[汽車之家 發(fā)動機解析]  年輕的時候認為世界非黑即白、非對即錯，后來有人一次又一次的用現實向我證明，世界是彩色的，至于對錯要用利弊來衡量。這確實是一個挑戰(zhàn)知識邊界且重構對世界認知的過程，就像現在很多人都在說內燃機沒有未來，它應該茍延殘喘的走完余生，事實上，發(fā)動機還沒有被放棄，甚至還在一次又一次的被定義著，就像擺在你面前的發(fā)動機，明明掛著機械增壓器、插著火花塞，馬自達工程師卻告訴你這是一臺靠壓燃的自然吸氣發(fā)動機。

　　說起的這臺發(fā)動機是馬自達創(chuàng)馳藍天的第二代技術，2019年它會以量產的身份進入中國市場，在我們編輯部自己的內部溝通中，我始終堅定HCCI，也就是壓燃汽油發(fā)動機都不具備量產的可能，盡管先后有奔馳、現代拿出了技術成果，清華大學也完成了壓燃發(fā)動機的首次點火，但這就相當于現在很多公司都在聲稱自己擁有L3甚至更高級別的自動駕駛技術一樣，或者此前炒的很熱的石墨烯電池概念，它們都屬科研范疇，科研和產品之間還隔著很長一段路要走，甚至很多都是死路。

　　關于這臺發(fā)動機，去年我同事特意去歐洲做了它的解析（相關鏈接請點擊），也開了搭載第二代創(chuàng)馳藍天技術發(fā)動機的昂克賽拉試制車，事實上，馬自達一共做了6輛用于驗證、調校工作的試制車，這次，我來到馬自達在日本的測試場，更全面的對這臺發(fā)動機的工況適應性進行體驗，相比此前的開放道路，封閉道路更容易通過對賽道的限制，創(chuàng)造出有針對性的體驗路段。

　　第二代創(chuàng)馳藍天發(fā)動機的技術部分之前已經做過很詳細的解析了，我會先對它進行個簡要的介紹，之后，結合一天的駕駛體驗，我再說說我對這臺發(fā)動機的理解。

● 自吸還是增壓？

　　就發(fā)動機類型來說，自吸和增壓的定義是清晰的，說的是進氣形式，那么對于這臺發(fā)動機來說，為什么掛著機械增壓器卻要說是一臺自然吸氣發(fā)動機呢？

　　判斷的依據在于用途，傳統的增壓發(fā)動機是為了讓氣缸進更多的氣，進而通過噴更多的油實現更強勁的動力輸出，空氣和燃料的關系更多被控制在14.7左右，也是發(fā)動機教材中提到了最佳空燃比。根據能量守恒定律，噴油量和動力有直接關系，所以說增壓發(fā)動機省油都是不嚴謹的。

　　而馬自達這臺發(fā)動機的機械增壓器同樣是為了進更多的氣，只不過，噴油量并不會以14.7這個比例增加，反而是通過可實現1000Bar噴射壓力的供油系統將噴入氣缸的燃油進行極致霧化，再與過量的空氣進行混合。

　　理論上，要讓空燃比達到30以上，在這個狀態(tài)下，用火花塞點火的效果非常差，傳統發(fā)動機的點火是從中心火焰引燃整個燃燒室的混合氣，而當空燃比趨于30時，火花塞基本就是個擺設了，但當發(fā)動機技術發(fā)展到某個階段后，必須要用一些極限的工況來打破效率的瓶頸，而在解決發(fā)動機效率這條路上，稀薄燃燒是個相對“成熟”的想法，之所以說它成熟是因為每家廠商都在嘗試，但基本都因油品差異的原因沒能在量產階段完全適用。

● 壓燃還是點燃？

　　要想實現更高的熱效率，必須要推進稀薄燃燒技術，于是，執(zhí)著的廣島工程師就開始“鉆牛角尖”，壓燃！

　　說到壓燃，大家第一想到的肯定是柴油發(fā)動機，在柴油發(fā)動機領域，壓燃所呈現出的是一種多點火核的狀態(tài)，如果能夠實現，這是不是就能夠解決稀薄燃燒狀態(tài)下點火火焰無法傳播的問題了？

　　多點火核的狀態(tài)換成技術名詞就是均質燃燒，它曾經也是被各大廠商掛在嘴邊的技術，而各地區(qū)的油品就像劊子手一樣逐一將其“閹割”，均質燃燒跟稀薄燃燒有一定的共通性，分層燃燒是另一種技術詮釋，只不過，相比之下，均質燃燒的狀態(tài)更為極限。

既然可以實現汽油的壓燃，那為什么還要保留火花塞？

　　汽油的壓燃需要條件，顯然，僅憑壓燃還無法覆蓋所有使用工況，比如在啟動或者急加速的時候，還是需要火花點火（SI）的方式，而真正的技術突破點在于通過將壓燃產生的均質燃燒和火花點火兩種狀態(tài)相結合，起初我真的不是很明白甚至誤解了點火的意義，在馬自達發(fā)動機工程師的教條里，這次，火花塞產生的火焰并不是為了點火，而是為了獲得混合氣被引燃后產生的壓力，將這部分壓力與活塞上行建立的缸壓相結合，以此讓壓燃的過程受控。

　　換句話說，在空燃比趨于30的時候，如果沒有源自火花塞火焰膨脹后建立的“額外”壓力，可能也不會有很好的均質燃燒效果，所以，在SPCCI（火花控制壓燃點火）模式下，火花塞是一個控制器，而它執(zhí)行的依據則源自每個氣缸的壓力傳感器。

　　總結下來就是，實現更高的熱效率是目標，稀薄燃燒算是一個技術方向，為了更廣泛的應用稀薄燃燒而采用壓燃方案，均質燃燒隨之而來，得以保留的火花塞則扮演雙重身份，一個是在高負荷狀態(tài)下的點火，一個是在中等和低負荷狀態(tài)下控制氣缸壓力。

● 開起來怎么樣？

　　試裝車內有個平板電腦，它會顯示發(fā)動機3種工況變化，分別是SI（火花點火）、SPCCI（火花控制壓燃點火）、CI（壓燃點火）。

　　試駕跟技術理論分析的結論基本相符，在整個體驗過程中，大部分處在SPCCI工況，當急加速時會切換到CI工況，切換的過程駕駛員感受不到，或者你也分不清到底是來自變速箱的降擋，還是來自動力輸出導致的車身俯仰，總之，你可以把這個過程理解為現在市面上阿特金森循環(huán)發(fā)動機的工作邏輯，誰也分不清它和奧托循環(huán)的之間的聯系。

　　至于CI工況，我試了兩圈之后才逐漸找到激活他的規(guī)律，一般是在升擋后適當收一點油門或者踩下三分之一油門踏板行程后再收一點油門，原則上，三擋狀態(tài)下，發(fā)動機轉速在1300-1500rpm之間，此時的車速大概在40km/h左右，但是在這樣的行駛工況下，CI模式轉瞬即逝，就算穩(wěn)住油門也沒用。

　　不過，有一次我在一個輕微上坡的路段卻獲得了持續(xù)性的CI模式，油門行程很小，小到車輛在上坡時車速逐漸下降，發(fā)動機的轉速也從1400rpm掉到1200rpm左右，變速箱沒有降擋動作，此時聽到了輕微的爆震聲音，當CI模式退出時，爆震聲音消失。

　　高速巡航應該會是CI模式最好的使用場景，在觀眾臺前的直道上，車速保持在90km/h，穩(wěn)住車速和油門的狀態(tài)下，轉速在1800rpm時，發(fā)動機會持續(xù)性的以CI模式進行工作。

● 問題：

1、冷車狀態(tài)下的怠速問題

　　搭載第一代創(chuàng)馳藍天發(fā)動機的馬自達車在中國保有量很大，有些用戶反饋，他的馬自達在冬天冷啟動后的怠速轉速很高，幾乎達到2000rpm，由此帶來的怠速噪音是很難接受的，對于這點，馬自達工程師表示他們非常清楚這樣的問題，在第二代技術中會盡可能的避免這種現象。

2、量產后的穩(wěn)定性問題

　　很多人都在關心油品的適應能力，在我看來，這臺發(fā)動機對不同標號的油品適應能力與大多數直噴發(fā)動機可能不會有太大差異，無非就是在使用高標號汽油時，動力性更強，而低標號油就會面臨一些動力衰減，因為通過進排氣兩側的電動VVT對氣門的開閉時刻進行調節(jié)，就可能彌補辛烷值導致的油品性能差異，當然，動力會被損失掉。

　　讓我覺得可能存在的問題在于積碳，氣缸形成積碳本應是個正常現象，燃燒不充分、曲軸箱通風系統油機分離不充分都會導致缸內積碳的行程，積碳占據本就不大的燃燒室，進而可能會改變內部的壓力結構，嚴重的情況下會影響到SPCCI的工作。當然，一切要等到拿到量產車后才能下結論，到時我肯定申請一臺長測車。

　　開完車后我就拉著馬自達的工程師聊，技術方面其實沒什么可說的，我唯一關注的是你們?yōu)槭裁催@么做？

　　原來，“問題”是出在馬自達的研發(fā)團隊在做事的邏輯上，傳統的研發(fā)邏輯是我先確定一個產品的市場定位，之后在市場中看誰是我的競品，或者通過一些商業(yè)情報得知未來誰會成為我的競品，第三步是分析這些競品各方面的性能，比如他的動力性，我自己的技術能不能達到他的水平，最后完成一款產品的企劃。

　　馬自達研發(fā)團隊首先確定的是一個目標，就拿發(fā)動機來說，他們會定一個理想的目標，以這個理想的目標為視角去看整個行業(yè)的現狀，找到平衡點，這就導致了馬自達做事會讓人覺得摸不著頭腦，明明大家都在渦輪、直噴、新能源技術上使勁，他卻要在壓縮比、進氣方式、壓燃上動腦筋，走一條新的技術路線終究是孤獨的，供應商體系中沒有成熟的技術解決方案，基本所有的技術都得自己做，或者牽頭供應商一起做。另一個比較現實的問題在于，技術的攻克大多都是項目組制，項目推進的進度不同，不可能所有的項目都能夠在產品的研發(fā)節(jié)點上拿出實質性結果，這與項目開啟時間，供應商效率等因素有關，所以，有時候就要退而求其次，拿出階段性最好的成果填入整車開發(fā)體系之中，在工程師來看，這樣的做事方式才是人馬合一的前提。（文/汽車之家 李博旭）

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