為什么又要做增壓？談馬自達2.5T發動機

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馬自達一直堅持自己的創馳藍天自然吸氣發動機，在燃油經濟性和動力平衡方面比小排量渦輪增壓發動機更有優勢。被稱為創馳藍天之父的三越先生不止一次召開新聞發布會，用各種技術數據證明了上述觀點。馬自達在中國推出的車型一直以自然吸氣發動機為主，同時也一直在推動企業對自然吸氣發動機的堅持。但不久前，馬自達推出了全新的2.5T渦輪增壓汽油機，屬于創馳藍天產品系列。馬自達究竟為什么要放棄之前的堅持，轉身踏入渦輪增壓發動機陣營？作為創馳藍天之父，廣佛在這臺2.5T發動機上應用了哪些“黑科技”？這篇文章將為你揭秘。

●首款創馳藍天渦輪增壓汽油機

馬自達新的2.5T發動機誕生于新的CX-9型。這款全新的發動機取代了老CX-9上的3.7L V6自然吸氣發動機，在優化動力輸出性能的同時，在燃油經濟性方面取得了長足的進步。

我覺得馬自達之所以遲遲不推出渦輪增壓發動機，更多的是因為在關鍵技術上沒有取得突破，R&D階段的產品也沒有達到目標性能，所以能否量產還是個疑問。夸耀（查成交價|參配|優惠政策）海口顯然不是日本公司馬自達的風格。不確定的事情自然不能炒作，產品“跳票”也不能掛在公司臉上！經過幾年的研發，馬自達終于將這款屬于創馳藍天產品系列的首款渦輪增壓汽油機投放市場。目前還不清楚它能在市場上引起多少漣漪，但這款發動機的誕生過程肯定不是一蹴而就的。

馬自達2（查成交價|參配|優惠政策）.5T發動機如何實現上述目標？這篇文章會給你一個深入的分析。但是在分析這臺2.5T發動機之前，我們先回到30年前，了解一下當時馬自達對渦輪增壓發動機的探索。

●30年前馬自達對發動機小型化的探索

30年前，看到廣富研究通過渦輪增壓技術實現發動機小型化的課題，但當時的技術水平還不能達到動力性和燃油經濟性的平衡。但是增壓技術可以在一定程度上實現發動機的小型化。與渦輪增壓技術相比，能更好地平衡動力性和燃油經濟性，成為當時比較推薦的發動機小型化方案。

馬自達KJ-ZEM發動機采用比傳統奧托循環熱效率更高的米勒循環，提高發動機燃油經濟性。同時發動機搭載機械增壓技術，利用曲軸皮帶輪帶動增壓器通過皮帶壓縮空氣體后導入氣缸，提高發動機低速扭矩輸出，彌補米勒循環發動機低速扭矩輸出弱的缺點，使發動機在整個轉速范圍內具有更好的動力性和燃油經濟性。

馬自達的KJ-ZEM發動機，因為有了增壓器，在發動機小型化的基礎上，動力輸出超越了當時的3.0L自然吸氣發動機。

30年前，由于VVT和缸內直噴技術尚未發展起來，渦輪增壓技術在發動機小型化的道路上遇到了很大阻力。任劍先生是一個實用主義者，在實際使用中傾向于開發性能更好的發動機，所以當時選擇開發米勒循環的增壓發動機，并沒有走渦輪增壓發動機的道路。

●人們看到了為什么廣汽提倡高壓縮比自吸發動機。

21世紀（查成交價|參配|優惠政策）初，隨著排放法規的升級一步步向廠商施壓，各廠商的工程師們絞盡腦汁研究節能減排的方法。當時主流的技術路線是小排量渦輪增壓發動機路線，通過降低發動機排量和缸數來降低發動機體積、重量和運行阻力，同時利用渦輪增壓器將小排量發動機的功率提升到更大排量發動機的水平，最終提高動力性和燃油經濟性。

隨著直噴技術的成熟，濃燃油噴射雖然可以降低氣缸溫度抑制爆震現象，在一定程度上提高壓縮比，但用于冷卻的汽油被浪費了，在某些工況下燃油經濟性并不好。這也是小排量渦輪增壓發動機在中高負荷/扭矩輸出條件下燃油經濟性不如創馳藍天自然吸氣發動機的重要原因之一，也是任劍先生近年來一直倡導高壓縮比自然吸氣發動機的原因之一。

● 2.5T橫空誕生——市場競爭催生技術升級。

2021年馬自達CX-9（查成交價|參配|優惠政策）上的馬自達3（查成交價|參配|優惠政策）.7L V6自然吸氣發動機在燃油經濟性方面已經有些過時。在2.5T發動機推出之前，創馳藍天產品序列中缺少一款輸出200馬力以上的汽油發動機。這意味著馬自達在中大型車/SUV市場的產品實力不足。

好在30年后的今天，通過發動機結構分析可以優化發動機機械結構，提高發動機結構強度和NVH性能。燃燒室仿真技術可以在設計階段將燃燒室的結構設計優化到更高的水平，加快研發速度，降低研發成本。可變氣門正時技術、渦輪增壓技術、缸內直噴技術以及各種替代機械控制的電子控制技術，都使得發動機性能指標的提升成為可能。馬自達通過上述技術的集成，實現了高壓縮比渦輪增壓發動機的設計目標。

●馬自達2.5T發動機黑科技

與上一代CX-9的3.7L V6自然吸氣發動機相比，全新創馳藍天2.5T發動機的性能和排放均有所提升，發動機的小型化帶來了約20%的燃油經濟性提升。此外，與3.7L V6發動機相比，這款2.5T直列四缸發動機不僅由于氣缸數量的減少而減少了氣缸體的體積/重量，而且由于可變氣門正時調節器、凸輪軸、噴油軌、活塞和連桿數量的減少而大大降低了制造成本。

由于渦輪增壓發動機混合氣產生的燃燒壓力和熱量較高，缸內溫度比自然吸氣發動機高，因此較小的絕對壓縮比可以保證發動機的穩定運行。

雖然馬自達創馳藍天2.5T發動機的整體結構盡可能與創馳藍天2.5L發動機相同，但為了與動壓渦輪匹配，缸蓋采用了主流的一體化排氣歧管設計。集成排氣歧管可以促進高溫廢氣和發動機冷卻液之間的熱交換，提高發動機暖機性能，降低發動機高負荷時的排氣溫度。同時，較短的排氣歧管也在一定程度上降低了發動機的泵送能量損失。

當發動機轉速低于1620rpm時，蝶閥會關閉粗管道，廢氣只能通過細管道到達渦輪，從而加快廢氣流速，增強驅動渦輪旋轉的廢氣脈沖強度，使渦輪加速更快，增強發動機低速扭矩的輸出性能。

創藍田2.5T發動機各缸工作順序為1-3-4-2，如上表所示。要分析動壓渦輪促進掃氣的過程，我們舉個例子:在1缸排氣過程開始時，2缸處于進氣沖程的掃氣階段，這樣1缸的廢氣流會從中心排氣口“吸出”2缸的掃氣氣流，促進2缸的掃氣效果。借助增壓進氣流量，有效降低了殘余廢氣的比例，降低了氣缸溫度。每個氣缸的排氣都能促進另一個氣缸的掃氣，讓10.5:1的高壓縮比渦輪增壓發動機成為現實。

全文摘要:

馬自達創馳藍天2.5T發動機是另一款在技術上不走尋常路的作品。發動機使用的動壓渦輪是其最大的亮點，也是提高壓縮比的獨創技術。擁有30多年發動機研發經驗的任明光先生，再次以馬自達的R&D實力給世人留下深刻印象。發動機擁有主流的動力輸出和出色的燃油經濟性，讓同級競品無法忽視它的存在，也解決了馬自達動力系統產品在中大型轎車/中大型SUV市場動力不足的問題。據悉，搭載該發動機的全新馬自達CX-9將于今年內引入中國，其動力系統的綜合表現值得期待。