為何堅持柴油、堅持直六後驅架構?Mazda CX-60 日本技術發表會戰略詳解

在三月初先行於歐洲市場首發「大型車商品群」第一號作品:Mazda CX-60,不僅是品牌首款具備插電式混合動力技術動力總成的車款,更首次亮相全新的直六動力系統組合, 如今在一個多月後也在日本市場進行亮相的動作,為此 Mazda 更是大張旗鼓地舉辦了技術說明會,讓日本媒體先行體驗這款象徵 Mazda 進入新次元的產品!

據說日本CX-60的價格區間,即使是考慮CX-5的人也能進一步考慮「升級」,也就是說最入門的規格將會與 CX-5 SKYACTIV-G 2.5 頂級版重疊,但 PHEV、MHEV、AWD 和 SKYACTIV-D 3.3 的組合有望提高整體的車型價格。

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首先 Mazda 在這場「大型車商品群」說明會當中,詳細解說了 CX-60 的技術概要。CX-60的平台基於前置引擎和後驅驅動的「傳統高級車」結合要素,動力系統則是具備直列6缸DOHC 3.3升柴油渦輪引擎的「SKYACTIV-D 3.3」搭配 M-HYBRID 輕混油電的「e-SKYACTIV D」,以及將過去使用在前驅系統的 SKYACTIV-G 2.5 引擎垂直安裝搭配 100 kW 電動馬達和 17.8 kWh 大容量鋰電池所組成的 PHEV 規格。

至於變速箱則是首度推出的 SKYACTIV 八速自動變速箱, i-ACTIV AWD 全時四輪驅動系統也轉為以後驅為基礎的設計。

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馬自達研發和成本創新部門高級常務執行官 廣瀬一郎先生解釋了為什麼 Mazda 需要導入「大型車商品群」,首先未來 Mazda 為了實現「可持續 ZOOM-ZOOM 2030 宣言」,將使用純電車、插電式混合動力車、新一代柴油和轉子引擎技術來達到目標。

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由於 2025 年以後純電車將有可能會成為世界車壇的主流動力選擇,但這此之前內燃機與純電車會有一段過渡期,Mazda 選擇提高內燃機效率來應對,這也是為什麼會開發全新直列6缸引擎、PHEV、48V MHEV、8速自排和新一代底盤來提高效率。

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而這當中以直列 6 缸引擎和 48V MHEV 系統搭配是提高內燃機效率的最好例子。具體來說為了滿足用戶「實用動力範圍」的效率,Mazda 決定藉由增加排氣量來提高,當引擎的排氣量越大,越能將高效率區域擴展到低負荷區域(=低發動機轉速區域)。一般說內燃機單缸500cc左右的燃燒效率不錯,也因此「SKYACTIV-D 3.3」的6缸排量為3.3升。

此外氣缸數越多、抑制的振動越多,使用低轉速可以提高效率。除了極低負載區域(通過增加排量和增加氣缸數),讓燃油效率能在所有區域都優越。而極低負載是指引擎從怠速開始轉速在1000rpm範圍內,但這個轉速範圍是由一個小型電動馬達輔助的,在這個大產品組中作為“48V MHEV”。

因此「大型車商品群」所有的模型都是用一個可以通過控制來進化的架構共同開發的,也讓CX-60以及未來要問世的CX-70、CX-80、CX-90等車的開發成本降低了25%。

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而這次說明會上也特別說明了全新開發的 SKYACTIV-D 3.3 直 6 柴油渦輪增壓引擎的細節。其最大輸出功率為254PS/3750rpm,最大扭力為550Nm/1500-2400rpm,壓縮比15.2,排氣量為 3283cc 。

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由於 SKYACTIV-D 是直噴式引擎,很多活塞頭都有凹形燃燒室,而傳統的SKYACTIV-D也有凹形燃燒室。在新的SKYACTIV-D中,這個凹形燃燒室的側壁有一個環形突起,使燃燒室分成上下多層。

藉由通過在上下兩側預先混合蛋形燃燒室並將燃料注入其中,如此一來能夠進一步將燃油效率提高。Mazda 把這種新燃燒方式稱為:DCPCI(Distribution Controlled Partially Premix Compression Ignition)空間控制預混燃燒,DCPCI 藉由擴大燃燒區域來提高整體燃油效率,甚至比 PCI 效率更高。

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另外為應對這次「大型車商品群」的動力變革,Mazda 也重新開發了一具無扭力轉換器的八速手自排變速箱,具體來說離合器機構採用濕式多片,傳動機構與步驟則是與傳統自排變速箱一樣使用行星齒輪,藉由使用 4 組齒輪的方式實現了 8 檔變速,甚至為了讓駕駛人享受更舒適的駕馭空間,變速箱的尺寸更進一步縮小。

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這款八速手自排變速箱除了普通型外,還有PHEV規格和內置馬達的MHEV規格,藉由與引擎的適當組合實現混合動力機構,也就是說能夠應對傳統 4 缸引擎搭配大功率電動馬達的 PHEV 組合、或是直列 6 缸引擎搭配小型馬達的 MHEV 組合。當然像 6 缸引擎的 PHEV 這樣的系統是可能的,但它會在比 CX-60 更大的級別上實現。

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當然 CX-60 配置了全新縱置引擎、後輪驅動的 SKYACTIV-CHASSIS Scalable 架構下,藉由MX-5專案部門全程調校,採用前雙A臂、後多連桿的結構之餘導入 KPC車身平衡控制技術,可有效抑制側傾帶來的不安定感,當轉彎橫向G值超過0.3G時,系統會開始對彎內側後輪施加輕微制動,利用後懸吊結構的反抬升效果,下拉車輛抑制側傾以穩定車身,增加過彎的穩定性。而高壓電池放置在前後輪之間,讓車軸盡可能低趴,進一步幫助 CX-60 的重心和穩定性。

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傳動系統部分  i-ACTIV AWD 更改為基於後輪驅動的系統。i-ACTIV AWD 是傳統的 4WD 機構,通過 PTO 從前驅動力中取出驅動力,並通過 JTEKT 電子控制 4WD 聯軸器 (ITCC) 控制驅動力以將其引導至後方,而在後驅結構為主的狀況下,前後扭力可以從0:100變為50:50。

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最後 Mazda 也強調了駕馭的舒適性,為了讓駕駛與乘客能夠準確地用所有五種感官感受汽車的反應,除了底盤等基本設計外,更將全車座椅全面重新設計,具體來說「下背部&臀部」在長途行駛支撐力都更為強化,將那些不必要的振動全部隔絕,

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講了這麼多,大家應該還是很好奇為什麼 Mazda 會如此堅持要打造後驅為結構的「大型車商品群」,畢竟自 1980 年代開始前輪驅動就已經從小型車到中大型SUV成為主流。尤其是日系車,日本市場上的主流輕型車、小型車、中型車、大型車乃至於小型貨車幾乎都是前輪驅動,就算是 SUV 車款也都是以前驅為主,真正以後輪驅動為基礎的 SUV 車款僅有具有特殊地位的成熟“越野SUV”。

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目前市場上僅存的後輪驅動車款僅有跑車系列、轎車也僅存 Toyota Crown、Nissan Skyline、Lexus LS、Lexus IS 等車款,此外德國等歐洲製造商已經開始立即向BEV(電動汽車)飛躍式進化,而傳統內燃機所呈現的前驅與後驅的車款,在更為嚴苛的歐盟排放標準下只會越來越少、甚至被取代。

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在這種情況下,為什麼 Mazda 現在還敢開發新的FR平台?Mazda 在會中強調,為了與其他車廠走出差異性,現在專注於直6動力與後輪驅動結構,除了應對更嚴苛的安全撞擊測試、動力平順性以外,更是在「追求經濟理性和原創性的過程中,延續堆疊基石策略的自然結果」。此外堆疊基石策略中的第 3 階段計劃於 2025 年左右開始,也就是引入純電車專用平台「SKYACTIV EV 專用可擴展架構」。

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至於為什麼要使用全球車廠逐步放棄的柴油作為動力?Mazda 也特別做了說明,雖然各種燃料是從原油中提煉出來的,但重要的是要有效利用輕油(柴油)以充分利用(精煉產生的各種燃料)。而精煉原油不可避免地會產生輕油,因此讓「輕油」能夠最大化利用就是 Mazda 堅持柴油引擎開發的理念。

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總結來說,MAZDA在面對 CASE 世代的浪潮之下,採取的是堆疊基石策略(Building Block Strategy),透過技術的累積建立深厚的基礎,發展更有效率的動力科技,而在目前屬於第二階段的「大型車商品群」便是處在純電車、內燃機車種的發展過度期,Mazda 希望藉由與眾不同的產品設定來取得優勢、進而讓「品牌高級化」的策略能夠站穩腳步,如此一來到第三階段的「純電」領域下才能獲得更高的品牌價值。

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「e-SKYACTIV-D 3.3」柴油MHEV規格

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車身尺寸

全長:4742mm
全幅:1890mm
全高:1691mm
軸距:2870mm

引擎

排量:3283cc
壓縮比:15.2
變速器:8速手自排
傳動系統:AWD
最大輸出功率:254PS/3750rpm (日本規格內測值)
最大扭矩:550Nm / 1500-2400rpm (日本規格內測值)
油耗:N/ A
燃料種類:柴油
油箱容量:58L

電動馬達

冷卻系統:水冷
最大輸出:17PS/900rpm
最大扭矩:153Nm/200rpm

電池

化學成分:鋰離子
電壓:44.4V
容量:0.33kWh電芯
數:12

底盤

前:雙A臂
後:全多連桿
輪胎尺寸:235/50 R20
前剎車:通風盤
剎車:通風盤
重量:約1900kg
重量分佈:約55:45

最高性能

速度:220km/h
0-100km/h:7.3秒

「e-SKYACTIV G 2.5」汽油PHEV規格

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引擎

排氣量:2488cc
壓縮比:13
變速箱:8 速手自排
傳動系統:AWD
最大輸出功率:191PS / 6000rpm(日本規格內測值)
最大扭矩:261Nm / 4000rpm(日本規格內測值)
油耗(WLTP):1.5l / 100km
油耗(WLTC):66.7km/l
CO2(WLTP):33g / km
燃料類型:汽油(95ron)
油箱容量:50L

電動馬達

冷卻系統:水冷
最大輸出:175PS/ 5500rpm
最大扭矩:270Nm / 4000rpm

系統輸出

最大輸出:327PS/6000rpm
最大扭矩:500Nm/4000rpm

電池

化學成分:鋰離子
電壓:355V
容量:17.8kWh電芯
數:96

底盤

前:雙A臂
後:全多連桿
輪胎尺寸:235/50 R20
前剎車:通風盤
剎車:通風盤
重量:約2050kg
重量分佈:約50:50

最高性能

速度:200km/h
0-100km/h:5.8秒
EV行駛:61-63km

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