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采用压燃做功的汽油发动机是怎样的一个存在?

2020-11-03 08:18    艾森ECUballbet贝博(北京运营中心)

压燃压出的是什么?

也许在很多车企看来,发动机技术如今不再是重点突破的OKR(目标与关键成果),他们的PPT里大篇幅地讲着自动驾驶、虚拟座舱、车联网等等新鲜玩意,谁都知道这是顺应时代潮流,是达尔文进化论的铁律,谁都了解ballbet贝博app下载ios不再单单是一种交通工具。

  然而总有那么一位不听话的孩子,自始至终一直在死磕发动机技术。在它眼里ballbet贝博app下载ios就应该是那个纯粹的、富有驾驶乐趣的四轮机器。也正因为如此,具备压燃技术的汽油发动机或许只可能出现在它身上。

  这是人类历史上第一款将汽油液滴压缩至燃烧的量产发动机!


 

  无论中学和大学老师都告诉我,汽油机是需要火花塞点火的,只有柴油机才可以实现压燃。像这种写进教科书里的定律,很少人会去质疑。然而马自达SKYACTIV-X就是一种汽油压燃发动机技术,这意味着——马自达将不可能变为了可能!关键是它就在我们面前,国内消费者现在也能买到了,看到这里技术宅和马自达粉们一定都高潮了。
●  压燃压出的是什么?

    我对它的加速性能充满期待,因为从发动机进气方式来看,它与机械增压发动机原理一样。虽然马自达仍称之为自然吸气,某种角度来说,进气不再是“自然”的,而是靠曲轴带动的压缩机来给气缸内“打气”。


  不过在实际体验过程中,它似乎并不能带给你多强的推背感,在起步加速测试中,它甚至有越来越慢的倾向。
  这台压燃发动机虽然有一台机械增压装置,但它和传统机械增压发动机调校思路完全不同(这也是为什么马自达依旧称之为自然吸气发动机的原因)。后者增加空气量是为了喷更多的油,大幅提升动力性能;

 


 

  目前常规汽油发动机的燃油喷射压力约200Bar,部分采用最新技术的发动机能达到350Bar,而马自达这台压燃机器之间上升到了700Bar。更高的压力值代表能将汽油更好的雾化,并且马自达使用了10孔喷油嘴(一般发动机5、6孔居多)和多次喷射技术,论喷油控制能力,全球范围内的发动机难出其右。
 马自达这台发动机也是目前量产汽油机里面最高压缩比的机器,压缩比达到了15:1。高压缩比+高空燃比让发动机稳定运行的难度成指数级增长。为了更好地监控发动机的燃烧状态,每个气缸内都加入了压力传感器,它会以万分之一秒的频率探测缸内压强。
 稀薄燃烧并不是一件容易做到的事,马自达的倔强或者说“一根筋”就体现在这里,并不是只有它想到了汽油压燃技术,通用、奔驰、现代等也都对汽油压燃进行过研究,但都只停留在了概念车或者试验阶段,大多因为稀薄燃烧时的汽油爆震很难控制而放弃。

  “创世蓝天之父”人见光夫相信马自达的工程团队是能够解决这一系列问题的,因此我们看到了SPCCI(火花塞控制压燃技术)。大多数工况下,发动机都会以SPCCI的方式工作,而在较高转速和负荷下会回归到常规的火花塞点火方式运行。
   总结一句话:马自达的增压器、SPCCI压燃控制、超高压喷油、缸压传感器等技术点,都是为了实现较低的空气/汽油混合比例和更高的压缩比,同时保证发动机正常运转,最大化地压榨燃油的能量。节油是这台发动机最核心的目的之一,而动力的提升只是随着而来的福利,虽然这个福利只有22匹马力。

● 为什么说压燃版更有高级感?
 你每一次挑逗油门时,发动机的扭矩都能快速且线性地爆发出来。因此,市区内中低速跟车时,压燃版的动力响应速度让人很自如。同时,这也会给你很强的自信心,认为它的中后段加速一样强大。
关于喜不喜欢这样的调校我相信大家会有不同意见,优点是提升了昂克赛拉的高级感,顺畅且安静的把扭矩推出来的那种感觉,我认为完全整体上可以比肩豪华品牌的调校;
  当然,可能也有人会喜欢原先那种“Zoom-Zoom”的声音多漏进车内一些,喜欢动力输出有那么一些爆发感。但总之,马自达的压燃机器给了我们更多的选择,或许不必局限于加速快几秒,更有高级感的昂克赛拉也许能吸引一些追求品质的朋友。
● 噪音控制竟然出乎意料
  为什么压燃版与普通版昂克赛拉对发动机的噪音控制差异明显呢?打开发动机舱你就会发现,原因是压燃版在发动机隔音方面下足了成本。除了发动机舱盖盖背面的隔音板和防火墙位置的吸音棉设计外,还有一些额外的补强措施。
 不得不说,压燃版发动机舱内的声学包用料很有效,发动机罩安装和拆卸两个状态时,主观感受发动机舱的声音大小差异明显。


 

  另外刚才提到这台压燃发动机采用了量产最高压力的喷油系统,它的高压油管设计得很特别,故意弯弯曲曲地增加了管路的长度,目的是让高压管路里储存更多的高压燃油,保证供油更稳定。
   发动机本身产生的噪音其实很难进一步降低,而正是细节之处对发动机噪音的吸收和隔绝,压燃版才能有很好的噪音水平。

总结:
  马自达的压燃发动机放在这台昂克赛拉上,动力、油耗、噪音等方面明显有了改善。但作为一名马自达粉丝,或许你和我一样对它充满了非常高的期待,结果也许并非如我们期待的那样。它的目标不是压榨出高功率,而是达到了一种更具豪华品牌气质的调校水平。
  这项独门绝技不能让马自达发动机在性能上比肩同排量的高功率2.0T发动机,在节油性上也无法和竞争对手的混动车型抗衡。但压燃发动机与24V轻混系统搭配起来,达到了非常平顺的状态,就像一杯让人更温润的日本烧酒。压燃版车型的上市可以说是一次试水,从技术路线和实践结果来说,或许这就是马自达自己期待的样子。
 官方没有公布目前的发动机最高燃效,但此前称要达到目标值50%。很多发动机专业的论文证明,发动机燃效可以再进一步提升,而非目前的40%左右的水准。实现的方法之一就是稀薄燃烧,这也正式马自达压燃技术的核心诉求。

 

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