厉害了，自然吸气和涡轮增压这对冤家胜负之分就看Ta了！（下）

　　引言：上期我们说到小排量涡轮增压发动机作为新技术成为当下众多车企的宠儿，可是通过与自然吸气发动机比较发现，自然吸气发动机面对小排量的涡轮增压也并不非完全没有招架之功。在日系三强集体改换门庭的时候，至少马自达一直非常执着于自然吸气发动机，而工程师们也一直坚信自然吸气还有“深挖”的空间。

　　跟日本丰田、本田和日产同家三兄弟相比，马自达在市场保有量方面相对低一些，因为马自达把更多的精力放到了造车的本质上，所以一直都被外界称作为闭门专心造车的技术车企。马自达对发动机技术的追求更是乐此不疲，旗下的每款车型几乎都离不开运动一词，而且调校出来的车辆操控绝对一流，可是欣赏马自达内在技术的消费者却不是太多。当初转子发动机被放弃的时候，只有马自达依然潜心研究，马自达也是全球第一家实现转子发动机量产化的汽车企业，不得不佩服马自达对技术的偏执。

　　自然吸气一直都是日系车的代名词，反而如今坚持自然吸气之路的却只有马自达一家，马自达的工程师们坚信自然吸气发动机还有进步的空间，创驰蓝天技术就是“深挖”的结果。马自达在汽车技术方面的投入可以说比营销来的多，就像业界所说别人造车为了赚钱，马自达赚钱是为了造车。

　　对头联手，文科生看上工科生什么？

　　丰田与马自达交叉持股5%的全新动力系统合作共享协议一直被外界拿来热议。在日本的企业当中，马自达和本田是注重技术上的钻研，丰田则更注重造车的规模效益。日系车企在全球巨头当中比较另类，每一家车企都非常坚持自我的风格，丰田作为车企老大当然不会轻易跟小弟合作，这次与马自达合作共享动力技术，无疑是看上了马自达的第二代创驰蓝天技术能给自己的混合动力带来实质性的帮助，这里还是有必要交代一下什么是创驰蓝天技术。

　　创驰蓝天技术（SKYACTIV Technology）并不是某一项汽车技术的名称，最早由马自达在2010年10月提出，计划于2015年前针对旗下车型的汽油与柴油引擎、手动挡与自动挡变速箱、底盘、车身结构等主要部件进行优化的技术总称（由于创驰蓝天技术包含内容太多，本文只介绍创驰蓝天发动机）。第一代创驰蓝天在2011年6月得到了量产，马自达CX-5成为了首款量产车型。第一代创驰蓝天技术就将汽油发动机的压缩比提高到了14：1，节油性与动力性能提升了15%以上，在业内轰动一时。第一代创驰蓝天已经这么强大，而马自达的匠人精神展露无遗，2015年马自达开始了第二代创驰蓝天技术，而这次更是直接吸引来了丰田的目光。

　　一代创驰蓝天发动机的黑科技设计

　　对于活塞式内燃机而言，提高压缩比是提高发动机效率的最为有效的途径之一，第一代创驰蓝天发动机将压缩比提高到了14：1，而大部分乘用车的压缩比只能达到9：1-11：1。虽然高压缩比换来了高性能和低油耗，但也往往会导致爆缸，降低发动机的效率，但马自达的工程师们还是解决了这个难题。

　　重新设计排气系统。马自达的工程师设计了4-2-1排气系统，这个新的排气系统就是先将四条独立排气歧管交汇成两条排气歧管，然后再汇集成一条排气总管。一方面增加了排气管的长度，另一方面将点火时刻相邻的两个气管相隔开来，基本上能够在全速范围内减少废气残留量，从而防止爆震的发生。

　　多孔喷油嘴、凹顶活塞来改善气缸燃烧环境。采用高压喷射的多孔喷油嘴，来改善喷雾特性，形成更匀质的混合气，同时也相应缩短混合气形成的时间。另外，采取凹顶活塞（活塞顶部设计成一凹陷孔），可以在火花塞周围形成较浓的混合气，即使推迟点火时间仍可保持燃烧稳定的性能。

　　结构轻量化，减少内部能量损耗。创驰蓝天汽油发动机通过对气门传动机构的改进降低了50%的机械阻力，同时减少活塞环张力降低机械阻力37%，最终实现发动机整体的机械阻力降低30%。而对活塞、连杆曲轴等位置的轻量化，以降低运动机件的运动惯量，其中活塞和活塞销减重20%，连杆轴减重15%，曲轴主轴颈减重6-8%，最终发动机减重10%。

　　两种循环双模式切换。这里要补充说明的一点就是为了适应中国油品的实际情况，国产的马自达创驰蓝天发动机并不能达到14：1压缩比，反而是应用了13：1的压缩比，这还不能在全工况下保持。为了解决这个问题，马自达创驰蓝天发动机采用了米勒循环与奥托循环双模切换的方式，当发动机进入高负载工况的时候，发动机就会切换为压缩比达到13：1的奥托循环，而当发动机处于部分负载工况时，发动机只会运转在米勒循环模式。

　　HCCI（均质压燃）技术助力创驰蓝天再升级

　　HCCI是Homogeneous Charge Compression Ignition的简称，翻译过来就是均质混合气压燃技术，这项技术核心是均质混合气体（HC）和压燃（CI）。全新一代创驰蓝天发动机采用HCCI技术，能使汽油、空气和废气的混合气在燃烧室内均匀分布，并且通过两种方式点燃。

　　在高转速区间，HCCI取消了火花塞点火，改为压燃，这点的工作原理与柴油机相类似，但在低速转区间又采用了传统的火花塞点火，HCCI就是将两者融合。不过相比普通发动机，HCCI发动机混合更充分燃烧，不单纯依靠火焰传播，空气和废气降低了燃烧温度，传热损失更少，也降低尾气排放，同时提升动力及燃油经济性。

　　不过HCCI技术在压燃工况和火花塞点火工况两种工况的选择和衔接上却是一个业内公认的技术难题，不过这点经过马自达工程师研究出的火花点火控制压燃技术（SPCCI）得到解决，成功实现了火花塞点火和压燃点火间的无缝切换，也就是让压燃点火能够得到完全控制。

　　“i-stop”与“创驰蓝天”发动机配合使用，实现燃料更加充分地利用。“i-stop”是由马自达独立开发而来，和一般“Stop&Start”发动机启停系统最大的区别在于“i-stop”并不是依靠电动启动机来重新启动发动机，而是世界首次采用预先控制活塞停止位置的电控技术，在发动机重新点火的初始阶段即通过燃料喷射进行燃烧来重新启动发动机的节能技术。

　　全新一代创驰蓝天带来各项数据提升

　　在第一代创驰蓝天发动机的基础上加入了HCCI技术，这让马自达在自然吸气发动机领域的各项数据拥有实现的可能。在第二代创驰蓝天计划公布的时候，马自达就提出要将第二代创驰蓝天发动机的压缩比提到18：1，而且首次有望搭载在2018年推出的马自达6或马自达3的车型上，而常规1.5L车型的百公里油耗也只有3.3L，这些在2019年要全面普及，2020年发动机燃油效率达到50%。

　　这样说还不直观，我们来对比一些数据就可以知道第二代创驰蓝天发动机的强大之处。首先发动机的压缩比可以达到18：1，我们来看其他一些车型的压缩比：Jeep自由光2.4L发动机的压缩比为10：1，丰田卡罗拉的1.6L发动机压缩比为10.2：1，大众第二代2.0LEA888发动机的压缩比为10.5：1，而法拉利458的压缩比也只有12.5：1，只有更加变态的法拉利458Speciale才达到了跟马自达创驰蓝天第一代的14：1的压缩比。

　　第二代创驰蓝天发动机的油耗与第一代相比还会下降30%。据介绍，1.5L的第二代创驰蓝天发动机可以用1L油行驶30公里，百公里油耗3.3L，这比绝大多数的混合动力车型油耗还要低。动力方面也有很大的提升，新一代的2.0L发动机最大功率达到了170马力，将能够在参数上超越大众1.4T的EA211，也非常接近1.8T的EA888。而第二代的2.5L发动机功率最大功率达到了210马力，最大扭矩上也有不同程度的提升。

　　第二代创驰蓝天发动机的热效率达到50%。热效率就是指发动机中转变为机械功的热量与所消耗的热量的比值。目前，汽车业内热效率最高的发动机就是采用阿特金森循环的丰田2.5L发动机，其热效率为41%，而大多数汽油发动机的热效率尚在30%多徘徊。

　　总结：

　　马自达创驰蓝天之父人见光夫先生一直就不太看好涡轮增压，而他也表示将会坚持自然吸气发动机的研究。从转子发动机到创驰蓝天技术，可以看出马自达的工程师们对技术的执着追求，正是他们的这份偏执让我们有理由相信创驰蓝天技术的目标也将会实现，届时自然吸气与涡轮增压之间的较量又会上升到新的高度。

　　本文来自微信公众号“车经社”