[汽車之家 技術(shù)] 也許在很多車企看來,發(fā)動機技術(shù)如今不再是重點突破的OKR(目標與關(guān)鍵成果),他們的PPT里大篇幅地講著自動駕駛、虛擬座艙、車聯(lián)網(wǎng)等等新鮮玩意,誰都知道這是順應(yīng)時代潮流,是達爾文進化論的鐵律,誰都了解汽車不再單單是一種交通工具。
然而總有那么一位不聽話的孩子,自始至終一直在死磕發(fā)動機技術(shù)。在它眼里汽車就應(yīng)該是那個純粹的、富有駕駛樂趣的四輪機器。也正因為如此,具備壓燃技術(shù)的汽油發(fā)動機或許只可能出現(xiàn)在它身上。
這是人類歷史上第一款將汽油液滴壓縮至燃燒的量產(chǎn)發(fā)動機!
無論中學(xué)和大學(xué)老師都告訴我,汽油機是需要火花塞點火的,只有柴油機才可以實現(xiàn)壓燃。像這種寫進教科書里的定律,很少人會去質(zhì)疑。然而馬自達SKYACTIV-X就是一種汽油壓燃發(fā)動機技術(shù),這意味著——馬自達將不可能變?yōu)榱丝赡埽?strong>關(guān)鍵是它就在我們面前,國內(nèi)消費者現(xiàn)在也能買到了,看到這里技術(shù)宅和馬自達粉們一定都高潮了。
給你30秒找出壓燃版和普通版的不同,看出來的朋友肯定是玩“大家來找茬”的高手。因為不管從外觀還是內(nèi)飾來看,壓燃版馬自達3 昂克賽拉幾乎沒有什么特別之處。
再對比一下配置表,你會發(fā)現(xiàn)它相比普通版的頂配(自動至尊版)基本只是把一些雷達、攝像頭和多媒體配置由選裝變成了標配。所以壓燃版貴出的價錢基本只在于這臺全球首例的2.0L壓燃發(fā)動機了。接下來就是本篇文章的重點了。很榮幸,我最近試了這臺我期待已久的馬自達(不過,它并非完全量產(chǎn)狀態(tài))。
● 壓燃壓出的是什么?
我對它的加速性能充滿期待,因為從發(fā)動機進氣方式來看,它與機械增壓發(fā)動機原理一樣。雖然馬自達仍稱之為自然吸氣,某種角度來說,進氣不再是“自然”的,而是靠曲軸帶動的壓縮機來給氣缸內(nèi)“打氣”。
不過在實際體驗過程中,它似乎并不能帶給你多強的推背感,在起步加速測試中,它甚至有越來越慢的傾向。通過與馬自達官方工程師的溝通,我的疑惑得到了解答。
這臺壓燃發(fā)動機雖然有一臺機械增壓裝置,但它和傳統(tǒng)機械增壓發(fā)動機調(diào)校思路完全不同(這也是為什么馬自達依舊稱之為自然吸氣發(fā)動機的原因)。后者增加空氣量是為了噴更多的油,大幅提升動力性能;
目前常規(guī)汽油發(fā)動機的燃油噴射壓力約200Bar,部分采用最新技術(shù)的發(fā)動機能達到350Bar,而馬自達這臺壓燃機器之間上升到了700Bar。更高的壓力值代表能將汽油更好的霧化,并且馬自達使用了10孔噴油嘴(一般發(fā)動機5、6孔居多)和多次噴射技術(shù),論噴油控制能力,全球范圍內(nèi)的發(fā)動機難出其右。
馬自達這臺發(fā)動機也是目前量產(chǎn)汽油機里面最高壓縮比的機器,壓縮比達到了15:1。高壓縮比+高空燃比讓發(fā)動機穩(wěn)定運行的難度成指數(shù)級增長。為了更好地監(jiān)控發(fā)動機的燃燒狀態(tài),每個氣缸內(nèi)都加入了壓力傳感器,它會以萬分之一秒的頻率探測缸內(nèi)壓強。
稀薄燃燒并不是一件容易做到的事,馬自達的倔強或者說“一根筋”就體現(xiàn)在這里,并不是只有它想到了汽油壓燃技術(shù),通用、奔馳、現(xiàn)代等也都對汽油壓燃進行過研究,但都只停留在了概念車或者試驗階段,大多因為稀薄燃燒時的汽油爆震很難控制而放棄。
“創(chuàng)世藍天之父”人見光夫相信馬自達的工程團隊是能夠解決這一系列問題的,因此我們看到了SPCCI(火花塞控制壓燃技術(shù))。大多數(shù)工況下,發(fā)動機都會以SPCCI的方式工作,而在較高轉(zhuǎn)速和負荷下會回歸到常規(guī)的火花塞點火方式運行。
總結(jié)一句話:馬自達的增壓器、SPCCI壓燃控制、超高壓噴油、缸壓傳感器等技術(shù)點,都是為了實現(xiàn)較低的空氣/汽油混合比例和更高的壓縮比,同時保證發(fā)動機正常運轉(zhuǎn),最大化地壓榨燃油的能量。節(jié)油是這臺發(fā)動機最核心的目的之一,而動力的提升只是隨著而來的福利,雖然這個福利只有22匹馬力。
● 為什么說壓燃版更有高級感?
你每一次挑逗油門時,發(fā)動機的扭矩都能快速且線性地爆發(fā)出來。因此,市區(qū)內(nèi)中低速跟車時,壓燃版的動力響應(yīng)速度讓人很自如。同時,這也會給你很強的自信心,認為它的中后段加速一樣強大。
關(guān)于喜不喜歡這樣的調(diào)校我相信大家會有不同意見,優(yōu)點是提升了昂克賽拉的高級感,順暢且安靜的把扭矩推出來的那種感覺,我認為完全整體上可以比肩豪華品牌的調(diào)校;
當然,可能也有人會喜歡原先那種“Zoom-Zoom”的聲音多漏進車內(nèi)一些,喜歡動力輸出有那么一些爆發(fā)感。但總之,馬自達的壓燃機器給了我們更多的選擇,或許不必局限于加速快幾秒,更有高級感的昂克賽拉也許能吸引一些追求品質(zhì)的朋友。
加速成績沒驚喜就算了,但為什么越測越慢呢?原來我們忽略了一個問題,這臺壓燃版昂克賽拉是一臺24V輕混動力車型,當它的電池電量不足時,其電機輔助的作用就削弱了。關(guān)于這一點,我們也找馬自達工程師經(jīng)過了確認,電池電量會與加速性能有直接關(guān)系。
當連續(xù)的急加速測試時,24V鋰電池很快就會釋放出有限的電量,電量不足時,昂克賽拉的加速成績便下滑了。
● 這樣的油耗你滿意嗎?
剛才我們聊到這臺發(fā)動機調(diào)校是偏平順性和節(jié)油性的取向,那么來看一下我們分別在郊區(qū)和市區(qū)的兩段油耗記錄。測試油耗之前,已將行車電腦記錄的平均油耗清零。
通過這兩種行車場景,我們可以大概了解到壓燃版的油耗情況。通過一整天下來的油耗消耗量和行駛里程,綜合計算結(jié)果得出了6.4L/100km的數(shù)據(jù)(根據(jù)駕駛習(xí)慣和路況等原因的不同,結(jié)果可能不同,這里僅作參考)。總之,以一款2.0L排量的緊湊型轎車來看,壓燃版油耗表現(xiàn)足夠優(yōu)秀了。
● 噪音控制竟然出乎我的意料
下面展開聊聊車內(nèi)的噪音表現(xiàn),這是給我的另外一個驚喜。對比我此前試駕過的普通版昂克賽拉(2.0L版本),壓燃版居然有著更好的NVH水平。
為什么壓燃版與普通版昂克賽拉對發(fā)動機的噪音控制差異明顯呢?打開發(fā)動機艙你就會發(fā)現(xiàn),原因是壓燃版在發(fā)動機隔音方面下足了成本。除了發(fā)動機艙蓋蓋背面的隔音板和防火墻位置的吸音棉設(shè)計外,還有一些額外的補強措施。
不得不說,壓燃版發(fā)動機艙內(nèi)的聲學(xué)包用料很有效,發(fā)動機罩安裝和拆卸兩個狀態(tài)時,主觀感受發(fā)動機艙的聲音大小差異明顯。
剛才提到這臺壓燃發(fā)動機采用了量產(chǎn)最高壓力的噴油系統(tǒng),它的高壓油管設(shè)計得很特別,故意彎彎曲曲地增加了管路的長度,目的是讓高壓管路里儲存更多的高壓燃油,保證供油更穩(wěn)定。
發(fā)動機本身產(chǎn)生的噪音其實很難進一步降低,而正是細節(jié)之處對發(fā)動機噪音的吸收和隔絕,壓燃版才能有很好的噪音水平。
總結(jié):
馬自達的壓燃發(fā)動機放在這臺昂克賽拉上,動力、油耗、噪音等方面明顯有了改善。但作為一名馬自達粉絲,或許你和我一樣對它充滿了非常高的期待,結(jié)果也許并非如我們期待的那樣。它的目標不是壓榨出高功率,而是達到了一種更具豪華品牌氣質(zhì)的調(diào)校水平。
這項獨門絕技不能讓馬自達發(fā)動機在性能上比肩同排量的高功率2.0T發(fā)動機,在節(jié)油性上也無法和競爭對手的混動車型抗衡。但壓燃發(fā)動機與24V輕混系統(tǒng)搭配起來,達到了非常平順的狀態(tài),就像一杯讓人更溫潤的日本燒酒。壓燃版車型的上市可以說是一次試水,從技術(shù)路線和實踐結(jié)果來說,或許這就是馬自達自己期待的樣子。
官方?jīng)]有公布目前的發(fā)動機最高燃效,但此前稱要達到目標值50%。很多發(fā)動機專業(yè)的論文證明,發(fā)動機燃效可以再進一步提升,而非目前的40%左右的水準。實現(xiàn)的方法之一就是稀薄燃燒,這也正式馬自達壓燃技術(shù)的核心訴求。未來會有更多的壓燃發(fā)動機出現(xiàn)嗎?我的觀點是肯定的。(文/圖 汽車之家 夏志猛 協(xié)助 王興宇 楊鵬)
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