首先，需要向馬粉們澄清的一點(diǎn)是：SKYACTIV-X壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)今年不引進(jìn)中國(guó)市場(chǎng)，不代表以后不引進(jìn)。

何以見(jiàn)得呢？我在德國(guó)試駕新一代MAZDA3時(shí)曾經(jīng)問(wèn)過(guò)關(guān)于中國(guó)油品適應(yīng)性的問(wèn)題，馬自達(dá)負(fù)責(zé)動(dòng)力總成的開(kāi)發(fā)本部長(zhǎng)中井英二先生是這樣回答的：“這次大家在德國(guó)體驗(yàn)的SKYACTIV-X發(fā)動(dòng)機(jī)是適應(yīng)歐洲油品進(jìn)行調(diào)校的，將來(lái)投放到其他市場(chǎng)的時(shí)候，肯定會(huì)針對(duì)當(dāng)?shù)氐挠推沸阅茏鲠槍?duì)性的調(diào)校，當(dāng)然在投放之前我們還會(huì)做非常慎重的開(kāi)發(fā)評(píng)價(jià)，這一點(diǎn)大家完全不用擔(dān)心。不過(guò)中國(guó)市場(chǎng)將來(lái)到底是什么情況，現(xiàn)在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)我還不能公布。“

雖然官方并沒(méi)有正面回答我的問(wèn)題，不過(guò)他并沒(méi)有否認(rèn)引進(jìn)的可能性。所以，我個(gè)人預(yù)測(cè)：SKYACTIV-X發(fā)動(dòng)機(jī)的引進(jìn)只是時(shí)間問(wèn)題，有執(zhí)念的朋友不妨耐心再等幾個(gè)月。

新一代壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)為什么叫做SKYACTIV-X？

眾所周知，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)采用火花點(diǎn)火（SI），柴油發(fā)動(dòng)機(jī)采用壓燃點(diǎn)火（CI），兩種發(fā)動(dòng)機(jī)各有優(yōu)勢(shì)。前者優(yōu)勢(shì)在于：動(dòng)力輸出的延展性（通俗地說(shuō)就是轉(zhuǎn)速更高）、制熱性以及排放清潔程度，后者優(yōu)勢(shì)在于：燃油經(jīng)濟(jì)性、扭矩以及初始響應(yīng)。而新一代創(chuàng)馳藍(lán)天汽油發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)造性地采用了柴油機(jī)的壓燃點(diǎn)火技術(shù)，而且從實(shí)際效果來(lái)看，它融合了兩種發(fā)動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)處。

這就好比汽油機(jī)和柴油機(jī)的Cross Over，而X代表Cross Over，因此就有了SKYACTIV-X這個(gè)名字。

為什么要把柴油機(jī)特有的壓燃點(diǎn)火技術(shù)用到汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上？

理想燃燒的技術(shù)路徑圖，可以看到影響發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的7大因素。

這要從熱效率開(kāi)始講起。馬自達(dá)一直在孜孜不倦地追求內(nèi)燃機(jī)的理想燃燒，通過(guò)上面這張技術(shù)路徑圖，可以看到有7個(gè)因素在影響熱效率：壓縮比、比熱比、燃燒速度、點(diǎn)火時(shí)刻、熱損失、泵氣損失、機(jī)械阻力。在第一代創(chuàng)馳藍(lán)天汽油發(fā)動(dòng)機(jī)SKYACTIV-G上，馬自達(dá)已經(jīng)成功地克服了爆震，通過(guò)世界最高的壓縮比、米勒循環(huán)以及一系列的降阻措施，實(shí)現(xiàn)了第一階段目標(biāo)。如何進(jìn)一步提升熱效率？從上圖不難看出，能下手的主要還有比熱比和熱損失這兩個(gè)因素。

奧托循環(huán)的理論熱效率公式表明，提升熱效率有兩個(gè)辦法：一是提高壓縮比，二是提高比熱比。

再來(lái)看上面的奧托循環(huán)理論熱效率公式，想要提升熱效率有兩個(gè)辦法：一是提高壓縮比，二是提高比熱比。盡管并非線性增長(zhǎng)關(guān)系，但從右邊的曲線圖能看出，壓縮比越大熱效率越高。第一階段的創(chuàng)馳藍(lán)天汽油發(fā)動(dòng)機(jī)SKYACTIV-G的技術(shù)思路就是大幅提高壓縮比，但是當(dāng)壓縮比大到一定程度之后，曲線的上升趨于平緩。想要繼續(xù)大幅提升熱效率，立竿見(jiàn)影的辦法就是提高比熱比，這就是第二階段的SKYACTIV-X發(fā)動(dòng)機(jī)要重點(diǎn)突破的地方。

壓縮比代表發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣體被壓縮的程度，這個(gè)概念大家都明白，比熱比可能就比較陌生了。它是描述氣體熱力學(xué)性質(zhì)的一個(gè)重要參數(shù)，是定壓比熱與定容比熱的比值。什么是比熱呢？比熱全稱是比熱容，指單位質(zhì)量的某種物質(zhì)升高或下降單位溫度所吸收或放出的熱量。比熱容越大，物體的吸熱或散熱能力越強(qiáng)。但我們知道，氣體在溫度變化時(shí)，壓力和體積也會(huì)變化。所以就有兩種比熱，一種是壓力保持一定的定壓比熱，另一種是體積保持一定的定容比熱，而兩者的比值就是比熱比。

上面這段不理解也沒(méi)關(guān)系，只要記住下面的結(jié)論就可以了。提高比熱比有兩種手段：一是提升空氣與燃料的比值，即空燃比，就是我們經(jīng)常聽(tīng)到的稀薄燃燒；二是降低燃燒溫度，而稀薄燃燒的氣體溫度恰恰比較低。

 當(dāng)空氣量增大至SKYACTIV-G的2倍時(shí)，比熱比提升顯著。

提升空燃比相當(dāng)于稀薄燃燒，上圖曲線直觀地顯示：當(dāng)空氣量增大至2倍時(shí)，燃油經(jīng)濟(jì)性得到大幅度提升。

稀薄燃燒還可以帶來(lái)更低的燃燒溫度。

稀薄燃燒的混合物燃燒溫度更低，進(jìn)一步增加了比熱比，從而帶來(lái)更好的燃油經(jīng)濟(jì)性。此外，稀薄燃燒還會(huì)帶來(lái)其他好處：比如氣缸頭、活塞及氣缸壁之間的溫差更小，熱損失也就降低了，同時(shí)更多的空氣量還有利于泵氣損失的減少。

既然稀薄燃燒這么好，為什么沒(méi)有得到汽車行業(yè)的普遍應(yīng)用呢？大家都知道理論空燃比是14.7:1，在這個(gè)基礎(chǔ)上，如果氣少油多，即混合氣過(guò)濃，會(huì)造成燃燒不充分，導(dǎo)致油耗高且排放差，這個(gè)道理比較好理解。

混合氣越是稀薄，用傳統(tǒng)的火花點(diǎn)火時(shí)火焰很難擴(kuò)散；而即便空燃比達(dá)到夸張的36.8:1, 壓燃點(diǎn)火卻可以順利點(diǎn)燃。

如果氣多油少，即混合氣過(guò)稀會(huì)發(fā)生什么情況呢？為此，馬自達(dá)做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)，如上圖所示。在怠速轉(zhuǎn)速750rpm時(shí)，當(dāng)空燃比為理論值的14.7:1，火核隨著曲軸角度（CA）的變化向四周正常擴(kuò)散；當(dāng)空氣量增加至2倍，即空燃比為29.4:1，火核也能形成，但是火焰?zhèn)鞑シ浅＠щy。

可見(jiàn)，如果采用傳統(tǒng)的火花點(diǎn)火（SI）方式，稀薄燃燒是行不通的，因?yàn)榛鸹ㄈ军c(diǎn)不燃這么稀的混合氣。但是，如果采用類似柴油機(jī)的壓燃點(diǎn)火（CI）的方式，即便空燃比達(dá)到更高的36.8:1，不僅可以順利點(diǎn)燃，而且燃燒效果反而更加理想。因?yàn)?，火花點(diǎn)火的火焰?zhèn)鞑ナ怯牲c(diǎn)擴(kuò)散至面，而壓燃點(diǎn)火是整個(gè)燃燒室同時(shí)開(kāi)始燃燒，因此燃燒更加均勻而且速度也更快。

總結(jié)一下：為了進(jìn)一步提升熱效率，就必須提升比熱比；為了提升比熱比，就必須實(shí)現(xiàn)超稀薄燃燒；可是，傳統(tǒng)的火花點(diǎn)火點(diǎn)燃不了如此稀薄的混合氣，這就是SKYACTIV-X發(fā)動(dòng)機(jī)要采用壓燃點(diǎn)火的原因。

奔馳沒(méi)搞定的技術(shù)難題，馬自達(dá)把它量產(chǎn)了

事實(shí)上，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)壓燃點(diǎn)火的想法并不新鮮，行業(yè)內(nèi)早就有了均質(zhì)充氣壓燃（HCCI）的概念，但是一直停留在實(shí)驗(yàn)室階段。原因在于，HCCI的適用范圍僅限于低轉(zhuǎn)速和輕負(fù)載的狹窄工況，同時(shí)范圍還會(huì)根據(jù)操作狀態(tài)而發(fā)生變化。而當(dāng)壓燃點(diǎn)火無(wú)法進(jìn)行時(shí)，就需要傳統(tǒng)的火花點(diǎn)火，但是兩者之間很難實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換。

HCCI的適用范圍非常狹窄，而且壓燃點(diǎn)火和火花點(diǎn)火之間很難實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換。因此概念雖好，但一直無(wú)法走出實(shí)驗(yàn)室。 

在我的記憶里，奔馳和通用都推出過(guò)具體的產(chǎn)品。印象最深的是奔馳在10多年前的法蘭克福車展上發(fā)布的F700概念車，這臺(tái)車最大的技術(shù)亮點(diǎn)是Diesotto技術(shù)，顧名思義就是Diesel+Otto，代表這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)集合了汽油機(jī)和柴油機(jī)各自的優(yōu)勢(shì)。

F700概念車最大的技術(shù)亮點(diǎn)是Diesotto技術(shù)，融合了汽油機(jī)和柴油機(jī)的各自優(yōu)勢(shì)，可惜并沒(méi)有量產(chǎn)。

奔馳宣稱，在中低速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，Diesotto會(huì)采用類似柴油機(jī)的壓燃點(diǎn)火方式，從而達(dá)到提高燃燒效率的目的。當(dāng)時(shí)這個(gè)概念讓所有人眼前一亮，然后都非常期待它的量產(chǎn)，很可惜然后就沒(méi)有然后了。

業(yè)界大佬都沒(méi)搞定的技術(shù)，難道就這樣放棄了嗎？馬自達(dá)偏不信這個(gè)邪。這個(gè)以技術(shù)宅+偏執(zhí)狂而著稱的品牌又拿出了當(dāng)年研究轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的死磕精神，最終啃下了這根“硬骨頭”。

馬自達(dá)新一代創(chuàng)馳藍(lán)天SKYACTIV-X汽油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)詳解視頻

馬自達(dá)的解題思路非常巧妙：既然切換燃燒方式存在困難，那么就采用不切換的方式解決問(wèn)題。于是，便有了馬自達(dá)獨(dú)創(chuàng)的燃燒方式——火花點(diǎn)火控制壓燃點(diǎn)火（SPCCI）。

火花點(diǎn)火形成的膨脹火球相當(dāng)于一個(gè)空氣活塞，對(duì)燃燒室的混合氣產(chǎn)生進(jìn)一步的壓縮效果。

讀起來(lái)有點(diǎn)兒拗口，其實(shí)簡(jiǎn)單理解就是，這是一種由火花點(diǎn)火控制的壓燃點(diǎn)火技術(shù)。它的工作原理是，首先由火花點(diǎn)火引起局部燃燒，形成膨脹火球，它相當(dāng)于一個(gè)空氣活塞，在它的推動(dòng)作用下對(duì)燃燒室的混合氣產(chǎn)生壓縮效果，直至達(dá)到壓燃所需的壓力和溫度條件，從而讓氣缸內(nèi)的大多數(shù)混合氣實(shí)現(xiàn)壓燃點(diǎn)火。

 SPCCI技術(shù)的關(guān)鍵是火花塞點(diǎn)火的時(shí)機(jī)，如上圖所示。

可見(jiàn)該技術(shù)的關(guān)鍵是火花塞點(diǎn)火的時(shí)機(jī)，只要控制得當(dāng)，就能順利實(shí)現(xiàn)壓燃。由上圖可見(jiàn)，即便在一些難以壓燃點(diǎn)火的工況下，也能夠通過(guò)火花點(diǎn)火，實(shí)現(xiàn)燃燒的無(wú)縫銜接。因此，無(wú)需過(guò)高的壓縮比，無(wú)需復(fù)雜可變閥構(gòu)造，無(wú)需可變壓縮比構(gòu)造，僅僅需要使用新型活塞、支持壓燃點(diǎn)火的超高壓燃油噴射系統(tǒng)、能夠吸收更多空氣的高響應(yīng)空氣供應(yīng)裝置等升級(jí)設(shè)備，以及用于控制缸內(nèi)壓力的傳感器。

從而，僅僅通過(guò)幾個(gè)簡(jiǎn)單的硬件配置，便實(shí)現(xiàn)了以往HCCI理念下認(rèn)為只有復(fù)雜構(gòu)造才能實(shí)現(xiàn)的理想效果。

有了創(chuàng)新的SPCCI技術(shù)，壓燃點(diǎn)火的適用范圍由僅限于低轉(zhuǎn)速和輕負(fù)載的工況擴(kuò)大到絕大多數(shù)工況。

有了創(chuàng)新的火花點(diǎn)火控制壓燃點(diǎn)火SPCCI技術(shù)，馬自達(dá)將壓燃點(diǎn)火的適用范圍由僅限于低轉(zhuǎn)速和輕負(fù)載的工況擴(kuò)大到絕大多數(shù)工況。同時(shí)，由于火花塞在壓燃點(diǎn)火過(guò)程中的特殊作用，壓燃點(diǎn)火和火花點(diǎn)火之間的切換問(wèn)題自然也就迎刃而解了。

右邊的SPCCI圖標(biāo)變綠，代表發(fā)動(dòng)機(jī)在SPCCI壓燃點(diǎn)火工況下工作。

這一點(diǎn)在我們的實(shí)際試駕過(guò)程中得到了充分難證。通過(guò)新一代MAZDA3中控屏上的“能量流動(dòng)監(jiān)視”圖，我發(fā)現(xiàn)SKYACTIV-X發(fā)動(dòng)機(jī)絕大多數(shù)時(shí)間都是在SPCCI壓燃點(diǎn)火工況下工作，只有全油門轉(zhuǎn)速拉到4500rpm之后才會(huì)進(jìn)入到火花點(diǎn)火工況。事實(shí)上，以新一代MAZDA3的動(dòng)力水平而言，日常開(kāi)車踩地板油的機(jī)率極低。也就是說(shuō)，SKYACTIV-X的壓燃工況完全覆蓋了日常使用范圍。而且，如果沒(méi)有屏幕上的SPCCI提示，我也完全感受不到什么時(shí)候是SPCCI壓燃點(diǎn)火，什么時(shí)候只有火花點(diǎn)火。

由上圖可見(jiàn)，SKYACTIV-X的高燃效區(qū)域比SKYACTIV-G寬廣得多，即便轉(zhuǎn)速高一些照樣省油。所以，這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)你不用刻意采用省油開(kāi)法，按照自己正常的習(xí)慣開(kāi)就可以了。

SKYACTIV-X的節(jié)氣門初始位置跟傳統(tǒng)汽油機(jī)不同，這種結(jié)構(gòu)的進(jìn)氣阻力明顯小很多。

此外，我在試車時(shí)的一個(gè)最大感受是SKYACTIV-X發(fā)動(dòng)機(jī)的油門比SKYACTIV-G更靈敏，特別是在中低轉(zhuǎn)一點(diǎn)就有，這個(gè)特性很像柴油機(jī)。由上圖可以看出SKYACTIV-X的節(jié)氣門初始位置跟傳統(tǒng)汽油機(jī)不同，這種結(jié)構(gòu)的阻力明顯要小很多，因而空氣進(jìn)入到氣缸的時(shí)間更短，油門初始響應(yīng)自然更好。

相比SKYACTIV-G，SKYACTIV-X發(fā)動(dòng)機(jī)在全轉(zhuǎn)速區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了最低10%、最高超過(guò)30%的扭矩提升。

全新一代創(chuàng)馳藍(lán)天汽油發(fā)動(dòng)機(jī)SKYACTIV-X除了實(shí)現(xiàn)更高的燃油經(jīng)濟(jì)性，動(dòng)力性能也得到了大幅提升。新發(fā)動(dòng)機(jī)在全轉(zhuǎn)速區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了最低10%、最高超過(guò)30%的扭矩提升。它的動(dòng)力和操控具體如何？大家有興趣可以查閱我們“MJ車談“之前發(fā)布過(guò)的文章《德國(guó)首試新一代MAZDA3, 壓燃大法SKYACTIV-X到底能不能打？》。

創(chuàng)馳藍(lán)天不僅僅是發(fā)動(dòng)機(jī)，還包括新一代車身架構(gòu)

事實(shí)上，新一代MAZDA3之所以開(kāi)起來(lái)得心應(yīng)手，其漂亮外觀之下的車身架構(gòu)絕對(duì)功不可沒(méi)。它采用了馬自達(dá)最新研發(fā)的新一代SKYACTIV-VEHICLE ARCHITECTURE創(chuàng)馳藍(lán)天車輛架構(gòu)技術(shù)，從座椅到車身、底盤、輪胎，該技術(shù)從各個(gè)系統(tǒng)完善汽車整體構(gòu)造的協(xié)調(diào)性，不斷挖掘汽車系統(tǒng)之間的相互協(xié)作性，并重新構(gòu)建和分配所有功能，使人類本身具有的平衡能力在駕駛過(guò)程中得到發(fā)揮。

馬自達(dá)的開(kāi)發(fā)理念概括起來(lái)就是“以人為本”這四個(gè)字，雖然很多廠家都在喊這句口號(hào)，但大多體現(xiàn)在車廂布局、人機(jī)工程以及車輛配置方面，像馬自達(dá)這樣在基礎(chǔ)研發(fā)層面就強(qiáng)調(diào)“以人為本”的就不多見(jiàn)了。馬自達(dá)的工程師在開(kāi)發(fā)新一代車輛架構(gòu)時(shí)更多的考慮車與人的關(guān)系，即不單單是從機(jī)械的角度研究車，同時(shí)也研究如何最大限度發(fā)揮人體本能，力求讓人在駕駛時(shí)真正感受到“駕乘愉悅”。

馬自達(dá)的思路是，讓人們?cè)陂_(kāi)車時(shí)也能發(fā)揮人類與生俱來(lái)的“平衡保持能力”。

馬自達(dá)工程師發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人體骨盆直立狀態(tài)時(shí)，脊柱會(huì)呈現(xiàn)S形曲線，就能夠以較小的姿勢(shì)變化和肌肉力量有效地控制身體重心，抑制頭部運(yùn)動(dòng)，保持動(dòng)態(tài)平衡。所以馬自達(dá)的思路是，讓人們?cè)隈{駛汽車時(shí)也能與步行時(shí)一樣，發(fā)揮人類與生俱來(lái)的“平衡保持能力”。

以新一代MAZDA3的座椅為例，它的構(gòu)造就融入了這一人體工學(xué)研究成果，座椅能夠讓駕駛員的骨盆直立，并讓脊柱保持S形曲線，從而代替人類下肢的支撐，同時(shí)將來(lái)自路面的作用力順滑地傳遞到骨盆，使骨盆保持連續(xù)、平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)。

馬自達(dá)在車身結(jié)構(gòu)方面的升級(jí)思路并非一味求硬，而是采用疏重于堵的做法。 車身以傳統(tǒng)環(huán)狀構(gòu)造為基礎(chǔ)，連接上下左右的骨架，并且在前后方向上采用多向環(huán)形構(gòu)造連接骨架，從而既提高四輪對(duì)角剛性，又減少了傳動(dòng)遲滯，最大限度地發(fā)揮減震器和輪胎的功能。這種車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠?qū)?lái)自路面的振動(dòng)能量集中于特定位置，并利用緩沖效果更好的減震結(jié)構(gòu)將這些能量吸收。

懸掛調(diào)校也應(yīng)用了全新的理念——將原有的“濾震”概念轉(zhuǎn)變?yōu)椤白屨饎?dòng)傳遞變得更順滑”。如此一來(lái)，帶給駕乘者更富質(zhì)感的行駛體驗(yàn)。

馬自達(dá)的NVH水平以前一直被人詬病，不過(guò)這次試駕新一代MAZDA3讓我對(duì)它有了全新的認(rèn)識(shí)，它的噪聲抑制真的進(jìn)步巨大。

一方面，馬自達(dá)提出了“衰減節(jié)點(diǎn)”的概念，讓整車的架構(gòu)參與到NVH的提高上，而非簡(jiǎn)單的通過(guò)堆料，比如底盤橡膠件和隔音棉，從而實(shí)現(xiàn)更高級(jí)的乘坐感受。

另一方面，通過(guò)對(duì)人類感知聲音機(jī)制的研究，馬自達(dá)認(rèn)為靜謐性主要受聲音和振動(dòng)兩個(gè)方面的影響。不僅在穩(wěn)定狀態(tài)下，人們會(huì)習(xí)慣性注意聲音和振動(dòng)，而且狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，由于聲音和振動(dòng)的劇烈變化，人們也容易感到不舒適。因此，馬自達(dá)重點(diǎn)在聲音和振動(dòng)的發(fā)生源輸入能量發(fā)生變化時(shí)，對(duì)駕乘者感受到的聲音與振動(dòng)進(jìn)行線性改變，從而顯著改善了的靜謐性。

后話

說(shuō)實(shí)話，每一次參加馬自達(dá)試車活動(dòng)都有一種重回大學(xué)課堂的感覺(jué)，而且是那種信息量巨大的課程。其他品牌要么慷慨激昂地宣講性能指標(biāo)，要么柔風(fēng)細(xì)雨地表達(dá)生活方式，只有這個(gè)品牌不僅講技術(shù)干貨，還傳輸哲學(xué)思想。在汽車行業(yè)里，馬自達(dá)就像一個(gè)特立獨(dú)行的學(xué)霸，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)、壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)這些行業(yè)難題在他面前統(tǒng)統(tǒng)迎刃而解，不知道他接下去又要攻克什么難題？

這就是馬自達(dá)，既理性又感性，既執(zhí)拗又可愛(ài)。所以，雖然有些品牌很大，但沒(méi)聽(tīng)說(shuō)有什么人粉它，大家只是把它當(dāng)作交通工具而已；而馬自達(dá)品牌雖小，但卻擁有一大批忠實(shí)的粉絲群體。