面對所謂的純電大趨勢,,馬自達的工程師并不認為電動車真的就環(huán)保。
固執(zhí)的廣島人認為降低能源消耗最簡單的方式就是從根源上控制,,減少噴油量是最有效的方法,。馬自達工程師們從根源上解決問題,但卻又引發(fā)出一個又一個新的技術難題,,但在這群固執(zhí)的技術人員看來,,這才是馬自達一直所追求的精神,不達目的絕不罷休,。不過擺在馬自達工程師面前最大的難題是SKYACTIV-X將比上一代創(chuàng)馳藍天發(fā)動機更挑油,,使用標號過低的燃油將導致壓燃系統(tǒng)不再工作,這也意味著發(fā)動機將會再次回到火花塞點火的工作狀態(tài),。
2020年9月,,搭載壓燃發(fā)動機的馬自達3 昂克賽拉在中國市場正式上市,2.0L SKYACTIV-X發(fā)動機最大功率180馬力,,峰值扭矩224N·m,,相比創(chuàng)馳藍天非壓燃2.0L發(fā)動機158馬力的最大功率和202N·m的峰值扭矩有了明顯的提升,。然而18.99萬元的售價相比非壓燃2.0L自動質(zhì)尊版車型售價高出2.1萬元,,而另一款搭載2.0L SKYACTIV-X壓燃發(fā)動機的CX-30則要19.99萬元,不少消費者在了解過馬自達的壓燃技術后對它這樣的定價產(chǎn)生了質(zhì)疑,。這年頭為什么還要花18.99萬買一輛緊湊型轎車,?我想每個人都會給出不同的答案,只有駕駛過,、感受過它的人才有資格去評價它存在的意義,。
有人認為馬自達在用情懷賣車,在排放法規(guī)和燃油經(jīng)濟性方面,,有車企選擇了純電化這條捷徑,,小排量渦輪增壓和混合動力也是大多數(shù)車企的發(fā)展方向,而馬自達則選擇了SKYACTIV-X發(fā)動機整合了汽油和柴油發(fā)動機的優(yōu)點,,通過火花塞點火控制、高壓噴射系統(tǒng)和機械增壓系統(tǒng)的協(xié)作讓這臺發(fā)動機既提升了動力、又有效降低了油耗,,讓內(nèi)燃機的效率達到了一個嶄新的高度,。創(chuàng)馳藍天是馬自達不斷優(yōu)化其內(nèi)燃機技術的一個宏偉構想,壓燃汽油發(fā)動機只是當下馬自達階段性的成就,,這樣一個為了而去造車的品牌本身就值得尊敬,。
結語:
為了在激烈的市場競爭中讓企業(yè)活下去,,馬自達孤注一擲選擇走上攻克轉(zhuǎn)子發(fā)動機技術的道路。在不被任何人看好的情況下,,“轉(zhuǎn)子47士”不僅讓馬自達活下來了,,還讓世人記住了這個以造有趣的車為榮的汽車品牌。馬自達似乎一直在為了解決一個難題而又給自己制造了另一個難題,,代表馬自達永不言棄精神的轉(zhuǎn)子發(fā)動機或許未來將以另一種方式呈現(xiàn)在世人面前,,幾經(jīng)挫折的馬自達憑借對技術的不斷鉆研,走出了一條有別于其他車企的道路,,未來馬自達創(chuàng)馳藍天科技樹將會被點亮更多令人期待的“黑科技”,,在這個一切求快的時代,堅持才是最難得的,。(圖片來自網(wǎng)絡 文 汽車之家 李昊鵬)
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