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浴火重生的 Mazda SkyActiv

一切都要从 Mazda 和老东家 Ford 分手后开始。浴火重生的 2012年。

当时 Mazda 在 2011年的时候结束了和 Ford 的伙伴关系之后,由于 4x4 ,SUV 和 MPV 之类的车系 Mazda都是依靠 Ford 供应技术,因此 Mazda 正苦寻对策来填补少了 Ford 的技术资源的空洞。

要相信 一切都是最好的安排。

不由得你不信,如果没有 和 Ford 分手,Mazda 也不会被逼找出一条自己的路,

迫使 Mazda 开始反省自己的优势 和 这些年来对汽车工程的了解,他们决定发展出一套能运用在全车系 并且 能符合全球市场需求,在油耗,安全,行驶乐趣上 全面超越以往 Mazda 车款的新技术。

SkyActiv 应运而生。

多数厂家在新技术的开发方面都是沿用上一代的技术 加以强化,这样在成本上会比较经济 无需重新设计 重新画图。

(毕竟四年 facelift一次,那么认真做什么?喝下日本烧酒先吧 😄 设计对白)

而 Mazda 这次决定逆风而行,抛开旧有的设计,撕掉以往的设计图纸,重新(心)开始。

(就好像 小说里面 张三丰 叫 张无忌 忘记太极拳的招式那样,忘掉外在的招数,寻找其根本 的那种境界。😄)

换做是你,你有这种勇气吗?

 

注意⚠️ 以下文章含有大量令人打瞌睡的讲解。请自备咖啡或者是。。。

自己看 Video。

十年磨一剑 - SkyActiv 简介 https://youtu.be/_Hjz-h4FUxM

 

催眠文... Start ...

谢谢你留下来看我的文章,

你会看到这里,证明你是有求知欲 又有深度的人。

给自己一个掌声吧!👏👏

引擎方面 - SkyActiv-G

Mazda 决定放弃一切以前 和 Ford 一起开发的引擎,以自己长年累月对引擎的了解重新设计 新一代 Skyactiv-G 引擎。

Skyactiv-G 引擎 在 自然进气的基础下,通过重新设计的 活塞,高压缸内直喷技术 来达到 省油并且提高引擎效率的目的并在油耗表现 比之前 提升 15%以上。

2012年出产的 Mazda 3 在 skyactiv 引擎的加持下 油耗低至 5.8L/100km (每公里 RM0.12 @ Ron95 一公升 RM2.20),并且在输出方面达到 155hp 的水准。

小弟很努力 找出 比较白话的解释来表达 Skyactiv engine 的不同。希望大家可以理解。

(小弟不是 technical 底的,如有不足还请见谅)

举凡市面上多数汽油引擎的 压缩比

普通家用车 = 9 ~ 11 :1

性能车 = 12 ~ 13 :1

举例来说 Ferrari 458 才 12.5 :1 而已。。。

Mazda Skyactiv = 13 ~ 14 :1 (世界纪录)

究竟 Mazda 是如何做到的呢?

  • 活塞的重新设计。

把平的活塞 设计成凸顶的活塞,这样 能更有效的压缩缸内的空气与雾化汽油,凸顶的活塞中间还增加了 凹槽 用于集中热量帮助燃烧。

左图 SkyActiv 活塞;右图 SkyActiv 气缸示意图

  • 轻量化引擎部件。降低机械阻力。

听起来就知道是 庞大的工程啊。会做这种引擎轻量化工程的 不是重度改装的 Track Car 就是 价值不菲的超级跑车,引擎的制造成本也会跟着水涨船高,这实在是。。。太有诚意啦!

wa kasi you satu like !

轻量化 引擎部件 能让引擎运转更迅速,更省油,更有效率 及 降低机械阻力。

试想想 只要活塞 轻 100g 当你 运转到 2000rpm 的时候 差不多就 少了 20kg 的活塞运动阻力啊! (纯属个人臆测,不一定正确,可是以此类推 诸君可明白小弟的意思?😄)

左图 旧的 活塞。右图新的 SkyActiv活塞。轻了 100g。好厉害。

  • 缸内多孔喷射技术 Multi-point Injection Technology (英文我自己讲的😂)

重新设计的多孔喷射技术能让汽油燃烧更平均,供油更精准。在增强了 喷射压力的情况下,汽油被压缩之后 再由位于气缸内的喷油嘴 直接喷入 气缸内(液体雾化汽油)从而帮助气缸降温;而如果是传统的供油系统则是 将汽油喷射在进气支管 然后与空气混合之后变成 “油气” 才 由气门喷入 气缸内,因此汽油并没有直接接触到 气缸,所以并不能帮助降温)

供油系统采用缸内直喷设计的另一个优势,就是气油以高压注入于气缸中,在油气的雾化和混合效率上也更加优异。可参考下图。

左图为 缸内直喷;右图为 传统喷油。 缸内直喷 注解。

  • 延长排气头段

听起来很像 exhaust 专门店的 杰作吗?别闹了。Mazda 的加长排气头段招数虽然听起来容易。可是呢 要知道 贸贸然 加长排气头段 会导致排气管内温度不足 而导致汽车所排放的有毒气体排放到车尾,这是很不环保的。

然而为什么要加长排气头段呢?请看图。。。

上图:

普通未加长的排气管。转速快的时候 各气缸排出的废气会形成乱流 流回气缸内,这样会导致气缸温度升高 然后导致引擎零件耗损 并且降低引擎燃烧效率 导致耗油。

下图:

SkyActiv 的方法就是 加长排气头段,重新设计排气管路,其优异的工程设计能避免高温热气回流到气缸内。

这时候问题来了,前面提到 贸贸然 加长排气头段 会导致排气管内温度不足 对吗?

那么 Mazda 又施展了什么招数解决这个问题呢?

Mazda 用 延迟点火时机 来保持排气管的温度 恰到好处,此时之前提到的 凹槽 活塞顶 就起到作用了,就算是延迟点火时机 凹槽的活塞顶 能够集中热量并且产生叠层混合气体,帮助稳定燃烧。

不得不佩服 Mazda 的周详考虑啊。。。

好了。SkyActiv 柴油引擎我就不介绍了。 欲知详情请参见 :SkyActiv-D <---按进去

 

变速箱方面 - SkyActiv Drive

有好的引擎 没有好的变速箱 就好像空有一身内力,却没有招数那样。Ok,我们来看一下 Mazda 的 SkyActiv 变速箱有什么高明。

我们大略看一下现在市面上 各种 变速箱的特点及各区域需求

自己做的图表,希望各位看得明白。。。

上图显示。SkyActiv 可以满足所有人的胃口。

日本街道普遍车速不快,因此日本人比较注重 低速油耗,起步感觉,换档平顺。

北美市场其实和 日本市场蛮接近的,只是北美比较常会上高速公路 跨洲旅行长途跋涉,因此北美人 比较注重 高速油耗 和 起步感觉。

欧洲市场呢是 最有性格,最难伺候的一群人,所以你看欧洲车都设计的比较复杂,无论是机械配置或是变速箱构造方面都要下功夫才能伺候这群 Continental 人。

欧洲有乡间小路,有不限速的高速公路,也有很多山路,更要命的是 这些欧洲人 还很重视开车的体验,因此手排车在 欧洲还是大行其道,因为开起来够 “直感” 够 sharp。

因此 欧洲人 注重 高速油耗,低速油耗 和 衔接直感。

这些要求 Mazda SkyActiv Drive 都可以满足他们。

怎样呢?

可以看一下 Video吗?有点难通过文字形容。

有请 Mazda 動力系統研發部門的 菊池敏之 谈谈 SKYACTIV-DRIVE

  • SkyActiv D 结构的不同

传统的自排变速箱 只传达了 50%的引擎动力到轮子那里,另外的 50% 动力都用来 驱动 换档液压式叶片 (Turbine)了 也就是 影片中提到的 50%锁定;SkyActiv Drive 则是通过进一步锁定 液压式叶片的比例 达到 85% 来提高引擎传达到轮子的动力,而这样做的副作用则是 多余的噪音和振动,而马自达工程师 利用 多片式离合器 及 一系列防震利器 来解决这一难题。

  • 衔接力道?

来吧,让我用比较通俗的解释来传达我对 Mazda 高深的变速箱操作方式做一个总结。

试想想 SkyActiv Drive 就如同一位帮你换档的高手,不只是换档在电光火石间,对于离合器的操控更是恰到好处。

在低速的时候,

SkyActiv Drive 会把离合器衔接度 开到 50% 半开半合的程度,就好像手排车在起步的时候 把离合器放一半那样,这么一来踩油和收油之间才不会有难堪的顿挫。

你当然你想你的乘客把刚才晚餐所吃的食物 吐在你车上吧?

在高速的时候,

SkyActiv Drive 会把离合器完全放开,就好像手排车 把离合器全放掉的时候 那样。

此刻绵绵不绝的引擎动力将会比低速的时候 多余 35% 的力道 传到轮子上,达到 85%的衔接力道。

进而提高性能和更加节能。

衔接直感

因为 SkyActiv Drive 是用多片式离合器来 换档,动力就好像手排车那样 随传随到 ,因此比较有 “手排” 的感觉。

 

车身方面 - SkyActiv Body & SkyActiv Chassis

在世界顶级的防撞测试当中 (美国 iihs)Mazda 拿到了最高安全等级 ”Top Safety Pick“。

这其中 Mazda 潜心研究的 SkyActiv Body 和 SkyActiv Chassis 功不可没。

Mazda3 2017 iihs

测试片段

  • SkyActiv-Body 车身经过 高强度钢铁的熏陶, 更史无前例的使用了 1800mpa 的热压钢材来强化车头车尾保险杆。

这是业界第一次使用这种等级的钢材在车身上面。

  • 另一方面 SkyActiv-Body 的 “多管齐下分散撞击力” 设计能够增加 碰撞时的缓冲区,有效地分散撞击力道。

如右图所示,撞击力道可从由头到尾的方向分散。

多说无用,我们来听听 Mazda 《車身發展部門》的小橋正信先生 聊聊这个大名鼎鼎的 SkyActiv Body 吧!有请!

了解了吗?

SkyActiv Chassis 方面

在 Mazda SkyActiv Chassis 的轻量化底盘加持下,车子回归到最原始的驾驶体验,那种人车一体的感觉,让行车转向,过弯倾角更容易的控制,驾驶更舒畅 更随心所欲。

其轻量化的车身能明显清楚的传达路面的讯息,这种沟通,正是 Mazda 所提出的 “人马一体”

因为呢其实现今许多超跑用 都使用电子辅助系统之类的 来弥补车比较重 难以驾驭的缺陷,其副作用就是,驾驶无法亲自感受到这个弯应该踩多少刹车,过弯倾角有没有太大之类的判断 都由电子系统代劳,人和机械的沟通也变少了。

好了,讲了这么多 还是请专业的来。

有请底盤發展部門 的 山本忠信先生 来谈谈吧。

  • 后悬吊避震器往前倾斜, 大幅度的减少了车身经过不平路面 上下颠簸 和 过弯时的左右倾斜,在舒适 和 性能取向之间 达至平衡。

  • 后悬吊防仰几何设计。

提高之后的 后悬吊 还加入了 刹车的时候会 防止车身后段 仰起的 防仰起 几何设定。从此你踩刹车的时候 后座乘客不会有后臀翘起的感觉啦。可能他们还以为你没有踩刹车呢。

  • 转向系统方面 还加入了 特别的 EPAS 设定, 能让你在市区 慢速行车的时候 让转向变灵活 助你 游走于市区 超越三轮车;又可以在高速的时候 提高稳定性,帮助你高速过弯。

好吧。说到这里。我就用影片 对 SkyActiv Body & Chassis 做一点总结吧。

 

好了,到这里也差不多了,谢谢你陪了我到这里。

谢谢你!

这是小弟一些个人领悟,如有不足 还望赐教。

*各位如果有意思想 试驾 Mazda 请支持我一下。按这里告诉我 <-----

 

小小的历史回顾...

那些年 热血激情的 MAZDA。

在 1970年代 石油危机的时候 Mazda 还是坚持出产那些 “嗜油如水的转子Rotary引擎汽车”。

Mazda 此等气节实在令人肃然起敬。

1970 Mazda RX2

以这款 RX2 来说,1163cc 的车子居然有 120匹@7000转 的动力输出!

如果时间倒流回去的话 在那个时代 已经是很亮眼的动力表现了! (今天的 2017 Honda City 1500cc 也才达到 120匹 的马力输出,这样讲就显示RX2 的厉害了吧!这可是40年前啊!)

虽然在性能方面 1970 年代的 Mazda 转子引擎 确实以 小cc 高输出 的特点 虏获转子迷和性能迷的青睐, 不过呢。。。

市场是无情的 。。。

普罗大众还是想要找一些省油的车子来为他们的口袋谋求福利,因此 投入过多资金研究 Rotary 引擎的 Mazda 在销售低迷和资金不足的双重打击下 陷入困境 一蹶不振。

在1979年开始 美国 Ford 开始收购 Mazda 的股权 并且于 1996 年 入主 Mazda,两家公司因此开始 共同生产一些 车型,比如说 ford focus 和 mazda 3 都是使用同一种平台打造,许多零件也共用,因此在亚太区的生产线上面 Ford 可以利用 Mazda 的生产线 来生产自家车。

这段合作关系一直到 2008年 美国金融海啸期间 Ford 售出了 大部分 Mazda 的股权,不再是最大持股人,从此 两家公司开始渐行渐远。

 

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