'馬自達的新技術賊牛逼'

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之前馬自達未來發展計劃中提到了壓燃式的汽油發動機,此次烽子將從易到難為大家進行解讀。

-01-

什麼是壓燃?

其實壓燃並不是什麼新穎的技術,而是普遍應用於目前柴油發動機的基礎技術。

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之前馬自達未來發展計劃中提到了壓燃式的汽油發動機,此次烽子將從易到難為大家進行解讀。

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什麼是壓燃?

其實壓燃並不是什麼新穎的技術,而是普遍應用於目前柴油發動機的基礎技術。

馬自達的新技術賊牛逼

壓燃,顧名思義為壓縮點燃,發動機活塞在壓縮缸內燃油混合氣時,迫使燃油混合器升溫。

當燃油混合氣達到一定溫度時,會發生燃燒從而帶動活塞下移進行發動機的做功,這也是正常柴油機的部分工作過程。

-02-

汽油機為何不能採用

壓燃的點火方式?

這取決於汽油和柴油不同的特性,汽油的閃點較低,更易於引燃,因此汽油機都採用點火系統,通過火花塞點火使汽油混合氣燃燒。

而柴油發動機的閃點較高,但得益於柴油機中的能量(碳原子數)較高,因此可採用高溫空氣壓縮引燃的方式。

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之前馬自達未來發展計劃中提到了壓燃式的汽油發動機,此次烽子將從易到難為大家進行解讀。

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什麼是壓燃?

其實壓燃並不是什麼新穎的技術,而是普遍應用於目前柴油發動機的基礎技術。

馬自達的新技術賊牛逼

壓燃,顧名思義為壓縮點燃,發動機活塞在壓縮缸內燃油混合氣時,迫使燃油混合器升溫。

當燃油混合氣達到一定溫度時,會發生燃燒從而帶動活塞下移進行發動機的做功,這也是正常柴油機的部分工作過程。

-02-

汽油機為何不能採用

壓燃的點火方式?

這取決於汽油和柴油不同的特性,汽油的閃點較低,更易於引燃,因此汽油機都採用點火系統,通過火花塞點火使汽油混合氣燃燒。

而柴油發動機的閃點較高,但得益於柴油機中的能量(碳原子數)較高,因此可採用高溫空氣壓縮引燃的方式。

馬自達的新技術賊牛逼

回到第二個問題:為什麼現有汽油機不採用壓燃呢?

從化學成分來看。汽油機的能量(碳原子數)相比於柴油機更少,燃點高,需要外界火源,因此壓縮空氣引燃的難度相較於柴油機更大。

汽油分子更小,易揮發更易於霧化,燃燒速度更快,反應過程迅猛,無法使用高壓縮比,容易產生爆震現象;柴油只靠壓縮產生能量,沒有類似火花塞的額外點火機構,起爆點單一,爆震易控。

由於汽油機的轉速相較於柴油機更高的特性,在高速轉速下,由於燃燒時間過短,缸內可能會出現失火的現象。

壓燃會排出大量的顆粒排放物,雖然在經濟型上有所提升,但也帶來眾多汙染問題。

(這也是為什麼歐洲排放中要限制碳排放量的原因)

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之前馬自達未來發展計劃中提到了壓燃式的汽油發動機,此次烽子將從易到難為大家進行解讀。

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什麼是壓燃?

其實壓燃並不是什麼新穎的技術,而是普遍應用於目前柴油發動機的基礎技術。

馬自達的新技術賊牛逼

壓燃,顧名思義為壓縮點燃,發動機活塞在壓縮缸內燃油混合氣時,迫使燃油混合器升溫。

當燃油混合氣達到一定溫度時,會發生燃燒從而帶動活塞下移進行發動機的做功,這也是正常柴油機的部分工作過程。

-02-

汽油機為何不能採用

壓燃的點火方式?

這取決於汽油和柴油不同的特性,汽油的閃點較低,更易於引燃,因此汽油機都採用點火系統,通過火花塞點火使汽油混合氣燃燒。

而柴油發動機的閃點較高,但得益於柴油機中的能量(碳原子數)較高,因此可採用高溫空氣壓縮引燃的方式。

馬自達的新技術賊牛逼

回到第二個問題:為什麼現有汽油機不採用壓燃呢?

從化學成分來看。汽油機的能量(碳原子數)相比於柴油機更少,燃點高,需要外界火源,因此壓縮空氣引燃的難度相較於柴油機更大。

汽油分子更小,易揮發更易於霧化,燃燒速度更快,反應過程迅猛,無法使用高壓縮比,容易產生爆震現象;柴油只靠壓縮產生能量,沒有類似火花塞的額外點火機構,起爆點單一,爆震易控。

由於汽油機的轉速相較於柴油機更高的特性,在高速轉速下,由於燃燒時間過短,缸內可能會出現失火的現象。

壓燃會排出大量的顆粒排放物,雖然在經濟型上有所提升,但也帶來眾多汙染問題。

(這也是為什麼歐洲排放中要限制碳排放量的原因)

馬自達的新技術賊牛逼

從以上問題來看,壓燃式汽油發動機在控制穩定性、NVH方面、顆粒物排放等問題上存在著眾多問題,因此壓燃式發動機如轉子發動機一樣被打入冷宮。

-03-

馬自達為何能在逆境中突出重圍,

重啟壓燃式汽油發動機新時代?

在未來發展計劃中提到了,不管是轉子發動機還是壓燃式汽油發動機,馬自達在汽油機的結構上都試圖有所突破,企圖找尋汽油機在動力性,經濟性上的極限。

然而與轉子發動機一樣,壓燃式汽油發動機也並不是馬自達最先提出的,早在2010年前,通用和奔馳就已經對HCCI的技術進行了研究。

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之前馬自達未來發展計劃中提到了壓燃式的汽油發動機,此次烽子將從易到難為大家進行解讀。

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什麼是壓燃?

其實壓燃並不是什麼新穎的技術,而是普遍應用於目前柴油發動機的基礎技術。

馬自達的新技術賊牛逼

壓燃,顧名思義為壓縮點燃,發動機活塞在壓縮缸內燃油混合氣時,迫使燃油混合器升溫。

當燃油混合氣達到一定溫度時,會發生燃燒從而帶動活塞下移進行發動機的做功,這也是正常柴油機的部分工作過程。

-02-

汽油機為何不能採用

壓燃的點火方式?

這取決於汽油和柴油不同的特性,汽油的閃點較低,更易於引燃,因此汽油機都採用點火系統,通過火花塞點火使汽油混合氣燃燒。

而柴油發動機的閃點較高,但得益於柴油機中的能量(碳原子數)較高,因此可採用高溫空氣壓縮引燃的方式。

馬自達的新技術賊牛逼

回到第二個問題:為什麼現有汽油機不採用壓燃呢?

從化學成分來看。汽油機的能量(碳原子數)相比於柴油機更少,燃點高,需要外界火源,因此壓縮空氣引燃的難度相較於柴油機更大。

汽油分子更小,易揮發更易於霧化,燃燒速度更快,反應過程迅猛,無法使用高壓縮比,容易產生爆震現象;柴油只靠壓縮產生能量,沒有類似火花塞的額外點火機構,起爆點單一,爆震易控。

由於汽油機的轉速相較於柴油機更高的特性,在高速轉速下,由於燃燒時間過短,缸內可能會出現失火的現象。

壓燃會排出大量的顆粒排放物,雖然在經濟型上有所提升,但也帶來眾多汙染問題。

(這也是為什麼歐洲排放中要限制碳排放量的原因)

馬自達的新技術賊牛逼

從以上問題來看,壓燃式汽油發動機在控制穩定性、NVH方面、顆粒物排放等問題上存在著眾多問題,因此壓燃式發動機如轉子發動機一樣被打入冷宮。

-03-

馬自達為何能在逆境中突出重圍,

重啟壓燃式汽油發動機新時代?

在未來發展計劃中提到了,不管是轉子發動機還是壓燃式汽油發動機,馬自達在汽油機的結構上都試圖有所突破,企圖找尋汽油機在動力性,經濟性上的極限。

然而與轉子發動機一樣,壓燃式汽油發動機也並不是馬自達最先提出的,早在2010年前,通用和奔馳就已經對HCCI的技術進行了研究。

馬自達的新技術賊牛逼

HCCI全名為Homogeneous Charge Compression Ignition,譯為均質充氣壓燃技術,可以簡單的理解為它是汽油與柴油機的結合體。

奔馳在2007年的法蘭克福車展上,還展出了搭載DiesOTTO技術(基於HCCI原理)的F700概念車型。

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之前馬自達未來發展計劃中提到了壓燃式的汽油發動機,此次烽子將從易到難為大家進行解讀。

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什麼是壓燃?

其實壓燃並不是什麼新穎的技術,而是普遍應用於目前柴油發動機的基礎技術。

馬自達的新技術賊牛逼

壓燃,顧名思義為壓縮點燃,發動機活塞在壓縮缸內燃油混合氣時,迫使燃油混合器升溫。

當燃油混合氣達到一定溫度時,會發生燃燒從而帶動活塞下移進行發動機的做功,這也是正常柴油機的部分工作過程。

-02-

汽油機為何不能採用

壓燃的點火方式?

這取決於汽油和柴油不同的特性,汽油的閃點較低,更易於引燃,因此汽油機都採用點火系統,通過火花塞點火使汽油混合氣燃燒。

而柴油發動機的閃點較高,但得益於柴油機中的能量(碳原子數)較高,因此可採用高溫空氣壓縮引燃的方式。

馬自達的新技術賊牛逼

回到第二個問題:為什麼現有汽油機不採用壓燃呢?

從化學成分來看。汽油機的能量(碳原子數)相比於柴油機更少,燃點高,需要外界火源,因此壓縮空氣引燃的難度相較於柴油機更大。

汽油分子更小,易揮發更易於霧化,燃燒速度更快,反應過程迅猛,無法使用高壓縮比,容易產生爆震現象;柴油只靠壓縮產生能量,沒有類似火花塞的額外點火機構,起爆點單一,爆震易控。

由於汽油機的轉速相較於柴油機更高的特性,在高速轉速下,由於燃燒時間過短,缸內可能會出現失火的現象。

壓燃會排出大量的顆粒排放物,雖然在經濟型上有所提升,但也帶來眾多汙染問題。

(這也是為什麼歐洲排放中要限制碳排放量的原因)

馬自達的新技術賊牛逼

從以上問題來看,壓燃式汽油發動機在控制穩定性、NVH方面、顆粒物排放等問題上存在著眾多問題,因此壓燃式發動機如轉子發動機一樣被打入冷宮。

-03-

馬自達為何能在逆境中突出重圍,

重啟壓燃式汽油發動機新時代?

在未來發展計劃中提到了,不管是轉子發動機還是壓燃式汽油發動機,馬自達在汽油機的結構上都試圖有所突破,企圖找尋汽油機在動力性,經濟性上的極限。

然而與轉子發動機一樣,壓燃式汽油發動機也並不是馬自達最先提出的,早在2010年前,通用和奔馳就已經對HCCI的技術進行了研究。

馬自達的新技術賊牛逼

HCCI全名為Homogeneous Charge Compression Ignition,譯為均質充氣壓燃技術,可以簡單的理解為它是汽油與柴油機的結合體。

奔馳在2007年的法蘭克福車展上,還展出了搭載DiesOTTO技術(基於HCCI原理)的F700概念車型。

馬自達的新技術賊牛逼

隨後HCCI技術也僅停留在概念車層面,消失在了人們的視野。

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之前馬自達未來發展計劃中提到了壓燃式的汽油發動機,此次烽子將從易到難為大家進行解讀。

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什麼是壓燃?

其實壓燃並不是什麼新穎的技術,而是普遍應用於目前柴油發動機的基礎技術。

馬自達的新技術賊牛逼

壓燃,顧名思義為壓縮點燃,發動機活塞在壓縮缸內燃油混合氣時,迫使燃油混合器升溫。

當燃油混合氣達到一定溫度時,會發生燃燒從而帶動活塞下移進行發動機的做功,這也是正常柴油機的部分工作過程。

-02-

汽油機為何不能採用

壓燃的點火方式?

這取決於汽油和柴油不同的特性,汽油的閃點較低,更易於引燃,因此汽油機都採用點火系統,通過火花塞點火使汽油混合氣燃燒。

而柴油發動機的閃點較高,但得益於柴油機中的能量(碳原子數)較高,因此可採用高溫空氣壓縮引燃的方式。

馬自達的新技術賊牛逼

回到第二個問題:為什麼現有汽油機不採用壓燃呢?

從化學成分來看。汽油機的能量(碳原子數)相比於柴油機更少,燃點高,需要外界火源,因此壓縮空氣引燃的難度相較於柴油機更大。

汽油分子更小,易揮發更易於霧化,燃燒速度更快,反應過程迅猛,無法使用高壓縮比,容易產生爆震現象;柴油只靠壓縮產生能量,沒有類似火花塞的額外點火機構,起爆點單一,爆震易控。

由於汽油機的轉速相較於柴油機更高的特性,在高速轉速下,由於燃燒時間過短,缸內可能會出現失火的現象。

壓燃會排出大量的顆粒排放物,雖然在經濟型上有所提升,但也帶來眾多汙染問題。

(這也是為什麼歐洲排放中要限制碳排放量的原因)

馬自達的新技術賊牛逼

從以上問題來看,壓燃式汽油發動機在控制穩定性、NVH方面、顆粒物排放等問題上存在著眾多問題,因此壓燃式發動機如轉子發動機一樣被打入冷宮。

-03-

馬自達為何能在逆境中突出重圍,

重啟壓燃式汽油發動機新時代?

在未來發展計劃中提到了,不管是轉子發動機還是壓燃式汽油發動機,馬自達在汽油機的結構上都試圖有所突破,企圖找尋汽油機在動力性,經濟性上的極限。

然而與轉子發動機一樣,壓燃式汽油發動機也並不是馬自達最先提出的,早在2010年前,通用和奔馳就已經對HCCI的技術進行了研究。

馬自達的新技術賊牛逼

HCCI全名為Homogeneous Charge Compression Ignition,譯為均質充氣壓燃技術,可以簡單的理解為它是汽油與柴油機的結合體。

奔馳在2007年的法蘭克福車展上,還展出了搭載DiesOTTO技術(基於HCCI原理)的F700概念車型。

馬自達的新技術賊牛逼

隨後HCCI技術也僅停留在概念車層面,消失在了人們的視野。

馬自達的新技術賊牛逼

直到兩年前馬自達重啟了HCCI技術,並於今年發佈了名為Skyactiv-X的壓燃式發動機,該發動機搭載了名為SPCCI的技術,此CCI並非彼CCI,在馬自達官方的解讀中,SPCCI的全稱為Spark Plug Controlled Compression Ignition,譯為火花塞控制壓燃點火技術。

馬自達的Skyactiv-X保留了HCCI的優點,即在適合汽油壓燃的工況下進行壓燃點火,而在低溫啟動、高負載及高轉速下,採用火花塞引燃點火。

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之前馬自達未來發展計劃中提到了壓燃式的汽油發動機,此次烽子將從易到難為大家進行解讀。

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什麼是壓燃?

其實壓燃並不是什麼新穎的技術,而是普遍應用於目前柴油發動機的基礎技術。

馬自達的新技術賊牛逼

壓燃,顧名思義為壓縮點燃,發動機活塞在壓縮缸內燃油混合氣時,迫使燃油混合器升溫。

當燃油混合氣達到一定溫度時,會發生燃燒從而帶動活塞下移進行發動機的做功,這也是正常柴油機的部分工作過程。

-02-

汽油機為何不能採用

壓燃的點火方式?

這取決於汽油和柴油不同的特性,汽油的閃點較低,更易於引燃,因此汽油機都採用點火系統,通過火花塞點火使汽油混合氣燃燒。

而柴油發動機的閃點較高,但得益於柴油機中的能量(碳原子數)較高,因此可採用高溫空氣壓縮引燃的方式。

馬自達的新技術賊牛逼

回到第二個問題:為什麼現有汽油機不採用壓燃呢?

從化學成分來看。汽油機的能量(碳原子數)相比於柴油機更少,燃點高,需要外界火源,因此壓縮空氣引燃的難度相較於柴油機更大。

汽油分子更小,易揮發更易於霧化,燃燒速度更快,反應過程迅猛,無法使用高壓縮比,容易產生爆震現象;柴油只靠壓縮產生能量,沒有類似火花塞的額外點火機構,起爆點單一,爆震易控。

由於汽油機的轉速相較於柴油機更高的特性,在高速轉速下,由於燃燒時間過短,缸內可能會出現失火的現象。

壓燃會排出大量的顆粒排放物,雖然在經濟型上有所提升,但也帶來眾多汙染問題。

(這也是為什麼歐洲排放中要限制碳排放量的原因)

馬自達的新技術賊牛逼

從以上問題來看,壓燃式汽油發動機在控制穩定性、NVH方面、顆粒物排放等問題上存在著眾多問題,因此壓燃式發動機如轉子發動機一樣被打入冷宮。

-03-

馬自達為何能在逆境中突出重圍,

重啟壓燃式汽油發動機新時代?

在未來發展計劃中提到了,不管是轉子發動機還是壓燃式汽油發動機,馬自達在汽油機的結構上都試圖有所突破,企圖找尋汽油機在動力性,經濟性上的極限。

然而與轉子發動機一樣,壓燃式汽油發動機也並不是馬自達最先提出的,早在2010年前,通用和奔馳就已經對HCCI的技術進行了研究。

馬自達的新技術賊牛逼

HCCI全名為Homogeneous Charge Compression Ignition,譯為均質充氣壓燃技術,可以簡單的理解為它是汽油與柴油機的結合體。

奔馳在2007年的法蘭克福車展上,還展出了搭載DiesOTTO技術(基於HCCI原理)的F700概念車型。

馬自達的新技術賊牛逼

隨後HCCI技術也僅停留在概念車層面,消失在了人們的視野。

馬自達的新技術賊牛逼

直到兩年前馬自達重啟了HCCI技術,並於今年發佈了名為Skyactiv-X的壓燃式發動機,該發動機搭載了名為SPCCI的技術,此CCI並非彼CCI,在馬自達官方的解讀中,SPCCI的全稱為Spark Plug Controlled Compression Ignition,譯為火花塞控制壓燃點火技術。

馬自達的Skyactiv-X保留了HCCI的優點,即在適合汽油壓燃的工況下進行壓燃點火,而在低溫啟動、高負載及高轉速下,採用火花塞引燃點火。

馬自達的新技術賊牛逼

而相較於HCCI技術的壓燃汽油機最大的不同,SPCCI技術進一步發掘了火花塞的潛能。HCCI在理論技術方面固然理想,但當火花塞點火與壓燃點火切換的瞬間,勢必會因為點火方式的不同造成銜接不暢的後果。

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之前馬自達未來發展計劃中提到了壓燃式的汽油發動機,此次烽子將從易到難為大家進行解讀。

-01-

什麼是壓燃?

其實壓燃並不是什麼新穎的技術,而是普遍應用於目前柴油發動機的基礎技術。

馬自達的新技術賊牛逼

壓燃,顧名思義為壓縮點燃,發動機活塞在壓縮缸內燃油混合氣時,迫使燃油混合器升溫。

當燃油混合氣達到一定溫度時,會發生燃燒從而帶動活塞下移進行發動機的做功,這也是正常柴油機的部分工作過程。

-02-

汽油機為何不能採用

壓燃的點火方式?

這取決於汽油和柴油不同的特性,汽油的閃點較低,更易於引燃,因此汽油機都採用點火系統,通過火花塞點火使汽油混合氣燃燒。

而柴油發動機的閃點較高,但得益於柴油機中的能量(碳原子數)較高,因此可採用高溫空氣壓縮引燃的方式。

馬自達的新技術賊牛逼

回到第二個問題:為什麼現有汽油機不採用壓燃呢?

從化學成分來看。汽油機的能量(碳原子數)相比於柴油機更少,燃點高,需要外界火源,因此壓縮空氣引燃的難度相較於柴油機更大。

汽油分子更小,易揮發更易於霧化,燃燒速度更快,反應過程迅猛,無法使用高壓縮比,容易產生爆震現象;柴油只靠壓縮產生能量,沒有類似火花塞的額外點火機構,起爆點單一,爆震易控。

由於汽油機的轉速相較於柴油機更高的特性,在高速轉速下,由於燃燒時間過短,缸內可能會出現失火的現象。

壓燃會排出大量的顆粒排放物,雖然在經濟型上有所提升,但也帶來眾多汙染問題。

(這也是為什麼歐洲排放中要限制碳排放量的原因)

馬自達的新技術賊牛逼

從以上問題來看,壓燃式汽油發動機在控制穩定性、NVH方面、顆粒物排放等問題上存在著眾多問題,因此壓燃式發動機如轉子發動機一樣被打入冷宮。

-03-

馬自達為何能在逆境中突出重圍,

重啟壓燃式汽油發動機新時代?

在未來發展計劃中提到了,不管是轉子發動機還是壓燃式汽油發動機,馬自達在汽油機的結構上都試圖有所突破,企圖找尋汽油機在動力性,經濟性上的極限。

然而與轉子發動機一樣,壓燃式汽油發動機也並不是馬自達最先提出的,早在2010年前,通用和奔馳就已經對HCCI的技術進行了研究。

馬自達的新技術賊牛逼

HCCI全名為Homogeneous Charge Compression Ignition,譯為均質充氣壓燃技術,可以簡單的理解為它是汽油與柴油機的結合體。

奔馳在2007年的法蘭克福車展上,還展出了搭載DiesOTTO技術(基於HCCI原理)的F700概念車型。

馬自達的新技術賊牛逼

隨後HCCI技術也僅停留在概念車層面,消失在了人們的視野。

馬自達的新技術賊牛逼

直到兩年前馬自達重啟了HCCI技術,並於今年發佈了名為Skyactiv-X的壓燃式發動機,該發動機搭載了名為SPCCI的技術,此CCI並非彼CCI,在馬自達官方的解讀中,SPCCI的全稱為Spark Plug Controlled Compression Ignition,譯為火花塞控制壓燃點火技術。

馬自達的Skyactiv-X保留了HCCI的優點,即在適合汽油壓燃的工況下進行壓燃點火,而在低溫啟動、高負載及高轉速下,採用火花塞引燃點火。

馬自達的新技術賊牛逼

而相較於HCCI技術的壓燃汽油機最大的不同,SPCCI技術進一步發掘了火花塞的潛能。HCCI在理論技術方面固然理想,但當火花塞點火與壓燃點火切換的瞬間,勢必會因為點火方式的不同造成銜接不暢的後果。

馬自達的新技術賊牛逼

因此此次馬自達引入了“空氣活塞”的概念,在火花塞點火與壓縮點火切換間,火花塞點燃部分混合氣,從而使氣體膨脹,再通過壓縮其他氣體,使其完全燃燒,從而壓燃與引燃共同作用,達到良好的銜接作用。

-04-

採用SPCCI的Skyactiv-X

屬於自然吸氣發動機麼?

很顯然答案是否定的,從馬自達未來發展計劃的文章中,我們得知Skyactiv-X發動機的空燃比已經到達36.8:1,這個數值遠超於現有自然吸氣汽油機的空燃比,同時也打破了曾經被認為金科玉律的“黃金空燃比”14.7:1(空燃比是指氣缸內泵入空氣和燃油的質量比值)。

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之前馬自達未來發展計劃中提到了壓燃式的汽油發動機,此次烽子將從易到難為大家進行解讀。

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什麼是壓燃?

其實壓燃並不是什麼新穎的技術,而是普遍應用於目前柴油發動機的基礎技術。

馬自達的新技術賊牛逼

壓燃,顧名思義為壓縮點燃,發動機活塞在壓縮缸內燃油混合氣時,迫使燃油混合器升溫。

當燃油混合氣達到一定溫度時,會發生燃燒從而帶動活塞下移進行發動機的做功,這也是正常柴油機的部分工作過程。

-02-

汽油機為何不能採用

壓燃的點火方式?

這取決於汽油和柴油不同的特性,汽油的閃點較低,更易於引燃,因此汽油機都採用點火系統,通過火花塞點火使汽油混合氣燃燒。

而柴油發動機的閃點較高,但得益於柴油機中的能量(碳原子數)較高,因此可採用高溫空氣壓縮引燃的方式。

馬自達的新技術賊牛逼

回到第二個問題:為什麼現有汽油機不採用壓燃呢?

從化學成分來看。汽油機的能量(碳原子數)相比於柴油機更少,燃點高,需要外界火源,因此壓縮空氣引燃的難度相較於柴油機更大。

汽油分子更小,易揮發更易於霧化,燃燒速度更快,反應過程迅猛,無法使用高壓縮比,容易產生爆震現象;柴油只靠壓縮產生能量,沒有類似火花塞的額外點火機構,起爆點單一,爆震易控。

由於汽油機的轉速相較於柴油機更高的特性,在高速轉速下,由於燃燒時間過短,缸內可能會出現失火的現象。

壓燃會排出大量的顆粒排放物,雖然在經濟型上有所提升,但也帶來眾多汙染問題。

(這也是為什麼歐洲排放中要限制碳排放量的原因)

馬自達的新技術賊牛逼

從以上問題來看,壓燃式汽油發動機在控制穩定性、NVH方面、顆粒物排放等問題上存在著眾多問題,因此壓燃式發動機如轉子發動機一樣被打入冷宮。

-03-

馬自達為何能在逆境中突出重圍,

重啟壓燃式汽油發動機新時代?

在未來發展計劃中提到了,不管是轉子發動機還是壓燃式汽油發動機,馬自達在汽油機的結構上都試圖有所突破,企圖找尋汽油機在動力性,經濟性上的極限。

然而與轉子發動機一樣,壓燃式汽油發動機也並不是馬自達最先提出的,早在2010年前,通用和奔馳就已經對HCCI的技術進行了研究。

馬自達的新技術賊牛逼

HCCI全名為Homogeneous Charge Compression Ignition,譯為均質充氣壓燃技術,可以簡單的理解為它是汽油與柴油機的結合體。

奔馳在2007年的法蘭克福車展上,還展出了搭載DiesOTTO技術(基於HCCI原理)的F700概念車型。

馬自達的新技術賊牛逼

隨後HCCI技術也僅停留在概念車層面,消失在了人們的視野。

馬自達的新技術賊牛逼

直到兩年前馬自達重啟了HCCI技術,並於今年發佈了名為Skyactiv-X的壓燃式發動機,該發動機搭載了名為SPCCI的技術,此CCI並非彼CCI,在馬自達官方的解讀中,SPCCI的全稱為Spark Plug Controlled Compression Ignition,譯為火花塞控制壓燃點火技術。

馬自達的Skyactiv-X保留了HCCI的優點,即在適合汽油壓燃的工況下進行壓燃點火,而在低溫啟動、高負載及高轉速下,採用火花塞引燃點火。

馬自達的新技術賊牛逼

而相較於HCCI技術的壓燃汽油機最大的不同,SPCCI技術進一步發掘了火花塞的潛能。HCCI在理論技術方面固然理想,但當火花塞點火與壓燃點火切換的瞬間,勢必會因為點火方式的不同造成銜接不暢的後果。

馬自達的新技術賊牛逼

因此此次馬自達引入了“空氣活塞”的概念,在火花塞點火與壓縮點火切換間,火花塞點燃部分混合氣,從而使氣體膨脹,再通過壓縮其他氣體,使其完全燃燒,從而壓燃與引燃共同作用,達到良好的銜接作用。

-04-

採用SPCCI的Skyactiv-X

屬於自然吸氣發動機麼?

很顯然答案是否定的,從馬自達未來發展計劃的文章中,我們得知Skyactiv-X發動機的空燃比已經到達36.8:1,這個數值遠超於現有自然吸氣汽油機的空燃比,同時也打破了曾經被認為金科玉律的“黃金空燃比”14.7:1(空燃比是指氣缸內泵入空氣和燃油的質量比值)。

馬自達的新技術賊牛逼

簡單理解Skyactiv-X發動機,為了追求更高的燃油經濟性,在相同油量下,Skyactiv-X會與更多空氣進行均勻混合。而在正常駕駛中,在沒有外力僅依靠自然吸氣的狀態下,發動機很難達到如此高的空燃比數值,因此就需要一套專門的空氣供給單元,以滿足發動機所需空氣量。

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之前馬自達未來發展計劃中提到了壓燃式的汽油發動機,此次烽子將從易到難為大家進行解讀。

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什麼是壓燃?

其實壓燃並不是什麼新穎的技術,而是普遍應用於目前柴油發動機的基礎技術。

馬自達的新技術賊牛逼

壓燃,顧名思義為壓縮點燃,發動機活塞在壓縮缸內燃油混合氣時,迫使燃油混合器升溫。

當燃油混合氣達到一定溫度時,會發生燃燒從而帶動活塞下移進行發動機的做功,這也是正常柴油機的部分工作過程。

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汽油機為何不能採用

壓燃的點火方式?

這取決於汽油和柴油不同的特性,汽油的閃點較低,更易於引燃,因此汽油機都採用點火系統,通過火花塞點火使汽油混合氣燃燒。

而柴油發動機的閃點較高,但得益於柴油機中的能量(碳原子數)較高,因此可採用高溫空氣壓縮引燃的方式。

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回到第二個問題:為什麼現有汽油機不採用壓燃呢?

從化學成分來看。汽油機的能量(碳原子數)相比於柴油機更少,燃點高,需要外界火源,因此壓縮空氣引燃的難度相較於柴油機更大。

汽油分子更小,易揮發更易於霧化,燃燒速度更快,反應過程迅猛,無法使用高壓縮比,容易產生爆震現象;柴油只靠壓縮產生能量,沒有類似火花塞的額外點火機構,起爆點單一,爆震易控。

由於汽油機的轉速相較於柴油機更高的特性,在高速轉速下,由於燃燒時間過短,缸內可能會出現失火的現象。

壓燃會排出大量的顆粒排放物,雖然在經濟型上有所提升,但也帶來眾多汙染問題。

(這也是為什麼歐洲排放中要限制碳排放量的原因)

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從以上問題來看,壓燃式汽油發動機在控制穩定性、NVH方面、顆粒物排放等問題上存在著眾多問題,因此壓燃式發動機如轉子發動機一樣被打入冷宮。

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馬自達為何能在逆境中突出重圍,

重啟壓燃式汽油發動機新時代?

在未來發展計劃中提到了,不管是轉子發動機還是壓燃式汽油發動機,馬自達在汽油機的結構上都試圖有所突破,企圖找尋汽油機在動力性,經濟性上的極限。

然而與轉子發動機一樣,壓燃式汽油發動機也並不是馬自達最先提出的,早在2010年前,通用和奔馳就已經對HCCI的技術進行了研究。

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HCCI全名為Homogeneous Charge Compression Ignition,譯為均質充氣壓燃技術,可以簡單的理解為它是汽油與柴油機的結合體。

奔馳在2007年的法蘭克福車展上,還展出了搭載DiesOTTO技術(基於HCCI原理)的F700概念車型。

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隨後HCCI技術也僅停留在概念車層面,消失在了人們的視野。

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直到兩年前馬自達重啟了HCCI技術,並於今年發佈了名為Skyactiv-X的壓燃式發動機,該發動機搭載了名為SPCCI的技術,此CCI並非彼CCI,在馬自達官方的解讀中,SPCCI的全稱為Spark Plug Controlled Compression Ignition,譯為火花塞控制壓燃點火技術。

馬自達的Skyactiv-X保留了HCCI的優點,即在適合汽油壓燃的工況下進行壓燃點火,而在低溫啟動、高負載及高轉速下,採用火花塞引燃點火。

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而相較於HCCI技術的壓燃汽油機最大的不同,SPCCI技術進一步發掘了火花塞的潛能。HCCI在理論技術方面固然理想,但當火花塞點火與壓燃點火切換的瞬間,勢必會因為點火方式的不同造成銜接不暢的後果。

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因此此次馬自達引入了“空氣活塞”的概念,在火花塞點火與壓縮點火切換間,火花塞點燃部分混合氣,從而使氣體膨脹,再通過壓縮其他氣體,使其完全燃燒,從而壓燃與引燃共同作用,達到良好的銜接作用。

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採用SPCCI的Skyactiv-X

屬於自然吸氣發動機麼?

很顯然答案是否定的,從馬自達未來發展計劃的文章中,我們得知Skyactiv-X發動機的空燃比已經到達36.8:1,這個數值遠超於現有自然吸氣汽油機的空燃比,同時也打破了曾經被認為金科玉律的“黃金空燃比”14.7:1(空燃比是指氣缸內泵入空氣和燃油的質量比值)。

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簡單理解Skyactiv-X發動機,為了追求更高的燃油經濟性,在相同油量下,Skyactiv-X會與更多空氣進行均勻混合。而在正常駕駛中,在沒有外力僅依靠自然吸氣的狀態下,發動機很難達到如此高的空燃比數值,因此就需要一套專門的空氣供給單元,以滿足發動機所需空氣量。

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既然有額外的電動增壓器的加持,電動增壓器不斷向發動機泵入所需空氣量,這和機械增壓、渦輪增壓在道理上並沒有任何區別了(都是加壓泵入更多空氣),因此Skyactiv-X並不能算是一臺超強的自然吸氣發動機。

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