追求纯粹的马自达 展望SKYACTIV技术未来发展

记得在过去，笔者曾经阅读过马自达官方一篇关于开发RX-7的文章，时至今日，虽然文章里的具体内容，笔者已不太能记得清了，但是文章里多次提到的“纯粹”车型开发理念，笔者倒是至今记忆犹新。因为马自达这种追求“纯粹”的开发理念，并没有随着转子发动机的没落而一同消逝，反而一直延续至今。

众所周知，马自达如今开发车型，会在技术上追求“创驰蓝天”，在设计上追求“魂动”，以达到“人马一体”的最终目的。这些对于性能及设计的纯粹追求，看似是车型的卖点，但笔者更愿意将其看作是马自达造车的原则，造车的坚持。

好在，这份坚持最终是得到回报的。在2017年11月份的广州车展上，马自达中国的董事长渡部宣彦先生宣布“马自达提前完成29万台的年度销量目标，品牌在华销量有望突破30万台大关”时，渡部先生那溢于言表的喜悦神态，就像是一直以来坚持的东西，得到欣赏与认同似的。

这对于马自达来说，确实不容易，马自达的规模不算大，有这番优异成绩全靠对于技术的坚持。因此，马自达没有停下追求技术的脚步，反而在技术的道路上越走越远，在笔者眼中看来，马自达才是这个年代真正的“技术宅”。

下面笔者就给大家介绍一下，马自达未来的一些技术方向：

SKYACTIV-X 前所未有的汽油压燃技术

毫无疑问，汽车未来是肯定要往电动化发展的，但马自达在电动化的战略布局上，并不像其它厂商那样来得那么早。马自达觉得内燃机身上还有很多潜力没有被挖掘，因为汽油的能量密度是锂电的28倍左右，如今的内燃机在压缩冲程下，有不少能量都被流失浪费掉了，想办法把内燃机的燃烧效率提上去，其实比盲目发展电动机更具实际意义。

因此，马自达结合自己近几年在汽油SKYACTIV-G与柴油SKYACTIV-D方面所积累到的技术，开发了新一代创驰蓝天技术SKYACTIV-X，以汽油压燃技术将两者的优点结合在一起。SKYACTIV-X中的“X”，正有“Crossover（混合）”的含义，标志着SKYACTIV-G与SKYACTIV-D两者的技术混合为一体。

SKYACTIV-X采用HCCI（Homogeneous Charge Compression Ignition，均质混合压燃技术）作为技术主体，简单来说，就是该发动机能将汽油压燃，能让其像柴油机那样工作。那么，为什么要采用这种方式去让发动机运转呢？

众所周知，汽油机在动力输出、发热、尾气排放方面有着许多优势，而柴油机的优势在于其燃油经济性好、高扭矩以及迅速的动力响应。采用汽油作为燃料，并通过压燃的方式将其点燃，能将两者的优点融为一体，在提供极佳的环保表现同时，还满足了马自达对马力输出和动态表现的要求。

另一方面，当下的汽油发动机想继续在燃油经济性得到突破，只能从稀薄燃烧方面入手，让发动机尽量少喷油，以稀薄的混合气体进行做功，从而起到降低油耗及排放的作用。但是，稀薄的混合气体极难被点燃，因此传统的点燃式发动机无可避免会遇到技术瓶颈，无法进一步提高燃油经济性以及排放水平。

压燃式汽油发动机则没有这方面的问题，在SKYACTIV-X技术支持下的发动机，能够在油气混合气体中空气达到理论空燃比2倍以上的条件下实现超稀薄燃烧。以怠速情况下为例，传统点燃式汽油发动机空燃比为29.4，压燃式汽油发动机的空燃比能做到36.8。

该技术看似简单，但其实极难实现。因为压燃式汽油发动机的做功过程，是靠压缩冲程中不断上升的压力和温度，达到某一个点让汽油发生自燃来实现。由此可见，不同浓度的混合气就会有不同的自燃点，而且压燃式汽油发动机不像传统发动机那样，能简单通过火花塞或喷油来控制点火。

因此，压燃式汽油发动机的动力输出极不稳定，目前还无法做到全工况压燃。在低速环境下，很难实现对汽油的压燃，在高速环境下，汽油又会过度“活跃”，容易发生爆震或敲缸的现象。这么一台在低速容易“缺缸”，高速容易发生爆震的发动机，显然是不符合马自达的要求。

如果要让压燃式汽油发动机正式商品化，那就必须让压燃变成可控的。对此，马自达特意开发了SPCCI（spark controlled compression ignition，火花控制压燃）的技术，其原理就是在发动机上追加火花塞，辅助发动机在某些压燃困难的工况下点火，以及在高转速工况时，直接以火花塞点燃代替压燃。

简单来说，这台发动机在中、低速时会以压燃为主要工作模式，高速时为传统的点燃式。在低速某些压燃困难的工况下，会让火花塞充当“导火索”辅助点火，从而实现压燃。

此外，马自达还使用了EGR（排气再循环）、机械增压、控制压缩比等方式控制气缸内的温度及压力，让压燃变为可控的，能稳定为车辆输出动力。

另一方面，SKYACTIV-X在开发之初，就提出了该发动机必须能在低标号汽油下使用，不像某些日系厂商那样，仅针对日本国内的100号汽油开发发动机，而导致无法简单实现全球化。允许低标号汽油的使用，能让搭载SKYACTIV-X发动机的车型未来被引进到国内成为可能。

但目前马自达仍面临着许多困难，压燃及高压喷油系统的使用，会产生大量的噪音，所以在试驾车上你能看到，发动机作了大面积的封装，发动机舱位置周围也有特殊的泡沫用于防振及隔音。

而且三种不同的点火方式（压燃、火花塞辅助压燃、点燃）之间如何做到无缝切换，这对于马自达来说是一个极大的挑战。除了需要在发动机各部位追加传感器采集数据外，还需针对发动机标定做大量的计算与实验。

同时，压燃的燃烧方式对发动机内部强度提出了很高的要求，因此必须加强，新发动机与原有2.0L SKYACTIV-G发动机没有一个零件是共享的，这就意味着新发动机的研发及制造成本都会有所提高。据厂家的工作人员介绍，这套压燃系统的成本高是肯定的，不过价钱方面仍然会比混动车有优势。

对于马自达来说，SKYACTIV-X技术所带来的额外重量也是迫切需要解决的，因为与SKYACTIV-G发动机相比，其追加了EGR（排气再循环）、机械增压系统、高压油轨等部件，这些部件都会大幅度增加发动机舱的重量。马自达的对策是在底盘及车身方面寻找减重的可能，从而弥补新技术所带来的额外重量。