不同的路同樣結果

胡巖

別人用增壓方式提高燃油經濟性和減排，馬自達獨辟蹊徑用提高壓縮比提升汽油機的效率和排放。同樣，創馳藍天的柴油機采用世界第一低的壓縮比創造出新一代高效清潔型柴油機。創馳藍天為馬自達這家不大的汽車公司贏得了尊敬

創馳藍天清潔型柴油發動機SKYACTIV-D好在哪里？

低壓縮比（14.0∶1），提升經濟燃油性20%

采用二級渦輪增壓，實現了從低速到高速順暢的線性功率響應，以及低速狀態下扭矩的大幅提升（最大轉速5200rpm）

無需昂貴的N0x后處理，符合各國嚴格的尾氣排放指標（歐洲：Euro6，北美：Tier2Bin5，日本：POST新長期規定）

NOx（氮氧化物）及顆粒物的產生原因

柴油發動機通常壓縮比較高，活塞上死點的壓縮溫度和壓力非常高。在這種狀態下噴射燃料，容易在形成適當的混合氣體之前就被壓燃，在局部形成不均勻燃燒，導致NOx的產生，并在氧化不足部位的燃燒產生顆粒物。因此，近年來在日益嚴格的尾氣排放管制情況下，想在活塞上死點附近獲得最佳效率的燃燒變得越來越困難，不僅油耗增大，還不得不等活塞下降、壓力及溫度降低后再讓其燃燒。

如何確保低溫啟動性及避免暖機運轉中發生的半失火

多孔壓力噴射的可燃混合氣體形成

新采用的多孔壓力噴射裝置，可使燃料噴射模式更豐富，噴射量及噴射時間可精確控制，從而提升了混合氣體濃度的控制精度，確保低溫下的啟動性能。作為硬件能力，1次燃燒中最大可作9次噴射。前噴、主噴、后噴的3次噴射為基礎，根據行駛狀態可變換多種噴射模式。通過這種精確的噴射控制及陶瓷點火塞，可在低壓縮比的條件下確保正常啟動。

采用排氣VVL裝置，可提升暖機中的空氣溫度

排氣側的閥門通過采用VVL（Variable Valve Lift：可變閥門升程裝置），可抑制啟動后暖機運轉中發生的半失火。一旦開始燃燒，排氣的溫度就會升高。在吸氣沖程中排氣閥門只打開少許，使排氣管內的高溫殘留氣體向氣缸內逆流，以提高空氣溫度，促進壓縮時的溫度上升，提升點火的穩定性。

2級渦輪增壓提升扭矩，使尾氣更清潔，降低油耗

柴油發動機的渦輪增壓雖然不能大幅提升功率，但對于尾氣清潔化及降低油耗也是必不可少的。創馳藍天柴油發動機裝備了大小2個渦輪增壓裝置，根據運轉速度的不同，采用2級增壓方式，分別進行增壓。籍此實現了低速時的高扭矩、快速響應，高速時的高功率輸出，而且可確保大量EGR（排氣再循環）時充分的空氣（氧氣）供給，再加上低壓縮比，可在降低NOx及顆粒物排放的同時，實現最佳時間段的燃燒。

低壓縮比的優點

低壓縮比可使燃燒時間最優化

壓縮比降低后，活塞上死點的壓縮溫度及壓力也隨之降低，因此，即使在上死點附近噴射燃料，由于點火時間延長，有利于燃料與空氣的充分混合，這樣可帶來更均勻的燃燒，避免局部高溫或氧氣不足。NOx及顆粒物的產生量也會減少。另外，由于可在上死點附近噴射及燃燒，使實際做功量（膨脹比）比高壓縮比柴油發動機還要大，由此帶來了高效率。

馬自達在歐洲的Atenza和CX5都搭載創馳藍天柴油機

壓縮比降低后，創馳藍天柴油發動機與過去的柴油機相比，最大缸內壓力降低，通過優化結構，可實現輕量化。舉例來說，將氣缸體做成鋁制，單體重量比原來減輕了25kg。通過減小氣缸蓋厚度、排氣系統多歧管一體化設計，減輕了3kg的重量。在往復式柴油發動機上，活塞單體的重量減輕了25%。曲軸的主軸頸直徑由原來的60mm縮小至52mm，減輕了重量25%。帶來的結果是，機械阻力大幅降低，實現了與汽油發動機同等的工作效率。

盡管有以上諸多優點，但過去以來柴油發動機的低壓縮比化并未取得進展，其原因有2點：第1點是如果降低壓縮時的空氣溫度，低溫時的壓縮溫度過低會給啟動帶來問題;第2點是暖機在運轉中的壓縮溫度及壓力不足容易發生半失火。