解析马自达压燃汽油发动机的黑科技

马自达绝对是全球最偏执于技术的车企，没有之一，在全球车企都在研究涡轮增压发动机、混动技术的时候，马自达依旧在深耕自吸发动机，进一步挖掘自然吸气发动机的极限。懂马自达的人会说它的车很有驾驶乐趣，不懂马自达的人会说它的车加速肉、空间小。不得不说，马自达真算是一个“懂的人才懂”的品牌。

最近马自达发布了不少黑科技，特别是SKYACTIV-X压燃汽油发动机，这项技术让小编看到了马自达超级“牛X”的一面。

▼先来大致说说汽油机和柴油机的区别

汽油发动机和柴油发动机有什么区别？如果对内燃机有一定了解的人就会说，柴油发动机是“压燃”的，汽油发动机是“点燃”的。确实，如果拆解过发动机的人都知道，汽油发动机和柴油发动机的结构非常相似，一个最明显的区别就是柴油机没有汽油机上用以点火的火花塞。

这样的不同是由汽油和柴油的不同特性造成的。柴油是一种不易挥发物质，所以即便是用明火去点，也只能点燃柴油表面的少量挥发物。但是柴油的燃点比较低，在气缸压缩时混合气会产生高温高压，柴油更容易自燃。所以，即便是给柴油机装上火花塞，电火花也点不燃柴油。

汽油则是一种易挥发物质，燃点比柴油更高，适合外部引火点燃。如果强行将汽油压燃，那么由于汽油燃烧速度很快，整个燃烧过程会很难控制，容易发生爆震，会导致“缸毁车亡”。所以两种不同的燃烧特性使得汽油机和柴油机的特点也大相径庭，柴油机转速相对会偏慢、扭矩更强；汽油机转速相对会更快，能达到更高的功率。

目前主流柴油机相比于汽油机有着更高的热效率，这也就意味着柴油机比汽油机有着更好燃料经济性。用白话说就是，柴油机可以吃更少的燃料，干更多的活儿。不过，相信大家也知道柴油机的“排放门”事件，柴油机的环保性要差于汽油机，特别是在注重环保的今天，这个问题更是被无限地放大。

▼那么SKYACTIV-X压燃汽油发动机究竟是怎么回事？

要知道与柴油相比，由于低负载时气缸内的温度很难升高，辛烷值较高、难以自燃的汽油无法燃烧（简单说就是缸内条件难以达到汽油的燃点，所以不能压燃），而在高负载时，汽油的燃烧又过于激烈。尤其是在高转速域，压燃点火的时间甚至无法配合活塞的高速运动。在汽油机上实现压燃技术是一件比较困难的事情，那么马自达究竟是怎么实现汽油机压燃技术的呢？

在这里就要和大家科普一下马自达采用的SPCCI（Spark Controlled Compression Ignition）火花控制压缩点火技术。又是火花塞又是压缩的，看着是不是很复杂？

那么问题就来了，说是压燃，怎么还有火花塞呢？马自达的SKYACTIV-X压燃发动机，能够在油气混合气体中空气达到理论空燃比2倍以上的条件下实现超稀薄燃烧（小编注：理论空燃比为14.7，意思就是理论上一公斤汽油完全燃烧需要消耗14.7公斤空气），从而提高发动机的热效率。

对于超稀薄的混合气而言，常规的火花塞点火是难以实现燃烧的，马自达在SKYACTIV-X压燃发动机上使用火花塞更多是进行辅助点火。研究表明，被发射出的电火花会慢慢出现火焰并且不断扩展，就像一个膨胀的火焰球。通过膨胀火焰球，再配合活塞的上下运动压缩混合气体，就能使超稀薄的混合气产生稳定的自燃。这个辅助点火产生的火焰球，既提升了缸内温度，又给缸内施加了一个新的压力，更有助于汽油的压燃。

此外，当压燃点火无法满足发动机的运行工况时，这款发动机还可以自动切换为火花塞点火。这时，混合气会变浓，发动机能提供更大的动力。

有汽油压燃这项黑科技的加持，汽油发动机的压缩比将做到史无前例的18:1（目前压缩比最大的是马自达的SKYACTIV-G，压缩比为14:1——但这不是真正的发动机压缩比，而是通过配气技术实现的）。压缩比提高意味着燃油效率高，动力性能更好。并且一般采用压燃技术的车用柴油发动机热效率都在40%以上，由此我们也可以预估，采用同样点火方式的SKYACTIV-X汽油发动机热效率也能轻松做到40%以上——目前汽油发动机热效率之最也就是丰田第八代凯美瑞的40%了。

马自达估计，采用压燃点火方式的新一代SKYACTIV-X汽油发动机的燃料消耗率要比现在的SKYACTIV-G汽油发动机改善20%-30%。并且为了满足超稀薄燃烧的进气量，SKYACTIV-X发动机可能装有增压器（从目前的资料来看可能会是机械增压，马自达这是终于准备做增压发动机了吗？），同时扭矩将比SKYACTIV-G汽油发动机提高10%-20%。

写在最后

其实对于汽油发动机使用压燃技术，马自达并不是第一家。早在十年前，奔驰和通用就曾试制过使用压燃技术的汽油发动机。在2007年 通用将其一台由2.2L Ecotech发动机改制的压燃汽油发动机装备在土星 Aura和欧宝 Vectra上。不过如同转子发动机一样（转子发动机其实是德国人发明的），马自达才是实现压燃汽油发动机量产的车企。从目前已知的消息来看，马自达计划在2019年将带有SKYACTIV-X技术的产品投放市场。虽然在今年的“人马一体·品悦行”全车型试驾会上仅仅是听了关于SKYACTIV-X的技术讲解，小编希望在明年的“人马一体·品悦行”活动上就能够试到带有SKYACTIV-X技术的车型。