馬自達“沒錢”投入電動車另辟蹊徑 全新HCCI發(fā)動機油耗再降30%

　　全球汽車制造商都在與高風險、高成本費力周旋，為了開發(fā)出更高效的車輛，幾年來內燃機技術中的最大突破，似乎是來自業(yè)內較小公司。

　　日本馬自達汽車公司已經(jīng)慢慢趕上全球競爭對手，開發(fā)了一種使用壓燃點火技術點燃汽油發(fā)動機，節(jié)省燃料的進步被認為是高效汽油發(fā)動機的圣杯。隨著全球排放法規(guī)越來越嚴格，馬自達的技術不僅可以延長內燃機的使用壽命，還可以改善“更環(huán)保”的發(fā)動機，因為它們可用于生產(chǎn)更高效的汽油混合動力和插電式混合動力車輛。馬自達本周將在東京車展上展示Skyactiv-X技術，計劃在2019年推出該款發(fā)動機，汽車制造商表示， 比起Skyactiv-G發(fā)動機，燃油效率要提高30%，這已經(jīng)是市場上最省油的汽油發(fā)動機之一。

　　“我們的資源有限，所以與大型汽車制造商不同，我們沒有一系列選擇來投資研發(fā)資金。”馬自達監(jiān)管發(fā)動機開發(fā)的執(zhí)行官Mitsuo Hitomi說，“這就是為什么我們押注這項技術。..我們決定不管發(fā)生什么，我們都將開發(fā)這種引擎。”Hitomi在公司廣島總部的采訪中告訴路透社。馬自達每年車輛銷量約160萬輛，僅占全球汽車銷售額的一小部分，其研發(fā)預算大約是豐田汽車公司(7203.T)的十分之一。

　　許多擁有大量支出預算的汽車制造商，已大量投入開發(fā)新的動力總成技術，包括汽油混合動力車、電動汽車和燃料電池車，作為汽油和柴油車輛的有效替代品。但馬自達認為，這種發(fā)動機是減少碳排放的更好方法，而不是以化石燃料發(fā)電為主的汽車。其最新技術是均質壓燃(HCCI)技術的一個變體，結合了汽油發(fā)動機的清潔燃燒性能和柴油發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性，打造出一種高效、強大的發(fā)動機。

　　需要精確時間

　　馬自達工程團隊在2011年推出Skyactiv-G發(fā)動機之后，就開始著手開發(fā)新引擎。從一開始，解決平衡性能所需的多個變量與成功的壓縮點火，是一個非常復雜和令人沮喪的挑戰(zhàn)，無數(shù)次團隊想放棄Hitomi說。通用汽車(GM.N)、本田汽車司(7267.T)和其他汽車制造商的工程師們也考慮了如何開發(fā)一種經(jīng)濟有效的方法，來控制HCCI工藝，這需要在發(fā)動機室內進行精確定時以實現(xiàn)高效點火。Hitomi和他的團隊提出了一個相對簡單的解決方案 —— 為了方便無火花點火，使用火花塞點燃室內的高壓“火球”來壓縮燃油和空氣的超稀混合物。該過程通過精確地監(jiān)測燃燒室中的每個運動來控制，使得能夠在進氣閥允許空氣被吸入室中時看到火球被點燃。

　　通用汽車研發(fā)部經(jīng)理Paul Najt對此表示贊賞。通用2007年展示了早期HCCI原型機。

　　通用汽車已經(jīng)應用HCCI技術開發(fā)小型渦輪增壓發(fā)動機，但Najt表示，由于成本問題，汽車制造商目前還沒有開發(fā)一個完整的系統(tǒng)。同時，通用已經(jīng)發(fā)布了汽油混合動力車和其它電動車。

　　‘怪物發(fā)動機’

　　Hitomi表示，馬自達的火花塞突破是在兩年前的危機時期發(fā)生的，當時開發(fā)團隊向他展示了引擎的早期演繹。

　　他說：“它有這么多的部分，就像單獨控制可變氣門正時以及進氣和排氣水平一樣，它已經(jīng)成為怪物發(fā)動機，”生產(chǎn)成本太高。

　　然后，該團隊進行大規(guī)模“手術”以簡化發(fā)動機，使用火花塞實現(xiàn)均勻的壓縮點火過程，并剝離不必要的功能。

　　現(xiàn)在，Skyactiv-X發(fā)動機與Skyactiv-G相比，只需要三個關鍵部件：缸內傳感器來監(jiān)測燃燒過程，一個高壓燃油系統(tǒng)，以產(chǎn)生最佳的燃料組合和一個增壓器。

　　新發(fā)動機的成本“落在汽油和柴油發(fā)動機之間”，Hitomi說。麻省理工William Green教授與美國汽車制造商的HCCI開發(fā)團隊合作，表示比起混合動力車，Skycompiv-X的效率提升有限，但長期潛在收益可能電動車要高。汽車制造商尋找便宜節(jié)油替代品來贏得客戶，且不需要電池充電時間或基礎設施。“它具有簡單直觀的優(yōu)點，不貴還實用。還有很多這樣的優(yōu)勢。”