马自达是个车企中的偏执狂。
当大家只当转子是个玩具,马自达用搭载转子发动机的赛车在勒芒赛道上超过第二名两圈。
当大家都在搞涡轮增压,马自达用创驰蓝天告诉大家,我的自吸不比涡轮差。
当大家都在搞新能源了,人见光夫(马自达动力总成研发负责人)说,嗯…我觉得内燃机还有提升空间。
在上周举行的马自达“Zoom-Zoom可持续发展战略2030”说明会上,马自达首次在中国公开了第二代创驰蓝天(SKYACTIV-X)汽油发动机的部分详细信息。与马自达交换技术后的丰田做出了热效率41%的发动机,是目前世界上热效率最高的汽油发动机,而马自达却说,他们将要把热效率提高到50%!单从碳排放来说,50%的热效率其实要比纯电动车更环保了。
马自达如何实现的?
大家都知道,当一项技术到一个瓶颈后,任何细微的提升都是非常困难的。当大多数厂家的发动机热效率还在30%多挣扎的时候,马自达为何敢放言达到50%?且听聊哥细细道来。
马自达首先引入的一个概念就是稀薄燃烧。单位体积的燃料如果燃烧时能够有更多的氧气参与进来,那么燃烧肯定更充分,热效率自然就更高。大众的分层燃烧技术和当下流行的涡轮增压技术其实都是这个思路,只不过实现方式不同。理论上一公斤燃料完全燃烧时需要14.7公斤的空气,但是实际上空燃比达到14.7:1还是会燃烧不充分。
这个就像在一所大学,理论上男女比例达到1:1后,所有男生都能找到女朋友(那该多好啊),但实际上还是会有很多光棍。那我想提高男生找到女朋友的概率怎么办(这是个好校长)?提高女生比例!但是女生比例太高了也有问题啊,女生都扎堆了,男生很难融入她们的圈子,这该如何解决呢?这时候就要给他们一点压力了,比如谈了男女朋友的,考试一律加10分,没谈的一律扣10分。这样就能让打光棍的同学更加积极主动的去寻找对象。
均质充量压燃(HCCI)是马自达引入的第二个概念,通过高压缩比产生的高温来点燃混合气体(雾化汽油和空气)。传统汽油发动机压缩比为11:1左右,马自达新一代创驰蓝天发动机的压缩比将达到18:1。
同学们都很单纯,没有恋爱经验,你光给他们压力也点不燃他们啊,怎么办?组织点联欢活动,拉个小手跳个舞什么的,给那些羞羞答答的小伙子小姑娘们点把火!这就是马自达在压燃基础上引入的另一个概念火花塞控制,通过调整火花塞点火量和时机,来创造压燃所需要的温度和压力条件。
人见光夫先生和他的团队将这三个概念有效结合起来,就组成了第二代创驰蓝天发动机的核心技术——火花塞控制压燃点火(SPCCI,即Spark Controlled Compression Ignition)。这项技术的厉害之处在于,保留了压燃的高燃效,并通过火花塞控制解决了压燃对工况的依赖性。这款发动机虽然是高压缩比,但是运用的是稀薄燃烧,所以对油品要求并不高,这对中国的马自达粉来说应该是个好消息。
技术难点在哪?
对发动机有点了解的朋友肯定都看出来了,压燃其实是借用柴油机的一种技术。而由于汽油挥发性更好,燃烧更迅速,采用压燃的方式其实是一种爆震现象,会加大发动机的震动和噪音。还是以那个学校(到底是哪座学府?聊哥还想去深造几年)为例,办完联谊会后,原先羞羞答答的少男少女们都牵手成功了,那会不会引发房价震动?可能会有,但是现在三缸发动机都不那么抖了,压燃引起的震动应该更容易处理吧。
关于新能源的联想
以现在世界上发电方式来看,马自达这款发动机量产后,最优工况的碳排放可以说是优于纯电动车的。即使平均工况来算,碳排放应该也能达到与电动车不相上下。
那难道就没有比马自达发动机更环保的新能源技术吗?氢能源或是个方向,但是在这方面各国都还在起步阶段,丰田算是领先。可如果有一天有一种替代汽油的清洁能源出现,或许马自达的转子发动机又会重见天日吧。