汽油+火花塞+機械增壓,SKYACTIV-X真的是壓燃發動機?

汽油+火花塞+機械增壓,SKYACTIV-X真的是壓燃發動機?

囿於全球愈來愈嚴格的排放法規,諸多汽車廠家紛紛轉投新能源汽車的研發之中。哪怕燃油發動機還沒有完全掉入深淵,可在這種一步慢、步步慢的時代,車企都爆發出了200%的熱情投入到了新能源領域。但就是在這樣的時代,馬自達這家企業卻一反常態的選擇了“敢為天下後”,在別家一代代推出新能源車型時,馬自達還在執著的研究著燃油發動機。

汽油+火花塞+機械增壓,SKYACTIV-X真的是壓燃發動機?

近日,搭載第二代創馳藍天發動機的車型,也在日本亮相併開始了試駕。那麼這款號稱可以在環保上比肩純電動車、油耗上吊打所有汽油車的SKYACTIV-X發動機,到底在何處與眾不同?

汽油機與燃油機的混合體

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雖然在眾多影視中,貌似總是汽油更容易被點燃,但是實際來說,柴油的燃點其實要比汽油低200℃。因此哪怕強行在柴油發動機中添加汽油,也是無法壓燃的。但是這也不代表汽油無法被壓燃,當汽油因為氣缸中的高溫高壓而在火花塞點火之前點燃,就形成了最常見的爆燃(爆震)。

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這次馬自達就成功地將汽油機採用了壓燃模式,將汽油機和柴油機結合在一起,打造出一款即擁有兩者優點,卻沒有兩者缺點的發動機。那麼SKYACTIV-X發動機,究竟採用了什麼原理呢?

1、稀薄燃燒

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經過計算,想在正常情況下完全燃燒1L汽油,需要14.7L的空氣,這就是現在大多發動機的空燃比(空氣和燃料的比值)在不斷接近14.7:1的原因,想達到完美燃燒。而稀薄燃燒一般指的是,空燃比在25:1以上的情況,這種燃燒的最大特點就是燃燒效率更高,同時也更經濟、更環保。

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但是空燃比過高的一個劣勢,就是正常的火花塞點燃燃氣後的燃燒效率已經不足了,甚至火花塞無法點燃燃氣。於是這次SKYACTIV-X發動機採用了壓燃技術,來彌補火花塞在稀薄燃燒中的不足。據瞭解,馬自達SKYACTIV-X發動機的空燃比達到了36.8:1。

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不過稀薄燃燒原理術的一大難題,就是如何解決在過高空燃比的情況下,汽油的穩定性。因為在目前的汽油發動機中,就有一個不利的現象是由於汽油壓燃產生的,就是爆燃(爆震)。

2、火花點火控制壓燃點火(SPCCI)

眾多車企避之不及的爆燃現象,卻讓馬自達迎難而上。而在於這方面,馬自達選擇了讓火花塞在活塞走到上止點的時候,點燃一部分混合氣,形成一個膨脹火焰球(空氣活塞),使得兩個“活塞”一起擠壓中間未燃燒的氣體,使得氣體能量突破燃點,達成壓燃目的。這就是馬自達的火花點火控制壓燃點火(SPCCI)技術,和爆燃一樣,讓一部分燃氣先燃起來。

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這一項的技術優點就在於,可以通過控制火花塞,來使得“空氣活塞”根據不同地區的不同油品,達到同樣的壓燃效果;還可以在汽車的高轉速工況,即不需要壓燃的情況下,依舊可以採用傳統的點燃模式,這也代表發動機具有壓燃點燃快速切換的技術。

3、機械增壓

當說到這款SKYACTIV-X發動機也搭載了機械增壓器,很多人都在想這款發動機還算是自吸嗎?嚴格意義上來說,已經不是了。

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過高的空燃比,代表這款發動機在運作時,需要大量的空氣進入。能夠在圖中可以看到,名為高響應空氣供應器的裝置,其實就是機械增壓裝置。雖然安裝了機械增壓對發動機的運作有很大的幫助,但是在重量方面、價格方面,及器械的故障率都要提升不少。

SKYACTIV-X的優勢

一直在說SKYACTIV-X發動機結合了汽油機與柴油機的優點,那優點到底在哪裡。

汽油+火花塞+機械增壓,SKYACTIV-X真的是壓燃發動機?

從圖中可以看到,汽油機(左)的點燃是從火花塞開始,點燃一部分氣體後慢慢擴散燃燒,所以可以看到燃燒室中只是中間最亮,最邊處較暗;而柴油機(右)的點燃,是燃燒室中氣體內部,由於壓力原因在多處進行燃燒,所以看上去整個燃燒室都在發光,發光得很均勻。

汽油+火花塞+機械增壓,SKYACTIV-X真的是壓燃發動機?

在SKYACTIV-X發動機(中間)中,燃氣進燃燒室後,發動機的火花塞處也形成了一個小火球,這方面和汽油發動機一樣,而後來的燃燒又是壓燃的均勻燃燒。

汽油+火花塞+機械增壓,SKYACTIV-X真的是壓燃發動機?

所以結合了兩者優點的SKYACTIV-X發動機,即保留了火花塞,在不同工況更加靈活,也採用了壓燃模式,具有更高的熱效率。

SKYACTIV-X或許生不逢時

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雖然這款發動機在技術上賺足了人們的眼球,但是人們對於新技術的接受還是比較緩慢的,而且價格方面也可能沒什麼優勢,很大概率會出現叫好不叫座的情況。而且就連馬自達自己都說了,會在2020年內,在中國市場投放針對中國打造的新能源車型。

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讓人感覺,這款發動機就像是作為宅男的馬自達,在打通了這個遊戲後的一個成果,然後這個宅男又迫不及待的想通關下一個名為新能源的遊戲了。


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