衛(wèi)東

在20年前從學(xué)校畢業(yè)時就深度懷疑所學(xué)的內(nèi)燃機設(shè)計課程是純屬耽誤時間，因為那時的電動車等新能源汽車苗頭已經(jīng)蠢蠢欲動。好在20年過去了，傳統(tǒng)內(nèi)燃機還沒有從地球消失，而且傳統(tǒng)內(nèi)燃機依舊在汽車市場上占據(jù)著強勢地位，我所學(xué)的內(nèi)燃機設(shè)計專業(yè)課程還沒有被博物館收藏。

面對洶涌澎湃的新能源汽車大潮，盡管傳統(tǒng)內(nèi)燃機業(yè)表面上依舊顯得很平靜，可平靜的外表下面也是波濤洶涌，在對未來感到迷茫的同時也是在尋求著繼續(xù)生存之路。生物學(xué)家達(dá)爾文曾說過“適者生存”，只有適應(yīng)社會的發(fā)展才能生存，也促使著我們的社會在一步步前進(jìn)，否側(cè)便是被社會淘汰，從地球上消失。汽車的傳統(tǒng)動力——內(nèi)燃機發(fā)動機該何去何從？

也許它們就是幸存者，因為它們改變了自己的基因，將自己轉(zhuǎn)變成適應(yīng)這個社會的游戲規(guī)則，它們頑強地生存了下來，正應(yīng)了達(dá)爾文“適者生存”的理論。在真實感觸這兩款車的優(yōu)秀基因之前，我們先來看看它們的技術(shù)亮點以為我們的體驗做些必要的鋪墊。

“創(chuàng)馳藍(lán)天技術(shù)”的核心之一便是追求“理想燃燒”的世界首款高壓縮比高效發(fā)動機，也就是創(chuàng)馳藍(lán)天汽油發(fā)動機（Skyactiv-G）

馬自達(dá)向來以我行我素著稱，尤其在動力系統(tǒng)的開發(fā)上，如它一直堅持的轉(zhuǎn)子發(fā)動機。在低碳、環(huán)保日益成為當(dāng)今社會的主旋律的今天，在日本作為追求駕駛樂趣為目標(biāo)的汽車廠商代表馬自達(dá)依然是另辟蹊徑，找到了自己獨特的解決辦法，這就是馬自達(dá)大力宣揚的——創(chuàng)馳藍(lán)天技術(shù)。馬自達(dá)要以獨特的創(chuàng)馳藍(lán)天技術(shù)保證“駕乘樂趣”。

“創(chuàng)馳藍(lán)天技術(shù)”的核心之一便是追求“理想燃燒”的世界首款高壓縮比高效發(fā)動機，也就是創(chuàng)馳藍(lán)天汽油發(fā)動機（Skyactiv-G）。燃料在氣缸內(nèi)燃燒時70%～80%能量都會在燃燒過程中損失掉，人們在想盡辦法提升發(fā)動機效率以實現(xiàn)“理想燃燒”。于是將汽油發(fā)動機與柴油發(fā)動機聯(lián)姻從而降生出更優(yōu)秀的發(fā)動機讓人們看到了希望，奔馳開發(fā)出了DiesOtto發(fā)動機，大眾推出了CCS復(fù)合燃燒發(fā)動機，馬自達(dá)則最先讓這聯(lián)姻技術(shù)實現(xiàn)了量產(chǎn)，就是高壓縮比汽油發(fā)動機。

提高壓縮比能夠大幅提升熱效率。近年來汽油發(fā)動機的壓縮比一般在10～12左右，理論上將壓縮比從10提高到15后，熱效率能夠改善約9%。盡管如此，此前的汽油發(fā)動機并沒有大幅提高壓縮比，原因之一就是爆震會導(dǎo)致動力輸出大幅下降。

為消除爆震，有效的方法是減少殘留在燃燒室內(nèi)未排放的高溫殘留氣體以降低缸內(nèi)的溫度。常見的方法是通過可變氣門系統(tǒng)（VVT）來減少殘余廢氣，但效果有限。馬自達(dá)通過排氣管的合理設(shè)計——4-2-1排氣系統(tǒng)，能有效利用排氣壓力波的波動效應(yīng)，避免了各氣缸之間排氣相互干擾。這種排氣系統(tǒng)再與進(jìn)排氣雙VVT系統(tǒng)結(jié)合，使廢氣能更通暢地排出，有效降低了缸內(nèi)溫度，也就降低了末端混合氣發(fā)生自燃的可能。

此外，加快燃燒速度，縮短燃燒持續(xù)期，有特色的具體措施是在活塞頂部設(shè)計一個凹坑（或稱空腔），使火焰前鋒面在燃燒初期就盡快展開，以提高燃燒速度，當(dāng)然也包括常用的加強混合氣運動、提高噴油壓力和改善噴霧特性等。同時通過優(yōu)化燃料噴射，能夠在火花塞周圍生成分層混合氣進(jìn)行燃燒。通過設(shè)立空腔，初期的火焰與活塞接觸，也解決了冷卻損失問題。

為了提高發(fā)動機響應(yīng)性，需要盡最大努力減輕慣性重量，減少機械阻力。為此，馬自達(dá)進(jìn)行了一系列的優(yōu)化工作，包括活塞、活塞銷、連桿輕量化、減少活塞環(huán)張力、曲軸主軸頸小型化、采用滾輪從動件等。

壓縮比提高后，燃燒速度顯著提高，對汽油機實施稀燃、米勒循環(huán)、智能啟/停等技術(shù)也有正面效果。馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動機通過實現(xiàn)接近F1賽車的13：1的全球最高汽油發(fā)動機壓縮比設(shè)計，讓燃油和空氣混合氣在燃燒更為徹底，其最終實現(xiàn)了燃油經(jīng)濟性改善15%、動力提升15%的雙重優(yōu)化。

新一代創(chuàng)馳藍(lán)天自動變速器（SkyactivDrive）6擋手自一體變速器擁有高效能寬車速范圍鎖止技術(shù)，還有換擋響應(yīng)的提升讓變速器反應(yīng)更靈活。馬自達(dá)新開發(fā)了內(nèi)置小型圓環(huán)的全域鎖定離合器，并且采用了控制性更好的多板離合器構(gòu)造，改善油的流動，提高冷卻性能，確保離合器的可靠性，能夠擴大鎖定區(qū)域。通過大幅加寬鎖止離合器的鎖止范圍，使得燃油經(jīng)濟性進(jìn)一步提升4%～7%。創(chuàng)馳藍(lán)天車身及底盤（SkyactivBody & Skyactiv-Chassis）輕量化設(shè)計將整車重量減輕了約100kg，不僅能改善油耗，而且能夠全面發(fā)揮新發(fā)動機的性能，使得行駛、轉(zhuǎn)彎、停車等汽車的基本性能得以進(jìn)一步優(yōu)化。

馬自達(dá)雖然在混合動力、電動車、混合燃料動力領(lǐng)域都有著不錯的研究成果，可為了尋求更符合當(dāng)前社會的動力系統(tǒng)，還是堅持開發(fā)出了創(chuàng)馳藍(lán)天技術(shù)。

Drive-E系列發(fā)動機氣缸的幾何尺寸完全一致，每缸容積都為500mL，汽油和柴油發(fā)動機之間有70%的設(shè)計都是相同的

去年法蘭克福車展上，當(dāng)沃爾沃汽車的全新動力概念Drive-E“E驅(qū)智能科技” 首次露面時，沃爾沃表示今后沃爾沃的發(fā)動機都會由2.0L的4缸發(fā)動機（柴油和汽油）延伸出來，根據(jù)采用增壓形式的不同，產(chǎn)生了不同功率級別的產(chǎn)品。按照沃爾沃的計劃，這一系列發(fā)動機未來將取代沃爾沃如今3個平臺上的八款包括5缸、6缸以及8缸在內(nèi)的發(fā)動機，聽起來確實讓人覺得不可思議。

Drive-E是今后所有沃爾沃乘用車所采用的動力系統(tǒng)的總稱。字母E代表了高能效（Efficient Power）、節(jié)能環(huán)保（Environment）和電氣化（Electrification），代表了當(dāng)今發(fā)動機產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢。

沃爾沃的Drive-E系列汽油發(fā)動機采用了如今最流行的直噴+增壓的手段，先期推出的兩款汽油發(fā)動機T5和T6分別采用了渦輪增壓以及渦輪+機械雙增壓技術(shù)。其中采用渦輪增壓技術(shù)T5發(fā)動機功率達(dá)到了180kW，扭矩350Nm，同當(dāng)今主流競品相比，在性能上名列前茅，它搭載在城市SUV XC60上的油耗出人意料地僅為6.9L/100km，把競爭對手拋在了后面。

而代號為T6的4缸發(fā)動機在未來將要擔(dān)負(fù)起全面替代原有代號同樣為T6的3.0L 224kW直列6缸發(fā)動機的任務(wù)。用2.0L 4缸發(fā)動機達(dá)到一臺6缸渦輪增壓發(fā)動機的動力水平，其核心技術(shù)就在增壓器上。T6的增壓系統(tǒng)使用離合器控制的羅茨機械增壓器與一個大的渦輪增壓器相配合，機械增壓器用于低速時快速提供高扭矩，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升后，渦輪增壓器開始介入，機械增壓器則停止工作。這樣一來，T6的發(fā)動機峰值功率達(dá)到了225kW，最大扭矩也達(dá)到400Nm。在親自體驗了搭載Drive-E T6發(fā)動機的沃爾沃XC60之后，沃德全球十佳發(fā)動機評審團(tuán)主席Tom Murphy評價道：“Drive-E‘E驅(qū)智能科技’動力總成將燃油經(jīng)濟性與高性能很好地結(jié)合在了一起，駕駛樂趣讓人印象深刻?！?/p>

說到XC90上那臺V8發(fā)動機的繼任者，沃爾沃的計劃則是通過T6發(fā)動機和插電式混合動力系統(tǒng)結(jié)合來達(dá)到V8的動力輸出，這要等到下一代XC90的面世，全新的動力系統(tǒng)才能露面。

除了增壓概念外，Drive-E系列發(fā)動機的許多細(xì)節(jié)之處同樣凝結(jié)了沃爾沃設(shè)計團(tuán)隊創(chuàng)新的設(shè)計，包括輕量化發(fā)動機缸體、低摩擦力曲柄系統(tǒng)、帶智能冷卻的熱管理系統(tǒng)、汽油中置直噴系統(tǒng)等等，這些都是旨在進(jìn)一步提高效率，并且為用戶帶來更激情的駕駛體驗。

全新的Drive-E系列發(fā)動機氣缸的幾何尺寸完全一致，每缸容積都為500mL，甚至汽油和柴油發(fā)動機之間有70%的設(shè)計都是相同的。采用模塊化設(shè)計之后，意味著所有的發(fā)動機均可以在一條生產(chǎn)線上柔性化制造，大大降低了設(shè)計生產(chǎn)的成本，并提高了維修保養(yǎng)的便利性。

Drive-E動力系統(tǒng)的另外一個核心部件是來自愛信的8擋自動變速器。相比原有產(chǎn)品，它在傳動比上提高了23%，進(jìn)一步提高了傳動效率，而且它在車輛滑行時可以切斷同發(fā)動機的連接，從而進(jìn)一步延長了行駛距離。不僅如此，沃爾沃還創(chuàng)造性地將啟動電機集成在變速器當(dāng)中，它不僅擔(dān)負(fù)行駛過程中自動啟/停發(fā)動機的任務(wù)，而且取代了傳統(tǒng)的啟動電機，進(jìn)一步簡化了發(fā)動機組件，而且啟動過程更加安靜平穩(wěn)，達(dá)到了豪華轎車應(yīng)有的用戶體驗。

在2011賽季的WTCC（世界房車錦標(biāo)賽）中，沃爾沃已經(jīng)在其賽車上配備了Drive-E 原型機，并創(chuàng)造了全新賽道記錄，看來它是真實的。而下面我們的實際體驗則完全是真實的。

阿特茲的“魂動設(shè)計”確實非常成功，以2830mm長軸距打造寬敞內(nèi)部空間的同時，外觀保持了具有修長發(fā)動機艙的跑車造型，及動感與活力于一身

阿特茲的“魂動設(shè)計”確實非常成功，以2830mm長軸距打造寬敞內(nèi)部空間的同時，外觀保持了具有修長發(fā)動機艙的跑車造型，及動感與活力于一身。在踩下油門的那一刻就讓我感受到了豐滿的動力輸出。在市內(nèi)駕駛時，只需要輕踩油門便可得到流暢的駕駛感受，當(dāng)需要急加速超車時一腳油門到底，也會帶來不錯的推背感，此時發(fā)動機的轟鳴聲也是很悅耳。當(dāng)遇到紅燈時，只要深踩下制動踏板，發(fā)動機的運轉(zhuǎn)便會戛然而止，一下讓世界安靜下來；當(dāng)需要起步時，只要稍抬制動踏板，發(fā)動機便立刻轟然運轉(zhuǎn)，一點也不耽誤車輛前進(jìn)的步伐。在城市中雖然是走走停停的路況，可其平均油耗卻只有9.0L/100km，對于這么大的車和2.5L的發(fā)動機來說是很出色了。

在“高速+鄉(xiāng)村”道路的平均油耗顯示是6.9L/100km。在時速90km/h的車速下，發(fā)動機轉(zhuǎn)速只有1600rpm，表現(xiàn)出了動力系統(tǒng)發(fā)動機與變速器的良好匹配，為減少燃油消耗做出了貢獻(xiàn)。58L的油箱，從4S店提出車時加了45L油，當(dāng)加滿油時儀表顯示可續(xù)航里程達(dá)到600km，幾乎達(dá)到了有些城市SUV兩倍的續(xù)航里程，其經(jīng)濟性和實用性不言而喻。在六環(huán)上，將車速設(shè)定在100km/h巡航駕駛，隨著道路上下坡的變換，可以看到瞬時油耗也會隨之波動，在7.6L/100km到4.1L/100km之間波動，發(fā)動機轉(zhuǎn)速則一直維持在1900rpm。在這段高速公路的平均油耗則達(dá)到了4.7L/100km，這可是在空調(diào)開啟的情況下，還是相當(dāng)令人滿意的。

在北京郊區(qū)的盤山路上，阿特茲發(fā)動機的轟鳴也是勾引著我的駕駛欲望，換擋撥片在這里有了用武之地。隨著方向盤來回運動，輕柔的方向盤帶來了精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)向，而車身則帶來了適度的支撐，阿特茲帶來了游刃有余的駕駛樂趣。在這激情之后油耗又會發(fā)生怎樣的變化呢？平均油耗達(dá)到9.8L/100km，看來也是很令人滿意。

在山路上XC60的表現(xiàn)又怎樣呢？將擋位調(diào)至運動模式，發(fā)動機立刻變得高調(diào)了，隨著腳下快速操作油門，發(fā)動機不時發(fā)出了吼聲

沃爾沃XC60搭載了新一代Drive-E T5發(fā)動機又如何呢？心里帶著疑問駕駛著XC60上了北京擁堵的街頭。輕點油門動力還是很充足的，轉(zhuǎn)向很靈活，在城市里駕駛一點也沒有SUV的笨重感。中段急加速時動力爆發(fā)得更是徹底，顯然增壓器介入后帶來了更好的動力響應(yīng)，并沒有讓我感受到過多的渦輪遲滯。由于動力系統(tǒng)增加了滑行功能，明顯感覺到收油門后車速下降緩慢，比一般車輛滑行的距離更長，如此帶來燃油的節(jié)省也是不可低估的。就是跟車太近時，滑行模式就會顯得沒有用武之地。按下經(jīng)濟模式按鍵，此時的XC60變得溫順了一些。

當(dāng)在交通信號燈前深踩下制動踏板停下車時，XC60的發(fā)動機像阿特茲一樣停止了運轉(zhuǎn)。雖然每一次停車節(jié)省的燃油是微量的，可集腋成裘的效果是可觀的，對于減少無形的有害氣體排放的意義更為重大，這也為XC60的節(jié)能減排做了一定貢獻(xiàn)。相信如果在早高峰的紅燈前每一部發(fā)動機都停止運轉(zhuǎn)而安靜下來，對社會做出的貢獻(xiàn)也會是可觀的。盡管做了很多努力，但對于平均車速只有27km/h的行駛來說，平均油耗達(dá)到13L/100km也不足為奇。

終于逃脫了擁堵奔上城市快速路，將數(shù)據(jù)清零，重新計算高速公路的油耗。在這平坦而寬闊的大道上，車速保持在了100km/h左右，現(xiàn)在滑行模式的功力開始發(fā)酵，眼看著平均油耗的數(shù)值達(dá)到了10.2L/100km。顯然高速公路、城市快速路更適合于XC60的駕駛環(huán)境。

在山路上XC60的表現(xiàn)又怎樣呢？將擋位調(diào)至運動模式，發(fā)動機立刻變得高調(diào)了，隨著腳下快速操作油門，發(fā)動機不時發(fā)出了吼聲。就在油門、制動、打方向的不停操作中，XC60在盡量跟上阿特茲的步伐。高達(dá)威猛的SUV在山路上帶來的視野不錯，不過過高的重心也加劇了車身的擺動，對于有些彎道真是“有賊心，沒賊膽”了。當(dāng)山路駕駛告一段落時，查看XC60的平均油耗——14L/100km，顯然山路激情駕駛并非XC60的強項，不過從目前XC60的表現(xiàn)看，作為一款SUV已經(jīng)讓我感到滿意了。一天的工作終于可以畫個句號了，一邊享受著山里雨后的清新空氣，一邊輕松地駕駛著XC60——收工回家。

雖然新能源概念正在鋪天蓋地地在給人們洗腦，但從專家觀點最終得出新一代發(fā)動機依然有著明顯的市場優(yōu)勢，也更符合中國的國情。當(dāng)初在學(xué)習(xí)汽車的專業(yè)知識——發(fā)動機設(shè)計時就對發(fā)動機的未來充滿了迷茫，好在這迷茫終于在今天被馬自達(dá)、沃爾沃將這片烏云打散了，在新能源大潮下，傳統(tǒng)發(fā)動機依然有著它頑強的生命力。

清華大學(xué)汽車工程系教授，博士生導(dǎo)師清華大學(xué)汽車安全與節(jié)能國家重點實驗室副主任中國內(nèi)燃機學(xué)會汽油機分會副主任王建昕

在大眾等歐洲企業(yè)的主導(dǎo)下，小排量、直噴、增壓技術(shù)目前成為汽油車節(jié)油的主流技術(shù)，也就是小排量增壓發(fā)動機，一時間“直噴必須增壓”好像成了定式。直噴增壓雖然降低油耗的可能性大，但技術(shù)難度和成本也明顯提高。馬自達(dá)從提高壓縮比這一別人都認(rèn)為很難的途徑入手，也實現(xiàn)了顯著降低油耗的目標(biāo)，這說明直噴但非增壓這條途徑也是可為的。“創(chuàng)駛藍(lán)天”技術(shù)的主要意義，一是為汽油車節(jié)能減排提供了又一條可行的技術(shù)路線，二是對國內(nèi)自主開發(fā)很有借鑒和啟示。

日本馬自達(dá)株式會社動力傳動系統(tǒng)本部本部長廣瀬一郎

普遍認(rèn)為解決環(huán)境問題只有依靠電動車，但是我想告訴大家還有其他的手段。2020年的世界能源資源還是以石油為主，所以我們認(rèn)為汽車的動力源以內(nèi)燃機為基礎(chǔ)這一點不會有變化，所以提高內(nèi)燃機的效率是必不可少的。

創(chuàng)馳藍(lán)天技術(shù)的下一個階段，也就是Skyactiv—G發(fā)動機的下一代Skyactiv—Gtiv32，將壓縮比提高到18∶1，并且能夠讓理論空燃比混合氣體燃燒，熱效率將提高50%。第二代、第三代的Skyactiv—G在二氧化碳排放水平可以達(dá)到新興的電動車水平。

沃爾沃研發(fā)部動力總成總監(jiān)白彬毅

沃爾沃Drive-E還有一個很重要的創(chuàng)新在于它的自動啟/停系統(tǒng)，目前主流的自動啟/停方式有兩種：一是布置在發(fā)動機的前端輪系用皮帶驅(qū)動；另外一種則是把啟動機裝在啟動馬達(dá)的位置，這兩種方法各有優(yōu)劣，裝載前端輪系的優(yōu)點在于啟/停系統(tǒng)比較安靜而且運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，啟動速度比較快，但是需要對前端輪系進(jìn)行大幅修改；如果加到啟動機上雖然結(jié)構(gòu)簡單，但是振動比較大。沃爾沃這套系統(tǒng)的獨特之處在于把啟/停系統(tǒng)安裝在了變速器上，直接驅(qū)動曲軸，這樣效率更高，而且它可以取代啟動電機的功能。

沃爾沃汽車集團(tuán)中國區(qū)研發(fā)副總裁沈峰

沃爾沃花了很大的力氣，讓汽油機跟柴油機在很多方面共享，就是模塊化，可以加快發(fā)動機的開發(fā)進(jìn)程，并實現(xiàn)汽油機跟柴油機之間的共享。從客戶角度講，零配件有更大的優(yōu)惠，從質(zhì)量講，我更保證質(zhì)量。我們說這是一款非常高效的發(fā)動機，并且扭曲線也很漂亮，整個排放很低。沃爾沃的技術(shù)突破了缸數(shù)和排量對性能表現(xiàn)的限制，使小型發(fā)動機在強勁動力輸出、最佳燃油經(jīng)濟性及更低排放之間找到最佳平衡，為消費者帶來高效、清潔的動力和卓越的全新駕駛體驗的同時，實現(xiàn)沃爾沃汽車對環(huán)境保護(hù)的承諾。

auto world執(zhí)行主編沃德十佳發(fā)動機評委Tom Murphy

我認(rèn)為沃爾沃Drive-E非常不錯，我駕駛過渦輪增壓T5和渦輪+機械增壓的T6，我感覺首先它非常平順，而且它的油耗和排放都非常友好。聲音很動聽、同整車搭配之后NVH性能也非常出色。啟動平順，并且在方向盤上幾乎感覺不到任何振動。以我們的評選標(biāo)準(zhǔn)來看，它各項指標(biāo)都堪稱優(yōu)秀。世界各地越來越嚴(yán)格的排放法規(guī)以及環(huán)境壓力，以及發(fā)動機技術(shù)的進(jìn)步，我認(rèn)為2.0L排量的發(fā)動機會越來越流行，并且會裝備到大部分型號的車輛當(dāng)中去。如今我們可以看到越來越多的豪華轎車、中級轎車都裝備了4缸發(fā)動機。