压燃发动机省油,那么多花2万要多久才能省回来?

2021-02-17 17:23:45 作者:陈烨

  【太平洋汽车网 评测频道】作为马自达独创黑科技——汽油压燃技术的落地车型,昂克赛拉这款马自达销量担当,变得更加具有话题性。昂克赛拉在现有产品线的基础上,新增了搭载SKYATCIV-X压燃发动机的尊荣版,比原来的顶配车型整整贵出2万,动力增加了22匹,油耗也略有降低,那么这个黑科技,真的有足够的魅力让顾客额外多花几万去尝鲜吗?

 
马自达压燃技术是什么黑科技?

  汽油压燃,并不是马自达第一个想到的,但当马自达宣布投入研发一款真正可以实现量产的汽油压燃发动机时,全世界都是震惊的,同时也是质疑的。毕竟,汽油压燃虽然有它的优点,但利用其优点所带来的副作用也不小,将这项技术量产化的代价太大,导致鲜有厂家为此投入成本。

  但要知道,作为唯一一个把转子发动机发扬光大的品牌(曾经),在技术这一块,马自达表示没有服过谁,既然你们都不敢做,那就我来呗!

  那么这个汽油压燃到底有什么看头?这里大致来复习一下,详细的技术解析可以点击下方图片进入相关文章。

  二十一世纪伊始,关于氢能源应用在车辆上的研究掀起热潮,不过大家再次失望地发现它依然不具备推广的天时地利人和。因此众多车企转向电驱动,使其有了空前的发展,绝大多数品牌也已经走上了电动化道路。但马自达这个偏执狂,就喜欢在燃油机上面钻牛角尖。为了进一步提高发动机热效率,马自达想出了把柴油发动机上的“压燃”用到汽油机上。

  那么SPCCI的突破点在哪里?首先我们要先了解一下HCCI均质压燃技术。

  HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition)——均质压燃。为什么燃料可以被“压”燃,这里就需要复习一下中学物理了。压缩(外力对其做功)可以使得物体内部分子热运动增强,内能增加,温度就会升高。还记得物理老师用一根管子快速压缩,瞬间把管中的羽毛引燃吗?压燃技术正是运用了这个原理,这也是柴油发动机的特性。

  HCCI除了能实现很高的压缩比,还能让燃料快速且完全地燃烧,多点大面积同时着火实现稀薄燃烧。没有了传统火花塞点燃火焰的传播延迟过程,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。因此,HCCI是一种非常理想的燃烧模式。

  难处在哪儿?HCCI在汽油发动机上很难实现稳定状态,因为燃烧的氧化反应过程复杂,从氧化反应开始,到混合气引燃期间,会有一段从冷焰到热焰的着火延迟。这个着火延迟与缸内温度、压力和燃料浓度都有关系(不同的驾驶条件下,压缩冲程中存在温度和压力的变化),因此HCCI的着火时刻不易控制。

  如图所示,HCCI只适合于中低转速的工况,那么能否在其他转速期间用火花塞来点火呢?

  可以是可以,但前面说了,HCCI的着火时刻难以捉摸,使得火花塞点火时机的把握变得极为困难,因此两种引燃模式之间的切换,无法做到完美的衔接,这就不利于发动机的平稳运转和寿命。

  为了实现将混合气先点燃小部分再压燃大部分,SKYACTIV-X发动机采用分段喷油,在进气行程中先喷入少量汽油,点火增压后,继续在压缩行程中再喷入足量的汽油进行压燃。因此分段喷油是一个关键的小细节,它能够降低发动机在高压缩比的设定下,缸内混合气过早爆燃的可能性,大大优化压燃稳定性。

  简而言之,火花塞的存在,不是为了点火,而是一个为压燃创造条件的辅助手段。

  那么加入了压燃技术的SKYACTIV-X发动机有什么优势?

  1、燃油经济性的显着改善

  在排量为2.0L的发动机中,创驰蓝天SKYACTIV-X的燃油经济性与SKYACTIV-G相比提高了20%。同时,当长时间处于低速工况,由于使用超级稀薄燃烧,燃油经济性可提高30%。得益于超稀薄燃烧,全新一代马自达3上搭载的SKYACTIV-X热效率已经达到了43%,超越丰田的41%成为目前世界上热效率最高的汽油发动机。

  2、 显着提高输出性能和响应能力

 
马自达研发压燃引擎图什么?

  马自达并不是想秀技能,为了压燃而压燃,SKYACTIV-X的核心在于超稀薄燃烧,压燃是它实现的手段。因为当空燃比超过理想的14.7:1之后,比值越高,混合气越稀薄,就越难以被点燃,常规发动机空燃比达到19:1以上基本就点不着了。

  马自达为何极致追求超稀薄燃烧,原因在于马自达认为从宏观层面来讲,电动车整个产业链在二氧化碳排放量上并不比内燃机好多少,发电、电池生产、废弃电池等环节,都存在自然环境威胁。因此对于马自达而言,内燃机依然有未来,石油枯竭可以寻找替代能源,降低污染可以采用清洁燃料,长远来看,内燃机并不会因为电驱动的崛起而迅速消失。提高热效率,提升动力,降低能耗,才是永远的课题。

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