汽油機(jī)和柴油機(jī)“合體”——火花控制壓燃技術(shù)

　　2017年初,，馬自達(dá)宣稱將在2018年推出第二代創(chuàng)馳藍(lán)天汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，油耗表現(xiàn)將比上一代產(chǎn)品提升約30%,，比馬自達(dá)以前的非創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)油耗更是能節(jié)約50%,，以馬自達(dá)那幫固執(zhí)的工程師以往的成就來(lái)看，這又是技術(shù)狂人給自己出的一個(gè)難題,。就想過(guò)去迷戀轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)那樣,，這群工程師并沒(méi)有食言，這也是“創(chuàng)馳藍(lán)天之父”人見光夫一直堅(jiān)信的,，自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)絕對(duì)能夠達(dá)到50%的熱效率,，新一代創(chuàng)馳藍(lán)天SKYACTIV-X發(fā)動(dòng)機(jī)終于在2018年問(wèn)世了。

　　第二代創(chuàng)馳藍(lán)天SKYACTIV-X汽油發(fā)動(dòng)機(jī)具備HCCI均質(zhì)充氣壓燃技術(shù),，壓燃并不是什么新鮮玩意,，這項(xiàng)技術(shù)在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上很基礎(chǔ)的一項(xiàng)技術(shù)。那到底壓燃是什么呢,？簡(jiǎn)單直白說(shuō)就是燃油混合氣的燃燒不需要依靠火花塞點(diǎn)火,，而是直接以氣缸活塞運(yùn)動(dòng)將其壓縮直至燃燒，由于化學(xué)性質(zhì)的原因,，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸壓縮后混合氣溫度上升可被點(diǎn)燃,，但汽油機(jī)在壓縮燃燒時(shí)很難控制爆震現(xiàn)象的產(chǎn)生，因此汽油壓燃是一直是一項(xiàng)難以被攻克的技術(shù)難題,，絕大多數(shù)車企更愿意通過(guò)相對(duì)容易的小排量渦輪增壓來(lái)適應(yīng)市場(chǎng)變化,，只有馬自達(dá)一根筋的給自己出難題……

　　馬自達(dá)為什么堅(jiān)持要攻克汽油機(jī)壓燃技術(shù)？壓燃能實(shí)現(xiàn)極高的空燃比,，噴入更少的汽油達(dá)到稀薄燃燒的狀態(tài)就能讓發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái),，從而實(shí)現(xiàn)更卓越的燃油經(jīng)濟(jì)性。為了達(dá)到稀薄壓燃理想的空燃比,，SKYACTIV-X發(fā)動(dòng)機(jī)還增加了類似機(jī)械增壓器的空氣供給裝置,。HCCI技術(shù)的實(shí)現(xiàn)打破了曾被認(rèn)為14.7:1黃金空燃比的定律（空燃比指泵入氣缸內(nèi)的空氣和燃油的比值），馬自達(dá)表示SKYACTIV-X發(fā)動(dòng)機(jī)在750rpm運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),，空燃比能達(dá)到36.8:1,，這是將每一滴汽油都充分利用起來(lái)了。

　　既然汽油壓燃技術(shù)這么省油，那為何別的車企不去搞呢,？其實(shí)不然,，早年間奔馳、現(xiàn)代和通用等多家車企也都參與過(guò)HCCI技術(shù)的研發(fā),，但這些車企只停留在了發(fā)布概念車或?qū)υ�型機(jī)進(jìn)行過(guò)測(cè)試的階段,，雖然也取得過(guò)階段性的進(jìn)展，但并未像馬自達(dá)一樣跪著也要走完這條窄路,。面對(duì)日趨嚴(yán)苛的排放法規(guī),，很多車企都知道HCCI技術(shù)所具備的優(yōu)勢(shì)，不過(guò)由于壓燃控制穩(wěn)定性,、廢棄再循環(huán)和NVH等一系列問(wèn)題擺在面前需要解決,，除了HCCI技術(shù)之外，擺在眾多車企面前相對(duì)好走的技術(shù)發(fā)展道路更多,，因此何必跟自己較勁,？

　　壓燃并不是說(shuō)不需要火花塞了，而是在冷啟動(dòng)或在發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速工況下利用火花塞點(diǎn)火,，而在適當(dāng)?shù)墓�況下進(jìn)行壓燃,，如此一來(lái)壓燃有效的工況被延展了。此外馬自達(dá)還繼續(xù)挖掘火花塞的潛力,，除了常規(guī)的點(diǎn)火作用外,，還衍生成了壓燃點(diǎn)火控制器，這樣就能輕松地在火花塞點(diǎn)火和壓燃點(diǎn)火間切換,，馬自達(dá)引入了“空氣活塞”這一概念,，壓縮沖程點(diǎn)燃部分混合氣使其爆燃膨脹，擠壓其他混合氣從而達(dá)到壓燃和火花塞點(diǎn)燃的共同作用,，馬自達(dá)將這項(xiàng)技術(shù)稱為SPCCI火花塞控制壓燃技術(shù),。

　　馬自達(dá)在推出第一代創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，始終在自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)上下功夫,，直到2.5T SKYACTIV-G發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)后,，才打破了人們的認(rèn)知。不過(guò)對(duì)于創(chuàng)馳藍(lán)天SKYACTIV-X發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)看,，馬自達(dá)同樣還是會(huì)延續(xù)之前的方式,，并不打算嘗試時(shí)下流行的小排量渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。在馬自達(dá)看來(lái),，與競(jìng)品的小排量渦輪增壓車型相比,，當(dāng)車速在40km/h時(shí)，配備HCCI技術(shù)的新一代創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)車型加速性更好,，馬自達(dá)想讓內(nèi)燃機(jī)達(dá)到“既要馬兒快快跑,、馬兒還得吃得少”這樣在理想化的狀態(tài),，面對(duì)所謂的純電大趨勢(shì)，馬自達(dá)的工程師并不認(rèn)為電動(dòng)車真的就環(huán)保,。

　　固執(zhí)的廣島人認(rèn)為降低能源消耗最簡(jiǎn)單的方式就是從根源上控制,，減少噴油量是最有效的方法。馬自達(dá)工程師們從根源上解決問(wèn)題,，但卻又引發(fā)出一個(gè)又一個(gè)新的技術(shù)難題,，但在這群固執(zhí)的技術(shù)人員看來(lái)，這才是馬自達(dá)一直所追求的精神,，不達(dá)目的絕不罷休,。不過(guò)擺在馬自達(dá)工程師面前最大的難題是SKYACTIV-X將比上一代創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)更挑油，使用標(biāo)號(hào)過(guò)低的燃油將導(dǎo)致壓燃系統(tǒng)不再工作,，這也意味著發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)再次回到火花塞點(diǎn)火的工作狀態(tài)。

　　2020年9月,，搭載壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)的馬自達(dá)3 昂克賽拉在中國(guó)市場(chǎng)正式上市,，2.0L SKYACTIV-X發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率180馬力，峰值扭矩224N·m,，相比創(chuàng)馳藍(lán)天非壓燃2.0L發(fā)動(dòng)機(jī)158馬力的最大功率和202N·m的峰值扭矩有了明顯的提升,。然而18.99萬(wàn)元的售價(jià)相比非壓燃2.0L自動(dòng)質(zhì)尊版車型售價(jià)高出2.1萬(wàn)元，而另一款搭載2.0L SKYACTIV-X壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)的CX-30則要19.99萬(wàn)元,，不少消費(fèi)者在了解過(guò)馬自達(dá)的壓燃技術(shù)后對(duì)它這樣的定價(jià)產(chǎn)生了質(zhì)疑,。這年頭為什么還要花18.99萬(wàn)買一輛緊湊型轎車？我想每個(gè)人都會(huì)給出不同的答案,，只有駕駛過(guò),、感受過(guò)它的人才有資格去評(píng)價(jià)它存在的意義。

　　有人認(rèn)為馬自達(dá)在用情懷賣車,，在排放法規(guī)和燃油經(jīng)濟(jì)性方面,，有車企選擇了純電化這條捷徑，小排量渦輪增壓和混合動(dòng)力也是大多數(shù)車企的發(fā)展方向,，而馬自達(dá)則選擇了SKYACTIV-X發(fā)動(dòng)機(jī)整合了汽油和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn),，通過(guò)火花塞點(diǎn)火控制、高壓噴射系統(tǒng)和機(jī)械增壓系統(tǒng)的協(xié)作讓這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)既提升了動(dòng)力,、又有效降低了油耗,，讓內(nèi)燃機(jī)的效率達(dá)到了一個(gè)嶄新的高度。創(chuàng)馳藍(lán)天是馬自達(dá)不斷優(yōu)化其內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的一個(gè)宏偉構(gòu)想,，壓燃汽油發(fā)動(dòng)機(jī)只是當(dāng)下馬自達(dá)階段性的成就,，這樣一個(gè)為了而去造車的品牌本身就值得尊敬。

結(jié)語(yǔ)：

　　為了在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中讓企業(yè)活下去,，馬自達(dá)孤注一擲選擇走上攻克轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的道路,。在不被任何人看好的情況下，“轉(zhuǎn)子47士”不僅讓馬自達(dá)活下來(lái)了，還讓世人記住了這個(gè)以造有趣的車為榮的汽車品牌,。馬自達(dá)似乎一直在為了解決一個(gè)難題而又給自己制造了另一個(gè)難題,，代表馬自達(dá)永不言棄精神的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)或許未來(lái)將以另一種方式呈現(xiàn)在世人面前，幾經(jīng)挫折的馬自達(dá)憑借對(duì)技術(shù)的不斷鉆研,，走出了一條有別于其他車企的道路,，未來(lái)馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天科技樹將會(huì)被點(diǎn)亮更多令人期待的“黑科技”，在這個(gè)一切求快的時(shí)代,，堅(jiān)持才是最難得的,。（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò) 文 汽車之家 李昊鵬）

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