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[MAZDA] 動能科技再進化 Mazda SKYACTIV-X 日本美禰自動車試験場體驗

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等級:店主

文章日期:2018-6-5 00:00


面對地球環境的變遷以及充實人們對於用車生活的社會責任,Mazda 在 2017 年 8 月的時候公佈了 「永續 "Zoom-Zoom" 宣言 2030」願景。

期盼在強調"駕駛樂趣"、"優異的環保和安全性能"原則之下,削減車輛移動消耗燃料所排出的 CO2 以達到永續發展的目標,然而 Mazda 的策略重點並非當前許多車廠紛紛擠身油電混合車或電動車的發展。

Mazda 思考的卻是,如何提升現有引擎的效率及環保性,專注於 SKYACTIV 全新動能科技,打出 Zoom-Zoom (意即小孩第一次搭乘汽車,期待又興奮的心情)的品牌精神,賦予駕駛最原始人車合一的駕馭感受,也就是 Be a driver 的理念。

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為了讓 SKYACTIV 動能科技達到極致化,Mazda 有著長程技術開發計畫,目標是將引擎、傳動系統、車身與底盤都進行更新。

第一步驟便是將在 2019 年正式推出的次世代引擎「SKYACTIV-X」,其後還會根據市場需求推出 Hybrid 油電混合、EV 電動車等節能動力編成。

同時現有的 SKYACTIV-G 汽油引擎、SKYACTIV-D 柴油引擎也都將會進一步強化推出新世代產品,建構出不同面向的動力產品兼顧各階層消費族群的需求。

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SKYACTIV-X 次世代汽油引擎

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一般來說汽油引擎都是使用火星塞點火的方式燃燒,要使引擎效率發揮最大就是提升空燃比表現,不過將空氣對燃料的比率加大就會達到稀薄燃燒狀態,但這時候就會面對燃燒爆炸的障礙問題,因此 Mazda 想到了柴油引擎的壓縮點火,並結合汽油火花點火方式,創造出了「SPCCI ( Spark Controlled Compression Ignition )」火花點火控制壓縮點火技術。(運作原理請參考以下影片)



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SPCCI ( Spark Controlled Compression Ignition ) 使用了火星塞來控制引擎燃燒,同時要能夠完全控制燃燒過程,工程師將 SKYACTIV-X 引擎的壓縮比提升至 16: 1,使活塞在上死點時形成膨脹火焰球來控制燃燒的時機,讓引擎的運轉更快速、更有力。值得一提的是,SKYACTIV-X 引擎還裝設了一具小型機械增壓系統,目的是要換取更多的空氣,讓引擎在中、低速扭力更加強大,高轉速時引擎的熱效率更好,整體加速延展性更佳。

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SKYACTIV-X 引擎運用了以高壓縮比來產生稀薄燃燒狀態,這時也面臨到高溫、高壓的情況,因此 Mazda 還加入了水冷式的廢氣再循環技術 (EGR) 來提升燃燒效率以及控制燃燒室內的溫度,使得 SKYACTIV-X 引擎以 2.0L 排氣量為基準,與現在廣泛運用的 SKYACTIV-G 汽油引擎相比扭力提升了 10-30%、油耗最高也有 30% 的精進表現。

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另外廠方還透露一項有趣的地方,由於 SKYACTIV-X 引擎擁有汽油與柴油兩種引擎的特性,需要更多的「爆震」來提升引擎運轉的動力,因此在燃油方面顛覆了高壓縮比引擎要選擇較高辛烷值的觀念,譬如此次在會上提供的原型試裝車即採用日本的 91 汽油,至於乘駕的感想請期待接續的說明。

SKYACTIV-VEHICLE ARCHITECTURE 全新一代車輛結構技術

我們都知道 Mazda 向來所強調的 Zoom-Zoom 精神其實就是駕駛與車輛之間關係,讓駕駛主動意識與車輛動態融為一體,達到人馬一体的駕馭理念。

在此會上 Mazda 也公佈了 SKYACTIV-VEHICLE ARCHITECTURE 新一代車輛結構技術,Mazda 以人類為中心出發設計,從車內座椅到車身、底盤、輪胎,優化各個系統整合車輛整體結構的協調性,利用人類本身具有的平衡能力進一步提升乘員與車輛的互動性,因而獲得更佳的乘駕感受。

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在車身方面 Mazda 以現行 SKYACTIV-BODY 高剛性車體以此為理論基礎進行改善,導入多方向性環狀結構的概念,連接上下左右骨架,並且在前後方向上採用多向環形構造連接骨架,提高了四輪對角剛性。

此外,對前車頭、前避震器安裝部位、後避震器安裝部位、後門開口等多處的力量流進行分析,有效設置骨架,大幅提升輸入能量的傳遞效率。

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▲原廠工程師重新計算車體的鋼材比例運用,全車有 50% 的剛性技術改進,並在常使用的車門及尾門開口的  B、C 柱上更用上了 1,800Mpa 超高剛性鋼材強化剛性表現。

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▲剛性越強,車身震動的傳導也會更明顯,因此工程師也在運用鋼板夾層、樹脂橡膠吸震墊或彈性阻尼黏著劑等技術保障行車的寧靜感受。

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底盤方面經原廠說明是要強調「零時差」且「流暢的控制」駕馭理念,也就是當彈簧受到變化之後,懸吊支臂、輪胎以及懸吊的支撐都能依照時間順序相互連動、流暢的從路面傳遞。

而最大的變化就是將後懸吊從原本的多連桿改為拖曳臂設計,在不喪失運動感操控的前提下,中央的扭力樑比原有的設計更加精實,剛性也增強 50%。


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座椅方面融入了最新人體工學設計,在乘坐時能使人的骨盆保持直立,同時脊椎保持 S 形曲線,從而使駕駛能夠充分發揮"保持平衡能力"的本能。椅背採用胸廓重心部的形狀,發泡棉設定在適當的硬度讓脊椎保持 S 曲線,而椅面也增加了可支撐大腿的可調節獨立構造,滿足不同身材需要。


SKYACTIV-X、SKYACTIV-VEHICLE ARCHITECTURE 駕馭體驗

在活動前段時間經過原廠人員的解說之下,對於 SKYACTIV-X、SKYACTIV-VEHICLE ARCHITECTURE 這兩大新核心技術都有了進一步的認識,緊接著下來就是進入試驗場聆聽試車前的簡報,了解試駕路線以及相關注意事項。


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▲位於山口縣的"美禰自動車試験場",其前身為美禰賽車場,總長度為 3.33km,於 2006 年時正式成為 Mazda 的官方測試場地。

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▲所體驗的測試車上都設有引擎燃燒顯示裝置,介面所顯示的 1 是代表普通燃燒、2 是進入 SPCCI 壓燃模式、3 則是進入超稀薄燃燒狀態。

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▲本次試駕的測試車全世界只有 6 輛,雖然外型身披現行的 Mazda3,但在包裝之下無論是動力、底盤等結構都蘊含了 Mazda 的最新科技技術。

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▲打開引擎蓋後會看到很大一塊的黑色飾板,或許一般人看見只會認為純粹裝飾用的蓋子,不過實際上它是有保溫和隔音的作用,而除了車頭前方沒有罩子之外,引擎的其他五個面向都有設計這層保溫蓋。

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▲為了保持引擎的溫度,前方還設計了主動式格柵,確保在北方寒冷的環境下引擎能夠更快達到工作溫度。

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▲由於只是試裝車,打開車門可以發現內裝雖然同樣有著現行 Mazda3 的佈局,但鋪陳上還是有許多地方是拼湊而成,當然像是氣囊、循跡防滑本身都不具備。

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進入試駕場地的 Pit 區,可以看見原廠各提供了四台現行市售的 Mazda3 以及 SKYACTIV-X 引擎試裝車,並且有六速手排以及手自排變速箱讓媒體對比前後的差異性。

在原廠人員帶領下,上車就定位後等待指示準備駛入賽道,由於不能隨意超車或偏移路線,所以想要任意極限操駕是不可能的。就從動力方面來說,初始可以發現低速時的油門反應 SKYACTIV-X 引擎比起現行 SKYACTIV-G 引擎輕快不少,引擎的運轉精緻度也更佳。

進入賽道之後,隨著車速開始提升,引擎轉速開始提高的狀態下,能感受較鮮明地推進力道,直到引擎轉數超過 5,000rpm 之後才會感到加速的延伸性開始衰退。


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▲SKYACTIV-X 引擎在中轉速域多半是進入「2」SPCCI 壓燃模式的狀態,若想要達到「3」超稀薄狀態是較困難的事情,但根據觀察保持均衡的速度及油門的角度,路面起伏不要太大才會比較容易看到車上的指示燈亮起 3 的圖示。

體驗過程中也發覺到了引擎會規律地發出類似輕拍的響動,原因是火星塞燃燒進入壓燃狀態在氣缸內所引起的震動。當然,對引擎還處於測試階段來說實屬正常的,軟體對於硬體的調校還有很多地方可以調整,不過 Mazda 的工程師也強調在量產之前,這些問題都會迎刃而解。


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▲全新的座椅設計不僅具備人體工學設計,以編輯超過 190 公分的身高來說,椅背左右的支撐性相當飽滿,在駕馭過程中身體不會容易晃動。

新一代車輛結構技術不僅剛性更強、NVH 隔音工程也更好,同時受惠 SKYACTIV-X 引擎採用包覆式的隔音設計,比起現行款消弭掉更多從引擎室傳來的聲浪。

試駕的路線原廠也安排了能以較激烈轉動方向盤的椎筒路段,在方向盤轉動的瞬間可以立即感受到車體的側傾更小,使駕駛能以更快的速度克服彎道。


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▲面對眾多車廠紛紛追求 8 速、10 速等更多檔位變速箱的時候,Mazda 還是堅持採用 6 速變速箱。原因無外它,在合理的條件下,檔位洽恰好才能會獲得更多的動力發揮,也就是 Mazda 所強調的人馬一体的駕馭精隨。

至於最多人關心的後懸吊部分,原廠工程師從原本的多連桿改為拖曳臂設計,並且將扭力樑的幾何形狀重新設計,更粗壯剛性也更好,面對多次起伏的路段以及大角度的彎道,車尾其實並不會產生過多的晃動,能夠準確跟上車頭的步驟,對於原廠所強調的滑順感覺,其實是可以體會出來的。


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看到這裡,可以發現在眾多車廠追求小排量渦輪引擎的趨勢下,Mazda 卻反其道而行,盡可能地以現有的技術再次突破內燃機的傳統。

但這並不代表 Mazda 不面對未來的新能源趨勢,按照規劃 Mazda 從 SKYACTIV-X 引擎開始將陸續投放出油電、純電的新能源動力,也期待 Mazda 會端出什麼與眾不同的新科技。

然而在新能源的衝擊下,SKYACTIV-X 引擎能否完全合乎消費者的期待,它最終的動力、油耗以及耐用度表現為何都是令人拭目以待。

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等級:大學部

文章日期:2018-6-5 01:47


特立獨行的車廠
多數車廠的趨勢
6速AT➠8~10速AT
後扭力樑/拖曳臂➠低階一樣高階後獨立多連桿或全面改成後獨立多連桿
自然進氣引擎➠渦輪增壓/油電
然而
馬ˋ自達一樣6速
後獨立多連桿改成扭力樑(不知道近期有無車型換代也是如此?)
一樣自然進氣引擎但有新技術且日後也會補上油電乃至插電和純電
除了用在馬六和CX-9的汽油2.5T
之後馬自達應該不會有其他的汽油渦輪引擎了
非主流
只好期待屆時上市後的市場反應

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等級:碩士

文章日期:2018-6-5 02:26


看到扭力樑跟6速就心寒了...說穿了就是costdown
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等級:碩士

文章日期:2018-6-6 08:47


從原本的多連桿改為拖曳臂設計?
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