相较于柴油发动机的压燃技术，创驰蓝天Skyactiv-X发动机的火花塞在多数情况下处于启动状态，却仍然能够实现稀薄燃烧。尽管短期内人们对它的评价可能不高，但长期驾驶后，客户满意度普遍较好。那么，其机械内核有何独特之处？让我们一探究竟。——懂车老王
稀薄燃烧的构成要素
要了解稀薄燃烧的概念，马自达提出的这一理念与柴油机的稀薄程度相似。然而，在汽油混合气中达到这种稀薄程度时，需依赖火花塞进行辅助点燃。在火焰初始的球状部分，通过点燃形成均匀向外扩散的锋面。
空燃比是一个重要的物理极限。实现马自达所期望的将空燃比提高到理论值的两倍，在工程技术上是一项巨大挑战。这是因为这一比例的提高会引发爆震问题，而解决这一问题需要涉及到火花塞的干预。因此，为了控制压燃反应，火花塞控制的SPCCI技术应运而生。这项技术的出现，对于实现更高的空燃比和减少爆震问题具有重要的意义。
增压器的应用并非简单等比例增加喷油
我们需要明确一点：在传统发动机中，增加空气吸入量会导致汽油喷射量相应增加。由此，许多人会产生一种逻辑误区，认为自然吸气发动机的进气量大致等同于其气缸容积，这在一定程度上限制了发动机的性能。然而，引入增压器后，能够在气缸内引入更多空气，进而显著提升发动机的动力上限。但对于X系列发动机而言，其空燃比已经超过了理论的两倍。在这种情况下，进气量的响应性成为主要挑战。因此，马自达选择了鲁式增压器作为解决方案。
主流机械增压方式包括鲁式、离心式和双螺杆式三种。其中，鲁式增压因其旋转时进气量为定值，线性表现较佳，且在相同流量系数下重量最轻、成本较低，因此被广泛应用。其他类型增压方式虽有其特点，但在综合性能上未能超越鲁式增压。
再次强调，Skyactiv-X的机械增压旨在提供压燃所需的充足空气，并非为了消耗更多燃料。根据能量守恒原理，马自达并未燃烧更多油料，因此其马力表现并不如那些排量数倍的涡增发动机。然而，由于其采用稀薄燃烧技术，实现了燃油效率的提升，多数情况下其油耗表现优于同排量的自然吸气发动机。这就像两位拳击手，都有强大的实力，但创驰蓝天更像是轻量级选手，虽然消耗更少，但同样具有竞争力。
此外，在最近的技术交流中，我还注意到一个细节：为防止高转速区间机械增压等比例摄取动力造成的动力瓶颈，这款鲁式增压器配备了离合器，能根据ECU的需求随时分离动力。这种设计确保了发动机在高转速区域依然能够保持出色的性能表现。
其底部还配备了冷却系统，以进一步优化进气温度。
务必澄清一点，不要随意套用旧式机械增压的特性，更不能让历史遗留问题影响对当前技术的学习。关于700bar喷油系统，许多制造商近期大力宣传他们的35Mpa喷油系统，但在马自达看来，这仍有所欠缺。实现稀薄燃烧不仅需要减少喷油量，更关键的是要有良好的空气响应。因此，创驰蓝天X系列发动机采用了来自Magneti Marelli的70Mpa系统，配合10孔喷油嘴布局，以实现更高效的燃烧效果。这是真正理解和应用技术的体现，而非简单地跟随潮流或重复过去的错误。
在燃烧室内，由于工作压力极高，可以形成更为均匀的混合工质。这使得汽油能够迅速雾化成极小的颗粒，类似于面粉或木屑爆炸的原理。颗粒度越小，其表面积与体积的比值越大，燃烧反应也就越剧烈。这并不是马自达的独特之处，而是稀薄燃烧技术的必然趋势。因此，采用这种高压喷射系统是十分必要的。
关于EGR系统的空气/燃料与废气比率区间的理解
此外，差点忘了提到，这款发动机配备了一套高效的EGR系统。EGR，即废气再循环，其全称是Exhaust Gas Recirculation。它的主要作用是解决排放问题。但在这款X系列发动机上，EGR系统还间接解决了另外两个重要问题。
首先，对于小型化的直喷汽油机，爆震倾向性会增强。目前，为了抑制爆震，通常采用降低压缩比或推迟点火提前角的方法。然而，在X系列发动机中，由于不能降低压缩比，因此需要借助EGR系统来辅助。理论上，EGR引入的废气属于比热容较大的惰性气体，可以在某些转速范围内帮助降低燃烧峰值温度，从而允许发动机提高压缩比而不会发生爆震。
其次，引入高响应EGR系统后，排气温度也会有所下降。由于这台发动机没有采用IEM内置排气歧管，因此采用高响应EGR系统能有效减少甚至消除高速高负荷时的过浓喷油现象，进一步提高发动机的性能和效率。
经过优化，这台发动机结合了高响应进气、高压喷油系统和高压EGR循环，实现了两个压燃区间。其一是A/F区间，即绝对压燃区间；其二是G/F区间，这个区间在EGR效能的加持下，处于火花塞点火和绝对压燃之间的过渡状态。值得注意的是，在G/F区间，火花塞并没有实际点火，这两个区间都可以被视为正常的压燃区间。
今天关于Skyactiv-X发动机的讲解就到这里结束了。
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