下一代馬3？新世代Skyactiv-X科技問與答

ca汽車頻道陳郁翔 2018-06-11 15:43:15

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雖然披覆上現行版本的Mazda3的外觀，但Skyactiv-X prototype原型車已完整搭載新世代的底盤與動力系統。

Q1. 後懸吊真的變成扭力樑了嗎？為什麼？

是的，這具全新的Skyactiv-X底盤確實將後懸吊系統由現行的多連桿改為扭力樑設計，當然也引來了全球車迷的熱烈討論，認為Mazda是為了降低開發成本而走回頭路。但這其實是個天大的誤會啊！

由照片可發現全新Skyactiv-X底盤的後懸吊採用扭力樑結構。

由於新世代的〝人馬一體〞概念，主要強調的是人車駕馭時的和諧反饋，並非追求極端敏銳的操控或是瀕臨極限的動態，因此改良的主軸在於舒適性與NVH隔音工程方面的強化，也讓駕駛更能以輕鬆無壓力的方式掌握車輛動態。

Skyactiv-X在NVH工程方面應用了許多巧思，例如這塊B柱結構，透過內藏樹酯塊的方式，有效降低噪音，並提供更多韌性抑制結構形變。

然而若以原先的多連桿結構為基礎進行調校，由於多連桿懸吊在行駛時的能量傳遞特性與幾何變化非常多，雖然在先天結構上能帶來較佳的操控性，但若想達到Mazda預期中的舒適性、易操控性以及NVH等等達成〝人馬一體〞的重要元素，目前仍有許多技術有待克服，因此決定採用構造相對簡單的扭力樑結構，並從本體鋼材與製程方面著手，再加上最重要的〝調校〞，達到Mazda所期望的〝人馬一體〞精神。

新世代扭力樑結構透過Toe與Camber個別強化，達到更佳的行路感受與NVH效果。

扭力樑鋼材的製程也有所改變，將鋼板削切後再沖壓的新製程除了強化結構之外，也解決了接合段差的問題。

而Mazda原廠也表示，多連桿結構的能量傳遞特性等技術問題克服之後，未來也有機會再度出現在產品線當中，並沒有放棄研發，這點相當值得期待。

嚴格來說，現階段Mazda追求人馬一體、NVH工程等方面的條件，在多連桿結構上遇到瓶頸，但並未放棄研發，扭力樑結構是目前的最佳解決方案，也令人期待未來將有表現更優異的多連桿底盤出現。

Q2. HCCI引擎是什麼？Mazda所研發改良的SPCCI又是什麼？比起傳統火星塞點火的汽油引擎有何優點？

均質充壓點火技術（Homogeneous charge compression ignition, HCCI）簡單來說就是以類似柴油引擎壓縮點火的方式作動的汽油引擎，也就是所謂的稀薄燃燒技術。傳統噴射引擎的理論空燃比為14.7：1，並靠火星塞所迸發的火花點火爆炸，而HCCI技術則是將理論空燃比拉高至30.0：1以上，將空氣對燃料的比率加大，也就是在燃料中注入更多的空氣，除了達到節省燃油的目的之外，在中低轉速域就如同柴油引擎一般，能獲得更佳的扭力反應。

HCCI引擎採壓縮點火，類似柴油引擎的作動原理。

而Mazda所採用的改良方式則是在現有的壓燃點火技術上，加入了傳統的火星塞做為控制壓燃時機的因子，成為了新世代Mazda獨門的SPCCI（Spark plug controlled compression ignition）技術，並能依照行車當時的氣溫、氣壓以及速度等條件自動切換空燃比，最高甚至可達35.0：1以上的超級稀薄燃燒境界，而且切換的過程幾乎完全無法察覺。

而Mazda獨家改良的新技術SPCCI則是在壓縮點火的基礎原理上加入了可控制點火時機的火星塞，可有效克服以往稀薄燃燒引擎的技術問題。

這項技術除了能發揮優異的中低轉速域扭力之外，更擁有同樣採用壓縮點火的柴油引擎所沒有的高轉速域延展性，雖然目前在prototype階段仍有超稀薄燃燒時的爆震問題有待解決，但已令人見識到Mazda成功挑戰別家車廠不願投入的科技領域的驚人實力。

由於是prototype測試車，原廠在車內裝上了監控用的平板電腦，可藉由燈號切換來瞭解目前的燃燒狀況，若非燈號提示，人體幾乎完全感受不到壓縮點火與SPCCI、超稀薄燃燒之間的切換。

Q3. 聽說SPCCI引擎對燃油品質的要求很高，火星塞也須採用特殊規格，這是真的嗎？

其實目前的Skyactiv-X prototype車輛都是以歐規RON 91等級的汽油進行測試，而火星塞雖然是特殊規格沒錯，但並非特別稀有或特別昂貴，只需依照原廠保養規範即可。

所有的skyactiv-X prototype測試車均使用歐規RON 91燃油。

Q4. 為何採用機械增壓？而不是時下流行的小排氣量渦輪增壓？

這個問題相當有趣，根據Mazda原廠資料，這具機械增壓器被命名為〝Air Supply〞，並非〝Supercharger〞，因為它最主要的功能是在車輛在中、高轉速域進入空燃比35.0：1以上的超稀薄燃燒模式的時候，為了能夠即時補充新鮮空氣混入燃料而設計，功能並非傳統的機械增壓強制進氣系統。

此機械增壓非彼機械增壓，而是提供超稀薄燃燒模式時即時且充沛新鮮空氣的〝Air Supply〞。

Q5. 比起上一代車型，扭力樑後懸吊對於操控性是否有影響？

根據筆者於測試場中試駕後的感受，全新Skyactiv-X底盤在調校方面屬於舒適取向，但仍帶有韌性，感覺上對比現行車款其實阻尼特性是變硬的，在試車時我曾刻意挑幾個刁鑽的角度扭動方向盤過彎，並在直線加速到底時刻意重踩煞車，現行Mazda3於高速過彎時，車尾預期外的跳動較多，而重踩煞車時點頭情形也相當明顯。

然而Skyactiv-X prototype雖然改採扭力樑後懸吊，過彎時卻非常穩定，且側傾抑制更佳，雖然車尾動態少了一些〝好玩〞的調性，但整體回饋確實兼顧到舒適性與操控性，對於一般用車族群而言，大概只會有〝操控變好了〞、〝好開又舒適〞的感受，並無法直接辨認扭力樑與多連桿的差異。

Skyactiv-X底盤的特性由活潑變為沉穩且舒適，但並未犧牲操控表現，扭力樑結構的操控就是比較弱？拜託，一般用車族群真的分不出來啦！

Q6. Mazda不斷強調人馬一體，這次在Skyactiv-X概念車上有何具體表現嗎？

這部分我想強調兩個重點項目，第一是NVH工程，第二則是座椅的人體工學。首先在NVH靜音工程的部分，Mazda認為不只是噪音本身，包含車內噪音大小聲變動的幅度，都會影響駕駛專注力與疲勞程度，進而影響〝享受駕馭〞，因此本次的NVH工程除了降低噪音之外，更著重於控制各種不同噪音的變化量。

以往當車輛以一定速度行經減速塊或跳動路面時，車內可明顯聽到跳動聲和來自底盤的噪音，然而駕駛Skyactiv-X prototype在測試道內高速經過一連串跳動路面時，可發現噪音的變化量降低了，是項相當貼心的細節進化，也是〝人馬一體〞哲學的體現之一。

根據Mazda工程團隊的研究，除了車內噪音本身所帶來的震動與不安感之外，噪音變化量的差異也是影響駕駛的因素。

而座椅方面則可說是這次新車內裝最大的工程，由於駕駛座姿是影響〝人馬一體〞駕駛感受的最大因素，Mazda研發團隊花費相當大的心力，應用運動科學，從人體的骨盆與脊椎構造開始分析。全新Skyactiv-X座椅能將脊椎的坐姿維持在自然的S型曲線，以達到最佳的骨盆支撐力，並透過改良後可獨立上下調整的椅面，讓骨盆和上半身朝相反方向活動，就如同自然而然地行走一般，也有助於保持頭部是線能永遠穩定朝向目標。