涡轮 混动在马自达压燃面前“啥也不是” ？ 大讲堂

马自达的均质压燃到底是什么？...

上回咱们说到马自达的均质压燃，虽然听起来好像很难理解，但其实道理非常简单。我们都知道汽油机是依靠火花塞来点火的，而柴油机是通过压缩空气升温，然后用空气点燃柴油，这是汽油机和柴油机最大的不同之处。

不过，以下我们简称HCCI（Homogeneous Charge Compression Ignition），它把汽油和柴油机的两大工作特点结合，简单说就是烧的还是汽油，但用的是压燃的方式。

其实HCCI并不是什么新鲜技术，这玩意1989年就有了，那时候叫CAI（Controlled Auto-Ignition），就是可控的自发点火。因为当年没有什么电控装备，降低排放一直是一个难题，压燃是一个很好能解决排放问题的办法。由于氮氧化物的产生与温度有关，压燃的燃烧迅速，且温度低，还到不了产生氮氧化物的温度区间，这就在很大程度上减少了排放。



鉴于马自达历史上都是一个先喊一嗓子然后慢慢干的主儿，我们目前还不知道这台HCCI发动机会针对国内的环境和油品进行哪种改良，不过我们可以比较详细的给大家讲讲HCCI这个发动机的特点。



首先是几个传统发动机不具备的特点：第一，高速燃烧。因为混合气是在温度的作用下自点火，比起用火花塞引燃的燃烧速度要快的多。第二，高压缩比。HCCI发动机的压缩比通常可以轻松做到16:1以上，热效率能到达51%。第三，低温燃烧，燃烧过程中汽缸内的温度比传统发动机要低很多，还达不到产生大量氮氧化物的温度区间，因此低排放也是HCCI发动机的一大特点。



它的核心技术就是均质和稀薄，理论上燃油越少，参与燃烧的空气比例越多，就越能将这些燃油烧干净烧充分，燃效就会越高。我们都知道常规发动机的理想空燃比是14.7:1，而马自达的HCCI能达到36.8:1，相当于传统发动机的混合气稀了2.5倍。



但是，凡事都有个但是，HCCI也有很多问题。柴油机用喷油时刻来控制什么时候燃烧做功，不喷油就不烧；汽油机由点火时刻来控制燃烧做功，不点火就不烧；HCCI既没有喷油时刻又没有点火时刻，那它怎么控制汽油什么时候烧什么时候不烧呢？

由于HCCI采用歧管喷射，混合气又非常稀薄，怠速时候的空燃比都36.8:1了，混合气越稀薄，温度敏感度就越高，那么不同的进气温度下怎么保证燃烧时刻一致？冷启动的时候咋办？这些问题都导致了HCCI的工作区间比较窄，容易受到转速、温度等几大因素的影响。最近二十几年，马自达这帮工程师其实只干了一件事，就是扩大它的有效运行区间。



在大家都说马自达的均质压燃扔掉了火花塞时候，其实并不是发动机里真的就没有火花塞了，有些工况汽油压不着，就得用到火花塞，让缸内形成一个局部热点，促进压缩点火的过程，这就是SACCI。火花塞并不直接点燃混合气，而是通过引燃的方式，促进压燃的发生。SACCI的概念拓宽了HCCI的工作范围，与直喷汽油机一样，发动机在汽缸内同时需要装备火花塞与喷油器，只不过在HCCI模式，火花塞不工作。



实现HCCI并不一定要抗爆性好的汽油，也就是说标号不一定要很高。我们总说汽油机压缩比高容易爆震，对于压燃而言，使用抗爆性太好的汽油，它极有可能压不着……实际上，对于HCCI这一类压燃发动机来说，辛烷值更低的汽油反而更适合。



在今后HCCI的发展之路上，大家也不用担心这个发动机会出现什么比较特别的怪毛病，马自达这种一根筋的车企一定会把它做到极致，毕竟能把自然吸气发动机玩成这个样的也就只有马自达了。这基本等于在游戏里充了钱开了挂，但是还每天潜心打怪升级。正因为马自达的一根筋，HCCI在电动化动力总成流行的今天，如果做出一个混动版本，肯定会比丰田和本田要更出彩。这也符合工程师研发HCCI的初心，是排放而不是燃效。

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