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[YesAuto Engine Technology] Mazda hat immer auf seinem eigenen Chuangchi Blue Sky-Saugmotor bestanden, der Vorteile gegenüber Turbomotoren mit kleinem Hubraum in Bezug auf Kraftstoffverbrauch und Leistungsbilanz hat. Herr Jian Mitsuo, der als Vater von Chuangchi Blue Sky bekannt ist, hielt mehr als einmal eine Pressekonferenz ab, um den obigen Standpunkt mit verschiedenen technischen Daten zu bestätigen. Die von Mazda in China auf den Markt gebrachten Modelle waren schon immer mit Saugmotoren ausgestattet und haben gleichzeitig das Beharren des Unternehmens auf Saugmotoren immer gefördert. Aber vor nicht allzu langer Zeit hat Mazda seinen neuen 2.5T-Turbo-Benziner auf den Markt gebracht, der zur Produktreihe Chuangchi Blue Sky gehört. Warum hat Mazda seine bisherige Beharrlichkeit aufgegeben und ist nach einer Kurve in das Lager der Turbomotoren eingetreten? Welche Art von “schwarzer Technologie” hat Mitsuo als Vater von Chuangchi Blue Sky auf diesen 2.5T-Motor angewendet? Dieser Artikel wird die Geheimnisse für Sie nacheinander enthüllen.

● Der erste Chuangchi Blue Sky-Turbo-Benzinmotor

Der neue 2.5T-Motor von Mazda wird vom neuen CX-9-Modell begleitet. Dieser neue Motor ersetzt den 3,7-Liter-V6-Saugmotor des alten CX-9. Während die Leistungsabgabeleistung optimiert wurde, hat es große Fortschritte in Bezug auf den Kraftstoffverbrauch gemacht.

Der Grund, warum Mazda lange Zeit keinen Turbomotor mehr auf den Markt gebracht hat, liegt eher daran, dass wichtige technologische Durchbrüche noch nicht erreicht wurden und das Produkt in der Forschungs- und Entwicklungsphase noch nicht die angestrebte Leistung erreicht hat und es immer noch Zweifel gibt, ob es kann in Massenproduktion hergestellt werden. Haikou zu prahlen ist offensichtlich nicht der Stil von Mazda, einem japanischen Unternehmen. Unsichere Dinge können nicht veröffentlicht werden. Das Produkt „hüpft“ und das Gesicht des Unternehmens hält es nicht aus! Nach mehrjähriger Forschungs- und Entwicklungsarbeit hat Mazda schließlich diesen ersten aufgeladenen Benzinmotor der Blue Sky-Produktreihe auf den Markt gebracht. Es ist nicht klar, wie viele Wellen es auf dem Markt verursachen kann, aber der Geburtsprozess dieses Motors ist sicherlich kein Erfolg über Nacht.

Wie hat der Mazda 2.5T-Motor die oben genannten Ziele erreicht? In diesem Artikel erhalten Sie eine eingehende Analyse. Aber bevor wir diesen 2,5-Tonnen-Motor analysieren, gehen wir zurück in die Zeit vor 30 Jahren, um zu verstehen, was Mazda damals mit Turbomotoren gemacht hat.

● Mazdas Erforschung der Miniaturisierung von Motoren vor 30 Jahren

Vor dreißig Jahren beschäftigte sich Renjian Mitsuo mit dem Thema Miniaturisierung von Motoren durch Turboaufladungstechnologie, aber die damalige Technologie (variable Ventilsteuerung und Direkteinspritzung sind noch nicht aufgekommen) konnte Leistung und Leistung nicht erreichen. Das Gleichgewicht des Kraftstoffverbrauchs. Durch die mechanische Aufladetechnik kann eine gewisse Miniaturisierung des Motors erreicht werden. Im Vergleich zur Turboaufladungstechnologie kann es die Leistung und den Kraftstoffverbrauch besser in Einklang bringen und wurde zu dem von den Menschen damals empfohlenen Miniaturisierungsprogramm für Motoren.

Der Mazda KJ-ZEM-Motor verwendet den Miller-Zyklus, der einen höheren thermischen Wirkungsgrad als der traditionelle Otto-Zyklus hat, um den Kraftstoffverbrauch des Motors zu verbessern. Gleichzeitig ist der Motor mit der Kompressortechnologie ausgestattet, die den Kompressor über die Kurbelwellenriemenscheibe über den Riemen antreibt, um die Luft zu komprimieren, bevor sie in den Zylinder eingeleitet wird, um das Drehmoment des Motors bei niedriger Drehzahl zu erhöhen und das schwache auszugleichen Leistung des Miller-Zyklus-Motors. Damit der Motor im gesamten Drehzahlbereich eine bessere Leistung und Kraftstoffeinsparung hat.

Mazda KJ-ZEM und Honda J30A1 Parametervergleich
Motormodell Mazda KJ-ZEM Honda J30A1
Verschiebung/Struktur 2.3L/V6 3.0L/V6
Aufnahmeformular Aufgeladen natürlich einatmen
Maximale Leistung 220 PS/5500 U/min 204 PS/5500 U/min
Spitzendrehmoment 294 Nm/3500 U/min 264 Nm/4800 U/min

Der KJ-ZEM-Motor von Mazda verwendet einen Kompressor, und auf der Grundlage der Miniaturisierung des Motors übertrifft die Leistung zu dieser Zeit die des 3,0-Liter-Saugmotors.

Vor 30 Jahren waren die variable Ventilsteuerung (VVT) und die Direkteinspritzung in den Zylindern noch nicht aufgekommen, was auf dem Weg zur Miniaturisierung von Motoren mit Turboaufladung auf großen Widerstand stieß. Herr Renjian ist ein Pragmatiker und neigt dazu, Motoren zu entwickeln, die im tatsächlichen Einsatz effizienter sind. Daher entschied er sich damals für die Entwicklung eines Kompressormotors nach dem Miller-Zyklus und ging nicht den Weg eines Turbomotors.

● Jeder sieht den Grund, warum Mitsuo den selbstansaugenden Motor mit hohem Verdichtungsverhältnis bewundert

Zu Beginn des 21. Jahrhunderts, da die Modernisierung der Abgasvorschriften auf die Hersteller drängt, haben sich Ingenieure verschiedener Hersteller den Kopf zerbrochen, um Energiespar- und Emissionsminderungsmethoden zu untersuchen. Die Mainstream-Technologieroute zu dieser Zeit war die Route eines Turbomotors mit kleinem Hubraum. Durch die Reduzierung des Hubraums und der Zylinderzahl wurde das Motorvolumen reduziert, das Gewicht des Motors und sein Laufwiderstand reduziert und der Turbolader zur Leistungssteigerung des Hubraummotors eingesetzt. Auf das Niveau eines Motors mit größerem Hubraum werden Leistung und Kraftstoffverbrauch schließlich verbessert.

Mit der Reife der Direkteinspritzungstechnologie kann die kraftstoffreiche Einspritzung zwar die Zylindertemperatur senken (Absorption der Verdampfungswärme von Benzin), um das Klopfen zu unterdrücken und das Verdichtungsverhältnis bis zu einem gewissen Grad zu erhöhen, aber das zur Kühlung verwendete Benzin wird verschwendet und einige Arbeitsbedingungen Niedrigerer Kraftstoff die Wirtschaft ist schlecht. Dies ist auch ein wichtiger Grund dafür, dass der Kraftstoffverbrauch des Turbomotors mit kleinem Hubraum bei mittlerer und hoher Last-/Drehmomentleistung nicht so gut ist wie der des Chuangchi Blue Sky-Saugmotors. Dies ist auch ein wichtiger Grund, warum sich Herr Ren Jian in den letzten Jahren für einen Saugmotor mit hohem Verdichtungsverhältnis eingesetzt hat. Einer der Gründe.

● Es stellte sich heraus, dass 2,5 t der Wettbewerb auf dem Markt technologische Upgrades hervorgebracht hat

Der 3,7-Liter-V6-Saugmotor des Mazda CX-9 des Mazda CX-9 von 2013 ist in Bezug auf den Kraftstoffverbrauch bereits veraltet. Vor der Einführung des 2,5T-Motors fehlte in der Produktlinie Chuangchi Blue Sky ein Benzinmotorprodukt mit einer Leistung von mehr als 200 PS. Dies bedeutet, dass die Produktstärke von Mazda im Markt für mittlere bis große Pkw/mittlere bis große SUV nicht ausreicht.

Glücklicherweise kann heute, 30 Jahre später, die mechanische Struktur des Triebwerks durch die Analyse der Triebwerksstruktur optimiert werden, um die strukturelle Festigkeit und NVH-Leistung des Triebwerks zu verbessern. Die Brennkammersimulationstechnologie kann das Design der Brennkammerstruktur in der Entwurfsphase auf ein höheres Niveau optimieren. Auf hohem Niveau, beschleunigen Sie Forschung und Entwicklung und senken Sie die Forschungs- und Entwicklungskosten. Die variable Ventilsteuerung, die Turboaufladung, die Direkteinspritzung in den Zylinder und verschiedene elektronische Steuerungstechnologien, die die mechanische Steuerung ersetzen, ermöglichen eine Verbesserung der Motorleistungsindikatoren. Das Konstruktionsziel eines Turbomotors mit hohem Verdichtungsverhältnis hat Mazda durch die Integration der oben genannten verschiedenen Technologien erreicht.

● Schwarze Technologie des Mazda 2.5T Motors

Im Vergleich zur vorherigen Generation des CX-9 mit einem 3,7-Liter-V6-Saugmotor hat der neue Chuangchi Blue Sky 2,5T-Motor eine verbesserte Leistung und Emissionen, und das Downsizing des Motors hat einen Kraftstoffverbrauch von etwa 20 % ermöglicht. Fördern. Darüber hinaus weist dieser 2,5-T-Reihen-Vierzylindermotor im Vergleich zum 3,7-Liter-V6-Motor eine Reduzierung des Zylindervolumens/-gewichts aufgrund der Reduzierung der Zylinderanzahl sowie der Anzahl der variablen Ventilsteuerungen, Nockenwellen, Einspritzleisten, Kolben und Pleuel. Die Reduzierung reduziert auch die Herstellungskosten stark.

Vergleich der neuen und alten Mazda CX-9 Motorparameter
Modell 2016 US-Version des Mazda CX-9 2013 US-Version des Mazda CX-9
Hubraum 2.5L 3.7L
Aufnahmeformular Turbolader natürlich einatmen
Kompressionsrate 10,5:1 10,3:1
Maximale Leistung 253 PS/5000 U/min 277 PS/6250 U/min
Spitzendrehmoment 420 Nm/2000 U/min 366 Nm/4250 U/min
US-EPA
Kraftstoffverbrauchstestdaten
21MPG (Stadt)/27MPG (hohe Geschwindigkeit)/23MPG (umfassend) 16MPG (Stadt)/22MPG (hohe Geschwindigkeit)/18MPG (umfassend)
Hinweis: MPG ist die Abkürzung für Miles Per Gallon, was bedeutet, dass der Kilometerstand pro Gallone Kraftstoff beträgt, je größer der Wert, desto besser.
Vergleich des US-EPA-Kraftstoffverbrauchs mehrerer mittlerer und großer SUVs
Modell Motor Kraftstoffverbrauch in der Stadt Kraftstoffverbrauch bei hoher Geschwindigkeit Umfassender Kraftstoffverbrauch
2016 US-Version des Mazda CX-9 2.5L
Reihen-Vierzylinder-Turbomotor
21MPG (11,2L/km) 27MPG (8,7L/km) 23MPG (10,2L/km)
2016 US-Version des Nissan Pathfinder 3.5L
V6-Saugmotor
19MPG (12,4L/km) 26MPG (9L/km) 22MPG (10,7L/km)
2016 US-Version des Ford Explorer 3.5L
V6-Twin-Turbo-Motor
16MPG (14,7 l/km) 23MPG (10,2L/km) 19MPG (12,4L/km)
2016 US-Version von Kia Sorento 3.3L
V6-Saugmotor
18MPG (13,1 l/km) 26MPG (9L/km) 21MPG (11,2L/km)
Hinweis: MPG ist die Abkürzung für Miles Per Gallon, was bedeutet, dass der Kilometerstand pro Gallone Kraftstoff beträgt, je größer der Wert, desto besser. Alle Modelle in der Tabelle sind alle Modelle mit Allradantrieb.

Da der Verbrennungsdruck des aufgeladenen Motorgemisches höher und die erzeugte Wärme größer ist, ist die Temperatur im Zylinder höher als die des Saugmotors. Daher ist der Absolutwert des Verdichtungsverhältnisses kleiner, um einen stabilen Betrieb des Motors sicherzustellen.

Obwohl der Mazda Chuangchi Blue Sky 2.5T Motor die gleiche Gesamtstruktur wie der Chuangchi Blue Sky 2.5L Motor hat, hat der Zylinderkopf, um mit der Staudruckturbine zusammenzuarbeiten, das Mainstream integrierte Abgaskrümmerdesign übernommen. Der integrierte Abgaskrümmer kann den Wärmeaustausch zwischen Hochtemperatur-Abgas und Motorkühlmittel fördern, die Aufwärmleistung des Motors verbessern und die Abgastemperatur bei hoher Motorlast senken. Gleichzeitig reduziert der kürzere Abgaskrümmer auch den Pumpenergieverlust des Motors in gewissem Maße.

Wenn die Motordrehzahl niedriger als 1620 U/min ist, schließt die Drosselklappe die dickere Rohrleitung, und das Abgas kann nur durch die dünnere Rohrleitung zur Turbine gelangen, wodurch der Abgasdurchfluss beschleunigt und die Intensität des Abgasimpulses erhöht wird treibt die Turbine in Rotation und beschleunigt die Turbine noch mehr. Schnell, verbessert die Drehmomentausgangsleistung des Motors bei niedriger Drehzahl.

Chuangchi Blue Sky 2.5T Motorzylinder Arbeitssequenz
Kurbelwellendrehwinkel (°) 1 Zylinder 2 Zylinder 3 Zylinder 4 Zylinder
0-180 Arbeit Auspuff Kompression Aufnahme
180-360 Auspuff Aufnahme Arbeit Kompression
360-540 Aufnahme Kompression Auspuff Arbeit
540-720 Kompression Arbeit Aufnahme Auspuff

Die Arbeitsreihenfolge jedes Zylinders des Blue Sky 2.5T Motors ist 1-3-4-2, wie in der obigen Tabelle gezeigt. Um den Prozess der Staudruckturbine zur Förderung der Spülung zu analysieren, nehmen wir ein Beispiel: Zylinder 1 befindet sich in der frühen Phase des Abgasprozesses und Zylinder 2 befindet sich in der Spülphase des Einlasstakts (die Einlass- und Auslassventile werden gleichzeitig geöffnet), so dass der Abluftstrom des Zylinders 1 Der Spülluftstrom des 2. Zylinders wird aus dem zentralen Auslasskanal “abgesaugt”, was die Spülwirkung des 2. Zylinders fördert. Mit der Verstärkung des verstärkten Ansaugluftstroms wird der Restabgasanteil effektiv reduziert und die Zylindertemperatur gesenkt. Die Abgase jedes Zylinders können die Spülung des anderen Zylinders fördern, wodurch ein Turbomotor mit einem hohen Verdichtungsverhältnis von 10,5:1 Realität wird.

Verdichtungsverhältnisparameter von Mazda 2.5T und anderen Mainstream-Turbomotoren mit kleinerem Hubraum
Motor Kompressionsrate
Mazda 2.5T Motor 10,5:1
Toyota 2.0T-Motor 10:1
Volkswagen 2.0T-Motor (dritte Generation EA888) 9,6:1
Peugeot Citroen 1.6T Motor 9,5:1
Ford 1.5T-Motor 10:1
Volkswagen 1.4T-Motor (EA211) 10,5:1
Ford 1.0T-Motor 10:1

Zusammenfassung im Volltext:

Der Mazda Chuangchi Blue Sky 2.5T Motor ist ein weiteres Stück Arbeit, das nicht den üblichen Weg in der Technologie einschlägt. Größtes Highlight des Motors ist die Staudruckturbine, die ebenfalls eine Originaltechnologie zur Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses ist. Mit mehr als 30 Jahren Erfahrung in der Motorenforschung und -entwicklung hat Herr Renjian Mitsuo die Welt erneut für die Forschungs- und Entwicklungskapazitäten von Mazda beeindruckt. Mit der Mainstream-Leistungsabgabe und dem hervorragenden Kraftstoffverbrauch kann der Motor seine Existenz bei Wettbewerbern auf gleichem Niveau nicht ignorieren. Es löst auch das Problem unzureichender Antriebssystemprodukte von Mazda auf dem Markt für mittlere und große Autos/mittlere und große SUV. Es wird berichtet, dass der neue Mazda CX-9, der mit diesem Motor ausgestattet ist, noch in diesem Jahr im Land eingeführt werden kann, und die Gesamtleistung des Antriebssystems des Fahrzeugs ist es wert, gespannt zu sein. (Foto/Chang Qinglin, Auto Home)