望文車訊
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馬自達的第二代創馳藍天Skyactive X於2018年11月在洛杉磯車展發佈，預計2019年6月量產，馬自達聲稱最高熱效率能夠達到的50%，這比目前量產的最高熱效率發動機豐田Dynamic Force 2.0L/2.5L混動版本的41%熱效率高出一大截，這對於提升1%都非常困難的熱效率指標來講簡直是不可思議，可以說是創記錄的水平。下面我們來簡單分析一下馬自達是通過什麼技術手段來實現這一高達50%熱效率指標的:
1.超高壓縮比和壓燃
（1）超高壓縮比
馬自達在Skyactive X發動機上採用了高達18的壓縮比。要知道目前主流汽油機的壓縮比是10左右，即使採用阿特金森循環或者米勒循環技術的發動機壓縮比一般也不超過13。
馬自達選擇如此高的壓縮比是因為：馬自達的研究表明，熱效率要提高到接近50%的水平，必須使用超高壓縮比，圖2是馬自達的研究結果可以看出隨著壓縮比的提高，熱效率可以提高到48%的水平（圖2）。
（2）火花塞控制壓燃SPCCI
採用超高壓縮比的另外一個原因是馬自達要採用汽油壓燃的燃燒方案，相對於傳統的點燃式汽油機壓燃過程的效率更高。馬自達的SPCCI燃燒系統也就是火花塞控制的壓燃，增加了火花塞來改善壓燃點火的質量，改良了傳統HCCI均質壓燃系統燃燒不穩定，工作區域小等缺點。（圖3圖4圖5）
由於保留了火花塞，馬自達SPCCI壓燃系統在中低轉速小負荷採用壓燃工作模式，在其他高轉速大負荷區域會轉回普通的火花塞點燃工作模式。這樣使得壓燃的工作區域小無法量產應用的問題就解決了。（圖6）
2.稀薄燃燒技術
熱效率要想達到50%，光壓燃還是不夠，馬自達在Skyactive X發動機上採用了熱效率更高的稀薄燃燒技術。為了支持稀薄燃燒技術，馬自達額外採用了兩項技術：
（1）機械增壓器（圖7）
為稀薄燃燒足夠的空氣量，馬自達使用了一個機械增壓器。這個機械增壓器是馬自達SPCCI燃燒系統的一部分，主要不是為了提升性能。
（2）廢氣再循環系統EGR
馬自達為了避免SPCCI在稀燃情況下引起的NOX排放超標，採用了廢氣再循環EGR系統來降低燃燒溫度。
3.超高壓燃油噴射系統（圖7）
為了滿足壓燃的需求，馬自達採用了類似於柴油機的高壓燃油噴射系統，噴射壓力高達1000bar。遠遠高於目前汽油機最高的350bar系統。
4.進排氣電動VVT（圖8）
馬自達Skyactive X發動機上進排氣側都採用了電動VVT。採用高響應寬調節範圍的電動VVT主要是為了適應在SPCCI燃燒系統的需要：
（1）電動VVT能夠靈活快速的控制殘餘廢氣和壓縮壓力，保證SPCCI的壓燃系統的穩定運行。
（2）快速響應的電動VVT能夠適應SPCCI壓燃工況和普通點燃奧托循環之間的切換。（圖6）
總結一下，馬自達在內燃機研發的技術路線上是獨行的，沒有任何人和他同路，Skyactive X發動機在技術上是突破性的，但是也意味著高風險。尤其需要關注的是兩點：
（1）壓燃系統對不同地區油品的適應性
（2）超高壓縮比和壓燃系統帶來的噪音問題。
不過，馬自達為我們保留了內燃機技術繼續前進的動力，讓我們看到了新的可能性，這一點難能可貴！
以上信息供大家參考，歡迎討論。對發動機感興趣的朋友可以關注我，每週會發布原創的發動機技術和產業的專業解讀，謝謝支持！
銳引擎
你好：
知車天下為你解答，是因為馬自達在原有阿特金森循環的基礎上，進行了發動機優化並且實現了汽油機壓燃技術，從而又一次大大提高了壓縮比，提高了汽油燃燒效率。
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