马自达压燃发动机搭载在什么车上(马自达压燃发动机解析)

技术世界需要百花齐放。这样大家才能选择到自己喜欢的东西。虽然很多汽车厂商将资源都投放在电动汽车的研发。但是马自达并没有放松对内燃机技术的投入。今天我们来看看马自达的压燃发动机。看看马自达用什么方法让汽油也能压燃,这样做有什么好处。

马自达压燃发动机搭载在什么车上(马自达压燃发动机解析)(1)

想做压燃发动机的并不只有马自达一个。福特,现代,奔驰还有通用等等都有尝试。但是成功了工业应用的唯独马自达。也就是马自达SKYACTIV X 创驰蓝天汽油压燃发动机。这项技术在马自达3昂克赛拉率先应用。马自达CX-30小型SUV也有引入。

要了解压燃技术,我们先稍微温习一下汽油发动机和柴油发动机是怎么工作的。这样我们就清楚,为啥最求汽油发动机压燃。

马自达压燃发动机搭载在什么车上(马自达压燃发动机解析)(2)

汽油发动机工作的时候,先将汽油和空气的混合物压缩,然后用气缸顶端的火花塞将压缩的混合物点燃。混合物被点燃之后会产生热膨胀,推动活塞运动。车子就是靠这些能量推动的。

理论上,混合物压缩得越厉害,产生的力度就越大。这个和弹簧的原理差不多。当然,你也不能无节制的压弹簧对不对?弹簧压太死,会自己崩掉。普通的汽油发动机的压缩比在10:1左右。如果压缩比太高,缸内会出现局部温度过高的情况。这样,还没有等到火花塞点燃汽油,就会出现部分震爆的情况。这样会损失气缸。

油气混合物中,燃油和空气的比例是有讲究的。如果油少了,空气太多,缸内的温度会过高。这样虽然省了油,但是对发动机不好。温度过高,发动机容易受伤。油量太少,甚至出现火花塞也不能点燃混合物的情况。

柴油机的压缩比可以做到更高而且用油量也不多,是不是可以参考柴油机那套压燃的做法呢?

马自达压燃发动机搭载在什么车上(马自达压燃发动机解析)(3)

为什么柴油机的压缩比可以更高呢?因为柴油机压缩的是纯空气而不是汽油混合物。所以,就不存在提前燃爆的问题。柴油机的压缩比一般可以做到(16-22):1。比汽油机高得多。这个是柴油机有力的一个原因。

柴油机气缸内的空气差不多压缩到极限的时候,喷油嘴快速地喷出高压的柴油。就像高压水枪喷水一样,以雾化的效果高速高压喷出柴油。柴油以细微油粒形式出现在气缸,和高压高温的压缩空气混合。高温高压下的柴油一下子就达到自燃点,自行烧起来。燃烧让缸内的气体猛烈膨胀,产生爆发力推动活塞下行,推动车子。缸内压缩空气的温度和压力到了,喷出的柴油就会自燃。所以即使喷油量不多,也可以产生燃烧推动活塞运动。这个是压燃技术省油的原因。那用传统技术,能不能把汽油用同样的方式压燃以提高汽油机的压缩比呢?答案是否定的。因为汽油的燃点比柴油高得多。柴油只要220℃就可以把自己点燃,汽油则要去到427℃。

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马自达想了什么办法在汽油机实现压燃的同时提升压缩比呢?马自达是通过气缸内的稀薄燃烧和二次喷油点燃来实现的。

马自达在气缸内注入空气和少量的汽油。因为混合物里面的汽油量比较少,压缩比就可以做得相对高。因为汽油极少,火花塞也点不着。所以也不会发生燃爆,也不会因此而损伤气缸。采用压燃技术的SKYACTIV X发动机的马自达3昂克赛拉压缩比为15:1。

当混合物压缩到马自达理想的位置的时候,发动机就做第二次喷油的动作。这次喷油并不是为了和空气混合,而是为了点燃。喷的油量不会太多,而且会直接喷到火花塞的嘴上。目的就是点燃这批油。这批汽油点燃之后,以星星燎原之势将气缸内的压力进一步提升。缸内的压力迅速达到了前所未有的高度,将缸内的油气混合体压燃。

马自达压燃发动机搭载在什么车上(马自达压燃发动机解析)(5)

就这样,压燃发动机既可以有高的压缩比,又可以实现尽量少的用油量。而且汽油在排放方面也比较柴油机优胜。马自达的数据表示,采用压燃技术的发动机的汽油效率比普通发动机高30%,省油20%。在相同的转速下,可以输出更强大的扭矩。

马自达压燃发动机搭载在什么车上(马自达压燃发动机解析)(6)

冷车的时候,因为发动机温度低,即使有二次点燃还是比较难实现压燃。这个时候,马自达会延迟关闭进气口。也就是说,吸空气之后。即使在活塞压缩的时候,进气门也不关。这就相当于把吸进去的空气推走一部分。变相降低了压缩比,提升了混合物的含油量。这样,在冷车的情况下,就可以像普通发动机一样干活。

在高负荷状态下,压燃比较难发生。因为要拉动的东西太多,稀薄的油量不足以应付。所谓巧妇难为无米之炊,说的就是这种情况。这个时候,马自达就用了机械增压器。在气缸喷入更多汽油的同时,也用机械增压器压更多的空气,双管齐下,提升能量。这样还是能保持高的压缩比,可以实现压燃。

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以上就是马自达压燃发动机的工作原理和特点。各位朋友觉得这项技术对你是否有吸引力呢?有入手压燃版车型的朋友,欢迎来分享一下实际使用的感觉。

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