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不明白馬自達壓燃汽油機黑科技?看個視頻就懂了

關於馬自達Skyactiv-X究竟是個什麼原理, 相信憑藉現在國內露出的很多圖文內容, 幾乎說不清楚, 於是, 筆者有幸找到了馬自達關於Sky active-X 發動機的介紹視頻, 在這個視頻時代, 希望能讓大家看個清楚。

前不久, 馬自達在國內做了關於下一代Skyactiv-X發動機的說明會, 結果被國內媒體刷了屏, 速度週刊的小文也備受關注。 其實嗎, 這個發動機其實早在2017年8月就向外界公佈了, 當時筆者就在公佈的第二天發了一篇文字介紹, 當時速度週刊也算是國內最早報導這項技術的自媒體。

連結如下

但關於Skyactiv-X究竟是個什麼原理, 相信憑藉現在國內露出的很多圖文內容,

幾乎說不清楚, 於是, 筆者有幸找到了馬自達關於Sky active-X 發動機的介紹視頻, 在這個視頻時代, 希望能讓大家看個清楚。

當然, 本著一個速度週刊技術宅的名義, 我也盡可能的就視頻中的關鍵部分進行翻譯, 希望各位同樣期待新技術的讀者能看爽。

以下就是相關視頻, 看不懂, 請直接看圖文翻譯, 更清晰。

視頻開始首先馬自達告訴大家, 我就是一直以來專注於內燃機, 所以你們看到我放衛星不要太吃驚哦。 然後接下來一段就是馬自達的自我宣傳。

挑戰常規就是馬自達一直以來幹的事情。

來個馬自達設計師——人見光夫的特寫, 不羈的嘴角似乎帶著藐視的笑容, 讓人想起了國產淩淩漆裡深藏功與名的豬肉王子……

那麼這位老兄要做的事情就是:精研燃燒的本質, 從燃料榨取最大的能量。

同時, 尋求理解地區環境問題的核心問題。

通過專注於從“油井到車輪”的理念(也就是所謂全壽命排放), 考慮整個能源生產過程。

馬自達選擇了一條通過優化能源使用來真正減少二氧化碳排放的方法。

現在, 馬自達搞定了別人都搞不定的事情。

也就是量產下一代能壓燃的發動機Skyactiv-X

這一發動機的特性, 包含了汽油機和柴油機兩者共有的優點。

它的名字就叫SPCCI(Spark Controlled Compression Ignition)火花塞控制壓燃

這一發動機通過毫不妥協的平衡駕駛感受和環保要求, 達到了“讚美駕控”的效果。

那麼吹牛B時間已過, 言歸正傳, 讓我們看看SPCCI是如何實現的。

首先,

大家都知道柴油機的熱效率比汽油機要高。 看下圖, 左邊是汽油機, 右邊是柴油機, 下圖展示了在燃料著火的一刹那, 兩邊的區別。 汽油機是一團火焰從中間散開, 而柴油機則是整個氣缸內都著火了。 為什麼會這樣?

因為汽油機是通過火花塞點火, 看下圖中那個黃色的著火點, 那就是火花塞點火一瞬間的光芒, 同時周圍出現了藍色的煙霧, 因為這些地方的油氣混合物接下來就要被點燃了。

點燃之後, 火焰從點火初四散傳播到整個氣缸。

而柴油機則把燃油直接噴入到氣缸, 同時壓燃。

壓燃的結果就是氣缸內同時多處著火, 快速燃燒, 這個就是多處著火的情景。

那麼我們為了提升汽油機的熱效率達到柴油機的水準,

就需要結合這兩者的特性。 就是SPCCI, 保留汽油機的火花塞, 同時像柴油機一樣壓燃燃料。 看下圖, 中間是SPCCI發動機, 仍然讓火花塞產生了一個火球。

看好了, 在火花塞發出火球之後, 中間的SPCCI發動機氣缸內和右邊的柴油機一樣, 火光瞬間充滿整個氣缸, 而左邊的普通汽油機仍然是中間一團火焰向外傳播的情景。

這張圖更仔細的描述了SPCCI快速的在氣缸內多處開始燃燒。

這種情況和普通汽油機燃燒的區別就是, 活塞才往下走了一點點, 氣缸內的燃燒就完成了(圖中上面一根紅線所在處)。 而汽油機則要活塞往下走了很遠之後燃燒才完成(圖中下面一根紅線所在處)。

我們都知道提高熱效率的一個關鍵因素就是實現快速燃燒。

很多人肯定會問, 為什麼快速燃燒能提高熱效率?筆者這裡簡單說明一下, 發動機做功的過程, 就是氣缸內燃燒, 推動活塞向下的這個過程, 這一過程中, 大量的熱量會隨著燃料一邊燃燒做功, 一邊從活塞, 氣缸壁等地方跑掉了。 如果能在最短的時間內完成燃燒, 那麼燃燒產生的熱量就能立刻推動活塞做功, 跑掉的熱量就少一些了。

所以和汽油機相同的地方是保留火花塞, 和柴油機相同的地方是壓燃, 快速多處燃燒。

而具體到為什麼SPCCI裡面, 使用了火花塞, 但是卻能形成壓燃呢。 下面就是解釋了, 因為馬自達使用了超級稀薄的混合氣, 其空燃比達到36.8:1, 遠遠高於理論空燃比的14.7:1。 這種空燃比的情況下, 是沒法純粹的壓燃油氣混合物的。

而在36.8的超級稀薄混合氣裡面,就需要用火花塞再來幫忙加溫加壓。

然後整個氣缸內就在這種高溫高壓下一起燃燒起來了。注意是一起燃燒,不是普通汽油機點火之後從火花塞擴散開的燃燒。

好,原理介紹結束,總結一下。

SPCCI能實現壓燃和點燃的無縫切換,並擴大壓燃的工作區間

Skyactiv-X是馬自達邁向終極內燃機過程中,全球第一個量產壓燃汽油機。

這一發動機能實現卓越的環保效果,加速回應性能。

視頻看完,我的介紹翻譯也說完了,但各位對馬自達的崇拜也許才剛剛開始,因為——

明年搭載有Skyactiv-X的新車就要在國內上市了,就在此刻,速度週刊的二條周同學正在體驗試裝車型,至於是否能像視頻中這般牛逼,請期待下周的速度週刊。

本文內容僅代表作者個人觀點

與其所代表的工作單位無關

冤有頭債有主,提意見請找二條周

大明

來自通信行業的腦殘車粉,粉汽車,粉電動車,

粉這些帶來速度與激情的機器,

喜歡能幫助我們完成不可能任務的他們。

喜歡研究車車原理,發動機變速箱電動機燃料電池都愛。

業餘無他愛好,唯車爾!

而在36.8的超級稀薄混合氣裡面,就需要用火花塞再來幫忙加溫加壓。

然後整個氣缸內就在這種高溫高壓下一起燃燒起來了。注意是一起燃燒,不是普通汽油機點火之後從火花塞擴散開的燃燒。

好,原理介紹結束,總結一下。

SPCCI能實現壓燃和點燃的無縫切換,並擴大壓燃的工作區間

Skyactiv-X是馬自達邁向終極內燃機過程中,全球第一個量產壓燃汽油機。

這一發動機能實現卓越的環保效果,加速回應性能。

視頻看完,我的介紹翻譯也說完了,但各位對馬自達的崇拜也許才剛剛開始,因為——

明年搭載有Skyactiv-X的新車就要在國內上市了,就在此刻,速度週刊的二條周同學正在體驗試裝車型,至於是否能像視頻中這般牛逼,請期待下周的速度週刊。

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與其所代表的工作單位無關

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