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汽车黑科技74 汽油机不用火花塞也可以?

来源: 新浪汽车 2017年02月12日 10:23

  开宗明义,继丰田拿出热效率43%的发动机、日产拿出可变增压比之后,这回轮到马自达开大了……还记得去年观致和柯尼塞格联合研发的无凸轮轴发动机吗?这回,马自达对外宣布――

  我不要火花塞了。

  啥,不要火花塞汽油还怎么烧啊?别急,接下来咱就看看他到底鼓捣出了什么黑科技。

  马自达研究的这个压燃技术,叫做“HCCI(均质充量压燃)”,这项技术的一个最大特点是可以实现“均质压燃”。在汽油机中,油气混合物是通过火花塞点燃的,着火点我们可以认为仅有一个,然后火焰从这个着火点开始向外扩散。而在压燃汽油机中,混合气因为压力和温度自行开始燃烧,这时候着火点有N多个,这种情况下的燃烧远比火花塞点燃速度更快、燃烧更均匀,从而使得燃油消耗率和热效率大幅提升。这就是采用HCCI的发动机油耗较低的关键所在。

  按照马自达的目标,搭载HCCI的发动机热效率有望超过40%,甚至达到50%的变态地步,也就是说汽油的化学能有一半都可以通过HCCI转化为活塞运动的机械能。

  HCCI也不是在发动机全工况下都能用。比如冷车启动的时候,气缸温度很难达到压燃的理想温度,这时候发动机还是要靠火花塞点火来维持运转。等到气缸温度、排气歧管、三元催化器等零部件都达到理想温度后,才可以切换到压燃模式。也就是说,如果马自达将来真的发布了这款发动机,我们还是能在它身上找到火花塞。除了冷机启动,在高负荷工况下,发动机极有可能还是会维持在火花塞模式。因此HCCI应该只是在中低负荷的稳定工况下才会使用,放到用车场景下就是高速巡航。

  “好发动机应该用高标号汽油”这是我们一贯的传统认知。然而,HCCI技术可能会打破这个观念。因为要实现压燃,汽油的抗爆性如果太好,反而有可能导致汽油“压不着”,对应到标号上,高标号汽油理论上还真不适合HCCI发动机。

  其实,HCCI压燃技术已经有不少厂都在偷偷摸摸研究了,例如奔驰和通用。以奔驰2007年的F700概念车为例,其DiesOtto 1.8T直列四缸直喷发动机在采用HCCI技术后,输出功率达到238hp,最大扭矩达到400Nm,完全就是一台3.5L V6的水平,难得的是它的油耗仅为6L/100km,二氧化碳排放仅127g/100km。后来因为HCCI的使用工况窄、发动机成本等等因素,这些厂商已经很难坚持下来。现在来看,马自达走得比较靠前,而且一看就给人那种“一条道走到黑”的感觉。

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