揭秘马自达新一代发动机油耗下降30%的“黑科技”

前段时间，国外媒体报道了马自达的新一代发动机油耗下降30%，当然这个新闻在两年前已经在说，最近可能是研发进行的比较顺利所以放点风声出来刷一下存在感，虽然我们还不知道最终的成果，但我们可以先来看看马自达究竟是用什么黑科技实现降低30%油耗的。

● 马自达黑科技到底是什么？

上图中的λ代表的是过量空气系数，理论上是指燃烧1公斤燃料所实际供给的空气质量与理论上完全燃烧1公斤燃料所需空气质量之比，简单点来说就是A是刚好完全烧完1公斤汽油的空气质量，B则是实际燃烧这1公斤汽油所供给的空气质量，那么过量空气系数λ就是B/A，λ《1时，此时混合气不完全燃烧，产生的为浓混合气；λ》1时则为稀混合气。

人见光夫先生之前在技术会以及论文上表示马自达第二阶段的创驰蓝天发动机会使用HCCI技术，而在2016的论文中他表示第二阶段发动机目前还存在一些问题，但已经被攻克，如果没有误解他的意思，那么马自达第二阶段的创驰蓝天发动机在2018年年底面世应该是没什么疑问的，而且能够达到降低30%油耗的设计目标。

● 均质充量压燃燃烧（HCCI）是什么？

HCCI的发现其实在上世纪30年代就存在，只是当时被认为是不正常的燃烧而受到忽略。直到1973年，日本清洁发动机研究所的 Onishi等人发现二冲程单缸汽油机在从空载到中等负荷、转速从 1000r/min～3000r/min 下不用火花塞点火也可以平稳运转。1989年，Thring研究发现并提出饿了均质压燃（HCCI）这一名词。

2HCCI有什么好处/HCCI存在的障碍回顶部

● 均质充量压燃燃烧（HCCI）有什么好处？

1、较低氮氧化物及颗粒物排放

2、热效率高

另外HCCI汽油机并不需要节气门来调节进气量，一定程度减少了泵气损失，这对提升热效率也有帮助。

3、燃烧循环波动少

● 均质充量压燃燃烧（HCCI）的难言之隐

柴油和汽油由于燃料性质有区别，所以柴油HCCI发动机与汽油HCCI发动机所面临以及需要克服的地方都是不一样的，本文由于篇幅原因这里只说汽油HCCI发动机所要面临以及需要解决的问题。

1、着火时刻以及燃烧过程控制

如果发动机运行工况发生变化，HCCI发动机只能依靠改变内部温度、浓度来补偿，这样的话HCCI的瞬态响应就会先天比传统发动机弱。

2、可稳定运行负荷范围

3、冷启动

3HCCI目前的几种解决方案回顶部

● 均质充量压燃燃烧（HCCI）目前几种解决方案

1、火花塞点火辅助

保留了火花塞点火能够使得HCCI过程有了更多的控制，火花塞能够引燃混合气，这样就能避免失火现象的出现，而且火花塞还能够控制点火时刻，大负荷情况下也能够使用传统的火花塞点燃模式工作，冷启动也得到了保障，相对而言这是一个比较折中现实的处理方案，也是比较多厂家目前测试的方案。

马自达如果在第二阶段创驰蓝天发动机中使用HCCI技术，这种部分负荷使用HCCI模式、部分负荷使用传统火花塞点燃燃烧模式也是很有可能的。不过也不排除疯狂的马自达已经实现了全工况的HCCI技术，不过这个可能性偏小。

2、预混压燃

预混压燃技术虽然和HCCI有点区别，但终究还是采用稀薄燃烧和压燃，算是HCCI一个分支，这个研究方向也是比较贴近实际。

● 总结

对于均质压燃，结合了汽油机和柴油机的优势，在动力和油耗上取得了较好的平衡，但是HCCI确实不是容易攻克的课题，从燃烧控制、点火时刻、运行负荷工况等都是需要逐个克服的障碍，但如果马自达真的能够在2018年底亮相搭载HCCI技术的新发动机并且进行量产，那真的是人类的一个进步，毕竟目前的发动机节油技术已经到了一个瓶颈，要有更大的突破就必须使用大的革新技术。（图/文：太平洋汽车网 杜庆炜）