马自达最近在国内,又引进新的黑科技了,压燃汽油发动机。
压燃我们知道的,汽油发动机我们也知道的,但怎么放在一起就变成了一个困扰各大车企的难题了呢?
这就好比:用勺子吃饭我会的;用筷子吃面我也是会的;但是用勺子吃面,这就不太容易。
其他车企为什么不用汽油压燃
汽油车因为汽油特性的问题不能直接压燃压燃,过去一直都是柴油发动机在用的。汽油发动机上用的不都是火花塞点火?这个是因为:汽油和柴油,本身特性就是不一样的。
《石油知识》期刊上面有论文,《为什么汽油机一定要用火花塞?》上面讲:汽油的自燃点是更高的。柴油自燃点只有℃;汽油℃。你看,都快相差一倍了。
气缸压缩之后的高温是可以点燃柴油的,但是汽油点不着。而且汽油的闪点更低,说人话就是:更容易挥发,更适合用火花塞来点燃。
汽油就好比是木屑,而柴油就是一根木头。一根火柴「啪」这么丢进去,木屑反而是更容易烧起来的。
其他车企也研究过汽油压燃技术所以想要让汽油发动机用上压燃技术还是有点难度的。
但是无论遇到什么困难,也不要怕,解决问题的最好办法就是:奥……等别人研发新技术。
这种技术就叫做“HCCI”(均质充量压燃),后面就简称“均质压燃”了。
传统的压燃是先压缩气缸里面的空气,然后燃料喷进去。
燃料是从喷油嘴开始,逐渐地扩散到整个气缸的,「哗」这么烧起来的,这个过程是能量会有损失的。
而均质压燃是先吸入油气混合体,然后再进行压缩燃烧,这样就能够让所有的燃料在同一时间被点燃。
就好比:以前过年放一个很长的鞭炮,你「啪」点燃「噼里啪噼里啪噼里啪啦」要响很久,对不对?
如果把里面的火药放在一起,做个大鞭炮,还来回一折,「啪」一点,「砰」一响。
音量是原来的好几倍,而且一声就响完了。
早在年,奔驰推出了概念车“F”,以及通用的概念车“土星Aura”和“欧宝威达”都已经用上了均质压燃发动机了。
HCCI技术还存在问题,所以一直没有量产十几年过去了,HCCI发动机一直没有运用到量产车上面,就是因为还有一些问题没搞定。
《科技创新与应用》期刊上面有论文,《均质压燃(HCCI)燃烧技术的研究现状与展望》上面讲:HCCI燃烧技术离实际应用还有一段距离。
首先,HCCI发动机着火时刻控制起来是比较困难的,再一个就是:发动机的运行范围比较窄。
高负荷的时候,容易发生爆震;低负荷的时候,又容易“失火”。同时因为温度不达要求,冷启动也比较困难。
马自达是怎么把压燃用在汽油机上的
SPCCI(火花点火控制压燃点火)为了解决刚才讲到的这几个问题,马自达自己一通操作,终于在年发布了创驰蓝天-X发动机。
这个发动机和前面提到的HCCI发动机,从本质上来讲其实是一样的,都是均质压燃。只不过马自达的这台发动机,使用的是一个新的点火方式,就是“SPCCI”。
你看,一个叫“HCCI”,这个叫“SPCCI(火花点火控制压燃点火)”。听名字就知道了,这个技术是通过火花塞来控制压燃的。
这就好像:一听到我胖虎的名字,大家都知道,好像是一个厉害的人物,光听名字就可以,有个“虎”,还有个“胖”,对不对?
具体的原理是这样的:当气缸压缩到顶点的时候,「哗」喷油量很少,压也压不燃、火花塞也点不着。
这个时候重点就来了:气缸里面的喷油嘴,在火花塞点火的同时,会往火花塞上面喷射少量的燃油,形成一个膨胀的火球。
再进一步压缩气缸内的混合气体,来达到压燃需要的温度。
就好比:一个快要爆炸的气球,你再捏一下,可能「BOOM」一声真的就炸了。
这么一来,就解决了原本存在的着火时刻难以控制的问题,火花塞一点就着。
切换点火用以解决高、低负荷的运行问题因为有了火花塞,前面讲到的“在低负荷及高负荷无法正常工作”的问题也就顺利解决了。
《世界汽车》期刊上面有论文《压燃“黑科技”——解析马自达SKYACTIV-X发动机》上面讲。
当压燃点火无法满足发动机运行工况的时候,ECU行车电脑会切换成传统火花塞点燃模式。也就是:只是起到一个辅助的作用。
参考这个论文上面的工况转速分布图:压燃工况占比超过了95%。基本上就都是了。
另外,在高转速下,因为喷油量增加了,为了保证压燃还能够实现,进气量自然也要增加。
所以说,创驰蓝天-X发动机还加了一个最高增压值达到0.5bar的机械增压器。
马自达都用上机械增压了,也真是很神奇。
虽然这个机增是为了保证压燃能够顺利地进行,但毕竟是用了,那还能不能算一台自吸发动机呢?
增程式电动车,不能叫做“纯电动车”。那么创驰蓝天-X发动机应该叫做“混合进气发动机”?
国内上市了到底要不要买
既然压燃汽油发动机是结合了汽油机和柴油机的优点,马自达在
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