汽车黑科技74 汽油机不用火花塞也可以？

尘缘如梦

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。

汽车黑科技74 汽油机不用火花塞也可以？
压燃汽油机是个什么鬼
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压燃与均质燃烧
汽车黑科技74 汽油机不用火花塞也可以？
　　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。

没有火花塞还是不行
汽车黑科技74 汽油机不用火花塞也可以？
　　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。

对汽油有什么要求？
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　　“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。

总结

　　其实，HCCI压燃技术已经有不少厂商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。

闫豪伟

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