馬自達(dá)SKYACTIV-X發(fā)動(dòng)機(jī)

日產(chǎn)的可變壓縮比強(qiáng)在硬件結(jié)構(gòu)上，可變壓縮比（機(jī)械壓縮比）是內(nèi)燃機(jī)發(fā)展中的一種先進(jìn)理念，有部分企業(yè)走上了它的研發(fā)之路、而大部分車企則繞開了這條路（就像當(dāng)年大多數(shù)車企繞開轉(zhuǎn)子、水平對(duì)置一樣）；而馬自達(dá)的壓燃強(qiáng)在理念、控制策略上！日產(chǎn)可變壓縮比的確精妙，但想改變等效壓縮比、并不一定非得用改變機(jī)械壓縮比的方式來實(shí)現(xiàn)，利用可變氣門技術(shù)、在不改變機(jī)械壓比的條件下，直接改變等效壓比，這樣的方式更簡(jiǎn)單、也更節(jié)約成本、同時(shí)更容易實(shí)現(xiàn)，同樣也實(shí)現(xiàn)了可變壓縮比理念的一切！

我們對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求無外乎兩點(diǎn)，其一是發(fā)動(dòng)機(jī)性能，其二是燃油經(jīng)濟(jì)性；我們?cè)煺娴恼J(rèn)為有這么一款機(jī)器，它性能強(qiáng)大、油耗低？但實(shí)際上性能、油耗總是相反的，追求性能的機(jī)器、燃油經(jīng)濟(jì)性都差（壓縮比低），而追求燃油經(jīng)濟(jì)性的機(jī)器、性能都差；原因也非常的簡(jiǎn)單，拿增壓機(jī)為例、因?yàn)樽非笮阅埽蚤_口壓力打得太大，所以點(diǎn)火前、燃燒室的壓力過大，爆震傾向嚴(yán)重；所以對(duì)于那些追求性能的機(jī)器而言，壓縮比沒辦法做得太大、因?yàn)樾枰徑恻c(diǎn)火前的缸壓，抑制爆震！

爆震狀態(tài)

這就導(dǎo)致但凡高增壓性能機(jī)、壓縮比都低，比如奔馳的A45，2.0T的機(jī)器四百匹馬力；可它的壓縮比貌似是8.40、遠(yuǎn)低于咱們大多數(shù)的家庭用車；可車子運(yùn)行時(shí)、并不是無時(shí)無刻都保持高負(fù)荷、全負(fù)荷運(yùn)行（高增壓狀態(tài)），比如車子跑高速、勻速巡航的時(shí)候，此時(shí)渦輪系統(tǒng)根本不會(huì)起正壓（歧管壓力為負(fù)），那么此時(shí)燃燒室壓力很低、并沒有爆震風(fēng)險(xiǎn)，那么此時(shí)8.40的壓縮比是不是很低？的確很低、如此一來必增加低負(fù)荷勻速巡航時(shí)的油耗，那么該如何解決這個(gè)問題？讓發(fā)動(dòng)機(jī)在高負(fù)荷時(shí)、壓縮比降下來抑制爆震，又能在低負(fù)荷時(shí)、把壓縮比升上去來抑制油耗？

可變壓縮比硬件運(yùn)轉(zhuǎn)方式

所以日產(chǎn)Vc-T就是在這樣的背景下誕生的，它的壓縮比可以在8:1.0到14:1之間切換，當(dāng)機(jī)器高負(fù)荷、全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，缸內(nèi)壓力過大、爆震傾向嚴(yán)重，這時(shí)壓縮比就會(huì)降至最低八，來抑制燃燒室缸壓過大、防止爆震；當(dāng)機(jī)器低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，壓縮比就會(huì)拉至最高的14（當(dāng)然系統(tǒng)也會(huì)根據(jù)油品來自動(dòng)調(diào)節(jié)），來保證低負(fù)荷時(shí)的燃油經(jīng)濟(jì)性；日產(chǎn)的理想是把性能、油耗結(jié)合到一處！但實(shí)際上即便是可變壓縮比，也只是把性能好、油耗低混合到了一處，但并未實(shí)現(xiàn)融合！只是證明了這款機(jī)器、有兩個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)趨勢(shì)，而并未把性能、油耗融合到一處！愿景美好，但實(shí)際上只得到了一個(gè)無比精妙的機(jī)械結(jié)構(gòu)！

通過先進(jìn)的配氣技術(shù)，同樣能改變等效壓縮比

日產(chǎn)的理念在于改變等效壓縮比，很多朋友對(duì)這個(gè)等效壓縮比的概念不清楚，其實(shí)就是發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的實(shí)際壓縮比；對(duì)于傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)而言，機(jī)械壓縮比是無法改變的、但機(jī)器運(yùn)行時(shí)的實(shí)際壓縮比其實(shí)并不是恒定的，日產(chǎn)之所以要改變機(jī)械壓縮比，實(shí)際上就是為了調(diào)節(jié)機(jī)器運(yùn)行時(shí)的等效壓縮比（實(shí)際壓縮比），不過改變等效壓縮比的方式很多，難道就必須依靠改變機(jī)械壓縮比的方式？難道利用如今先進(jìn)的配氣技術(shù)、改變不了么？

利用配氣技術(shù)模擬出來的米勒（阿特金森）循環(huán)

重點(diǎn)在于改變等效壓縮比，除了利用改變機(jī)械壓縮比的方式，還可以利用氣門去調(diào)節(jié)（配氣技術(shù)），比如基于阿特金森、或米勒循環(huán)，也就是讓進(jìn)氣門早關(guān)（半飽）、進(jìn)氣門晚關(guān)（吃吐）來改變等效壓縮比，實(shí)際上與改變等效壓縮比的方式相比，利用配氣技術(shù)來調(diào)節(jié)等效壓縮比的方式更為簡(jiǎn)單、實(shí)用、低成本；換句話日產(chǎn)幾十年磨的一劍、路終究是走偏了，實(shí)現(xiàn)的結(jié)果一致，可實(shí)現(xiàn)的方式太復(fù)雜、成本又太高，未來很難闖出名堂；可變壓縮比技術(shù)并不是日產(chǎn)秘密研發(fā)，相反當(dāng)年薩博就玩過、各大主機(jī)廠都知道這一理念，可為什么其它車企都不碰它，而選擇利用配氣技術(shù)去實(shí)現(xiàn)呢？或許Vc-T再早十年、就可以稱王了，但在現(xiàn)如今它有光芒但并不刺眼！

日產(chǎn)Vc-T技術(shù)很精妙，但與馬自達(dá)二代創(chuàng)馳藍(lán)天相比、不在一個(gè)位面；先說一個(gè)結(jié)論，日產(chǎn)Vc-T熱效率做到了39%，雖然比如2.5L豐田機(jī)器的40%、混動(dòng)的41%，不過增壓機(jī)熱效率做到39%已經(jīng)很不容易了；而馬自達(dá)二代創(chuàng)馳藍(lán)天則更為恐怖，直接達(dá)到了44%；知道這個(gè)差異有多大么？其次Vc-T只是通過精妙的機(jī)械結(jié)構(gòu)改變了壓縮比（豐田、馬自達(dá)、本田也可以利用配氣技術(shù)改變等效壓縮比），而馬自達(dá)的SPCCI則是改變了傳統(tǒng)的燃燒概念、直接跨位面達(dá)到了超稀薄燃燒領(lǐng)域！

Vc-T無論怎么說，它還是在僅僅改變壓縮比的狀態(tài)下運(yùn)行，而馬自達(dá)的SPCCI的控制策略豐富、靈魂，它可以瞬態(tài)改變壓縮比、瞬態(tài)把壓縮比拉高至29.4以上（二倍過量系數(shù)）而進(jìn)入超稀薄燃燒領(lǐng)域，而Vc-T的空燃比甚至連15都達(dá)不到；Vc-T的壓縮比最高為14，而SPCCI若想實(shí)現(xiàn)壓燃、必須要有足夠大的壓縮比，它的壓縮比達(dá)到了16（世界范圍最高），已經(jīng)接近柴油機(jī)的壓縮比了！

馬自達(dá)壓燃的原理并不復(fù)雜，但控制策略、以及難度卻很復(fù)雜、很難；比如要進(jìn)入稀薄燃燒領(lǐng)域、才能更好的實(shí)現(xiàn)省油，而當(dāng)空燃比小于二倍過量空氣系數(shù)時(shí)，燃燒后的氮氧化物又太多、影響環(huán)境，所以壓燃時(shí)空燃比起手就達(dá)到了29.4；還要根據(jù)不同的環(huán)境，完成點(diǎn)燃與壓燃的切換，利用火花塞點(diǎn)燃時(shí)、壓縮比必須得降至13左右、空燃比也得接近14.7，而在下個(gè)行程、可能就迅速就切換成壓燃，壓燃時(shí)、空燃比就必須瞬間飆升至29.4以上、壓縮比也得達(dá)到16（低了壓不著），還得把爆震壓制在可控范圍內(nèi)，所以馬自達(dá)的壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)、遠(yuǎn)比日產(chǎn)Vc-T意義更大，根本不在一個(gè)位面！

分層噴射，分層點(diǎn)燃

馬自達(dá)之所以要搞壓燃，實(shí)際上也是沒辦法的辦法（不得已而為之）；各大主機(jī)廠探尋稀薄燃燒邊界都是一小步、一小步的走，逐漸增加空燃比（沒有放到量產(chǎn)的領(lǐng)域），所以依靠分層噴射、分層點(diǎn)燃的方式來實(shí)現(xiàn)，而馬自達(dá)二代創(chuàng)馳藍(lán)天、直接奔著量產(chǎn)去了，要量產(chǎn)就必須考慮環(huán)保的問題，所以機(jī)器壓燃狀態(tài)時(shí)、空燃比必須超過29.4，這時(shí)面臨的問題就是；分層太多、如上圖底部的超稀薄層，利用火花塞跳火、逐層引燃的方式?jīng)]辦法完全引燃，混合氣濃度太低、火花傳遞能量不足，所以面對(duì)這個(gè)沒辦法點(diǎn)燃的問題，馬自達(dá)才拿出了壓燃的解決方案！

壓燃的理念在于，火花塞跳火、終究是只有一個(gè)火點(diǎn)，它的能量終究有限、所以傳遞不了幾層就滅了；而建立在高壓縮比狀態(tài)下的壓燃所壓著的一個(gè)混合氣層，一個(gè)混合氣層有多少個(gè)火點(diǎn)？所以利用這些火點(diǎn)的傳遞、才完成了所有稀薄混合氣層的點(diǎn)燃！所以馬自達(dá)壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)真的很復(fù)雜、很令人感動(dòng)；它配備了一個(gè)機(jī)械增壓器（充氣設(shè)備），就是為了發(fā)動(dòng)機(jī)在點(diǎn)燃狀態(tài)、壓燃狀態(tài)切換時(shí)，起到迅速填充空氣的作用；要知道壓燃狀態(tài)是挑環(huán)境的，環(huán)境不適合、只能保持點(diǎn)燃狀態(tài)！

配備VC-T的天籟已經(jīng)上市

比如車輛冷啟、環(huán)境溫度很低、油品不好的時(shí)候，壓燃就存在問題，這個(gè)時(shí)候還是要依靠火花塞在常規(guī)壓縮比、常規(guī)空燃比狀態(tài)下去點(diǎn)火運(yùn)行，所以日產(chǎn)Vc-T可以改變壓縮比，但只能在8-14之間切換，而馬自達(dá)壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)同樣可以改變壓縮比、還可以改變空燃比，能點(diǎn)燃運(yùn)行、還可以壓燃運(yùn)行，點(diǎn)燃運(yùn)行時(shí)壓縮比13左右、空燃比14.7浮動(dòng)（常規(guī)）；而壓燃運(yùn)行的時(shí)候，壓縮比拉到16、而空燃比超過了29.4才能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，所以馬自達(dá)的壓燃、日產(chǎn)的可變壓縮比誰更先進(jìn)、誰更省油？

從理論上看、還是馬自達(dá)壓燃更省油，它的熱效率已經(jīng)達(dá)到了44%（地表最強(qiáng)），所以在超稀薄壓燃狀態(tài)下、一定是它更省油；而Vc-T的好吃則在于，它已經(jīng)完成量產(chǎn)、完成裝配，甚至已經(jīng)賣到了咱們消費(fèi)者的手中，而馬自達(dá)壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)、由于其復(fù)雜設(shè)計(jì)（控制策略），還不知道什么時(shí)候能正式發(fā)售，它是否能適應(yīng)咱們國(guó)內(nèi)的油品，復(fù)雜的設(shè)計(jì)、控制策略能否保證它的耐用性，這都很難說；不過馬自達(dá)的壓燃技術(shù)，終究是在超稀薄燃燒領(lǐng)域、向前邁出了巨大的一步，在內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域、馬自達(dá)創(chuàng)造了新的里程碑，而這些成績(jī)、不是日產(chǎn)可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)能相提并論的！要知道Vc-T的理念是二十幾年前所提出的，而超稀薄燃燒概念則更新一些，理念存在差異、結(jié)果也自然會(huì)完全不在一個(gè)位面！