談到現(xiàn)如今的日本車技術(shù)，油電混合動(dòng)力紅級(jí)一時(shí)，而并不擅長(zhǎng)這項(xiàng)技術(shù)的馬自達(dá)當(dāng)然希望秀其它方法來(lái)展現(xiàn)自己。在強(qiáng)調(diào)用盡每一滴燃油的當(dāng)下，馬自達(dá)祭出“創(chuàng)馳藍(lán)天技術(shù)（SKYACTIV Technology）”。在各路媒體大肆宣傳下，“創(chuàng)馳藍(lán)天”、“超高壓縮比”讓馬自達(dá)CX-5幾乎成為技術(shù)神話。在“創(chuàng)馳藍(lán)天”這么富有詩(shī)意的名字背后到底有哪些廠家不愿說(shuō)的秘密呢？

■什么是創(chuàng)馳藍(lán)天

SKYACTIV是馬自達(dá)將自家最新技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)集合，其中包括了發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、車身和底盤技術(shù)。SKYACTIV的中文名稱叫做“創(chuàng)馳藍(lán)天”，可以看出，這套技術(shù)的重點(diǎn)就是提升車輛的經(jīng)濟(jì)性，因此更具新意的動(dòng)力設(shè)計(jì)就是技術(shù)上的重中之重。

■高壓縮之迷

馬自達(dá)CX-5不是第一款使用“創(chuàng)馳藍(lán)天”技術(shù)的馬自達(dá)車型，但卻是國(guó)內(nèi)打響創(chuàng)馳藍(lán)天名號(hào)的主力車型。高達(dá)13/1的壓縮比堪比CTCC場(chǎng)地賽車，卻又不需要用賽車專用的超高辛烷值汽油，也不會(huì)發(fā)生爆震。莫非馬自達(dá)真在一款民用城市SUV上運(yùn)用了什么不計(jì)成本的高科技不成？當(dāng)然不會(huì)，馬兒特能跑，還不吃好草。這問(wèn)題一定出在馬的種類上。要搞清這個(gè)問(wèn)題，我們先要弄明白爆震和壓縮比的關(guān)系。

■什么是爆震，與哪些因素有關(guān)？

爆震又稱爆燃，是指燃燒室內(nèi)的混合氣體在火花塞點(diǎn)火后自燃而不遵循正常的火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程。這樣的燃燒過(guò)程不可控也損傷發(fā)動(dòng)機(jī)。在使用固定辛烷值汽油的情況下，爆震主要與點(diǎn)火提前角和待燃?jí)毫τ嘘P(guān)。也許你接受過(guò)廠家官方的洗腦或是查閱了某度百科，它們會(huì)告訴你爆震取決于壓縮比。那我們接下來(lái)就詳細(xì)說(shuō)明為什么壓縮比不是決定是否產(chǎn)生爆震的根本因素。

■壓縮比的定義與實(shí)際壓縮量

在常見的往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)中，壓縮比的計(jì)算方法就是指活塞在下止點(diǎn)時(shí)的氣缸內(nèi)的最大容積與氣活塞在上止點(diǎn)時(shí)氣缸的最小容積(燃燒室容積)之比。在上圖中，A區(qū)域的容積就是氣缸完成吸氣后的最大容積，B區(qū)域就是常說(shuō)的燃燒室容積，A÷B得到的比值即為壓縮比。而廣義上壓縮比的定義就是發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣體被壓縮的程度。如果在上圖中從容積A壓縮到容積B這段時(shí)間內(nèi)，氣缸保持密閉、混合氣的總量保持不變的情況下，A÷B的確能直觀的反應(yīng)出混合氣被壓縮的程度。

民用車上使用的發(fā)動(dòng)機(jī)大部分都采用了奧拓循環(huán)，在活塞的壓縮和拉伸兩個(gè)行程中，由于進(jìn)氣門和排氣門均關(guān)閉，氣缸可以看作為一個(gè)相對(duì)密封的容器，混合氣的壓縮量和膨脹量幾乎是一致的。但如果活塞壓縮的過(guò)程中，有一部分氣體溜走了呢？混合氣的被壓縮程度就不能用壓縮比這樣狹義的數(shù)值直觀的反應(yīng)了。這就引出了下一個(gè)概念，米勒循環(huán)與實(shí)際壓縮量。

■米勒循環(huán)與傳統(tǒng)奧拓循環(huán)的區(qū)別

兩張發(fā)動(dòng)機(jī)配氣相伴圖，對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，下一張圖中活塞在運(yùn)行到下止點(diǎn)后，進(jìn)氣門并沒(méi)有及時(shí)關(guān)閉，氣缸內(nèi)的氣體又經(jīng)過(guò)了慣性進(jìn)氣和進(jìn)氣反流(將吸進(jìn)的氣再排出去)兩個(gè)過(guò)程。通過(guò)將進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)機(jī)延遲至活塞下止點(diǎn)后的某一個(gè)度數(shù)，使混合氣的實(shí)際壓縮量小于爆炸后的膨脹量，這就是“米勒循環(huán)”。采用了米勒循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)，無(wú)論混合氣的實(shí)際壓縮量如何改變，但活塞、曲軸、氣缸體均與傳統(tǒng)奧拓循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)一致，所以活塞在下止點(diǎn)時(shí)氣缸的最大容積與燃燒室容積這兩個(gè)數(shù)值是固定的不會(huì)改變。正因如此，在計(jì)算傳統(tǒng)的壓縮比這個(gè)數(shù)值時(shí)，米勒循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)非常高，但燃燒室內(nèi)的待燃?xì)怏w壓力卻并沒(méi)有比奧拓循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的大多少。

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■米勒循環(huán)有什么劣勢(shì)，常見有哪些應(yīng)用？

在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)氣缸吸入的空氣并不多，本來(lái)就稀薄的混合氣在“反流”之后變得更少，這讓該類發(fā)動(dòng)機(jī)低速扭矩表現(xiàn)很差，用于車輛起步或是冷車的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，顯然有些力不從心。

我們經(jīng)常能在各種混合動(dòng)力車型上看到米勒循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。究其原因，混動(dòng)車型并不在乎低速的“不在狀態(tài)”，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)段有電動(dòng)機(jī)在為車輪提供動(dòng)力，發(fā)動(dòng)機(jī)的大多時(shí)段都是在發(fā)電，所以發(fā)動(dòng)機(jī)可以在在油耗最優(yōu)異的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。用電動(dòng)機(jī)的大扭矩彌補(bǔ)動(dòng)力的缺陷，互補(bǔ)之后的動(dòng)力總成，讓混合動(dòng)力車在動(dòng)力和經(jīng)濟(jì)型上都有著突出的表現(xiàn)。

■米勒循環(huán)與奧拓循環(huán)的切換

實(shí)際上，CX-5的創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)并不是在全部工況下進(jìn)氣門均延遲關(guān)閉。一旦進(jìn)氣門的關(guān)閉時(shí)間恢復(fù)正常，它就確實(shí)成為了一臺(tái)高壓縮比高膨脹比的發(fā)動(dòng)機(jī)。而米勒循環(huán)與奧拓循環(huán)之間的切換就主要跟進(jìn)氣門的關(guān)閉時(shí)機(jī)(氣時(shí))有關(guān)。

發(fā)動(dòng)機(jī)的藍(lán)色部分采用了米勒循環(huán)，制造了氣體壓縮量小于膨脹量的情況，減少泵吸損失。這部分是指在在中速均速行駛的情況，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷較小，并不需要較大的扭矩輸出。而需要較大扭矩輸出的黃色部分則采用了奧托循環(huán)，以實(shí)現(xiàn)較高動(dòng)力性能。

■馬自達(dá)如何彌補(bǔ)米勒循環(huán)的劣勢(shì)？

創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動(dòng)機(jī)目前并沒(méi)有采用電動(dòng)機(jī)作為輔助，那他如何克服米勒循環(huán)狀態(tài)下的固有劣勢(shì)呢？秘密就在于CX-5不同于大多數(shù)民用車的排氣頭段。CX-5上應(yīng)用了改裝車常用的4出2出1排氣頭段，籍此來(lái)改善低轉(zhuǎn)速扭矩薄弱的問(wèn)題。

民用車上排氣頭段通常為4出1布局，節(jié)省管道材料是其中一個(gè)目的，但更重要的卻是為了環(huán)保。在各國(guó)尾氣排放法規(guī)越來(lái)越嚴(yán)格的今天，如何增強(qiáng)三元催化器中觸媒的活性是關(guān)鍵課題。而4出1排氣歧管與三元催化的距離近，較高溫度的廢氣使它更快進(jìn)入工作狀態(tài)，氣體反應(yīng)更活躍，環(huán)保效果好。但這樣的排氣也會(huì)缺點(diǎn)，由于四個(gè)氣缸排出的廢氣短時(shí)間內(nèi)就匯聚到了一起，各個(gè)氣缸在每一次做功后排出的廢氣并沒(méi)有充分時(shí)間和空間形成回壓，對(duì)于同一氣缸下一次排氣起不到積極的引流作用還會(huì)造成各氣缸間的排氣干涉。表現(xiàn)在實(shí)際行車中就是低轉(zhuǎn)速扭矩較弱。而4出2出1的排氣頭段由于各個(gè)氣缸排出的廢氣匯聚到一起之前經(jīng)過(guò)的距離較長(zhǎng)，能形成有效回壓，這樣的回壓對(duì)于下一次排氣有著積極的引流作用，排氣更通暢，扭矩自然得到提升。

■一切為了省油，卻帶來(lái)了哪些負(fù)面問(wèn)題？

但4出2出1的排氣頭段無(wú)疑增加了材料成本也增加了排氣戰(zhàn)勝的空間。馬自達(dá)CX-5的軸距達(dá)到了2700mm，相比于同級(jí)對(duì)手CR-V和RAV4軸距都要長(zhǎng)，但在車內(nèi)空間上卻沒(méi)有什么優(yōu)勢(shì)。這其中或許就有由于復(fù)雜的排氣頭段占用了較多的縱向空間問(wèn)題。在消費(fèi)者對(duì)車內(nèi)空間要求越來(lái)越高的今天，為了排氣而犧牲一些乘用空間，不知消費(fèi)者會(huì)不會(huì)樂(lè)意。

而4出2出1的排氣頭段讓氣缸排出的廢氣達(dá)到三元催化器所用的時(shí)間更長(zhǎng)路程更遠(yuǎn)，帶來(lái)的弊端就是到觸媒之間的距離太長(zhǎng)，尾氣的溫度下降，觸媒的激活會(huì)被延緩，這對(duì)控制尾氣中的污染物非常不利。雖然如果推遲點(diǎn)火時(shí)間，則可提高排氣溫度，但燃燒會(huì)由此變得不穩(wěn)定。如何解決穩(wěn)定的燃燒和凈化尾氣這對(duì)矛盾體，同時(shí)還要保持耐用度，這對(duì)技術(shù)部門提出了更高的要求。

上世紀(jì)四十年代，美國(guó)人Ralph Miller受到阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的啟發(fā)，將這種膨脹比大于壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)發(fā)明了米勒循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。七十多年后，豐田和本田將這種發(fā)動(dòng)機(jī)匹配電機(jī)創(chuàng)造出一部部全球好評(píng)的混合動(dòng)力汽車，但并不擅長(zhǎng)這項(xiàng)技術(shù)的馬自達(dá)卻似乎力不從心。積極的消息是，馬自達(dá)的技術(shù)部門正在全力研發(fā)馬達(dá)助力驅(qū)動(dòng)技術(shù)。未來(lái)的路，創(chuàng)馳藍(lán)天不會(huì)獨(dú)行。