曹修兵
馬自達的創馳藍天發動機以及熱效率的事情我來簡單分享一下。
我們看到日本汽車公司在發動機的宣傳文字中經常會提到熱效率這個概念，簡單理解就是燃料化學能經過發動機轉化成曲軸輸出的機械能的水平。
要提高發動機的熱效率是比較困難的，舉個豐田的例子，在2003年發佈的第二代普銳斯上的1.5NA發動機熱效率就已經達到了36.8%，豐田經過了近15年的不懈努力，只到2017年豐田最新的凱美瑞混動的2.0NA和2.5NA發動機的熱效率才提高到41%。
15年只提高了4%。而且被認為是重大進步，可見發動機熱效率提高有多困難。
首先我先簡單分析一下為何歐洲公司不經常說熱效率指標，而日本公司非常熱衷於講熱效率。
這其實和之前雙方對於發動機效率提升的技術路線是不同的。歐洲採用的是渦輪增壓小排量的技術路線，用小排量渦輪增壓發動機代替大排量自吸發動機，由於增壓發動機尤其是直噴增壓發動機可以在低轉速實現很高的扭矩，通過變速箱速比的調整，在同樣的整車需求功率下和自吸發動機相比增壓發動機可以在更低的轉速更高的負荷工作，這樣通過轉移發動機運行負荷點的辦法來提高發動機的效率，從而降低油耗。可以很明顯的看出，這種技術路線發動機整體的熱效率並不需要做很大的提升，當然，不是不想提升，是提升非常困難。所以小排量渦輪增壓技術路線通過轉移運行負荷點巧妙的避開了直接提高熱效率這一難題。下面有個圖大家可以看一下如何轉移運行工況點。
而日本汽車公司之前普遍是走自然吸氣的技術路線，這種路線只能提升發動機的熱效率來降低油耗，因此幾乎所有的日本公司，豐田、本田、日產、馬自達等都花了大量精力研究如何提升自然吸氣發動機的熱效率，但是確實是非常艱難。所以日本企業一定要宣傳他們熱效率上的優勢，同時由於提升熱效率技術上太難，日本企業從2013年開始也慢慢轉向了和歐洲相同的渦輪增壓直噴小排量技術方案。豐田和日產是轉移了一部分，本田乾脆全面轉向渦輪增壓小排量。其中馬自達是一個另類，他還在這條艱苦的道路上前行。馬自達的突破性進展我們下面會詳細展開分析。
馬自達的技術突破主要體現在以下幾個方面：
首先說一下第一代創馳藍天SKY ACTIVE G採用的核心技術
1、 阿特金森循環和高壓縮比
阿特金森循環簡單來說就是採用進氣門晚關技術，在進氣結束後的壓縮衝程再將一部分進氣壓回進氣管，這樣的話就會實現膨脹比比壓縮比高的情況。從而實現熱效率的提高。所以我們看到馬自達採用高達14的壓縮比，由於阿特金森循環的原因，雖然根據機械結構物理計算的壓縮比是14但是因為一部分空氣被重新壓回進氣管，所以實際工作的壓縮比大大負荷情況下是不大於10的，這就是為什麼馬自達高達14的壓縮比也不會有爆震的問題，同時還可以用較低標號的燃油。不過這樣的話發動機的膨脹比就是14了，這樣可以充分的利用燃燒的能量來做功，所以效率比較高。也可以簡單的理解為實際工作中起作用的做功衝程是大於壓縮衝程的。在小負荷情況下，可以用比較高的壓縮比來進一步提升熱效率，因為小負荷沒有爆震的問題，這時候要平衡壓縮比帶來熱效率提高的好處和進氣門晚關帶來的泵氣損失減少之間那個更大來選擇具體的策略。
2、 優化的發動機換氣過程，特殊設計的排氣管
既然發動機需要將一部分進氣重新壓回進氣管，在低轉速低負荷時可以降低泵氣損失，提高熱效率，但是高負荷高轉速怎麼辦呢？馬自達同時想到了要提升發動機在高轉速的充氣效率，來避免阿特金森循環可能帶來的最大功率的降低。因此，馬自達專門設計了不鏽鋼的4-2-1的排氣管，每個管子的長度都精心的進行了計算和優化，充分的利用排氣的脈衝效應，同時減少不同氣缸之間排氣的互相干涉，提高充氣效率。這就造成這個排氣管又長又複雜，看起來和F1用的排氣管都有點像了。也造成了發動機佔用空間較大，乘員艙的空間被壓縮，這也是馬自達空間不大的一個重要原因。
3、 寬域控制的電動VVT
還其過程的優化除了排氣管以外，就是VVT可變氣門正時系統了，氣門晚關的策略對全負荷性能不利，但是可以採用雙VVT對進氣門關閉時刻進行調整，在大負荷的時候避免功率損失。由於阿特金森循環對VVT調節角度的範圍和調節速度要求很大，所以需要引入寬域控制的電動VVT，比傳統機械式通過油壓控制的VVT調節角度要大30%。
這個發動機已經上市好幾年了，目前來看這些技術其他的公司也逐步開始使用了，比如豐田最新的ECTEC2.0NA發動機也採用了高壓縮比，阿特金森循環等類似技術。馬自達沒有停止，它在這條道路上繼續前行。我們來看看他最新發布的第二代創馳藍天 SKY ACTIVE X的核心技術吧，絕對是石破天驚的技術方案。
1、 HCCI燃燒系統，馬自達對傳統HCCI的運行區間小，和大負荷火花塞點火之前切換很難控制等問題進行優化。改進了HCCI燃燒概念，使之具備量產的可能。馬自達把改進的HCCI燃燒系統叫SPCCI。採用SPCCI的燃燒系統發動機的壓縮比可以達到類似於柴油機的18，從而將熱效率提升到48%。為了避免稀燃引起的NOX排放，SPCCI系統必須和EGR系統一起工作。這是發動機技術目前能夠達到量產的最高熱效率，而且還是在2000轉2bar負荷下的取得的，比豐田的41%負荷更小，難度更大。
2、 馬自達為了避免SPCCI在稀燃情況下引起的NOX排放超標，三元催化器無法有效工作的情況，在SKY ACTIVE X發動機上採用了廢氣再循環EGR系統。
3、 超高壓的GDI噴射系統，馬自達宣稱使用了噴射壓力高達1000bar,接近了柴油機的噴射壓力。要知道目前主流的GDI發動機噴射壓力一般在150-250bar，350bar的系統才剛剛開始進入市場。馬自達1000bar的噴射壓力絕對是突破性的技術，馬自達採用如此高的噴射壓力主要是考慮稀燃情況下噴油霧化的需求，其實HCCI系統就是類似與柴油機的壓燃模式，噴射壓力也是參考柴油機的經驗進行開發的。
4、 機械增壓器，對，你沒看錯，是機械增壓器，一直堅持自吸路線的馬自達也要增壓了，不過這個增壓和現在馬自達量產的2.5T的渦輪增壓發動機不一樣。首先這個是機械增壓器，其次這個增壓器的主要目的是為發動機提供大量的空氣，從而使稀薄燃燒成為可能,所以增壓壓力只有0.5bar。馬自達說這個不是傳統增壓器，只是SPCCI燃燒系統高響應進氣控制的一部分，但是不管馬自達怎麼嘴硬，這個增壓器還是為發動機帶來了更大的扭矩，發動機扭矩能夠比現在的SKY ACTIVE G提高20Nm.機械增壓器早就有，但是這麼使用馬自達算是第一人了。
5、 電控VVT和SKY ACTIVE G一樣就不多說了。
6、 馬自達為了適應電氣化的大趨勢也為SKY ACTIVE X配備了輕混合動力系統。
銳引擎
壓縮比18：1，熱效率50%，油耗32km/L，馬自達第二代創馳藍天技術將推動“變態式”技術進步。
2015年年中，馬自達官方曾對外公佈將開發第二代創馳藍天技術。馬自達設想在第一代創馳藍天技術的基礎上，進一步改善發動機燃燒效率，並將融合頂級燃燒技術和電動化技術，實現汽油發動機壓縮達比到18:1，以及熱效率達到50%的目標。
按照馬自達官方的規劃，第二代創馳藍天技術將在2016-2018年度開始投入使用；2019年全面普及；2020年實現熱效率達到50%。
近日，外媒報道馬自達這項技術進度提前，目前已完成第二代創馳藍天技術大部分開發工作，主要在測試中，並且馬自達有信心將在2017年年末正式推出第二代創馳藍天技術。目前來看，首款搭載第二代創馳藍天技術的車型將可能是新款Mazda6，或者是Mazda3，該車型也將在2018年被正式推出。
除了高壓縮比以外，馬自達另外將革新的一項技術是HCCI（Homogeneous charge compression ignition），即均質充量壓燃技術。該技術曾在上世紀90年代初被提出並開始實驗，其優勢為壓縮比高、燃燒效率高等，但缺點也很明顯，容易產生爆震，使馬自達本來就薄弱的NVH困境雪上加霜。當然，最關鍵的是該技術對電子控制技術要求很高，需要對氣缸溫度、壓力以及油氣混合氣的密度都需要進行精確檢測和控制，所以直到現在該技術都未普及。
在融合高壓縮比和HCCI等兩項技術的情況下，馬自達計劃將在2020年之前將汽油發動機的熱效率提高至50%。目前，汽車行業內熱效率最高的發動機當屬採用阿特金森循環的豐田2.5L發動機，其熱效率為41%。
如果第二代創馳藍天技術的熱效率能達到50%，那麼馬自達將在改善汽車油耗方面為全社會做出突出貢獻。而根據日本媒體的消息，馬自達新一代車型的油耗表現將可以達到32km/L，這將超越豐田卡羅拉雙擎。
在全世界都放棄轉子發動機的時候，馬自達成功將其量產；在豐田大眾都放棄繼續推進自然吸氣發動機壓縮比的時候，馬自達將量產車發動機壓縮比推進至14:1，讓其他車企望塵莫及。在對極致技術的追求上，馬自達的這些工程師們不是犯了貪念，分明是入了“魔道”，沉淪其中，不忍自拔，當真不愧是汽車界的“怪咖”
庚心
進來在市面上上公佈了一個令人驚訝的消息，馬自達公司製造出了新型發動機。據說一百公里僅耗油三升，這樣算來，兩百塊錢能行駛一千公里！
前些日子有外國媒體報道說，馬自達公司將要推出新一代發動機，新發動機的耗油量將要比老舊機型提高將近百分之三十。完成這種進步的重點在於，新一代發動機不再使用傳統發動機的火花塞打火燃燒的方式，而是改成使用了均質壓燃的新型技術。新消息稱，新一代發動機會作用在馬自達3身上。
一提起創馳藍天技術 ，大家都會很輕易想起他的燃油機，其實馬自達公司的製造的發動機性能都都可以說是同階層中很好的。
一般的發動機的壓縮比例大概是一比十，這樣已經是很好的了，可是馬自達公司首次製作，壓縮比例就已經到了十四比一。這種發動機能夠得到優秀的的動力與更少的耗油量。
外國新聞報道，擁有新型發動機的馬自達3，他的耗油量低至三十公里每升。這種的耗油量對比別的優秀車型還要更低。另有消息稱，馬自達公司還將要在未來五年中前後出廠用電的車輛，這就是開始減少汽油的使用！這是目前別的汽車公司無法企及的。這種的高端的製造技術，實在讓人讚歎不已。小編在想，首付該不該開放對馬自達汽車的限購量呢，畢竟這樣的排放量是別的汽車不能比的！
發動機技術的進步改良，不僅對於車主個人有好處，對於世界環境的幫助更是巨大的。等新型發動機廣泛使用後，空氣環境也一定大有改觀！這一切都足以證明這是一項偉大的技術創造。
放學後口見！這可能是當時馬自達被對手囂張叫囂時最想說的一句了，而從眼下新一代馬自達三系來看，它的確可以有著足夠的能力保護自己的權威。曾經馬自達影響最大的就是款式老，如今，包括髮動機在內的各種方面都迎頭趕上了，就只等它在國內上市了，只要價格保比別人便宜，就一定會大賣特賣的！
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汽車營養師
我不是技術控，我也不是IT男，所以對於純粹技術上的問題我不敢妄自菲薄的評論，論操控性，可能同級別裡，馬自達的駕駛感受最好，能讓你真正體驗駕駛的樂趣，開車的感覺，但一直覺得技術的先進帶來的一定是後期穩定性和耐久度的問題，所以選車要操作和創新就選馬自達，要穩定還是選自然吸氣。
最愛幹炸裡脊
其實之前的新聞也報道了，目前馬自達並不能做到完全取消火花塞，因為從技術角度就算可以實現汽油機的壓燃，也還做不到無時無刻保持可以壓燃的狀態，所以火花塞還是要保留，這麼一看其實還略有些失望，因為這樣的話黑科技的感覺就沒有了（笑），而且誰知道你在發動機內部是壓燃了呢？雖然油耗會告訴我們真相，但總感覺和原來說好的不一樣，有點失望。
馬來熊聊車
一說起馬自達，瞭解它的人立刻就會聯想到內燃機陣營的另類--轉子發動機，這很符合馬自達這個技術宅的定位，所以在大多數車企都放棄自吸發動機的時代，馬自達卻堅持不懈的在自吸發動機上刻苦鑽研，創馳藍天技術就是它取得的豐碩成果。
第一代創馳藍天在發動機上做到了14:1的壓縮比，去年馬自達又發佈了第二代創馳藍天發動機，這裡就談談兩代發動機有何區別。
據資料顯示，第二代創馳藍天發動機壓縮比進一步提高，達到18:1，熱效率在現有基礎上提升30%，油耗降低了30%，1.5L發動機做到了百公里油耗3.3升，完全可與混動媲美。
不僅如此，第二代創馳藍天發動機還帶來了汽油機的一次里程碑般的飛躍--HCCI均質壓燃燃燒技術，簡單的說就是將汽油機做到了像柴油機那樣靠壓燃點火，在低轉速區間使用火花塞點火，在高轉速區間則會採用高壓縮氣體進行點火，這個技術如果量產的話，馬自達將成為世界上獨此一家、別無分店的領頭羊，也算是對馬自達艱辛付出的最好回報吧。
據稱搭載馬自達二代創馳藍天發動機的車型將會在2019年上市，如此高效低能的發動機，的確值得期待。
煙雨濛濛未沾衣
日本車 4個車廠都有非常牛叉的故事，，在車迷心中成績最好的當然是本田 ， 豐田和日產也有驕傲的故事，，，馬自達 感覺 就是一個很倔強的小孩 百折不撓，，不怎麼成功 現在已經是 豐田的小弟啦，但是 總有一點小驕傲，有理想的車企。全世界都不搞轉子 他非要搞出來，雖然沒成功，現在別人都搞渦輪， 他偏不搞，還要搞 自吸。。。。加油咯 馬自達 。。。
大塊頭
創馳藍天發動機工作原理
經過廠家力宣傳眾所周知馬自達創馳藍天發動機可以在131甚至壓縮比（日本本土141）工況工作提壓縮比就提熱效率就升功率啊當然提壓縮比會帶來種種副作用馬自達技術宅們又怎樣逐克服經過眾工程師對該發動機技術剖析後秘密呈現在家眼前原來這臺發動機並直在131壓縮比情況工作絕數情況工作在11：1的壓縮比，創馳藍天發動機採用米勒循環奧拓循環兩種活塞運動循環交替使用模式根據車輛在同時段動力需求通過兩種循環切換使發動機相應使用111131壓縮比奧拓循環使用131壓縮比米勒循環使用111壓縮比這兩種循環特點我就說車型頁面有發動機技術分析文章或自行百度腦補形象點分階段說吧1就新馬在啟動起步階段需要轉速扭矩輸出推動車輛因此發動機工作在奧拓循環131壓縮比模式2車跑起來後對扭矩輸出要求減因此發動機在米勒循環111壓縮比模式中工作3當發動機需要達到最轉速全功率輸出時候又切換到奧拓循環看到這裡家就應該明白為什麼新馬冷啟起步階段噪音抖動相對厲害中段跑起來後反而噪音抖動都但在時速跑到110以時噪音抖動又起來因為在131壓縮比模式中工作發動機活塞做功運動強烈爆發力強噪音抖動難免會有所加在現實生活中除非你天天超速跑速公路否則創馳藍天發動機95%以時間都使用111壓縮比米勒循環131壓縮比只作為賣點被廠家放當我們解創馳藍天發動機工作原理後這樣技術帶來什麼優勢同時會生產什麼樣弊端魚熊掌能兼而之否
優點突出
1起步階段使用壓縮比模式獲扭矩輸出解決許人擔心起步肉情況
2中段使用膨脹比於壓縮比米勒循環節省油料
3發動機速運轉後段使用壓縮比奧拓循環壓榨出最性能使其功率最化
缺點也明顯
1在壓縮比模式噪音抖動較影響舒適性
2中段部分時間使用米勒循環油省過持續扭矩輸出也減弱犧牲中段加速性能這也新馬0-100KM/H加速成績並突出主要原因（1.5L12.02秒2.0L9.66秒）在實現駕駛中體現就坡山路或者載重行駛狀態動力有所足
3為解決壓縮比模式排氣干擾爆震問題發動機使用4-2-1方式排氣歧管延排氣管佔用部分發動機艙空間壓縮駕駛艙空間所以新馬軸距雖然達到2700MM但乘座空間與同級相比還沒有優勢另外較排氣管使冷啟時廢氣溫度較延元催化器啟動時間初段廢氣排放危害應該較利於排放要求環境保護
4由於要根據工況同需求調節進氣門閉合時機令發動機可以在兩種循環中頻繁切換對正時系統發動機內部各機械部件間運轉精度要求也機器越複雜出故障機率就越所以創馳藍天發動機可靠性還有待觀察特別國產後否經久耐用還需經歷期市場考驗
5後期保養費用比別自吸發動機要由於壓縮比對氣缸內環境要求發動機期使用後會有積炭現象但佔用氣缸室空間在壓縮比情況還容易提前點燃混合氣產生爆震因此創馳藍天發動機在除炭油路系統清潔方面保養頻率要比其它發動機產生保養費用自然也就
綜所述現在問題來搞這麼複雜幹嘛為什麼馬自達讓這臺發動機直在131壓縮比奧拓循環狀態工作將性能運動進行到底唉畢竟賽場啊誰都能接受巨機器轟鳴聲民用市場要充分考慮舒適性經濟性耐用性這馬自達向市場向舒適性妥協結果個人以為鑑於創馳藍天發動機技術特點選購時候要考慮以幾點因素1城市交通經常堵塞需時間速蠕動發動機噪音抖動較對駕駛體驗有影響2發動機中段扭矩輸出較技術特點在連續山路海拔區受制約影響較3受油品保養條件影響也比較雖然能喝93油但有條件還喂97吧
創馳藍天發動機優缺點就這樣鮮明就象黑夜中螢火蟲……加持在新馬身就形成輛非常有個性眾車型對於部分人來說確實想說愛你並件容易事但愛必定深愛且可自拔愛真需要勇氣想要問問你敢敢罷
杭州不下雪
馬自達提出的“第二代創馳藍天技術”採用均質充量壓燃技術（HCCI），於2017年8月8日宣佈將於2019年量產，這項技術能夠將發動機熱效率提升達到50%，百公里油耗降到3升左右，它究竟是怎麼實現的？
我們先來了解一下HCCI技術究竟是什麼？
HCCI技術，中文翻譯是是均質充量壓燃技術，英文全稱是HomogeneousCharge Compression Ignition。其中HomogeneousCharge指的是均勻的油氣混合氣，也就是我們說的傳統進氣道噴射汽油機的油氣混合方式；CompressionIgnition指的是壓燃，也就是傳統柴油機的燃燒方式。從名字我們可以看得出，HCCI其實是汽油機和柴油機的結合。然而這項技術並不是什麼新名詞，早在上世紀70年代，就已經有人提出，而且隨著人們對環保的日益重視，還曾經在90年代掀起一股浪潮，寶馬大眾等名廠紛紛開始研究，然而至今仍然沒有實現量產。
再來看一下HCCI與傳統內燃機的噴油方式有什麼區別？
圖中的PFI SI （也就是我們說的進氣道噴射點燃）、DI SI（缸內直噴點燃）、DI CI（缸內直噴壓燃），前兩項主要用於汽油機，後面是柴油機的點燃方式。如果我們將汽油機和柴油機的燃燒形式結合在一起，那也就是我們中間圖上的這個技術——火了十幾年的HCCI（均質充量壓燃），也就是說，油氣混合仍然在進氣道進行，而著火方式由點燃式變成了壓燃式。HCCI由於採用壓燃技術著火更加全面、燃燒過程也更加迅速，這樣的特性使得燃燒快速又充分，既提高了熱效率同時又降低了顆粒物與氮氧化物的排放。然而由於HCCI可以壓燃的工況範圍太小、由於沒有了火花塞直接導致燃燒的開始時刻以及對燃燒過程的控制受到影響。研究改造HCCI，也就成了發動機研究的熱點方向。
那麼，HCCI技術相對傳統內燃機，有什麼優點呢？
廢話不多說，先上圖
理論上，HCCI結合了傳統汽油機和柴油機優點，燃油經濟性獲得了提升的同時不至使汽車動力性受到削弱；因為油氣混合時間較長，形成的可燃混合氣十分均勻，又解決了局部缺氧的問題，也就大大降低了NOx的排放；與此同時，HCCI的早期研究中有人發覺，使用HCCI技術的發動機可以簡化燃燒，簡化燃油噴射系統，大大節省了發動機的製造成本；此外，曾有研究人員表示，在理論上HCCI發動機的熱效率甚至能夠超過50%。這麼多讓人垂涎欲滴的優勢，各大車企自然不會放過這塊蛋糕，前景一片大好的HCCI，又為何始終沒有實現量產呢？甚至有些人對這項技術聞所未聞，究竟原因在哪呢？
其實是因為，HCCI發動機轉速區間有限，轉矩區間更有限，沒辦法直接驅動車輛，因此部分工況實現HCCI是現在的大趨勢。讓HCCI發動機跑傳統燃燒並不難，難的是讓高速運轉的發動機在HCCI和傳統燃燒之間能夠自由的切換。HCCI在運行時，整個氣路的溫度、壓力、氧含量都與傳統燃燒的要求大相徑庭，而且這些參數都是沒有辦法在短時間內達到要求的，這就導致了切換的控制是一個難點。正因如此，HCCI的控制策略主要的研究方向就是：1.在工作的時候確保HCCI的燃燒要很穩定。2.在HCCI和常規燃燒方式之間的切換要快速平順經濟環保。小編猜測，應用可能遇到的問題有：一是控制器不夠可靠。這些複雜的控制理論沒有辦法形成一套可靠的規則和PID，工業上無法應用的。二是缸壓傳感器的成本因加上HCCI有限工況的約束，導致傳統尾氣後處理裝置不能取消，而且在切換燃燒模式時還有可能額外損失油耗，最後算下來可能不划算。
然而馬自達這個企業，就是喜歡這些刁鑽的技術，也就是業內俗稱的“汽車狂熱者”，當其他人都放棄了轉子發動機的時候，只有他堅持研究，推出專利；因此小編認為，儘管HCCI技術也同樣是困難重重，按照馬自達的行事準則，再加上現在研究的大趨勢。小編覺得，在不久的將來，馬自達HCCI汽油機的汽車應該會問世了。
只是一個90後
對於馬自達，我現在的理解就是，他們造車的目的就是為了更好的駕駛駕馭，追求一定價格一定級別一定群體的更均衡性能，不突出動力不突出其他類似空間之類的東西，一切都為了更好的開，迴歸車的本能，我覺著這樣就很好，有什麼需求買什麼車，有多少預算買對應級別價格的車，總有適合自己的消費群體，忠實的客戶，這樣的車企可能做不大，但會永遠存在。
