马自达的新技术贼牛逼!

原标题:马自达的新技术贼牛逼!

之前马自达未来发展计划中提到了压燃式的汽油发动机,此次烽子将从易到难为大家进行解读。

-01-

什么是压燃?

其实压燃并不是什么新颖的技术,而是普遍应用于目前柴油发动机的基础技术。

压燃,顾名思义为压缩点燃,发动机活塞在压缩缸内燃油混合气时,迫使燃油混合器升温。

当燃油混合气达到一定温度时,会发生燃烧从而带动活塞下移进行发动机的做功,这也是正常柴油机的部分工作过程。

-02-

汽油机为何不能采用

压燃的点火方式?

这取决于汽油和柴油不同的特性,汽油的闪点较低,更易于引燃,因此汽油机都采用点火系统,通过火花塞点火使汽油混合气燃烧。

而柴油发动机的闪点较高,但得益于柴油机中的能量(碳原子数)较高,因此可采用高温空气压缩引燃的方式。

回到第二个问题:为什么现有汽油机不采用压燃呢?

从化学成分来看。汽油机的能量(碳原子数)相比于柴油机更少,燃点高,需要外界火源,因此压缩空气引燃的难度相较于柴油机更大。

汽油分子更小,易挥发更易于雾化,燃烧速度更快,反应过程迅猛,无法使用高压缩比,容易产生爆震现象;柴油只靠压缩产生能量,没有类似火花塞的额外点火机构,起爆点单一,爆震易控。

由于汽油机的转速相较于柴油机更高的特性,在高速转速下,由于燃烧时间过短,缸内可能会出现失火的现象。

压燃会排出大量的颗粒排放物,虽然在经济型上有所提升,但也带来众多污染问题。

(这也是为什么欧洲排放中要限制碳排放量的原因)

从以上问题来看,压燃式汽油发动机在控制稳定性、NVH方面、颗粒物排放等问题上存在着众多问题,因此压燃式发动机如转子发动机一样被打入冷宫。

-03-

马自达为何能在逆境中突出重围,

重启压燃式汽油发动机新时代?

在未来发展计划中提到了,不管是转子发动机还是压燃式汽油发动机,马自达在汽油机的结构上都试图有所突破,企图找寻汽油机在动力性,经济性上的极限。

然而与转子发动机一样,压燃式汽油发动机也并不是马自达最先提出的,早在2010年前,通用和奔驰就已经对HCCI的技术进行了研究。

HCCI全名为Homogeneous Charge Compression Ignition,译为均质充气压燃技术,可以简单的理解为它是汽油与柴油机的结合体。

奔驰在2007年的法兰克福车展上,还展出了搭载DiesOTTO技术(基于HCCI原理)的F700概念车型。

随后HCCI技术也仅停留在概念车层面,消失在了人们的视野。

直到两年前马自达重启了HCCI技术,并于今年发布了名为Skyactiv-X的压燃式发动机,该发动机搭载了名为SPCCI的技术,此CCI并非彼CCI,在马自达官方的解读中,SPCCI的全称为Spark Plug Controlled Compression Ignition,译为火花塞控制压燃点火技术。

马自达的Skyactiv-X保留了HCCI的优点,即在适合汽油压燃的工况下进行压燃点火,而在低温启动、高负载及高转速下,采用火花塞引燃点火。

而相较于HCCI技术的压燃汽油机最大的不同,SPCCI技术进一步发掘了火花塞的潜能。HCCI在理论技术方面固然理想,但当火花塞点火与压燃点火切换的瞬间,势必会因为点火方式的不同造成衔接不畅的后果。

因此此次马自达引入了“空气活塞”的概念,在火花塞点火与压缩点火切换间,火花塞点燃部分混合气,从而使气体膨胀,再通过压缩其他气体,使其完全燃烧,从而压燃与引燃共同作用,达到良好的衔接作用。

-04-

采用SPCCI的Skyactiv-X

属于自然吸气发动机么?

很显然答案是否定的,从马自达未来发展计划的文章中,我们得知Skyactiv-X发动机的空燃比已经到达36.8:1,这个数值远超于现有自然吸气汽油机的空燃比,同时也打破了曾经被认为金科玉律的“黄金空燃比”14.7:1(空燃比是指气缸内泵入空气和燃油的质量比值)。

简单理解Skyactiv-X发动机,为了追求更高的燃油经济性,在相同油量下,Skyactiv-X会与更多空气进行均匀混合。而在正常驾驶中,在没有外力仅依靠自然吸气的状态下,发动机很难达到如此高的空燃比数值,因此就需要一套专门的空气供给单元,以满足发动机所需空气量。

既然有额外的电动增压器的加持,电动增压器不断向发动机泵入所需空气量,这和机械增压、涡轮增压在道理上并没有任何区别了(都是加压泵入更多空气),因此Skyactiv-X并不能算是一台超强的自然吸气发动机。返回搜狐,查看更多

责任编辑:

声明:该文观点仅代表作者本人,搜狐号系信息发布平台,搜狐仅提供信息存储空间服务。
免费获取
今日搜狐热点
今日推荐