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“龜兔賽跑中，龜為何能贏？”京免章說，“因?yàn)辇斞壑幸恢倍⒅K點(diǎn)，而不是對(duì)手。稀薄燃燒就是終極理想的內(nèi)燃機(jī)技術(shù)，我們一直追求著這個(gè)目標(biāo)，終于在新一代創(chuàng)馳藍(lán)天技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了。”

京免章是馬自達(dá)汽車株式會(huì)社車輛開發(fā)本部的主查（相當(dāng)于項(xiàng)目總監(jiān)）。日前，“馬自達(dá)泛亞太技術(shù)論壇”在日本美禰賽道舉行，京免章在向中國媒體介紹全新一代創(chuàng)馳藍(lán)天汽油發(fā)動(dòng)機(jī)“SKYACTIV-X”時(shí)，用龜兔賽跑來舉例為什么馬自達(dá)這家“小公司”能在全世界內(nèi)燃機(jī)技術(shù)競(jìng)賽中勝出。

▲“龜兔賽跑”并不只是童話，現(xiàn)實(shí)中，執(zhí)著、堅(jiān)定的龜真的贏了靈活的兔子。

創(chuàng)馳藍(lán)天技術(shù)自2010年推出之后，橫掃日本國內(nèi)引擎技術(shù)領(lǐng)域的各權(quán)威獎(jiǎng)項(xiàng)，馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天技術(shù)及搭載該技術(shù)的車型，在世界范圍內(nèi)更是拿獎(jiǎng)拿到手軟，包括2011年度（馬自達(dá)2）、2012年度（CX-5）日本年度車大獎(jiǎng)，2012 RJC年度技術(shù)獎(jiǎng)，2016世界年度車大獎(jiǎng)等。

最近，全新一代創(chuàng)馳藍(lán)天汽油發(fā)動(dòng)機(jī)“SKYACTIV-X”又贏得一項(xiàng)權(quán)威大獎(jiǎng)——在“2018年愛迪生獎(jiǎng)”中奪得“發(fā)動(dòng)機(jī)改善類”金獎(jiǎng)?！皭鄣仙?jiǎng)”是全球知名的國際大獎(jiǎng)，該獎(jiǎng)項(xiàng)由美國市場(chǎng)營銷協(xié)會(huì)于1987年創(chuàng)設(shè)，并于2008年起由獨(dú)立機(jī)構(gòu)主辦；今年初，“SKYACTIV-X”贏得了由意大利汽車專業(yè)雜志《Quattroruote》評(píng)選的——“Quattroruote全球技術(shù)大獎(jiǎng)”，該雜志評(píng)價(jià)“SKYACTIV-X”汽油發(fā)動(dòng)機(jī)“是今年全球技術(shù)史上最值得銘記的革新性技術(shù)”。

實(shí)際上，《Quattroruote》雜志可能有點(diǎn)保守了，如果僅針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)而言，全新一代創(chuàng)馳藍(lán)天汽油發(fā)動(dòng)機(jī)“SKYACTIV-X”，無疑是過去十年里全球最杰出的技術(shù)成果。

▲搭載“SKYACTIV-G 1.3”汽油機(jī)的Mazda2和搭載“SKYACTIV-G 2.0”汽油機(jī)的CX-5，連續(xù)兩年斬獲“日本年度車大獎(jiǎng)”，實(shí)屬業(yè)界罕見。

通過獨(dú)創(chuàng)的“火花點(diǎn)火控制壓燃點(diǎn)火（SPCCI）”技術(shù)，“SKYACTIV-X”在現(xiàn)款“SKYACTIV-G”汽油發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上取得重大突破，在全轉(zhuǎn)速區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了最低10％、最高超過30％的扭矩提升；同時(shí)，燃油經(jīng)濟(jì)性實(shí)現(xiàn)了20%以上的改善——在低速工況下，通過超稀薄燃燒甚至提升了30％。

▲“SKYACTIV-X”全域扭矩大幅提升。

這是和現(xiàn)款創(chuàng)馳藍(lán)天相比，大家都知道，現(xiàn)款創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗已經(jīng)相當(dāng)?shù)土?，如果是?008年的MZR發(fā)動(dòng)機(jī)相比，燃效改善幅度高達(dá)35％?45％，事實(shí)上，“SKYACTIV-X”汽油發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)達(dá)到了與現(xiàn)款“創(chuàng)馳藍(lán)天柴油發(fā)動(dòng)機(jī)（SKYACTIV-D）”同等或更好的燃油經(jīng)濟(jì)性。

▲由于實(shí)現(xiàn)了“稀薄壓燃”，“SKYACTIV-X”汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性已經(jīng)可以和現(xiàn)款“創(chuàng)馳藍(lán)天柴油發(fā)動(dòng)機(jī)（SKYACTIV-D）”相媲美。

十幾年來，行業(yè)里一直都認(rèn)為內(nèi)燃機(jī)在效率提升上已經(jīng)基本到頭了，然而，馬自達(dá)比較異類，他們偏不信邪，偏認(rèn)為內(nèi)燃機(jī)還有很大潛力可挖。他們的辦法也很簡(jiǎn)單，回到最基礎(chǔ)的理論原點(diǎn)——奧托循環(huán)的理論熱效率公式如下：

要提升熱效率，最簡(jiǎn)單的方法，一是提升壓縮比，二是增大比熱比。

現(xiàn)款創(chuàng)馳藍(lán)天汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，最重要的技術(shù)突破，就是克服了爆震缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了世界最高的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比，大幅降低了油耗；而新一代創(chuàng)馳藍(lán)天汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升了壓縮比，同時(shí)大幅提升了比熱比。

▲提升壓縮比和比熱比，都能實(shí)現(xiàn)熱效率的提升。

壓縮比比較簡(jiǎn)單，應(yīng)該不用青主再做介紹，什么是比熱比這里可能需要稍微解釋一下，它是描述氣體熱力學(xué)性質(zhì)的一個(gè)重要參數(shù)，定義為“定壓比熱cp與定容比熱cv之比”，空氣的比熱比一般是1.4，氣體比熱比一般會(huì)隨著溫度上升而下降。

為提高比熱比，也有兩個(gè)辦法：一是增大氣缸內(nèi)混合氣體的空氣比例，也就是所謂的稀薄燃燒；二就是降低燃燒溫度。

稀薄燃燒能大幅提升燃效，為什么一直都沒有廠家推出稀薄燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī)呢？

因?yàn)樵砗芎?jiǎn)單，但是工程實(shí)現(xiàn)起來很難。

▲通過火花點(diǎn)火的方式，無法實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒；壓燃則可以實(shí)現(xiàn)兩倍以上理論空燃比的超稀薄燃燒。

進(jìn)入氣缸的混合氣體中，空氣和燃料的比值叫做空燃比，一般理論空燃比是14.7：1，燃料變得稀薄以后，燃燒就會(huì)變得很困難，傳統(tǒng)的火花塞點(diǎn)火，火焰無法傳播。那么，像柴油發(fā)動(dòng)機(jī)那樣，采用壓燃的方式點(diǎn)火不就可以解決問題嗎？

困難也很多，一是汽油的燃點(diǎn)比柴油高很多，壓燃需要更高的壓力，也就需要更高的壓縮比；另外，壓燃點(diǎn)火的適用范圍僅限于低轉(zhuǎn)速和輕負(fù)載的運(yùn)行情況，其他領(lǐng)域還是需要火花點(diǎn)火，現(xiàn)實(shí)中火花點(diǎn)火（SI）和壓燃點(diǎn)火（CI）的無縫切換難以實(shí)現(xiàn)。

▲純粹的壓燃點(diǎn)火適用范圍僅限于低轉(zhuǎn)速和輕負(fù)載的工況，實(shí)際應(yīng)用價(jià)值不大。

以人見光夫?yàn)槭椎鸟R自達(dá)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，大膽而創(chuàng)新地提出，“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題”，于是就有了馬自達(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)火控制壓燃點(diǎn)火（SPCCI）是一種全新的燃燒方式，簡(jiǎn)單來說，其工作原理是“火花點(diǎn)火引起局部燃燒，產(chǎn)生壓縮效果，利用壓縮效果控制燃燒室所需的壓力和溫度，從而進(jìn)行壓燃點(diǎn)火”。

▲火花點(diǎn)火引起的局部燃燒，產(chǎn)生壓縮效果，相當(dāng)于進(jìn)一步提升了壓縮比，從而實(shí)現(xiàn)了15-16的壓縮比就能將混合氣壓燃。

火花點(diǎn)火引起的局部燃燒，相當(dāng)于對(duì)燃燒室的氣體進(jìn)一步壓縮，達(dá)到了壓燃所需要的壓力和溫度，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)燃燒室的壓燃點(diǎn)火。通過控制火花塞點(diǎn)火時(shí)機(jī)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒室內(nèi)壓力和溫度的控制。

即使在難以壓燃點(diǎn)火的區(qū)域，也能夠通過火花點(diǎn)火，實(shí)現(xiàn)燃燒的無縫銜接。SPCCI無需過高的壓縮比、無需復(fù)雜的可變閥構(gòu)造，也無需可變壓縮比構(gòu)造，就實(shí)現(xiàn)了空燃比高達(dá)36.8：1的超稀薄燃燒。

利用“SPCCI”這一創(chuàng)新技術(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)載的運(yùn)行情況擴(kuò)大到幾乎所有運(yùn)行領(lǐng)域，而且實(shí)現(xiàn)了壓燃點(diǎn)火與火花點(diǎn)火的無縫銜接。

▲“SPCCI”將壓燃點(diǎn)火的適用范圍擴(kuò)大到幾乎全部實(shí)際運(yùn)行工況。

說起來很簡(jiǎn)單，但工程實(shí)現(xiàn)起來困難重重，需使用新型活塞、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。

感謝這個(gè)世界上還有這么一群堅(jiān)定而執(zhí)拗的人，馬自達(dá)的“SKYACTIV-X”發(fā)動(dòng)機(jī)，是一個(gè)很好的榜樣，只要有堅(jiān)定的信心，有長期專注的恒心，不耍小聰明，不投機(jī)取巧，就有可能率先到達(dá)眾人都認(rèn)為不可能達(dá)到的終點(diǎn)。

既然是在美禰賽道舉行，當(dāng)然少不了實(shí)車體驗(yàn)一下。

因?yàn)檫@是一個(gè)賽道，試車時(shí)，沒有人在意油耗，大家更在意的是駕駛性能。創(chuàng)馳藍(lán)天的油耗已經(jīng)不需要再去質(zhì)疑和印證，但是，燃油經(jīng)濟(jì)性那么高，駕駛性能上會(huì)不會(huì)有妥協(xié)，很多人心中其實(shí)是有這個(gè)疑慮的。

▲美禰賽道內(nèi)禁止拍照，這是廠家提供的“官圖”。

“SKYACTIV-X”真正的量產(chǎn)車還要等到明年，馬自達(dá)給我們?cè)嚨氖谴钶d了“SKYACTIV-X”的試裝馬自達(dá)3，和現(xiàn)款搭載“SKYACTIV-G”的馬自達(dá)3相比，無論是手動(dòng)還是自動(dòng)擋車型，“SKYACTIV-X”的油門響應(yīng)都更快，中高速階段的再提速性能也更好。馬自達(dá)還特意在車上安裝了一個(gè)顯示屏，可以實(shí)時(shí)顯示火花點(diǎn)火、稀薄壓燃、超稀薄壓燃三種點(diǎn)火方式的切換。多數(shù)時(shí)候都是第一、第二種點(diǎn)火方式，偶爾也有超稀薄壓燃的機(jī)會(huì)。

▲縱軸表示燃油經(jīng)濟(jì)性，橫軸表示加速性能。搭載了“SKYACTIV-X”的試裝馬自達(dá)3加速表現(xiàn)和MX-5相當(dāng)，而燃油經(jīng)濟(jì)性比采用現(xiàn)款1.5升創(chuàng)馳藍(lán)天柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的馬自達(dá)2還要略好。

試駕中，新車不僅動(dòng)力表現(xiàn)更加優(yōu)異，車身動(dòng)態(tài)表現(xiàn)也給人留下深刻印象，大家都知道，創(chuàng)馳藍(lán)天不是單指發(fā)動(dòng)機(jī)，而是包括動(dòng)力總成、車身、底盤在內(nèi)的一整套技術(shù)方案。

新車不僅只是發(fā)動(dòng)機(jī)是新的，整個(gè)車輛構(gòu)造也是新的，從車內(nèi)座椅到車身、底盤、輪胎，馬自達(dá)全新一代車輛構(gòu)造技術(shù)“SKYACTIV-VEHICLE ARCHITECTURE”讓人馬一體達(dá)到了一個(gè)更高的境界。京免章說馬自達(dá)追求的境界，是讓駕駛者忘掉汽車的存在，這也就是所謂的人車合一了吧。

▲全新一代車輛構(gòu)造技術(shù)“SKYACTIV-VEHICLE ARCHITECTURE”在很多細(xì)節(jié)上都有改進(jìn)，駕駛性能大幅提升。

以前，馬自達(dá)的車有一個(gè)比較明顯的不足就是NVH，這次試駕體驗(yàn)，青主另一個(gè)印象深刻之處就是NVH得到了大幅改善。馬自達(dá)不是通過大量隔音、隔振的方式來達(dá)到目標(biāo)，這樣可能在提升了舒適性的同時(shí)，會(huì)一定程度犧牲車輛的動(dòng)態(tài)性能，馬自達(dá)的辦法比較特殊，他們發(fā)現(xiàn)噪聲和振動(dòng)的劇烈變化才是人感到不適的關(guān)鍵，所以，馬自達(dá)改善NVH的重點(diǎn)是讓噪聲與振動(dòng)的變化，變得更加線性。

▲由于這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)本身散熱損失極小，整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)可以被置于一個(gè)“膠囊”之中，隔振和隔音效果絕佳。

換句話說，馬自達(dá)的NVH改善，和操控性能提升一樣，并非單純著眼于車輛本身，而是從人的主觀感受入手，僅僅研究車，是不夠的，更需要研究的其實(shí)是人。這就叫以人為本。

文 | 青主

(本文僅為作者個(gè)人觀點(diǎn)，不代表DearAuto立場(chǎng)。)