馬自達創馳藍天：汽油壓燃技術到底有沒有價值？

「汽油壓燃」技術是馬自達的標誌，眾所周知，以汽油作為燃料的內燃機多采用點燃式的點火方式；指將汽油與空氣混合送入氣缸，利用火花塞與高壓電電出電弧引燃混合油氣。這種點火方式可以讓發動機的執行更加平順，點火提前角的特殊性是減少振動的核心；但是點燃式的做功也造成了扭矩損耗過大的問題，因為較低的壓縮比無法讓混合汽油高效的蒸發，在膨脹做功衝程中轉化成為的扭矩也就會小一些，那麼如果採用壓燃方式會不會有所提升呢？

馬自達進行了這種嘗試：

其創馳藍天發動機（SKYACTIV-X）具備非常高的壓縮比，比例高達18：1，這已經是很多柴油機的壓縮比標準了。壓縮比的概念可參考下圖，指氣缸總容積減去活塞掃過的工作容積，剩餘的容積與總容積的比例叫做壓縮比；這一比值越大說明活塞壓縮空氣的程度越大，空氣被壓縮會因分子運動產生高溫，足夠高的溫度可以直接引燃汽油，參考下圖組。

圖1：壓縮比概念

圖2：加熱空氣或壓縮空氣分子運動狀態

圖3：壓燃試點火的極限狀態

壓燃式點火是很有意思的燃燒方式，其超高壓縮比實現了距離火花塞電弧較遠位置的混合油氣也可以充分蒸發，同時燃燒的速度或者理解為燃燒的順序，不再是從點火點開始“蔓延”，而是在點火過程中均衡的燃燒。這種狀態可以理解為提升了油氣燃燒轉化為扭矩的速度，相同的耗油量在相同的時間內能轉化出更大的扭矩，結果必然能夠實現節油與效能的提升。因為決定車輛效能強弱的基礎是馬力，馬力的計算公式為【（轉速×扭矩÷9549）×1。36＝PS】，參考公式可得出轉速不變的前提下扭矩越大馬力越大，在不需要大馬力的前提下則能降低轉速以低油耗狀態執行。馬自達創馳藍天發動機比同排量NA機頭扭矩確實大，但是這種嘗試也是標準的“吃飽了撐的”。

NA的極限是Turbo的最低標準

參考阿特茲的創馳藍天2。0L發動機，其最大功率為116kw（158馬力），最大扭矩為202N·m且需要到4000轉才能發力。作為NA自然吸氣發動機的創馳藍天機頭，這臺機器說白了只是比某些普通的NA機頭強一些，然而與同排量渦輪增壓發動機對比也還是垃圾。因為提升發動機扭矩的方式不僅僅是靠壓燃點火，富氧燃燒才是正道！

NA發動機吸入燃燒室的是常壓空氣，在標準水平線上是氧濃度20。9%的空氣。氧氣是燃油的助燃劑或催化劑，在燃燒反應過程中的濃度越高分子運動的強度則越大；通俗的解釋為只要提高氧濃度，混合油氣燃燒的“興奮狀態”或“強度”就會遠超常壓20。9%的標準。這點從燃燒火焰溫度的差異即可得出結論，參考下圖。

燃燒火焰溫度數值可理解為燃燒強度的結果，富氧燃燒首先是加大了運動強度，因為強度的提升才最終實現了超高溫度。那麼氧濃度的提升就能提升強度，強度的提升難道不是在提升扭矩嗎？廢氣渦輪增壓技術是利用發動機執行中產生的高壓尾氣驅動渦輪，利用渦輪帶動葉輪高速旋轉將大體積的空氣壓縮成小體積，進而實現小體積的空氣中有更多的氧分子。這一流程不僅沒有多餘增加功耗，同時還實現了為混合油氣“加把火”；仍然是2。0升的發動機為參考，使用低慣量渦輪增壓器的“2。0T”有很多實現了200kw/400N·m左右的高效能，且最大扭矩還能夠在很寬的範圍內持續。

總結：創馳藍天高壓縮比的壓燃技術，實現的是2。0L發動機的效能細微提升。常規的廢氣渦輪增壓技術實現的是功率扭矩的幾乎倍數級提升，兩相對比汽油壓燃技術還有什麼價值呢？毫無疑問馬自達的持續努力最終就是個屁，扭矩沒有優勢想要實現節油只有兩種可能：人適應了弱車，車身減重，僅此而已。

編輯：天和Auto-汽車科學島

責編：天和MCN

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