汽油机也压燃？ 聊全新创驰蓝天发动机

近日，海外媒体报道了马自达将会在2018年推出第二代创驰蓝天汽油发动机，新发动机油耗表现将比第一代产品提升约30%。燃效提升的关键是新一代创驰蓝天汽油发动机上采用的HCCI（Homogeneous Charge Compression Ignition ，中文译为“均质压燃”）技术，该技术可压缩汽油混合气将其压燃，过去压燃一直是柴油发动机所采用的点火方式。虽然各大厂商都在研究HCCI技术，但基本处于闭门造车阶段，技术细节也较少披露。唯独马自达这家日本南部的车企，持续在发布关于该项技术的进展，甚至连第三代产品的技术方向也已经确定了，目标是实现与混动系统相若的油耗。马自达也有望成为世界上第一个量产HCCI汽油发动机的厂商。下面我们来看看全新创驰蓝天发动机究竟有多神？

● 先看看动力输出效果吧！

根据一些外媒的报道，第二代创驰蓝天汽油发动机将会与第一代一样，有1.5L、2.0L和2.5L等多种排量。外媒的报道公布了新发动机2.0L/2.5L排量的动力参数，2.0L发动机最大功率为170马力，峰值扭矩为215牛·米；2.5L发动机最大功率为210马力，峰值扭矩为275牛·米。

目前阿特兹上的2.0L发动机最大功率为158马力，峰值扭矩为202牛·米；2.5L发动机最大功率为192马力，峰值扭矩为252牛·米。第二代创驰蓝天汽油发动机在动力上相比上代产品有一定的提升。

动力增强，油耗降低是第二代创驰蓝天发动机的主旋律，正好迎合了日益严苛排放法规的步步紧逼。马自达又一次向世人证明了要降低汽油发动机的油耗，除了搭载涡轮增压器的排量小型化之路，还有其它的路可以走得通。估计马自达常务执行董事、动力总成研发负责人人见光夫先生为了推广第二代创驰蓝天发动机技术，又得开始准备新的技术讲解会讲稿了 。

● 新发动机没有舍弃火花塞

开头我们也提到了，第二代创驰蓝天汽油发动机采用了HCCI均质压燃技术，利用18:1的超高压缩比压燃（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）汽油混合气，实现了燃效的提高（压缩比越高，燃效就越高）。

“均质燃烧”中的“均质”，指的是混合气的状态，遍布气缸内的混合气的汽油浓度是均匀的。通过活塞对气缸内的均质汽油混合气施加压力导致混合气升温，当温度上升至一定程度，气缸各处的混合气会同时燃烧。均质压燃技术提升了汽油发动机在中低负载工况下的稀燃极限（过量空气系数λ更大），提升了发动机的燃油经济性。（注：过量空气系数λ=燃烧1kg燃料实际所供给的空气质量/完全燃烧1kg燃料所需的理论空气质量，该数值越大说明混合气中汽油越少，空气越多，混合气汽油浓度越低。）

同时，由于均质燃烧消除了火花塞点火式汽油发动机混合气燃烧时火焰扩散过程中的能量损失，故燃效更高。

冷车启动时，第二代创驰蓝天发动机会通过VVT可变气门正时机构，延迟进气门关闭时间，让逐步上行的活塞把部分进入气缸的空气推回进气道，降低发动机的实际压缩比，然后用火花塞点燃汽油混合气。通过利用传统的发动机工作循环（如奥托循环）及相关的控制方法（如推迟点火时间）来让三元催化器迅速升温以降低冷机排放水平。

● 主要硬件升级还包括直喷系统

目前还未有消息表明马自达是通过何种方式（改变气缸和连杆几何参数或活塞顶造型等）来达到18:1的超高压缩比，我们也将持续关注。可以肯定的是，第二代创驰蓝天发动机将会在直喷系统上做文章。

HCCI技术的基本原理就是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，此处的混合气为均质混合气（也就是气缸内各处混合气的浓度趋于一致）。对于HCCI汽油发动机而言，如何把汽油和空气快速混合成为均匀的混合气非常关键，这极大地影响燃效。为了实现上述目标，第二代创驰蓝天汽油发动机将会采用喷射压力更高的燃油喷嘴。更高的压力可以使汽油雾化更充分，从而加速其与空气的混合，提升均质压燃的效率。

产品竞争力方面，2.0L第二代创驰蓝天汽油发动机的动力输出参数与目前主流1.4T发动机相比，最大功率更强，但峰值扭矩稍弱；而2.5L第二代创驰蓝天汽油发动机的动力输出参数介乎于1.6T和1.8T之间。第二代创驰蓝天发动机在动力性能上没有明显优势，我们期待其实际油耗表现能给予我们惊喜。

● 剑指混动，第三代创驰蓝天汽油发动机已在路上！

第二代创驰蓝天汽油发动机提升了发动机压缩比并引入HCCI均质压燃技术，实现了油耗的降低和动力的提升，预计在2018年实现量产并装车。马自达给人的感觉是永远有用不完的“黑科技”，第三代创驰蓝天汽油发动机其实已经在路上了。

第三代创驰蓝天汽油发动机将会继续优化第二代产品上采用的HCCI均质压燃技术，增大其在各工况区的适用范围，同时采用燃烧室绝热措施来进一步减少发动机工作时的热损失。

从马自达公布的有效燃油消耗率-制动平均有效压力图来看，第三代创驰蓝天汽油发动机在全工况范围的油耗水平将有非常明显的降低，为未来更为严苛的排放法规做足了准备，目标是把传统汽油发动机的油耗水平降低至与混合动力系统持平甚至更低。（2020年欧盟制定的碳排放量标准为≤90g/km；2025年欧盟制定的碳排放量标准为≤65g/km）

全文总结：

虽然，马自达目前还没有完全披露新发动机的完整技术细节，毕竟离该发动机上市还有一段时间，具体参数上还可能有调整。但从目前我们手上掌握的资料以及人见光夫先生提供的信息，可以确定的是第二代创驰蓝天汽油发动机在油耗水平上将会明显降低。目前零部件生产商也在推进更高喷射压力的燃油喷射系统普及，马自达正好赶上这波技术升级，把更高压力的燃油喷射系统为其第二代创驰蓝天汽油发动机所用。第三代创驰蓝天汽油发动机已在开发之中，通过进一步减少热损失来提升发动机工作效率降低油耗，有望在油耗水平上达到与混合动力系统持平甚至更低。