為了追求極致熱效率 這兩家技術控採用不同方式實現稀薄燃燒

發動機的熱效率越高，單位燃油所釋放的能量就越多，能耗和排放就越少。在如今的節能減排的大目標下，為了讓內燃機再為人類多服役一些時間，提高發動機熱效率成為各大車廠重點研發方向，其中日系車企在技術方面的追求更有成果。

現在大多數發動機熱效率在30%~38%之間，部分日系車企可以將熱效率做到40%以上。其中豐田的Dynamic Force系列2。5L發動機，熱效率為40~41%，搭載在第八代凱美瑞上。本田新款的雅閣混合動力2。0L汽油機實現了40。6％的最高熱效率。

不過，在技術儲備上，本田和馬自達都宣佈已經在實驗室完成了更高熱效率的機器。近期，本田宣佈發動機樣機上達到了47。2%的熱效率，而馬自達的第二代創馳藍天技術據稱熱效率可以達到50%。那麼，我們來看看這兩家技術控玩家都是怎麼實現的？

本田——來自F1賽車的預燃室技術提高空燃比

為了提高熱效率，本田採用了在F1賽車上廣泛使用的預燃室（副燃燒室）技術。與常見的理論空燃比（14。7）的燃燒相比，空燃比超過30的稀薄混合氣體的燃燒，可以使熱效率快速提升。同時降低燃燒溫度，使氮氧化物的排放也可以進一步降低。而當混合氣體變得超稀薄時，會難以點燃並且難以穩定的燃燒。本田透過採用F1賽車中的預燃室（副燃燒室）技術來實現超稀薄燃燒。

預燃室可以看做是一個把火花塞包裹住，並有許多小孔的金屬蓋。同時在預燃室中增加一個直接噴射器，確保預燃室中混合氣可以燃燒。預燃室中的混合氣先被點燃，火焰從小孔中彈出進入氣缸。類似於多點點火的形式，可以讓氣缸中的超稀薄混合氣快速燃燒。

採用了預燃室的技術，本田能夠實現採用空燃比接近40的超稀薄混合氣體穩定燃燒。相比較傳統的火花塞點火發動機，燃燒速度大大提高。

馬自達——第二代創馳藍天（SKYACTIV-X）汽油壓燃技術

同樣是增大空燃比實現稀薄燃燒，馬自達第二代創馳藍天發動機採用另外一個技術路線——火花塞控制的壓燃點火技術。將傳統的汽油機火花塞點火和柴油機的壓燃點火方式相結合。壓燃的點火方式可以使得氣缸內的混合氣體基本上同時燃燒，即實現真正意思上的均質燃燒，對於燃燒質量提升明顯，能夠將燃料燃燒更充足，降低了顆粒物的排放和積碳的形成，燃燒也較穩定。不過，汽油機的壓燃點火難以控制，易產生爆震。

為了解決這個問題，馬自達採用火花塞來控制壓燃的時機。剛開始先將燃油壓力達到300~400bar（為目前直噴發動機噴油壓力的兩倍）的汽油噴入氣缸，噴油量小於正常噴油量，使空燃比遠遠大於理論空燃比，可以達到36。8：1。而此時缸內大部分為過高空燃比的混合氣不能被直接點燃，需要隨著壓力的升高被壓燃。火花塞周圍存在一部分較濃的混合氣，火花塞點燃這部分混合氣， 使缸內壓力升高從而觸發其他混合氣壓燃。為了提升進氣壓力，裝配一臺機械增壓器實現進氣壓力的控制。

這項技術在不同工況下，會對點火方式進行改變。高轉速工況下，發動機依然採用傳統的點火方式進行點火，可以實現壓燃和引燃的平穩過渡。

侃弟點評：

提高熱效率的核心在於提高空燃比，也就是實現所謂的稀薄燃燒技術。我們可以看到，本田與馬自達這兩項最新技術，空燃比都遠大於理論值，讓單位燃料接觸到更多的空氣，就是壓榨燃料能量極限的方法。當然，從技術實現的角度看，對於稀薄混合氣體壓縮的壓力值、點燃方式都有更高的要求，兩家企業採用了不同的技術路線，侃弟更看好本田的技術方式，理由是結構相對簡單、控制系統也沒那麼複雜，而且在F1上已經得到驗證。馬自達的技術更理想，燃燒也更充分，但顯然控制上更加複雜。