skyactiv-g发动机_skyactivg汽油发动机

1.创驰蓝天是什么意思

2.油耗降低动力增强，解读马自达压燃技术

3.创驰蓝天的技术亮点

在洛杉机车展上， 马自达 新一代CX-9首次发布。根据马自达提供的信息，CX-9将与我们熟悉的 马自达3 、6和CX-5有很大不同，尤其是在动力方面。这是马自达创驰蓝天首次尝试量产涡轮增压汽油机。

根据马自达“人马合一”的标准，当驾驶员踩下油门踏板时，马自达必须根据驾驶员的期望提供适当的速度和动力响应。实际驾驶体验才是最重要的，所以“创驰蓝天”科技系列发动机并不是一味的注重动力输出值。日常驾驶性能和燃油经济性成为追求目标，马自达也逐渐明确了开发动力系统的 理念 :努力找到该级别车型最合适的排气量和最简单的技术路线。基于这一理念，马自达“创驰蓝天”系列汽油机一直用自然吸气的进气形式。但随着CX-9的推出，它是一台SKYA CT IV-G 2.5T涡轮增压发动机。马自达是如何决定给CX-9配备涡轮增压动力的？或者说，你为什么最终决定在创驰蓝天上安装涡轮增压器？

马自达的工程师首先分析了CX-9的司机，看看他们会如何使用他们的汽车。结果发现，用户想要轻快加速，需要足够的扭矩；同时，客户也希望新车拥有出色的燃油经济性。马自达认为，大排量自然吸气发动机性能不错，但油耗也高；小排量自然吸气，油耗低，但性能差；涡轮增压发动机在一定程度上缓解了性能和油耗的矛盾。马自达认为2.5T的动力非常适合CX-9这样的中型SUV。不过，马自达也指出，在现实环境中，很多涡轮增压发动机的热效率并不比更大排量的自然吸气发动机好多少，涡轮增压力的滞后性也让注重驾驶体验的车主很恼火。

于是一台“创驰蓝天”2.5T发动机诞生了。关于它的起源，马自达没有回避谈论它与2.5升自然吸气发动机的关系。缸径89mm，行程100mm，排量2488cc。油泵、高压喷嘴等零件也很常见；但是变化不小。2.5T发动机配备了涡轮，排气歧管集成在气缸盖中，并且具有外部水冷废气循环(EGR)。除此之外，还有很多细节上的变化。“创驰蓝天”系列首款涡轮增压汽油发动机SKYACTIV-G 2.5T，在消除涡轮迟滞、提高热效率方面做了很多努力。

马自达在涡轮增压器的排气阀上做了一些动作，这样涡轮增压器就可以随着发动机转速改变增压压力。在低速(1620转/分以下)时，废气被引导到一个开度很小的阀门，冲击增压器的涡轮叶片，可以瞬间提供高达1.2巴(17.4 PSI)的进气压力；当达到更高的速度时，二级阀将自动打开，允许更多的废气直接冲击涡轮叶片。它的工作原理有些类似。当水龙头水压不足时，你用手指按压喷头，水仍然可以高速喷出。

除了低速时的增压压力，废气冲击涡轮叶片的频率也会影响涡轮迟滞的程度。SKYACTIV-G 2.5T动力决定用4-3-1的排气布置。中间两个气缸(2和3)的排气合并成单一接口，相邻的气缸1和4分别设置有排气歧管。最后，这三种废气汇合，连接到增压器的排气侧。也就是说，曲轴每旋转180度，总有一个排气脉冲冲击涡轮叶片。这种布置最大限度地利用了排气脉冲周期产生的能量，同时排气脉冲可以用来从附近的界面吸走残留的废气。

一方面，涡轮迟滞明显改善；另一方面，提高热效率也是一项极其重要的任务。涡轮增压可以随意提取动力，但也有严重的副作用。更多的空气体和更多的燃油被喷入气缸，导致气缸内燃烧更剧烈，温度更高。此时，为了抑制高温引起的爆震，ECU一般会指令喷射更多的燃油，利用不完全燃烧和燃油汽化带走过多的热量，从而造成油耗过大。SKYACTIV-G 2.5T增加了一套水冷废气再循环(EGR)系统，从而降低了燃烧室的工作温度，可以进一步将压缩比提高到10.5:1，提取更多的功率——这是目前压缩比最高的量产涡轮增压汽油发动机之一。

最终的结果是，如果加入93#汽油，SKYACTIV-G 2.5T在2000转/分时可以提供420牛米的扭矩，在5000转/分时可以提供250马力。是涡轮增压发动机，特别注重扭矩输出。由于空优化的空气动力学性能和传动系统的损失，新一代CX-9只需要18马力就可以保持接近90km/h的速度在直道上巡航。搭载老款3.6L V6 福特 发动机的老款CX-9，当驾驶员在高速公路上需要90马力加速时，车辆必须从6档降到4档；全新一代CX-9，得益于2.5T发动机提供的充沛扭矩，同时新车减掉了90kg脂肪，可以保持在6档，平稳提升车速。

@2019

创驰蓝天是什么意思

日前，根据海外媒体信息马自达CX-30?Turbo已经在美国正式亮相，新车将搭载一台2.5T?SKYACTIV-G汽油发动机，在使用美标87号（相当于国内92号）汽油时最大可输出230PS；而使用美标93号（相当于国内98号）汽油时，则最大可输出253PS，与其匹配的是6速自动变速箱和AWD四驱系统。

外观方面，马自达CX-30?Turbo的整体造车还是比较低调的，但在细节处它配备了18英寸熏黑轮辋、黑化处理的外后视镜、黑色后扰流板等，在一定程度上提升了可整车运动气质。

马自达CX-30?Turbo搭载一台2.5升SKYACTIV-G系列涡轮增压发动机，当选用美标93号汽油时，可输出253PS的最大马力，峰值扭矩达420Nm，传动系统匹配6速自动变速箱和四驱系统。

该发动机功率表现不错，而扭矩表现则颇为突出，这样的动力驱动紧凑的车身可以说是有些动力过盛的，每次提速其推背感都十分强烈！而马自达CX-30的车身重心较低，配合6速自动变速箱和四驱系统后其动态表现也非常灵活。

值得一提的是，前段时间长安马自达宣布CX-30压燃版车型正式上市，新车将搭载全新创驰蓝天SKYACTIV-X?2.0L压燃发动机，指导价为19.99万元。此外，官方宣称老车主如需升级购买，马自达将给予品牌置换补贴（限牌区域15000元，非限牌区域12000元）。?在我们的身边或许有这样一家汽车企业，他们对世界说，只要地球上有2%的消费者认可便足够，他们并不会刻意迎合那些让客户一窝蜂追捧的观念，他们只会坚持自己的造车理念，即便迎难而上，也要坚守信念决不动摇，估计读者们都猜到编者说的是哪家车企，他们就是“固执”的马自达。

关于本次的“压燃”重点，编者就摆在开头先跟大家说说，其实马自达的SKYACTIV-X发动机在部分的海外市场早已量产上市，而中国作为马自达最为重要的市场之一，压燃发动机是不可能不引进的。?而本文提及的全新马自达CX-30，新车引进的是这台第二代创驰蓝天“SKYACTIV-X”发动机，加入了“SPCCI”的最新压燃技术，在燃油经济性和动力性能上相比现款的Skyactiv-G发动机表现更佳。

虽然是压燃，但与大众所想不同的是，SKYACTIV-X发动机依旧保留了火花塞，不过其实际作用为释放高压电弧，把将近达到压燃条件的稀薄汽油混合气突破压燃的临界点，实现完整的压燃过程。

一般来说，汽油机的缸内压缩比在8-13左右，而这“SKYACTIV-X”发动机的压缩比最高可达15：1，意味着其热效率和动力性能也更突出。2.0L的SKYACTIV-X发动机最大输出为181PS，其最大扭矩为230Nm，百公里油耗仅需5.4L，与其匹配的依然为6速手自一体变速箱，但是，新款发动机需要添加95号汽油。

值得一提的是，压燃版发动机还匹配了24V轻混系统，而非主流的48V，理由很简单，马自达认为24V就够用了。这套轻混系统主要为车内用电时供电，在加速时提供助力，以及在启停时再度启动发动机。虽然售价比普通顶配车型贵了两万多元，但确实换来却是更酣畅淋漓的动力体验。

作为日系阵营中最讲究操控的品牌，马自达对于运动的追求已经到了极致的程度，并将其运动基因渗透到旗下每一款车型之中。即便是主打实用性的SUV车型，马自达依然会强调运动为先，甚至不惜牺牲其他因素。

回顾外观，压燃版马自达CX-30延续普通版车型的整体设计，均属于马自达最新的外观设计，整体十分运动和带有动感。但也导致压燃版与普通版车型的辨识度不明显，想要区分它的特殊身份，仅能通过尾部右下角的“SKYACTIV-X”标识来判断。

而在马自达的全新设计理念，并不像其它品牌对线条的广泛运用，马自达擅长将形面进行组合，以达到光影流动的视觉效果，营造出灵动的车身姿态。因此，在CX-30身上，你很难发现明显的线条。

马自达CX-30的内饰用了日式简约主义的设计风格，灰、棕、米三色的搭配，看上去十分舒心。中控台造型别具一格，并没有用时下流行的大屏以及触控设计，而是保留了大量物理按键，屏幕的尺寸也拿捏得恰到好处，与马自达注重操控的品牌基因以及回归驾驶的设计初衷完美契合。

总体来说，长安马自达这次带来的CX-30?SKYACTIV-X车型在极速上确实具备划时代意义，但作为一款主打运动风的SUV车型来说181PS、230Nm的动力输出似乎差点意思。而马自达最近在海外发布的CX-30?Turbo车型用的2.5T发动机具备253PS、420Nm的动力输出，单从动力层面来说它是更称职的“驾驶者之车”，只是这样的好车咱们只能惜为他人梦了。

油耗降低动力增强，解读马自达压燃技术

2011年6月30日日本，小改款的第三代Demio搭载了创驰蓝天技术的1.3LSKYACTIV-G发动机，搭载6孔喷射系统，增强空气体流量和喷射压力，提高燃烧效率。凹形活塞的设计是为了在喷油后使混合气在火花塞附近堆积，有助于稳定燃烧。在量产汽油发动机中，压缩比首次达到14.0比1，发动机效率、油耗和扭矩提升15%以上。科技创驰蓝天自动挡(SKYACTIV-DRIVE)力求"低油耗"和\\\"直接驾驶感受\\\\\车身结构营造蓝天，车身碰撞安全性能达到顶级水准。新一代轻量化高刚性车身更能支撑""驾驶乐趣""的诉求。同时具有高刚性和重量轻(重量减轻8%，强度增加30%)的双重优势。在基本框架上，尽可能用直线组成的“直线结构”，协调各部分的连接部位，使其充分发挥作用。底盘创驰蓝天底盘为了实现\\\\\""驾驶乐趣，在操作精度和乘坐舒适性之间高度平衡的新一代高性能轻量化底盘，通过用新研发的前支架和多连杆后悬架，具有高刚性和轻量化(重量减轻14%)的双重优势。调整了悬架和转向部件的功能分配，提高了中低速区的灵活性、高速区的稳定性和全速区的舒适性，大幅提升了驾驶品质。

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创驰蓝天的技术亮点

科技，是我们对于马自达这个品牌的固有印象，从曾经大名鼎鼎的转子发动机，到现在的创驰蓝天发动机，就足以证明它的实力，同时我们也能看到马自达对于内燃机的执拗有多强烈。如今，马自达在内燃机上又创造出了巨大的突破，那就是今天要讲的重点，SKYACTIV-X，压燃汽油发动机。

为什么要在后缀前强调汽油呢？因为压燃其实是柴油发动机的独家技术。在说压燃之前，首先我们要知道，汽油的燃点低，有一丁点火花就能点着，但压燃点高，就算压力很大都不易点着；而柴油则恰恰相反，燃点高，用火烧都很难点着，但压燃点低，有压力就能点着。

所以这就是为什么汽油机很少会往压燃方向发展的基本原因，但主要难题还是解决不了汽油压燃时常见的爆震现象以及难以控制的问题。

说回压燃，这种点火方式不同于使用火花塞点燃加压后的油气混合气，它是靠压缩油气混合气的体积提升温度，从而点燃混合气，好处是气缸内的混合气几乎是在同一瞬间被点燃，热量损失较小，动力性能更强，当然也更省油。

所以压燃对于汽油机来说必然是更好的选择，但是爆震等一系列问题真的是难以解决，需要强大的技术支持，而这也正是马自达乐意去做的事情，如今他也做到了，SKYACTIV-X在今晚之后正式走进我们的市场，首先搭载在马自达CX-30和马自达3?昂克赛拉两款车型上，而且还加入了24V轻度混合技术，进一步提升动力/降低油耗。

关于两款车的介绍在这儿就没必要再说了，我们还是继续说一说压燃汽油发动机的优劣。其实压燃的根本目的就是实现火花塞难以实现的稀薄燃烧，目的是为了省油并改善尾气排放。?所谓稀薄燃烧，就是在更少燃料状态下实现相同扭力输出的更省油的燃烧方法。

但是稀薄燃烧的空燃比，要比理论空燃比（14.7:1）大很多，也就是说混合气中含有的空气量更多，这可以让发动机的燃烧温度降低，有效减少氮氧化合物的生成。同时用稀薄燃烧还可以减少冷却损失和泵气损失，提高燃烧效率。

HCCI（均质燃烧）是能在汽油机上实现稀薄燃烧的一种技术，把燃油和空气一起扔进气缸等着压缩冲程到底，可谁知道它什么时候会点着呢？要知道，烧早了可能会爆震，没烧起来则更糟糕。

HCCI一度在学术领域很火，因为这是一个很有挑战性的控制难题：如何利用发动机上的各种执行机构当作控制输入，来确保HCCI在每个循环中都能稳定进行。利用一切可能的温度、压力、氧含量传感器反馈信号，来控制缸内“燃烧应该开始”的那一刻的温度、压力、氧气废气燃油含量等等，来确保燃烧按照预期的那样开始并进行下去。

因为传统的火花塞点火和HCCI点火对缸内温度和空燃比的要求均不一样，需要发动机在不同工况下，来回切换点火模式非常困难，因此无缝衔接这两种点火方式成为马自达工程师要克服的关键点。

马自达独创SPCCI火花塞控制压燃技术，这就是马自达交给我们的答卷。面对难以衔接的困难，马自达想到的是人为创造压燃条件，也就是通过火花塞点火来提高气缸内的压力和温度。

实际上为了让火花塞点火和HCCI点火之间能更好地过渡，马自达引入了火花塞点燃的模式，利用火花塞点火可以提高HCCI的点火能力，更好地控制混合气着火时刻，同时也让气缸内着火有很好的稳定性。通俗点说就是在汽油发动机上使用柴油机才有的“压燃点火”的方式，并且将“稀薄燃烧”的技术带入量产，也就是两种技术相结合的产物。

虽然有火花塞参与工作，但是它的作用只是为压燃创造条件的手段，大部分的混合气还是通过多点大面积压燃，同时还保持了整体放热速率较高的水平。这就是马自达SKYACTIV-X能够实现的基本原理，但是为了支持这一整套系统的稳定运行，背后是更多高科技硬件的支持。

例如新型活塞头、分段燃油喷射、超高压燃油喷射系统、高响应的空气供给装置、气缸压力传感器、离合式机械增压进气通道等等。使这款发动机的压缩比能达到15:1，最高能达到36.8:1，作为世界上拥有最高精尖技术的F1赛车也仅有14:1的压缩比。

官方宣称SKYACTIV-X相比SKYACTIV-G发动机在各个运转条件下都实现10%以上的扭矩提升，在NEDC模式下甚至实现了30%以上的油耗改善，综合工况下也能实现20%以上的油耗改善。?SKYACTIV-X油耗虽然降低了，但是燃油经济性并不是对动力妥协换取而来的，反而在动力上还有了很大的进步，不管是最大功率还是峰值扭矩，做到了二者兼得，也正是马自达伟大所在。

和2019年4月上海车展上展出的SKYACTIV-X有所区别，国内的压燃发动机增加了一个代表“电动化”的前缀，也就是e-SKYACTIV?X。代表了这款发动机搭载了“M-HYBRID”24V轻度混合技术。

能将摩擦制动损失能量的近80%回收利用，被转化的能量会存储在锂离子电池内，用于收音机、导航之类的电子用品上。最终目的是减少使用发动机发电，从而提高燃油经济性。

当几乎所有其它厂家向着电动化发展时，马自达在传统内燃机的道路上越走越深，在全球节能减排的大环境下，其它厂家都是另辟蹊径，没有一家敢于突破，只有马自达仍在坚持。我相信，如果说未来我们只有一款内燃机可选，那一定是出自马自达之手。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

创驰蓝天汽油发动机介绍

创驰蓝天汽油发动机(代表机型：SKYACTIV-G型引擎)

●高压缩比

高压缩比对于活塞式内燃机而言是把双刃剑，提高压缩比能提升发动机的效率，进而提升发动机性能并降低油耗。但是过高的压缩比会引起“爆震”，反而会降低发动机的效率。所以大部分的乘用车上发动机的压缩比一般控制在9:1-11:1的范围内，高性能车上有12.5:1(如法拉利的V12发动机)，但是马自达的创驰蓝天发动机压缩比最高可达到14:1(进入国内的发动机控制在13:1)，换之而来的是发动机效率的大幅提升。

●4-2-1排气系统

高的压缩比容易引起发动机“爆震”现象，处理不好将得不偿失。马自达工程师怎样做到的?方法是用重新设计的4-2-1排气系统，降低气缸的工作温度。所谓4-2-1排气系统，即首先将四条独立排气歧管交汇成两条排气歧管，然后再汇集成一条排气总管的方式。

高压缩比使压缩冲程上止点附近的温度升高，引发爆震并使引擎输出功率下降。而气缸的残留气体是导致高温的重要因素，数据表明如果将残留气体从8%减半至4%，即使压缩比提高3，爆震也是不会发生的。因此该项技术借由减少燃烧室内的残留气体以达到高压缩比。

一般发动机的排气气管都是比较短的，由于受到排气谐波的影响，已经被排出的气体又被压回燃烧室内，增大了高温残留排气量。而4-2-1排气系统，一方面增加了排气管的长度，另一方面将点火时刻相邻的两个气管相隔开来，基本上能够在全速范围内减少废气残留量，从而防止爆震的发生。而增长了排气管的长度，也提高了发动机常用区域的扭矩，不过为了空间布局，工程师把排气管设计成了环形。另外，由于长的排气管会导致催化器升温较慢，马自达的解决方法是通过推迟点火时间来解决。

●多孔喷油嘴、凹顶活塞

除此之外，工程师们还通过用多孔喷嘴、凹顶活塞等措施来改善气缸燃烧环境，进一步防止爆震的发生。用高压喷射的多孔喷油嘴，来改善喷雾特性，形成更匀质的混合气，同时也相应缩短混合气形成的时间。另外，取凹顶活塞(活塞顶部设计成一凹陷孔)，可以在火花塞周围形成较浓的混合气，即使推迟点火时间仍可保持燃烧稳定的性能。

●轻量化、降低机械阻力

结构轻量化，减少内部摩擦是提高发动机效能非常有效的手段之一。创驰蓝天汽油发动机通过对气门传动机构的改进降低了50%的机械阻力，同时减少活塞环张力降低机械阻力37%，最终实现发动机整体的机械阻力降低30%。而对活塞、连杆曲轴等位置的轻量化，以降低运动机件的运动惯量，其中活塞和活塞销减重20%，连杆轴减重15%，曲轴主轴颈减重6-8%，最终发动机减重10%。

2)创驰蓝天柴油发动机(代表机型：SKYACTIV-D型引擎)

创驰蓝天柴油发动机

●降低压缩比

柴油发动机与汽油机的火花塞点火不同，由于是缸内压燃式，所以它的压缩比本来就很高。高压缩比的柴油发动机的上止点压缩温度和压力非常高，故燃料喷射后，尚未形成适当的混合气体前便点火。在局部形成燃烧不均匀而产生氮氧化物(oxidesofnitrogen，简称NOx)，而氧化不足部位的燃烧则产生一氧化碳(carbonmonoxide，简称CO)及微粒物(particulatematter，简称PM)。

创驰蓝天技术将柴油引擎的压缩比降低至14.0：1，也减轻其温度和压力。由于点火正时延长，有助于燃料与空气混合而均匀燃烧，所以可以减少一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、固体微粒等造成空气污染的物质。此外，由于可在燃烧室上止点附近喷射、燃烧，所以做功效率比一般高压缩比柴油引擎还要高。相对来说，降低压缩比可以减少汽缸厚度并将之改成铝制，可使机械轻量化。曲轴的主轴颈直径从60mm缩短成52mm，非但减轻了25%的重量，也降低机械阻力。

●全新机电一体控制模块

变速器什么时候该升档，什么时候该降档，靠的就是机电控制模块去完成。变速器的机电控制模块犹如人的“大脑”，很大程度上决定了其换挡质量的好坏。创驰蓝天自动变速箱用了全新的机电一体控制模块，可以实现对各个档位的精准控制，以达到顺畅平滑的换挡性能。

●创驰蓝天自动变速箱

AT变速箱是技术最为成熟也是时下应用最为广泛的变速箱，不过相对于其他形式的变速箱AT变速箱也有自身的一些劣势，如直接驱动感不如DCT或手动变速箱，平滑变速及油耗不及CVT变速箱等。那创驰蓝天变速箱又有怎样的技术特点？

创驰蓝天自动变速箱

1）扩大锁止范围

液力变矩器由于允许发动机输出端与变速箱输入端的相对滑动，相比之下没有手动或DCT变速箱给人很好的直接驱动感，同时这也是变速器耗能最多的地方。马自达工程师通过全新设计的液力变矩器锁止离合器大幅度扩大锁止范围，从现款5AT产品的64%扩大到89%。

锁止范围扩大了，也就是说发动机与变速箱之间的硬连接的范围扩大了，换之而来的是更为直接的驾驶驱动感和燃油经济性的提高。看似简单，不过液力变矩器锁止范围的扩大，所面临的最大挑战就是换挡的平顺性以及振动。那工程师门又是怎么样做到的？通过缩小液力变矩器、用多片式离合器、大型减震弹簧。

由于离合器锁止范围的扩大，那么对锁止离合器的工作环境和要求就更高。创驰蓝天自动变速箱用了油液控制的多片离合器作为液力变矩器的锁止离合器，这样结合电子控制系统，就能更为精准地控制离合器锁止时刻。

同时为了降低离合器锁止时的噪音和震动（尤其是低速时的锁止），新的变速箱还取了更大的减震弹簧。由于液力变矩器只是在汽车起步或低速行驶很小的范围内才工作，同时为了保持变速箱的紧凑型，设计了体积更小叶轮涡轮组，同时优化其机构，以提高低速时的传动效率。

2）全新机电一体控制模块

变速器什么时候该升档，什么时候该降档，靠的就是机电控制模块去完成。变速器的机电控制模块犹如人的“大脑”，很大程度上决定了其换挡质量的好坏。创驰蓝天自动变速箱用了全新的机电一体控制模块，可以实现对各个档位的精准控制，以达到顺畅平滑的换挡性能。

●创驰蓝天手动变速箱

相对于以往的手动变速箱，创驰蓝天手动变速箱通过全新设计以实现提升换挡手感、小型轻量化的目的。创驰蓝天手动变速箱的换挡行程也短了。要实现轻盈的换挡操作感，就要解决换挡行程与操作力度是相互冲突的问题。马自达工程师通过改进变速箱内部换挡行程以及缩小花键等构件来实现。

另外在轻量化方面，创驰蓝天手动变速箱较之前减轻了16%的重量，同时降低机械内耗，燃油经济性提升了1%。重量减轻了16%，究竟减在那些地方?由于一挡和倒车档共用齿轮轴，所以取消原来的倒档齿轮轴。同时用2速3速输入齿轮兼用的结构，将第二输出轴的长度缩短了20%。

●创驰蓝天车身

(1)优化车身结构

创驰蓝天用直线化的纵梁，同时底部结构件衔接更为连贯，如地板中央通道两侧的纵梁直接贯穿到后部，与前纵梁连接的底部纵梁通过斜角度与后部直接连接，尽量避免弯曲处的应力集中，提高车身吸收能量的同时，还能减少部分重量，实现轻量化。