馬自達3 昂克賽拉/CX-30壓燃版上市在即,多花幾萬值得嗎?
[愛卡汽車 科技頻道原創]
馬自達是一個非常特立獨行的品牌,它雖然規模不大,但卻總能在技術上獨樹一幟。馬自達似乎從不在意主流技術是什麼,也不關心供應商提供的諸多捷徑,而是專注於自己的研發,推出了一系列極為獨特的技術。難能可貴的是,馬自達從來不是為了獨特而獨特,它追求獨特是為了更強的性能、更好的體驗,而非更大的噱頭。
馬自達 昂克賽拉(詢價模塊,請勿手動編輯,如需刪除,請在圖片上右鍵刪除詢價)
在2020成都車展上,馬自達3昂克賽拉和CX-30的壓燃版車型正式亮相,並且確定將在9月份上市。這兩款車最大的亮點是搭載了馬自達的最新科技——e-SKYACTIV X發動機。眾所周知,汽油發動機氣缸裏的汽油是靠火花塞點燃的,而柴油發動機氣缸裏的柴油是在高壓之下被壓燃的,e-SKYACTIV X發動機身為汽油發動機,卻採用了壓燃的點火方式,真不愧是馬自達,果然特立獨行。在驚歎之餘,相信大多數人更想知道的是這其中有什麼原理,又會帶來哪些優缺點。
壓燃版的馬自達3 昂克賽拉和CX-30在外觀內飾上與普通版車型一致,我們只能通過尾標來辨別:普通版車型的尾標是SKYACTIV G,而壓燃版車型的尾標是e-SKYACTIV X。
內燃機點火方式主要是火花塞點火(應用於汽油發動機)和壓燃點火(應用於柴油發動機)。馬自達e-SKYACTIV X發動機是世界上首款採用壓燃點火的量產汽油發動機。為何馬自達要採用壓燃技術?這主要是為了追求更高的熱效率。採用火花塞點火的汽油發動機還在為40%熱效率努力,而採用壓燃點火的柴油機熱效率早已突破了50%。
在汽油機上使用壓燃技術並非馬自達首創,為了提升效率、減少排放,很多廠商都研發過HCCI均質壓燃點火技術。柴油發動機上壓燃點火與均質壓燃點火之間的區別在於,前者是先把空氣壓縮使其升温,然後噴油點火;而後者是先讓空氣和燃料充分混合,然後再壓縮混合氣體,使其升温點火。毫無疑問後者的燃燒更均勻、更充分。
HCCI均質壓燃點火技術在熱效率方面有明顯的優勢。在汽油發動機火花塞點火和柴油發動機壓燃點火中,混合氣體的燃燒是由點及面的;而在HCCI均質壓燃點火中,混合氣體的燃燒是全體同步的。所以HCCI均質壓燃點火會帶來更快的燃燒速度,在活塞達到上止點的瞬間完成燃燒,能量沒有被浪費,發動機熱效率達到最高水平。
既然HCCI均質壓燃點火這麼強大,為何沒有被廣泛才用呢?這是因為HCCI的適用範圍過窄,它對發動機的轉速、負荷的要求比較苛刻。轉速過低缸內温度不夠、轉速過高反應時間不足,都會導致氣缸內的混合氣體無法被壓燃;發動機負載增加、噴油量變多則會引起爆震。這些問題導致HCCI均質壓燃點火技術一直停留在試驗室裏。
在大家都放棄HCCI均質壓燃點火時,馬自達卻在繼續研究,它把火花塞點火和HCCI均質壓燃點火進行了結合。在馬自達e-SKYACTIV X發動機裏實際上是有火花塞的,但是其作用並不是點燃全部混合氣體,而是僅僅點燃一小部分混合氣體,通過這一部分混合氣體的燃燒使缸內温度上升、壓力增加,從而為全部混合氣體的壓燃創造條件。
這裏可能有人要問了,既然馬自達e-SKYACTIV X發動機裏有火花塞,那麼為什麼不會點燃全部混合氣體?這是因為馬自達應用了超稀薄燃燒技術。理論上空燃比(空氣/燃料比)為14.7時可以實現完全燃燒(氧氣和汽油都剛好燒完),為了降低油耗,不少發動機的空燃比要大於14.7,讓汽油燃燒更加充分。而馬自達e-SKYACTIV X發動機的空燃比接近40,此時的混合氣體中汽油含量極少,很難被點燃。在e-SKYACTIV X發動機的火花塞點火前,噴油嘴會在火花塞附近噴射少量燃油,增加混合氣體的濃度,以便順利點火。超稀薄燃燒可以減少排放氣體當中的氮氧化物含量、減少污染。
馬自達把這項技術成為SPCCI(Spark Controlled Compression Ignition,火花塞控制的壓燃點火),它具有HCCI均質壓燃點火的高效率,同時也能適應更加寬泛的工況,在實用性方面邁出了一大步。
為了實現SPCCI,馬自達為e-SKYACTIV X發動機配備了一些其他發動機上沒有的裝置。SPCCI對氣缸內的温度和壓力都有很高的要求,缸內壓力傳感器就是來監測這些關鍵數據的;高壓燃油噴射系統與柴油發動機類似,其噴油壓力可達100MPa(1000bar),而一般汽油發動機的噴油壓力是20-35MPa。
為了實現超稀薄燃燒,e-SKYACTIV X發動機的進氣系統需要向氣缸裏泵入更多的空氣,為此它配備了一個機械增壓器(馬自達將其稱為稀薄增壓器)。所以e-SKYACTIV X是一款非常神奇的發動機,它有火花塞,卻是壓燃點火;它有機械增壓器,卻不是增壓發動機。
得益於SPCCI技術的應用,馬自達e-SKYACTIV X發動機的性能有很明顯的優勢,相比現款發動機在扭矩方面提升明顯,油耗也有所降低。並且這款先進的發動機對低標號燃油也有不錯的適應性,使用91號汽油(歐洲標準)也能有出色的表現。
在車輛的實際表現方面,採用e-SKYACTIV X發動機的新車在動力響應方面表現突出,可以帶來更好的駕駛感受。
對於馬自達來説,最大的問題是成本。e-SKYACTIV X發動機的研發成本較高,但是生產規模不大,成本很難得到有效控制。在英國市場,購買e-SKYACTIV X發動機的馬自達CX-30意味着價格貴了1500英鎊(約13500元人民幣)。在國內,這款發動機不出意外應該是進口的,差價會進一步增加。你願意為這項新技術多花2-3萬元嗎?
編輯點評:馬自達把實用化的壓燃點火技術引入汽油發動機,其創新精神令人讚歎。這樣的創新和探索也收穫了豐厚的回報,e-SKYACTIV X發動機在熱效率和動力方面都有不錯的表現。不過,較高的成本決定了這款發動機更加適合小眾精品車型,而中國的消費者通常都比較實用主義,這也正是許多特立獨行的企業都遭遇到的困境。
精彩內容回顧:
國貨扛把子的較量 宋PLUS EV對比Aion V
合資精品之爭 微藍7對比昂希諾純電動
看完就想買?四款小型合資純電SUV海選
請輸入少於17字的頁標題