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是吊炸天还是玩概念?马自达创驰蓝天二代取消火花塞!
Thursday, February 23, 2017 8:13
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当电动车被我们认定为未来交通发展的终极目标时,内燃机究竟会不会死?如果石油真的会用完,那答案是肯定的。但如果在我们有生之年,石油不完,那么内燃机就是永恒!而且,幸好如今依然有着一批跟我们一样的内燃机死忠Fans,它们并没有随波逐流,而是一直钻研着更强的内燃机!就好比马自达!

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对于马自达的真爱粉们来说,技术宅的马自达是从来不缺少谈资的:什么超强的运动性、摄人魂魄的魂动设计、对转子发动机的那份执着,以及还有创驰蓝天技术。

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 对!今天要说的就是马自达的创驰蓝天技术,不过我们要说的可不是现在的创驰蓝天,而是创驰蓝天技术2.0!第二代创驰蓝天汽油发动机——一个取消掉火花塞的汽油发动机!

取消火花塞这件事,主编大人说他在读大学的时候就想过。他就是一平凡的不能再平凡的家伙,由此可见,很多人都曾经想过。既然如此,为啥就一直没实现呢?马自达就能创造历史,改变世界?

马自达究竟如何做到的?

马自达将这个黑科技取名叫做HCCI,全称太长,中文翻译过来叫:均质充量压燃。它放弃了火花塞而采用超高压缩比来点燃混合气体。

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要知道传统的汽油发动机通过火花塞打火,点燃空气和燃料混合气产生能量。但HCCI发动机则不同,它的着火过程同柴油发动机相类似,通过活塞压缩混合气使之温度升高至一定程度时自行燃烧。所以,简单点来说,此技术类似于柴油发动机点火方式,通过压燃的方式使汽油和空气混合物实现“自燃”。

不过,马自达的这套HCCI技术与柴油机不同的是:柴油机是直接在缸内给油,然后通过压缩实现自燃。而HCCI技术是在压缩做功前,就在缸外将空气和燃油的混合气体是已经混合好了。

没有火花塞的发动机有何不同?

话说火花塞从发明至今已有一百多年的历史了。最早的内燃机点火方式是德国威廉?贝尼特(William Banett)于1838年发明的火焰点火法。这种方法是:燃烧室内的混合气由像蜡烛一样的火焰来点燃,火焰是从气缸外部通过旋转洞口引入燃烧室的。

而现代汽油发动机用的火花塞则是法国路纳依(Etienehn Lenoir)于1860年发明的。他用普通陶瓷绝缘体和两个电极制成了世界上第一只火花塞,这便是现代火花塞的雏形。所以说,火花塞存在至今已经超过了100多年。

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众所周知,火花塞系统点火是通过产生火花,然后再迅速在气缸中传递,而马自达的HCCI取消掉火花塞,通过像柴油机一样的“压燃”方式,可以保证均匀混合好的燃油气体充分燃烧。因为根据媒体的爆料,预计马自达HCCI会将发动机压缩比从第一代skyactiv的14:1提升至18:1。

18:1,这个数字与同排量柴油机的压缩比相差无几了。压缩比的提高,是热效率提高的最主要原因,也是实现HCCI的前提条件。HCCI使用更大的压缩比来压燃汽油,可以理解成在柴油机中压汽油,以获得可以比拟柴油机的热效率。同时,在HCCI的燃烧过程中,由于汽油和空气的充分混合,燃烧会非常迅速地完成,这使得燃烧过程中的传热损失进一步降低。

所以,你也可以认为马自达的HCCI也兼具了柴油机“高热效率、低氮氧化物排放”和汽油机“低颗粒物排放”的优势。

HCCI真有理论那样完美吗?

总的来说,HCCI看起来很完美,既拥有了柴油机的高热效率,又有汽油机的低颗粒物排放。也就说,未来拥有这套技术的发动机既带来了动力性能的提升,并且还会更加环保。可问题是,它真的有理论上那么美好吗?

然而,看上去很美好的HCCI发动机在我看来依然存在很多问题:

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第一,会不会容易爆震?了解发动机的人都知道,汽油机压缩比高容易爆震,所以超高压缩比一旦发生爆震,能量会更大,很容易影响平顺性和舒适性,甚至会损坏发动机。

第二,会不会像柴油机一样噪音大?柴油机在高负荷时,燃料就会增加,但由于燃烧流动原本就比较快,因此会快速燃烧掉更多的燃料,导致压力上升,噪音和震动加剧,而且过高温度会产生氮氧化合物。

第三,冷启动比较困难!压燃机在冷启动时是要比点燃式更加困难的,特别是冬天的情况经常一次性点不着。

最后还有燃烧时刻控制。既然需要提高气缸压力和温度使汽油自燃,那么需要对喷射过程、气缸内温度和压力进行精确的检测,以保证在压缩行程结束时才能燃烧,否则太早能量浪费,太迟动力迟滞。

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所以总的来说,HCCI技术的确很美好,但是仍然还有众多的问题还有待商榷和值得思考。不过总的来说,HCCI发动机前途很光明,至于它的使用体验究竟如何?就让马自达第二代创驰蓝天汽油发动机的到来告诉我们吧!

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作者:Mr.Engine

编辑:Only

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