TUhjnbcbe - 2022/2/19 13:10:00
hello大家好，我是Eva，一个对汽车技术充满了迷之兴趣的硬核中年少女。今天这个故事要从60年前开始说起...60年前的一天，一家曾经生产软木塞的三轮车制造公司从德国人手中买来了一个特别复杂的，连奥迪奔驰通用等等大哥大都没量产出来的发动机技术。这对于当时马自达这个弟中弟造车公司来说，这波操作简直就像90斤的我买了两个20kg的哑铃告诉你我要健身一样骚。但是执着的马自达老板找来了47个顶尖的工程师夜以继日地拼命工作，终于把这个发动机的量产难点给解决了，就连汽车发明者卡尔本茨都直呼内行。其实量产全世界都搞不来的转子发动机不算最牛逼的更牛逼的是，年马自达还带着它的转子发动机，在那个当年欧洲人称王称霸的勒芒24小时耐力赛上获得了全场总冠*，这个曾经早软木塞的三轮车制造商竟然是第一个获得勒芒24h耐力赛总冠*的亚洲车企！但是第二年转子发动机就被禁赛了……这件看起来很诡异的操作其实内有玄机，靠着这个小小的转子发动机，马自达从此在汽车界的舞台上站稳了脚跟。但是事实证明，脚跟虽然站稳了，别人可能也会选择打断你的腿这种极端操作。随后的欧盟推出的种种排放和油耗标准，让马自达这个美梦也没做多长久，转子发动机因为排放问题、油耗问题，出口总是会被都到限制，勉勉强强辛辛苦苦几乎倾家荡产地撑了几十年。直到21世纪初，这个传奇的转子发动机终于不得不停产了。吃了*策亏的马自达这下算是明白了，环保大潮可能会迟到，但永远不会缺席。于是马自达决定，要做个又环保有快又独一无二的发动机。经过了数年的努力，终于，我在最近看到了这么一张图。是的，他来了，他终于来了，他带着HCCI向我们走来了。我来简单翻译一下上面这句莫名其妙的话：是的，第二代创驰蓝天发动机skyactivX来了，他带着的均质压燃技术来了，他终于在马自达宣布量产的第四年向我们走来了！！！说实话这个均质压燃发动机绝对是一个研发难度比转子发动机还高的技术，曾经通用、奔驰、丰田这些大车企也在研究，但结果还是给这个曾经造软木塞的三轮车公司给抢先量产了。在此之前，我想先来介绍一下马自达早年的迷惑操作这个马自达啊，早些年因为玩转子，在过去的半个多世纪里，在破产边缘疯狂试探，在最近一次的破产危机中被捞起来以后，大家以为马自达这就安安分分赚点钱补贴下家里了。但是令人没想到的是，天晴了，雨停了，马自达觉得自己又行了，在从福特手中收回所有股权以后，他依然是那个相信只要足够努力，未来一定还是一个能上天，和太阳肩并肩的少年。所以这才又钻牛角尖搞出了均质压燃这么一个东西来。问题是，转子发动机这玩意的缺点虽然不少，也可能随时把公司搞破产，但是优点也不少啊，它不仅快，它还很小，对于追求速度的少年们来说，这个可是电，是光，是神话，是信仰，是速度的化身，那么这个HCCI是什么玩意？它是均质压燃发动机热机之光、发动机工程师的噩梦研究室钉子户一个没有感情的省油机器马自达新一代创驰蓝天顶梁柱据马自达官方介绍，这台发动机可以降低30%的油耗，如果降低30%，SkyactivG和SkyactivX之间的油耗差，差不多就是凯美瑞2.5L混合动力和2.5L非混合动力车型的区别了！均质压燃其实就是结合汽油发动机和柴油发动机优势的一个全新的燃烧方式HCCI跟之前的火花塞点燃发动机相同的地方在于：他们都是用了均质混合气进行燃烧HCCI跟柴油发动机相同之处在于，它们都用了压燃点火而HCCI跟以上两个燃烧方式不同之处在于，HCCI的火焰燃烧是多点自燃的，没有明显的火焰传播，这是HCCI最牛逼的地方。没有火花塞也能点燃？是的，其实汽油在一定的温度和压力下是可以被点燃的。这个神奇的现象是年一群日本人在研究两冲发动机的时候偶然发现的。活塞在向上压缩混合气的时候，气缸内会产生了压力和热，当热和压力达到一定的值的时候，混合气就能被点燃。同时因为这个时候燃烧室内的压力和热是均匀的，所以这就让燃烧室内的混合气同时被点燃，混合气同时点燃那么就没有了火花塞点燃时候的火焰传播。没有火焰传播又如何？没有火焰的传播的话燃烧就更快了，燃烧速度更快的话放热的速度也就更快了，放热速度更快所以热效率就更高了，众所周知，热效率高那油耗就低了。而且压燃的温度相比火花塞点燃是要更低很多的，所以更低的温度去燃烧混合气，就避免了氮氧化合物生成，跟大火爆炒的时候很大油烟，小火的话油烟低差不多意思吧。但是缺点从上图就能看出来，均质压燃（HCCI）的范围很窄。HCCI只适合在中低转速下燃烧，如果气缸温度和活塞到达压缩终点的压力过低，那么混合气就难以被点燃，如果燃烧温度过高，活塞到达压缩终点时候的压力过大，混合气会提前点燃，导致爆震、失火。既然马自达量产了，那一定是解决了这个问题的！是的！因为马自达通过玄学研究，搞了个超时空产物，领先于所有同行，率先量产出了HCCI发动机。来点阳间的解释就是，其实马自达就是让量产的压燃汽油发动机在符合的条件下使用压燃，不符合压燃的条件下用回传统的火花塞点燃。没错，它其实还是有火花塞的，但是他依然是个压燃发动机，因为它的着火方式在大多数情况下都用了压燃，而一部分情况用传统火花塞点火。当然我没开过，我是看马自达官方宣传的图上说的。而且很牛逼的地方是，马自达还把之前那个针一样小的压燃的范围扩大了。扩大压燃范围这种看似违反了物理定律的操作，其实都依靠那个看起普通得不能再普通的火花塞。没错，火花塞就是那个背后主宰着一切的大佬。它的火花塞除了能在非压燃的时候点燃混合气，就像普通汽油发动机一样外，它还有一个非常重要的作用是，它可以用人为手段去为压燃创造条件。也就是通过火花塞辅助，在压缩行程的过程中，先使用火花点燃一小部分混合气，这部分混合气在小范围内膨胀并爆炸，形成一个“小火球”，并以此给气缸内提供适合压燃环境，也可以把这个火球理解为空气活塞，通过火球的大小控制，来控制气缸内的压缩比变化。所以我们在看到这个火球的燃烧的时候才看到有火焰传播，但是在成体缸内混合气膨胀燃烧的时候，他们又是大面积着火。尽管在不断变化的驾驶条件下，气缸内所需要温度等条件都在不断变化，但是由于火花塞的辅助以及电控系统的精确计算，让气缸内的温度和压力变得可控。这个利用火花塞点火辅助的压燃方式被马自达命名为SPCCI。HomogeneousChargeCompressionIgnition，中文译为“火花塞点火控制压燃点火”。因为采用了稀薄燃烧，所以需要用到更高的压缩比。但是在HCCI和普通火花塞点燃的时候，他们所需要的压缩比又是不一样的，HCCI需要有比HCSI更高的压缩比。其实对于这个发动机我有一个非常好奇的点，就是两个点火方式的切换过程中的过度是否平顺，从理论上来说是可以做到完全平顺，但是要确保喷油量、火花塞的点火时机、压缩比的变化等等的密切配合却也不是容易的事，这也是我期待试驾到量产版搭载SPCCI发动机的量产车时非常想了解的一点，所以推荐不推荐，等国内上市再看吧。回归到题目上的问题，玩完转子又去玩压燃，究竟是为何？其实在我看来，对于一家虽然已经有了百年历史，却并不是非常大的一家车企来说，他们并不是不想做大，而是小而精，那么“创新”，就是他们的立命之本。你在看吗？预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇