马自达压燃汽油机退潮之谜,消费者视角下的技术真相解析

我们来分别探讨这两个问题。
"一、马自达的压燃汽油机（预燃室式汽油机）为何感觉“凉了”？"
首先，需要明确一点：马自达目前量产车型中使用的“压燃”技术，更准确地说是"预燃室式汽油机（Mazda Skyactiv-G compression-ignition）"，而不是严格意义上的柴油压燃。它利用了柴油压燃的基本原理（高压缩比使混合气自行点燃），但使用的是汽油作为燃料，并且通过一个特殊的预燃室来辅助和稳定着火过程。
说这种发动机感觉“凉了”，可能源于以下几个方面，但并非真的物理上过冷：
1. "燃烧方式和声音不同，带来心理感受：" "声音低沉、类似柴油：" 这种发动机为了在高压下稳定点燃混合气，通常需要较高的喷射压力和特定的燃烧相位。这导致它的燃烧声音比传统火花塞点燃的汽油机更低沉、更有“顿挫感”或“迟滞感”，有点像柴油车的声音。这种独特的声音可能会让一些习惯了传统汽油机“清脆”声浪的消费者觉得发动机“不够热”或“动力反应不直接”，从而产生“凉了”的感觉。 "动力响应特性：" 由于是压燃，着火时机相对固定（受压缩比和喷射压力影响），不像火花塞点火那样可以

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最近这几年来汽车领域的格局正在发生剧烈的改变，而造成这种变化的关键在于新能源汽车的不断普及。所以最近几年我们所了解到关于内燃机的相关技术逐渐变少，而在内燃领域最后两个耀眼的技术当属日产VC-T以及马自达二代创驰蓝天Skyactiv X压燃汽油机。

但这对难兄难弟似乎都面临死路，所谓高深莫测的技术并不能如愿获得市场。而最残忍的是市场才是成就技术最关键的平台，所以有些技术从上市起算本质上就不配活着，消费者即便对其满满赞誉，但包里的预算才是关键。技术的升级是为了带来性能的提升，而并不仅仅是一种炫耀。

马自达Skyactiv X

Skyactiv X研发的出发点在于更高热效率、更省油。Skyactiv X实现更省油、更高热效率的理论依据为：稀薄燃烧。当然很多品牌如丰田、大众旗下的内燃机也具备稀薄燃烧能力，但马自达家的Skyactiv X建立在非常稀薄条件下的稀薄燃烧，可简单理解成“很稀薄”。

超稀薄燃烧+高压缩比=高热效+省油。从理论上看这个理念没问题，但对于一个机械产品而言要实现这种理念就极为困难。通过早已普及的缸内直喷技术可以很好的实现分层喷射、形成不同浓度的混合油气层。在传统领域，完成点火通常是由火花塞附近高浓度混合气层进行点燃然后通过火花传递完成对下方各个稀薄层的点燃。

但这种传统的点燃方式止步于空燃比19，因为这个浓度的混合气因为太稀，空气太多、油太少导致火焰能量太低传播不动。其次随着空燃比的不断提高，燃烧废气中NOx含量激增。而只有达到2倍过量空气系数后，排放废气中所含有的NOx才会变少，而此时的空燃比已经达到了29.4。

‬空燃比与动力、油耗的关系

动力、油耗不可兼得，也就是说除了“拉高压缩比”之外几乎没有任何方式能同时获得低油耗与高动力。空燃比的升、降也同样如此，想让动力更猛就要多考虑燃速而放弃热值。反之若想获得更佳的燃油经济性就要多考虑热值而放弃燃速。燃速越高，发动机越有劲。热值越高则发动机越省油。

初中物理所讲到的14.7空燃比并不是最高、也不是最低，只是理想空燃比兼顾动力、油耗。当我们需要更大的动力时如猛踩油门，过量空气系数会从1降到0.88，空燃比会从14.7瞬间降至12.9左右，此时混合气燃烧速度变快、更剧烈从而获得更爆炸的动力。但由于空燃比的降低导致空气变少，混合气燃烧就不如在14.7空燃比时那么充分，所以热值有损耗、油耗提高。

而当车子不需要更高动力时，那么空燃比降低则可以获得更多的空气、让混合气燃烧得更充分，毕竟混合气不可能100%燃烧。那么不断提高空燃比则是让燃烧无限接近于100%，在这一过程中显然可以让油气燃烧更充分、获得更多的热值，从而降低油耗。但代价则是因为空燃比太低，导致火花中含有的能量太低、燃速降低，爆发力以及传播能力均大幅度下降。

马自达Skyactiv X为什么一定要压燃

必须要压燃，因为不压燃不行。前文提到为了规避NOx排放，就需要把空燃比拉到约29.4起步。如此稀薄的混合气导致点燃式火花传播根本无法实现，这时就只能采用压燃的方式。原因其实也很简单，火花塞跳火终究是势单力薄的，火花少、能量小传播到后期就灭了。但压燃则不然，压燃一个油气层等于获得一整个燃烧的平面。而这个燃烧的平面拥有无数个燃烧的火花，所以超稀薄混合气可以压燃、但点不燃。

为了压燃要对传统汽油机进行那些改造并增加多少成本？

依然保留火花塞，目的在于在低温条件下对燃烧室进行预热、确保燃油的雾化率，否则压也压不燃。其次在中、高负荷下依然还是由火花塞进行点燃运转，原因无外乎是因为对动力的需求导致空燃比降低，其次由于16的压缩比导致中、高负荷下爆震趋势提高，采用点火的方式更稳妥。

点燃与压燃可以瞬态完成切换，上一个循环是点燃、下一个循环就能是压燃。而要实现这么快的切换，也就是从空燃比14.7到29.4以上的切换还需要配备一个空气填充装置，从而迅速拉高空燃比。所以Skyactiv X发动机上配备了一个机械增压器，用来多灌入空气。有别于传统汽油的增压器（多灌气、多喷油=劲大），它这个多灌气、少喷油从而提高空燃比。

如此导致成本提高，一台搭载Skyactiv X发动机的昂克赛拉当年要卖到17万以上，作为一台A级车、这样的高价会有人买单么？当然我们要尊重技术，但问题是技术是否为内燃机带来性能上或油耗上的提高？如此费力、绕大圈燃烧的Skyactiv X在性能、油耗方面甚至不如很多朋友都看不起的丰田M20系列。压燃版的CX30虽然有着接近180匹的动力，但01提速反而比搭载着M20发动机的CHR更慢。

油耗表现也不如CHR，此时在结合价格去思考一下，这样的技术真的好么？Skyactiv X在一些消费者眼里如一颗耀眼的彗星，但落到实处后发现似乎也没啥特别，技术的本质是提高产品的性能、油耗，而并不是让大家觉得它似乎很有技术。这就好比天龙八部中的慕容复也练了一堆功夫，这个指、那个掌的花里胡哨但就是干不过乔峰。也就是说技术从带来的提升并不都是正向的，负提升的技术也并不少见。