在我看来,马自达有一个固执偏执的“人定”技术天才,在技术上有各种“不合群”的坚持和信念。但正是这种日本工匠精神的力量,总是带来意想不到的惊喜,从而获得了一大批粉丝和信仰坚定的粉丝。这次牺牲的黑色技术——SKYACTIV-X压燃式发动机,马自达再次用事实向世界证明了自己。不得不佩服的是,马自达对内燃机的痴迷不仅让人感到着迷,甚至产生了某种崇敬。
其实去年在国内推出的下一代马自达3 Angkeira并不是“完整的车身”,因为备受期待的秘密武器Skyactiv-X汽油压燃式发动机并没有如期到达。还好马自达没有让我们等太久。这种遗憾在一年后终于得到了弥补,那么这种新的动力表现如何呢?我相信除了开始没有别的办法。
不过试驾之前,我觉得有必要给大家介绍一下马自达的“压燃式发动机”到底是怎么回事。毕竟技术宅的幸福不是三言两语就能理解的。大家不要害怕!万能的同事做过几次详细的技术讲解,都是用简单的术语来说明和解释,直接点击下图就可以快速查看。
当然,我还是回顾一下马自达压燃式发动机的技术,可以总结为以下几个问题:
马自达为什么要做压燃式发动机?
大家都用涡轮增压的时候,马自达一直坚持自然吸气;在大家都在开发新能源汽车的时候,马自达坚持继续把大部分精力投入到内燃机技术的研发上。马自达真的看不到主流方向吗?
答案显然是否定的,马自达只相信传统的内燃机远远没有达到能效的极致,一直在急着喜新厌旧。但马自达还是选择了探索自己的倒车,深挖内燃机潜力,减少排放。
所以马自达没有专一那么固执。从以前的旋转发动机到今天的压燃式发动机,马自达本质上一直在做一件事:把一项技术研究到极致,把一项性能挤压到极限,在极限和极限的边界寻找新的可能。正是这一重点促使马自达开发了e-SKYACTIVE X发动机,该发动机兼具汽油机的优点和柴油机的特点,性能和排放都得到了显著改善。
与sky actival-G相比,sky actival-X的燃油经济性提高了2.0L%。在经常使用低车速的地区,由于使用了超贫燃烧,燃油经济性可以提高30%。同时,扭矩至少增加10%,在某些转速下可增加30%。
马自达为什么选择HCCI?
既然效果这么好,为什么直到今天才出现,为什么马自达是唯一走这条路的品牌?其实答案很简单:类似于以前的旋转发动机,压燃式发动机的技术开发难度极大。对于很多企业来说,这样的投入产出并不划算。
最大的困难来自于HCCI“均质压缩点火”的实现。我们知道,提高发动机热燃烧效率的最佳途径是实现缸内稀薄燃烧,但“均质压缩点火”在发动机转速过低时容易出现低温失火,使发动机不稳定。然而,HCCI燃烧模式是一种理想的燃烧模式,它不仅可以获得较高的压缩比和比热比,而且可以完全和快速地燃烧稀混合气以提高发动机效率。
为什么用火花塞压燃?
汽油机很难实现HCCI的稳定燃烧。由于燃烧的氧化过程比较复杂,从氧化反应开始到混合气点火,会有从冷焰到热焰的点火延迟,这取决于温度、压力和浓度。由于不同工况下压缩冲程中温度和压力的变化,HCCI点火时间不易控制。
马自达的提案是SPCCI,翻译过来就是火花塞控制压缩点火。其工作原理是在发动机负荷较低的情况下,用传统的火花塞点火燃烧,然后用活塞压缩时产生的高温点燃气缸内的残油残气,再转化为压缩点火。此外,发动机配备有能够强制进气的机械增压装置,使得喷射到气缸中用于燃烧的燃料大大减少,并且获得相对优异的节能效率。
所以SPCCI虽然本质上涉及火花塞,但火花塞点火只是为压燃创造条件的辅助手段。另一方面,SKYACTIV-X大部分时间可以使用SPCCI点火,小面积可以实现HCCI。在全球大减排的大环境下,马自达研发e-SKYACTIVE X旨在通过压燃实现超贫燃烧,使用更少的能源,减少尾气排放。
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