● 剖析創(chuàng)馳藍(lán)天汽油發(fā)動(dòng)機(jī)13:1超高壓縮比的由來(lái)

　　歐美廠商大多青睞發(fā)動(dòng)機(jī)小型化（Down Sizing），利用渦輪增壓、直噴技術(shù)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)在動(dòng)力增強(qiáng)的同時(shí)擁有更好的油耗表現(xiàn)。對(duì)此，馬自達(dá)中國(guó)技術(shù)中心總負(fù)責(zé)人董事副總裁水野成夫先生認(rèn)為，發(fā)動(dòng)機(jī)的線性動(dòng)力輸出特性是馬自達(dá)一直堅(jiān)持的一種技術(shù)取向，而渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)則難以實(shí)現(xiàn)完美的線性輸出特性，且渦輪增壓技術(shù)并不是一種嶄新的技術(shù)。相比之下，使用95號(hào)汽油實(shí)現(xiàn)14:1（國(guó)內(nèi)調(diào)整為13:1）的超高壓縮比才是真正意義上的創(chuàng)新。

使用普通汽油如何實(shí)現(xiàn)高壓縮比？

　　一般說(shuō)來(lái)，壓縮比越高的發(fā)動(dòng)機(jī)就必須使用辛烷值越高（汽油牌號(hào)越高，辛烷值越高）的汽油來(lái)避免發(fā)動(dòng)機(jī)爆震現(xiàn)象引起的發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)及動(dòng)力下降。而用國(guó)內(nèi)市面上能買到的92號(hào)、95號(hào)汽油來(lái)實(shí)現(xiàn)13:1超高壓縮比看上去似乎有點(diǎn)違背科學(xué)，究竟馬自達(dá)是如何做到的呢？下面我們來(lái)為大家詳細(xì)解讀。

　　 國(guó)產(chǎn)創(chuàng)馳藍(lán)天汽油發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)的是高負(fù)載工況下，壓縮比為13的奧托循環(huán)；而在部分負(fù)載工況區(qū)采用的是米勒循環(huán)。

　　奧托循環(huán)是發(fā)動(dòng)機(jī)熱力循環(huán)的一種，為定容加熱的理想熱力循環(huán)，它的一個(gè)顯著特征是壓縮比等于膨脹比。米勒循環(huán)是一種不對(duì)等膨脹/壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力循環(huán)，由于膨脹比大于壓縮比，因此能更好利用燃燒后廢氣仍然存有的高壓，燃油效率比奧托循環(huán)更高。但米勒循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的低扭輸出和高轉(zhuǎn)速爆發(fā)力上不及奧托循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。所以米勒循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)多用于一些混合動(dòng)力車型上，利用電機(jī)彌補(bǔ)這種發(fā)動(dòng)機(jī)特性上的不足，從而使整個(gè)混合動(dòng)力總成運(yùn)轉(zhuǎn)更為平順，動(dòng)力輸出特性更好。

　　對(duì)于馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，使用普通汽油實(shí)現(xiàn)13:1的超高壓縮比，關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)高負(fù)載區(qū)壓縮比為13的奧托循環(huán)。至于如何實(shí)現(xiàn)，請(qǐng)繼續(xù)往下看。

如何快速精確控制壓縮比：

　　既然在發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作過(guò)程中，實(shí)際壓縮比是不斷變化的，那么，發(fā)動(dòng)機(jī)電腦如何才能精確控制呢？利用可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣門(mén)延遲關(guān)閉可以改變實(shí)際壓縮比，但現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)是建立在機(jī)油液壓之上的。油壓的建立及穩(wěn)定性受制于油溫以及發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的工況。為了更好的“馴服”高壓縮比這個(gè)猛獸，馬自達(dá)找到了電裝公司，把電動(dòng)氣門(mén)相位調(diào)節(jié)器引入。

　　 這樣，依靠電機(jī)對(duì)氣門(mén)相位進(jìn)行控制即可避免液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的弊端，并且對(duì)氣門(mén)的角度可做到迅速且穩(wěn)定的控制。

　　上圖中這個(gè)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣凸輪軸上的行星齒輪減速機(jī)構(gòu)，能夠快速、精確地控制進(jìn)氣凸輪軸的正時(shí)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)模式切換。之所以要采用行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行減速是因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)具有轉(zhuǎn)速高，輸出扭矩相對(duì)較低的特性。如果直接采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)凸輪軸的話很可能導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)輸出扭力不足而出現(xiàn)“失步”（驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生了驅(qū)動(dòng)信號(hào)但電機(jī)卻沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)角度）的情況，無(wú)法實(shí)現(xiàn)氣門(mén)正時(shí)的準(zhǔn)確調(diào)節(jié)。

　　采用了這種電機(jī)控制VVT系統(tǒng)后，進(jìn)氣側(cè)VVT機(jī)構(gòu)再也不需要傳統(tǒng)液壓控制VVT系統(tǒng)在缸蓋上設(shè)置的油道，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)潔。在下文的拆解過(guò)程中，我們就能看到這個(gè)控制進(jìn)氣門(mén)正時(shí)的步進(jìn)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。