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我终于试到了马自达的大招,但是却

# 柳笛 4

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# 压燃 1

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#CX-301

在武汉理工读本科的时候,我最敬佩的老师之一,就是做均质充量压燃(HCCI)的。当时他教隔壁班的《发动机原理》,有一回课后,我还跑去问过他,压燃汽油,压缩比做的够高,容易爆震;做的不够高,又没法点燃,该怎么给这支跷跷板立一个平衡的支点?

当时他的思路是加一种引燃剂,在相对低压缩比的前提下,助力汽油同时发火。也不知道他的方案,在马自达的 SKYACTIV-X 面前,是不是丧失了走下去的意义。

想来也是唏嘘,一代一代的工程师、教授,笃定 HHCI 方向没错,瞄着目标孜孜不倦,却总是铩羽而归。当他们看到马自达的 SPCCI,是握起颤抖的手,擦干激动的泪水,还是悔恨当年的探索路上,没想出这个解?

为什么偏偏是压燃?HCCI 到底哪里好,引得英雄竞折腰。马自达说,它的好在稀薄燃烧。

这里导入理论空燃比的概念。理论空燃比好比一夫一妻制,一份汽油,跟 14.7 份空气搭配,恰好消耗。观察自然界,为了繁殖的质量和效率,动物的自然性常常是一夫多妻。

稀薄燃烧类似,给汽油更多的空气,它也烧的尽兴;更多的空气吸热膨胀,推动活塞做功,减少传给气缸的能量耗散;有了更多的空气,从全域看,缸内温度是低的,氮氧化物排放降低,一举多得。问题是,如果空气太多,汽油就不容易点着了。就像一堆纸片四散在空中,没有连接,不可能一次点火,引燃所有纸片。

如果点不着,就给发动机一个大压缩比,像柴油机一样,靠压缩空气产生的热量,让 " 纸片 " 自燃。问题是高压缩比可能造成缸内局部温度过高,汽油提前发火,引起爆震。

马自达说没事儿,咱们可以这样解决:把压缩比控制在油气混合气将燃未燃的状态。活塞快要到上止点,喷油嘴在火花塞附近精准 " 滴灌 " 汽油,靠这一小坨汽油燃烧产生的热量和压力,压燃全局。道理跟原子弹引爆氢弹类似。马自达把这个天才的解决方案,叫 SPCCI,中文名,火花点火控制压燃点火技术(好难记)。

至于那个恰到好处的压缩比,在不同的资料里出现了不同的版本。日方的资料里,压缩比是 16:1;长马的资料里,是 15:1,中国版车型,就以长马的资料为准。至于这台发动机可以在多 " 贫油 " 的情况下工作,我看有的资料写的是 36.8:1,非常非常稀薄。对照上面提过的理论空燃比,SPCCI 的汽油,大概就是 " 三妻四妾 " 的水准。

理论层面简介完,我们逐层推进,解答下大家对这台发动机的普遍疑惑。

1. 压燃的工作区间会不会很窄?

马自达为了增加压燃的工作区间,给它加了一个增压值大概 0.5Bar 的机械增压器,以便中高转依旧可以吸入足量空气,保持稀薄燃烧。

在马自达的压燃车型上,中控可以指示发动机是否进入 SPCCI 状态。试驾的时候,我花了一些时间,认真观察了一下 SPCCI 的工作区间。发动机大概从 1000rpm 出头进入压燃,区间一直延续到 5000rpm 左右(哪怕大油门开度,规律依旧)。超过 5000rpm,转为普通火花塞点火,发动机靠进气门晚关,切为阿特金森循环。如果地板油,降挡后的第一个挡位可以保持压燃状态,升挡后压燃关闭。从我观察到的情况看,这台发动机的压燃工作区间非常宽。

2. 动力有没有明显提升,油耗有没有显著下降?

长马给出的数据,SKYACTIV-X 的有 180 马力、230Nm。对照 SKYACTIV-G 的 158 马力、202Nm,升格似乎不明显。但是开起来,压燃发动机有明显的进步,中段扭矩来的更饱满、扎实,轻轻点着油门,2000rpm 左右,车已经非常轻快了。SKYACTIV-G 要拿到同样的加速力度,发动机起码拉到 3000rpm 以上。高转阶段,SKYACTIV-X 退出压燃,转为阿特金森循环,发力力度跟普通版发动机差不多。

总结,在压燃可以工作的区间,动力提升明显;非压燃段,区别不大。至于油耗,试驾需要长时间怠速拍摄,油耗数据参考意义不大,等广州有试驾车,再认真测一下。

3. 发动机听起来会不会像柴油机?

不会。马自达对 SKYACTIV-X 的隔音是下了血本的,发动机舱里的隔音材料随处可见(真的是随处可见)。不计成本,绝对可以带来不错的正向效果。在车厢内听 SKYACTIV-X 的声音,音量比 SKYACTIV-G 小,音色更浑厚。总之,对用压燃马 3 的 NVH,我很满意。

4. 燃油标号要不要升级,跟 SKYACTIV-G 相比,还有什么区别?

燃油标号确实要升一级,SKYACTIV-G 的 92 号管饱,SKYACTIV-X 一定要 95 号起步。

除此之外,还有一点差别。SKYACTIV-X 的动力总成,在 P1 位加了 ISG 电机(24V 轻混),大概是这个电机打乱了匹配节奏,6AT 变速箱多了很多细碎动作,没有普通版平顺。

好了,最后说一个核心问题,这车值不值得冲。

昂克赛拉和 CX-30 公布了压燃版的价格,18.99 万和 19.99 万。贵吗?不贵。新技术上线,方方面面的成本很难摊薄,尤其对马自达这样小体量的车企。昨天还跟朋友说,这套压燃发动机在国内开线生产,成本不见得比现在进口的低。换个角度,海外压燃版比普通版贵了四万多。国内这两三万的加价,显得相当厚道了。可以说,长马在新车的定价策略上,很尽力。

既然这样,那咱们去冲?也不好,它太贵了。

且不说这个价格还可以买到什么车。新技术刚上线,马自达对各方面性能的压榨一定是保守的。比如说动力的提升和油耗的下降,我们还没尝到跟加价对等的甜头。这样去冲,只能靠心中的一把情怀。

马自达花了这么大的力气做压燃,究竟是为了什么?两个字,未来。

所有人都知道,压燃是汽油机效率趋近极限的的工作方式,是减少能源消耗的利器。奔驰、通用,很久前就做过技术验证,只是没坚持下去,做到量产。现在马自达这样一家试错成本很高的小厂,堵上了未来相当时间的技术方案,把它量产。从行业的角度,它给工程师和内燃机领域点亮了一颗新的科技树,这是非常值得敬佩的。

如果这颗科技树再上一层,可以有很多排列组合。举个例子,假使把马自达的 SPCCI 很丰田的 THS 组合在一起,结果是什么?会在未来,让电动车失去节能减排道德制高点吗?

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