馬自達壓燃車型上市在即 這技術靠譜嗎

［愛卡汽車 科技頻道 原創］

馬自達是一個非常特立獨行的品牌，它雖然規模不大，但卻總能在技術上獨樹一幟。馬自達似乎從不在意主流技術是什麼，也不關心供應商提供的諸多捷徑，而是專注於自己的研發，推出了一系列極為獨特的技術。難能可貴的是，馬自達從來不是為了獨特而獨特，它追求獨特是為了更強的效能、更好的體驗，而非更大的噱頭。

馬自達 昂克賽拉（詢價模組，請勿手動編輯，如需刪除，請在圖片上右鍵刪除詢價）

在2020成都車展上，馬自達3昂克賽拉和CX-30的壓燃版車型正式亮相，並且確定將在9月份上市。這兩款車最大的亮點是搭載了馬自達的最新科技——e-SKYACTIV X發動機。眾所周知，汽油發動機氣缸裡的汽油是靠火花塞點燃的，而柴油發動機氣缸裡的柴油是在高壓之下被壓燃的，e-SKYACTIV X發動機身為汽油發動機，卻採用了壓燃的點火方式，真不愧是馬自達，果然特立獨行。在驚歎之餘，相信大多數人更想知道的是這其中有什麼原理，又會帶來哪些優缺點。

壓燃版的馬自達3昂克賽拉和CX-30在外觀內飾上與普通版車型一致，我們只能透過尾標來辨別：普通版車型的尾標是SKYACTIV G，而壓燃版車型的尾標是e-SKYACTIV X。這臺e-SKYACTIV X發動機的排量為2。0L，最大功率為132kW（180馬力）/6000rpm，最大扭矩為224Nm/3000rpm（海外版機型的資料）。

內燃機點火方式主要是火花塞點火（應用於汽油發動機）和壓燃點火（應用於柴油發動機）。馬自達e-SKYACTIV X發動機是世界上首款採用壓燃點火的量產汽油發動機。為何馬自達要採用壓燃技術？這主要是為了追求更高的熱效率。採用火花塞點火的汽油發動機還在為40%熱效率努力，而採用壓燃點火的柴油機熱效率早已突破了50%。

在汽油機上使用壓燃技術並非馬自達首創，為了提升效率、減少排放，很多廠商都研發過HCCI均質壓燃點火技術。柴油發動機上壓燃點火與均質壓燃點火之間的區別在於，前者是先把空氣壓縮使其升溫，然後噴油點火；而後者是先讓空氣和燃料充分混合，然後再壓縮混合氣體，使其升溫點火。毫無疑問後者的燃燒更均勻、更充分。

HCCI均質壓燃點火技術在熱效率方面有明顯的優勢。在汽油發動機火花塞點火和柴油發動機壓燃點火中，混合氣體的燃燒是由點及面的；而在HCCI均質壓燃點火中，混合氣體的燃燒是全體同步的。所以HCCI均質壓燃點火會帶來更快的燃燒速度，在活塞達到上止點的瞬間完成燃燒，能量沒有被浪費，發動機熱效率達到最高水平。

既然HCCI均質壓燃點火這麼強大，為何沒有被廣泛才用呢？這是因為HCCI的適用範圍過窄，它對發動機的轉速、負荷的要求比較苛刻。轉速過低缸內溫度不夠、轉速過高反應時間不足，都會導致氣缸內的混合氣體無法被壓燃；發動機負載增加、噴油量變多則會引起爆震。這些問題導致HCCI均質壓燃點火技術一直停留在試驗室裡。

在大家都放棄HCCI均質壓燃點火時，馬自達卻在繼續研究，它把火花塞點火和HCCI均質壓燃點火進行了結合。在馬自達e-SKYACTIV X發動機裡實際上是有火花塞的，但是其作用並不是點燃全部混合氣體，而是僅僅點燃一小部分混合氣體，透過這一部分混合氣體的燃燒使缸內溫度上升、壓力增加，從而為全部混合氣體的壓燃創造條件。

這裡可能有人要問了，既然馬自達e-SKYACTIV X發動機裡有火花塞，那麼為什麼不會點燃全部混合氣體？這是因為馬自達應用了超稀薄燃燒技術。理論上空燃比（空氣/燃料比）為14。7時可以實現完全燃燒（氧氣和汽油都剛好燒完），為了降低油耗，不少發動機的空燃比要大於14。7，讓汽油燃燒更加充分。而馬自達e-SKYACTIV X發動機的空燃比接近40，此時的混合氣體中汽油含量極少，很難被點燃。在e-SKYACTIV X發動機的火花塞點火前，噴油嘴會在火花塞附近噴射少量燃油，增加小範圍內混合氣體的濃度，以便順利點火。超稀薄燃燒可以降低排放氣體當中的氮氧化物含量，從而減少汙染。

馬自達把這項技術稱為SPCCI（Spark Controlled Compression Ignition，火花塞控制的壓燃點火），它具有HCCI均質壓燃點火的極高熱效率，同時也能適應更加寬泛的工況，在實用性方面邁出了一大步。

為了實現SPCCI，馬自達為e-SKYACTIV X發動機配備了一些其他發動機上沒有的獨特裝置。SPCCI對氣缸內的溫度和壓力都有很高的要求，缸內壓力感測器就是來監測這些關鍵資料的；高壓燃油噴射系統與柴油發動機類似，其噴油壓力可達100MPa（1000bar），而一般汽油發動機的噴油壓力是20-35MPa。

為了實現超稀薄燃燒，e-SKYACTIV X發動機的進氣系統需要向氣缸裡泵入更多的空氣，為此它配備了一個機械增壓器（馬自達將其稱為稀薄增壓器）。所以e-SKYACTIV X是一款非常神奇的發動機，它有火花塞，卻是壓燃點火；它有機械增壓器，卻不是增壓發動機。

得益於SPCCI技術的應用，馬自達e-SKYACTIV X發動機的效能有很明顯的優勢，相比現款發動機在扭矩方面提升明顯，油耗也有所降低。難能可貴的是這款先進的發動機對低標號燃油也有不錯的適應性，使用91號汽油（歐洲標準）也能有出色的表現。

在車輛的實際表現方面，採用e-SKYACTIV X發動機的新車雖然效能指標並不突出（從發動機的功率扭矩就能看出來），但是它在動力響應速度方面的表現非常優秀，可以帶來更好的駕駛感受。

對於馬自達來說，最大的問題是械鍵嘔成本。e-SKYACTIV X發動機的研發成本較恰部節高，但是生產規模不大，成本很難得到有效控制。在英國市識了場，購買e-SKYACTIV X發動機的馬自達CX-30意味著價格貴了1500英鎊（約13500元人民幣）。在國內，這款發動機不出意外應該是進口的，差價會進一步增加。你願意為這項新技術多花2-3萬元嗎？

編輯點評：

馬自達把實用化的壓燃點火技術引入汽油發動機，其創新精神令人讚歎。這樣的創新和探索也收穫了豐厚的回報，e-SKYACTIV X發動機在熱效率和動力方面都有不錯的表現。不過，較高的成本決定了這款發動機更加適合小眾精品車型，而中國的消費者通常都比較實用主義，這也正是許多特立獨行的企業都遭遇到的困境。

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