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CX-9

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心臟暗藏魔鬼細節 馬自達CX-9 動力篇

2016-12-14 00:00:00 作者:鍾維軒 閱讀:39750

這具2.5升四缸渦輪引擎伴隨著新世代CX-9一同問世,在此之前,Mazda已經很久沒有製作增壓引擎,對於大多數人而言,Mazda上個世代的動力代表無疑是RX-7的1.3升雙轉子渦輪心臟,代號FD的第三代RX-7在2002年劃下休止符,當時末代最大馬力可以達到280hp,然而對於13B-REW引擎而言,真正揚名車壇的關鍵是轉子結構,渦輪系統是標準的陪襯角色,若真要探究Mazda在上世代乘用車增壓動力的光環,應該是屬生產週期1992~2003年的Millenia,頂級車款配置一具2.3升V6機械增壓、採米勒循環(近似阿金森循環)的引擎,210hp/30.0kgm動力表現在20年前以高效率稱之當之無愧,可惜這套動力思維最後未被延續,但確實是Mazda舊世代非轉子增壓引擎的一項出名代表!

這具2.5升渦輪心臟是以Skyactiv-G 2.5自然進氣版本衍生而來,補足了自家200hp以上的引擎陣容,也是Skyactiv世代的首具汽油渦輪動力,對於Mazda自家車系發展具有相當影響性。Mazda在這具引擎的排氣效率方面下過一番功夫,不過整體來看仍有進化空間,像是Intercooler進氣冷卻器仍是傳統氣冷型式,若能改為近來漸為主流的水冷設計,必能獲得更好、更穩定的工作環境。與多數新世代渦輪引擎相同,排氣歧管已與汽缸上蓋合併為集成式設計,有助於效率提升,而為了擁有更好的渦輪反應,Mazda在排氣歧管設計一粗一細路徑,利用蝴蝶閥控制,1620rpm為切換點,讓低轉速時也能有良好的動力表現。

 

Mazda在2010年開始導入Skyactiv技術,其概念遍含動力、傳動、底盤與車體等,其中在動力部分,開發重點為高壓縮比汽油NA引擎與柴油渦輪,獨缺在歐洲車廠在2010年已大舉投入開發的汽油渦輪心臟,當時Mazda認為Skyactiv-G所堅持的高壓縮比NA引擎,其燃油效率是可以與小排量渦輪引擎抗衡的,而實際表現如何,這是另一個值得深入探討的複雜問題,不在此回討論範疇裡,因為這具2.5升直噴渦輪引擎的出現,並非Mazda放棄高壓比NA之路,而是Mazda若要推出更高端產品,勢必需要一具更強勁的心臟,尤其是CX-9身長破5米、車重逼近兩噸,足夠驅策的NA引擎勢必得要3.0升排氣量,如此大的排量自然就得六缸規劃,一具3.0升六缸引擎,完全顛覆現今動力發展趨勢,也與Skyactiv技術理念相違背,因此,以原有2.5升Skyactiv-G作為基礎,進化為渦輪版本、創造更大輸出以驅策大型車款成為必然發展,這也就是CX-9心臟發展演進的始末緣由!

此圖右邊是排氣歧管4-3-1的設計,主要是二、三缸匯流後,再與一、四缸結合,此設計是為了降低排氣干擾亂流,進而影響推動渦輪的工作效率。左圖則是Dynamic Pressure Turbo的關鍵,因引擎轉速而改變廢氣路徑,其實與Twin Scroll雙渦流的概念相似,只是多了一組蝴蝶閥控制。

Dynamic Pressure Turbo就是這具引擎的魔鬼細節,照英文字面翻譯為動態壓力渦輪,聽起來有點神奇,關鍵是在排氣歧管,首先四個排氣歧管的匯流路徑是4-3-1,二、三缸相連之後,與一、四缸兩個獨立路徑相連,最後再合併進入渦輪的廢氣端,4-3-1路徑設計與過往4-1或4-2-1截然不同,如此設計之故是經過流量計算,4-3-1設計能降低排氣干擾,提升廢氣吹動渦輪的效率。而另一魔鬼細節是廢氣在進入渦輪之前,有區分一細一粗的路徑,並設置蝴蝶閥決定廢氣走向,在低於1620rpm時,廢氣是經由細管路進入渦輪端,由於低轉速廢氣量較低,小管徑有加速流速的效果,藉以讓渦輪能有更好的增壓反應,超過1620rpm之後才切至粗管路,以免流速受限,其實這樣的設計含意與Twin Scroll雙渦流近似,無非就是改善廢氣順暢度,讓渦輪有更好的增壓反應。

美國Mazda在公布此具引擎馬力值時,依汽油辛烷值的不同,87辛烷值汽油的馬力數據為227hp,若採用93辛烷值汽油,馬力則有250hp,而兩款汽油的扭力值同為42.9kgm,至於國內則標示230hp/42.8kgm,是否因國內汽油品質差異,使得無法達到250hp,在此篇文章截稿之前,我們一直無法尋得明確答案,消失的20hp,難免在心中成為小遺憾!

美國Mazda明確標示使用不同辛烷值汽油會有兩種馬力表現,而台灣則統一公布為較低的230hp,其中20hp差異或許就是因地區而有不同的調校設定,不過42.8kgm扭力倒是不變。

不過這遺憾在進行加速實測之後,瞬間煙消雲散!本車42.8kgm扭力峰值出現在2000rpm,以新世代直噴渦輪引擎來說,扭力未以平原方式呈現是有點失色,但左腳剎車、右腳油門全力起步時,255mm前輪在1檔是完全空轉度過,過多的空轉自然影響成績,最後0~100km/h最佳數據7.89秒是以不拉轉速方式起跑,跑進七秒俱樂部著實讓人感到驚喜與意外,而零四紀錄則是15.75秒/147.10km/h,以一部採用四缸心臟的LSUV而言,能有如此加速表現很難叫人不滿意,也因此這具引擎馬力到底是250hp還是230hp,好像真的也不重要了!

CX-9低速扭力靈活充沛,進行加速實測時,全力起步1檔會有嚴重空轉的情形,油門掌控必須和緩一些才能跑出好成績。

●以下為P-Box加速測試五趟紀錄

#1   0~100km/h  8.11秒、0~400m 15.98秒/144.46km/h
#2   0~100km/h  8.28秒、0~400m 16.11秒/145.34km/h
#3   0~100km/h  7.90秒、0~400m 15.76秒/147.58km/h
#4   0~100km/h  7.89秒、0~400m 15.75秒/147.10km/h(最佳)
#5   0~100km/h  8.17秒、0~400m 16.00秒/146.09km/h

在運轉噪音的抑制上,或許是CX-9身為品牌旗艦,隔音工程受到重視,因此無論何轉速之下,車室內不敢說高度寧靜,但絕對沒有任何吵雜感受,而若真要挑出動力系統的缺憾,個人覺得6速手自排的換檔細膩度可以再提升,若能將換檔動作更趨於無形,勢必更符合品牌旗艦的氣勢!此具2.5升渦輪引擎未來勢必會配置在其餘車款,像是新款CX-5與下一代新馬6,甚至放在馬3身上,打造Mazdaspeed性能版本也值得大家期待,這具2.5渦輪引擎的誕生,確實讓Mazda產品線出現更多的可能!

100km/h巡航時,引擎轉速約為2000rpm左右,由於這具引擎扭力出色,相信若有更多高檔位,讓引擎轉速再低一些,依舊可以輕鬆的推動車輛巡航,並讓高速油耗更出色一些。

●以下為P-Box煞停測試五趟紀錄

#1   100km/h~0  3.22秒/42.0m
#2   100km/h~0  3.05秒/43.2m(最佳)
#3   100km/h~0  3.07秒/44.35m
#4   100km/h~0  3.33秒/44.36m
#5   100km/h~0  3.23秒/44.97m


引擎型式:2.5升L4 DOHC 16V Turbo
最大馬力:230hp/5000rpm
最大扭力:42.8kgm/2000rpm
變速箱型式:6速手自排
驅動型式:前輪驅動
懸吊結構:前麥花臣、後多連桿
0~100km/h加速:7.89秒(P-Box實測 氣候:陰/氣溫:25℃)
原廠極速:NA
車身尺碼:5075x1969x1747mm
軸距:2930mm
車重:1899kg
輪胎尺寸:255/50R20
售價:168.9萬元

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