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当执着的疯子盯上了HCCI 马自达Skyactiv-X原创

2018-06-15 00:08:00 来源: PCauto 作者:迟东宁
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  【太平洋汽车网 技术频道】在大家都上涡轮增压的时候,马自达一直坚持着自然吸气;在大家都在发展新能源车的时代,又是马自达显得略不合群,还在坚持继续将大部分精力放在了研发内燃机技术。这个“不合群”的品牌有着执着的坚持和信仰,而历史总在告诉我们,坚持着信念的人总会获得令人骄傲的成功,而这部分人也往往会被人称作“疯子”。

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马自达Skyactiv-X

  创驰蓝天第二代发动机Skyactiv-X引入了HCCI,这也是世界上第一款搭载了HCCI点火的量产发动机,马自达决定在2019年正式量产Skyactiv-X。

  HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition)的全称翻译过来是“均质充量压燃”。

马自达Skyactiv-X

马自达为什么在这个时候选择了HCCI

马自达Skyactiv-X

  无论出于一个企业的社会责任心还是政策原因,这个问题都成了每个汽车企业都需要急需考虑的。所以有的企业选择了油电混合驱动、有的企业选择了纯电驱动、有的企业采用了新的燃料作为汽油柴油的替代燃料等等,而马自达选择的HCCI(均质充量压燃)也是其中一种节能减排的解决方案。

马自达Skyactiv-X

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  HCCI除了能实现较高的压缩比和比热比,还能完全和快速地燃烧稀薄混合气,实现多点大面积同时压缩着火,没有传统火花塞点燃的火焰传播过程,所以压缩点火可以在极短的时间内完成燃烧放热,以提高发动机效率。而火花塞点火式发动机有火焰传播的明显时间延迟。

  可以说,HCCI是一种非常理想燃烧模式。

马自达Skyactiv-X

HCCI的量产难点:

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  要知道HCCI在汽油发动机上很难实现稳定燃烧。因为燃烧的氧化反应过程比较复杂,从氧化反应开始到点燃混合气会有一段从冷焰到热焰的着火延迟,这个着火延时取决于温度、压力和浓度,因为不同的驾驶条件下,压缩冲程中存在的温度和压力的变化,所以HCCI的着火时刻不易控制。

马自达Skyactiv-X

  从图片上可以看到,HCCI燃烧的转速和负载区间较窄,只在中等低转速下HCCI工作效果最佳。在在上图蓝色范围之外,燃烧不稳定且难以控制。所以由此我们可以知道:在HCCI可工作范围以外的转速和负荷下需要采用火花塞点火,以保证发动机正常工作。于是问题来了:如何无缝衔接这两种点火方式

马自达Skyactiv-X

  因为传统的火花塞点火和HCCI点火对缸内温度、空燃比、EGR的要求均不一样,需要发动机在不同工况下、来回切换点火模式非常困难。

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