解密X檔案 馬自達Skyactiv-X日本試駕
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你以為當今汽油引擎只能在小排量Turbo、Hybrid上做突破?多連桿懸吊又一定比扭力樑好?其實我也這樣認為!但Mazda顯然完全不這樣想,且用行動來表示!
Mazda在2011年推動Skyactiv技術革新,項目遍及引擎、變速箱、車體等各式結構,絕對是Mazda歷史上的革新點!動力部分,區分Skyactiv-G汽油、Skyactiv-D柴油兩大類型,如今8年過去,Skyactiv技術將邁入第二世代,汽油引擎推出新世代Skyactiv-X機型,有嶄新、具開創性的前瞻技術,且確定將配置在下一代Mazda 3。在6/1,我們受Mazda Taiwan邀請前往日本美彌MINE試車場(為Mazda原廠自有),試駕搭載Skyactiv-X引擎的原型車,而在進入試駕文章之前,先簡單的條列、簡介Skyactiv-X引擎的關鍵技術。
SPCCI燃燒的藝術
我們先講一些四行程引擎的基礎工作原理,四個行程分別是進氣、壓縮、爆炸、排氣,不斷循環來產生持續動力,其中「爆炸」這個動作,也就是「燃燒」,為Skyactiv-X引擎革新的重點,創造更高效率燃燒為開發宗旨,以達到提升動力、降低油耗,其實上述兩點也是全球車廠開發引擎的目標,因此出現缸內直噴、小排量渦輪、Hybrid等動力發展,至於Mazda,顯然想走別人沒走過的路,挑戰尚未有人在汽油引擎量產實現的HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition)壓燃技術,並調整了一些細節、保留火星塞,創造出SPCCI(Spark Controlled Compression Ignition)燃燒技術,裡頭有許多引擎創新,不敢說顛覆車壇,但卻顛覆了我的腦袋!
減少火星塞工作
所謂無火星塞的HCCI壓燃技術,是油氣進入汽缸燃燒室經過壓縮後,無須火星塞點火,油氣藉由自燃創造動力,柴油引擎便是如此模式,但這前提是必須很高的壓縮比,才能讓混和油氣自燃,而汽油引擎若採用此爆燃方式,會遇到燃燒室溫度不足、異常自燃影響動力的情形,導致量產困難,但Mazda成功優化HCCI系統,留下火星塞,同樣需要其點火,但只是一個前置作業,真正的工作點燃瞬間增加一些壓力,讓燃燒室的其他油氣,因更多的壓力(也等同提升些微壓縮比)而自燃,達到比傳統引擎優異許多的燃燒表現。
16:1超高壓縮比
7年前,Skyactiv-G自然進氣汽油引擎的壓縮比達14:1,顛覆一般對於市售汽油引擎,壓縮比通常不超過12:1的印象,如今Skyactiv-X將壓縮比再推高到16:1的誇張境界,很難想像對吧?而且原廠拍胸脯保證,加92無鉛也「歹就補」!之所以需要超高壓縮比,是為了要大幅壓縮油氣而自燃。
40:1油氣混和比
只要是壓燃技術,無論是HCCI或是馬自達獨創的SPCCI,油氣燃燒效率都遠優於傳統火星塞點火(SI:Spark Ignition),同樣是燃燒的工作,火星塞點火後,火焰燃燒需要時間擴散,但油氣自燃則是同時間全面性,可將其視為爆炸,威力自然比燃燒強大,因此能獲得更大動能,既然如此,也就可以減少同時間的燃油量,達到稀薄燃燒,混和比可達40:1的超稀薄燃燒境界,油耗表現自然得以減少。
機械增壓不是為了動力
Mazda為Skyactiv-X引擎加入機械增壓,它存在的主要目的並不是為了壓榨更大動力,這點從Skyactiv X引擎目前公布的188hp/24.5kgm(非最終定案)數據就可看出,因為2.0升自然進氣引擎要創造188hp一點都不難,唯有24.5kgm確實較同排氣量NA引擎略大些許,之所以加入機械增壓,是為了中速域有更多的進氣注入,有很多的進氣量,再減少供油,是達成超稀薄燃燒的首件要素,至於增壓值設定,原廠不願明確告知,但側面了解應在0.5kg/c㎡,屬低增壓設定,另具備水冷Intercooler。
當代皮 次世代魂
原廠規劃現行Mazda 3、Skyactiv-X原型車,兩款車型供試駕,並皆具備手排、自排兩款變速箱,雖然Skyactiv-X原型車外觀也是現行Mazda 3,但骨子裡卻是下一代車型,車體結構、底盤設計都有明顯不同。不過雖然在試車場,但卻僅用到一小部分賽道,並有陣仗安排,也有前導車帶頭,而整個開車時間加起來頂多20分鐘,以中低速為主,最高速則可拉至140km/h左右,坦白說,體驗有限,只能使出渾身解數了!
低速扭力出色
Skyactiv-X原型車的「原型比例」相當高,像是變速箱部分,6MT與6AT的機體都與現行Mazda 3相同,雖然因新舊引擎輸出差異甚大,因此變速箱經過微調,但終究不是最終量產版,因此這部分就不作過多評論,我們把重點聚焦在Skyactiv-X引擎上,一起步,可以明顯感受到低速扭力頗佳,與現行2.0升可用截然不同形容,大約在4000rpm之前都保有充沛扭力,不過持續往6000rpm攀升,高轉速出力便明顯趨緩,感官上,約190hp馬力的高轉速表現應該不僅於此。
爆震比較好
Skyactiv-X引擎多數狀態下的聲浪並無差異,唯獨進入超稀薄燃燒之外,原型車內裝有個iPad螢幕,有3個指示燈,分別代表正常燃燒、稀薄燃燒、超稀薄燃燒三種狀態,除非大腳油門加速,否則進入稀薄燃燒是很容易的,而車輛處於低負載時,才會進入超稀薄燃燒狀態,只是一旦進入到此狀態,可以很清楚的聽到爆震聲,對,就是爆震!原廠引擎性能開發部長表示,Skyactiv-X引擎在超稀薄燃燒狀態下,因明顯的壓燃工作,出現爆震聲是正常的,在過去,異常燃燒導致的爆震是不允許的,但Skyactiv-X卻是需要這樣的狀態,只是因原型車之故,並沒有特別隔絕爆震聲傳遞到車內,未來正式量產後,這部分絕對會經過優化修飾。
後懸結構退化?
這次除了展現Skyactiv-X引擎之外,也發表新一代車體結構技術,維持鋼材使用,沒有鋁合金材質注入,但加入許多新工法,強化剛性是最大目的。而底盤部分,最讓人意外的,便是後懸吊從現行多連桿變成扭力樑,聽起來很讓人驚訝對吧!關於原因,原廠開發部當然是講了很多原因,甚至談了人類如何保持平衡,我不想做太多枯燥的文字解釋,簡單說,對於新款後扭力樑懸吊,原廠信心滿滿可以創造更好的操控與舒適!
這不是馬3!
由於有安排現行Mazda 3做對照,因此可以清楚感受到,採用新底盤原型車的差異性,不過,畢竟試駕時間短暫,路線、速度也受到限制,因此若要長篇大論說新底盤有多厲害,似乎有些矯情,但可以肯定的是,原型車無論是底盤吸震、隔音、行路質感、轉向敏捷性,都比現行Mazda 3出色,但原廠又說了,這原型車不是量產版,很多細節都還沒定案,屆時下一代Mazda 3底盤表現究竟如何,只能靜待新車發表了。
【編輯評論】
顛覆傳統的日本馬
16:1超高壓縮比、40:1油氣混和比、捨多連桿換上扭力樑,這幾項設定真的很難讓人不產生一堆「黑人問號」,但即將發生在下一代Mazda 3身上,雖然Mazda是個小規模車廠(內部人員也都這樣說),但對於追求技術革新的意念相當強大,而這次的技術研討會,明確接收到Mazda在未來十餘年的產品技術規劃,是個持續成長的品牌,至於關於下一代馬3,這次原型車試駕時間短、體驗不深,只能摸個大概,但體驗完之後,下一代馬3的期待值呈倍數提升!
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