马自达的SPCCI燃烧系统也就是火花塞控制的压燃,所以压燃只是无奈的选择、能点燃马自达绝对不会采用压燃,（2）火花塞控制压燃SPCCI采用超高压缩比的另外一个原因是马自达要采用汽油压燃的燃烧方案,马自达在Skyactive X发动机上采用了热效率更高的稀薄燃烧技术,马自达能点燃汽油机、也绝对不会去采用压燃,此时就需要用火花塞点燃、给燃烧室预热、辅助压燃,点燃、压燃之间的选择传统针对稀薄燃烧的方式是点燃,所以马自达压燃发动机。
哪位技术大咖可以详细讲解一下创驰蓝天SKYACTIV-X压燃发动机技术
马自达压燃发动机，可以说是朝着超稀薄燃烧领域迈进了一大步；降压燃、火花塞点燃结合到一起，起到相互辅助作用，因为压燃会受到环境因素的制约，比如说低温环境下、即便压缩比超高，但想完全压燃也很困难，所以在一些特殊环境下、火花塞点燃起到给燃烧室预热的作用、促进压燃的成功；这款发动机的难点在于控制策略上，因为根据不同的环境、不同的工况，要进行点燃、压燃间的切换，它俩的切换将带来空燃比、等效压缩比（非机械压缩比）在瞬态下的改变，总之马自达挺疯狂。。。
提起SKYACTIV-X发动机，很多朋友第一时间想到的则是压燃，这么想也没错、毕竟汽油机压燃颠覆了咱们对内燃机常规的认知；实际上压燃只是表象，而真正的核心却在于超稀薄燃烧，超稀薄燃烧可以理解成空燃比超高的混合气进行点燃，而难点就在于此！要实现超稀薄燃烧，依靠火花塞跳火、进行点燃是根本行不通的，所以马自达迫于无奈、选择了广泛应用于柴油机领域的压燃方式，才能让超稀薄状态下的混合气体正常点燃、并燃烧！所以才有了如今的压燃SKYACTIV-X，所以压燃只是无奈的选择、能点燃马自达绝对不会采用压燃，所以这款机器的灵魂奥义是超稀薄燃烧，其它皆为铺垫！
超稀薄燃烧与过量空气系数
在谈超稀薄燃烧前，我们先要了解空燃比是什么？朋友们应该都清楚14.7空燃比吧？实际上这只是理想空燃比、不代表最高空燃比，当空燃比为14.7时，过量空气系数为一，此空燃比下、混合气体燃烧较为完全（注意不是绝对完全的燃烧），该空燃比下、混合气体燃烧进行较好，能同时兼顾动力、燃油经济性；当空燃比低于14.7时、属于加浓燃烧，而当空燃比大于14.7时、则进入到稀薄燃烧范围，空燃比越大、稀薄燃烧边界越大、越难以点燃！
当我们日产驾车时，都有给油加速的动作，当我们猛踩油门加速时，系统判断车辆对动力有需求，就会采取加浓喷射的动作，此时空燃比会降低至12.7左右、过量空气系数0.88，此时混合气体浓度上升、火焰传播速度最快，所以此时动力响应最好，所以我们成0.88过量空气系数时的混合气叫功率混合气！所以我们能看出当空燃比逐渐降低时（也不能太低、混合气太浓了也不行），会偏向于动力取向，动力响应好、但却费油！而空燃比大于14.7时，随着数值逐渐提高、燃油经济性会越来越好，但动力响应却会越来越差，差到什么地步？差到火都点不着了、得靠压燃来帮忙！
马自达的选择
马自达研发SKYACTIV-X，目的就在于开发一款极致省油的发动机，所以坚定得向超稀薄燃烧领域迈进；起手就是二倍空气系数、空燃比也就达到了29.4起（压燃状态、开头已经提到该机器空燃比可以切换），之所以要采用这么高的稀薄燃烧边界，就是因为如果空燃比低于这个数值时，燃烧后产生的氮氧化物很高、排放没有办法通过，所以马自达为了在保证排放的条件下、实现超稀薄燃烧，所以起步就把牙燃状态下的空燃比提升至29.4；而超高的空燃比则带来了点火困难的麻烦（火花塞），所以无奈之下、则采用了压燃！-Activ
稀薄燃烧与分层燃烧
稀薄燃烧，并不是想象中那么容易；在实际的控制策略上，通常会采用分层燃烧的方式还实现稀薄燃烧！如下图所示，这就是一个分层喷射、分层燃烧的示意图，一般都是采用直喷发动机来实现分层燃烧，因为直喷机的喷油嘴在燃烧室内，更容易实现分层喷射；而歧管喷射发动机（电喷），喷油嘴在歧管内、所以不容易控制，也能分层、但分的层数很少，不利于提高稀薄燃烧的边界！从下图中我们可以明显的看出，喷油嘴从上至下依次喷出多个混合气层（图片上只画了五层、实际要更多），离火花塞最近的层、浓度最大，依次向下、混合气浓度则越来越稀薄，最底层、混合气体浓度则最低！-Activ
点燃、压燃之间的选择
传统针对稀薄燃烧的方式是点燃，咱们还是先看上图，火花塞跳火、点燃最近混合气层（火花塞附近混合气浓度大、容易点燃），之后利用火焰的不断传播，依次向下引燃其它各个混合气层，这就是传统的点火方式，其它主机厂也是采用这种方式逐渐提高稀薄燃烧边界，可这种点燃方式、当空燃比接近19时，几乎就点不着了，简单点说就是最上层混合气点燃、逐渐向下传播，当火焰传播到空燃比19的混合气层时、火焰熄灭，传播不下去了！所以更不用提马自达起步29.4的空燃比了，所以面对这个困惑，马自达选择了压燃！-Activ
各位可以思考下，为什么火花塞跳火、都无法完全引燃，压燃为什么就可以成功？实际上火花塞跳火，终究是一个着火点，之后依次进行传播逐层引燃，但活塞上行、压燃时，所压燃的是一个混合气层，一个混合气层被压燃、其中会有无数的着火点；火花塞跳火、是势单力薄的，但压燃的一个层、拥有无数的着火点实现火焰传播、引燃所有稀薄层，就更加容易实现了；所以这就是马自达必须得采用压燃的关键原因！-Activ
为什么保留火花塞？
实际上压燃，只是在理想状态下、才可以成功实现，而一辆车、必须适合全领域运行，总不能只在台架上运行吧？所以发动机必须得做到在绝大多数环境下、都可以使用；所以问题就来了，如果车子是在极低温条件下，燃烧室温度极低，此时燃油雾化率很低、所以这个时候想压燃也是做不到的，所以在这个时候、还需要火花塞进行辅助点燃、给燃烧室预热，使得之后的压燃变得可能，这就是保留火花塞的理由；其次就是该发动机，在中、高负荷下，依然是采用火花塞点燃的方式运行，因为此时的工况剧烈！
SKYACTIV-X发动机的机械压缩比，已经达到了16，所以这样高的压缩比下、全负荷运行的时候爆震问题很难控制，汽油压燃、本身就是一种爆震，只不过是可控的爆震，而当发动机全负荷运行时，再采用压燃的方式、爆震也将难以控制，所以当发动机全负荷运行时、还是采用了传统的火花塞跳火点燃的方式；所以这款发动机，是可以时刻完成压燃、点燃的瞬态切换的；所以精确的控制策略，就是这款发动机精妙所在，前一个循环可能是点燃、下一个循环就会切换到压燃！
在机械增压器（与传统的不同，它这个就是一个瞬态充气装置）的帮助下，可以迅速为燃烧室填充气体、迅速提高空燃比，试想一下、超高空燃比状态下点不着火，而想迅速从点燃切换至压燃，就需要这个机械充气装置了，依靠它可以迅速的把点燃时的正常压缩比、迅速提升到29.4时的超高空燃比状态，所以才使得点燃、压燃可以迅速实现切换；总的来说这款发动机是伟大的，别的主机厂也玩稀薄燃烧、马自达肯定不是第一个，但别人是小打小闹的实验阶段、马自达则是真给造了出来！所以马自达压燃发动机，从表面上看压燃是最耀眼的成就，实际上压燃、点燃不存在孰高孰低，马自达能点燃汽油机、也绝对不会去采用压燃；只不过即便利用了分层燃烧，但在超高空燃比状态下，还是没办法利用火花塞跳火实现点燃，所以引入了压燃、所以依靠压燃吸引了所有人的眼球，实际上真正耀眼的是超稀薄燃烧！而压燃也不是万能的，它会受到环境的制约，比如低温条件下、燃油雾化差，压燃就难以实现，此时就需要用火花塞点燃、给燃烧室预热、辅助压燃；当车辆全负荷运转时，燃烧室内温度较高，继续压燃就容易让爆震变得不可控，所以此时还是会保持传统的点燃方式运行，所以就必须得有火花塞了！-Activ
SKYACTIV-X为什么能将发动机的热效率提高到50%
我来分享一下：
马自达的第二代创驰蓝天Skyactive X于2018年11月在洛杉矶车展发布，预计2019年6月量产，马自达声称最高热效率能够达到的50%，这比目前量产的最高热效率发动机丰田Dynamic Force 2.0L/2.5L混动版本的41%热效率高出一大截，这对于提升1%都非常困难的热效率指标来讲简直是不可思议，可以说是创记录的水平。下面我们来简单分析一下马自达是通过什么技术手段来实现这一高达50%热效率指标的:-Activ
1.超高压缩比和压燃
（1）超高压缩比
马自达在Skyactive X发动机上采用了高达18的压缩比。要知道目前主流汽油机的压缩比是10左右，即使采用阿特金森循环或者米勒循环技术的发动机压缩比一般也不超过13。
马自达选择如此高的压缩比是因为：马自达的研究表明，热效率要提高到接近50%的水平，必须使用超高压缩比，图2是马自达的研究结果可以看出随着压缩比的提高，热效率可以提高到48%的水平（图2）。
（2）火花塞控制压燃SPCCI
采用超高压缩比的另外一个原因是马自达要采用汽油压燃的燃烧方案，相对于传统的点燃式汽油机压燃过程的效率更高。马自达的SPCCI燃烧系统也就是火花塞控制的压燃，增加了火花塞来改善压燃点火的质量，改良了传统HCCI均质压燃系统燃烧不稳定，工作区域小等缺点。（图3图4图5）-Activ
由于保留了火花塞，马自达SPCCI压燃系统在中低转速小负荷采用压燃工作模式，在其他高转速大负荷区域会转回普通的火花塞点燃工作模式。这样使得压燃的工作区域小无法量产应用的问题就解决了。（图6）
2.稀薄燃烧技术
热效率要想达到50%，光压燃还是不够，马自达在Skyactive X发动机上采用了热效率更高的稀薄燃烧技术。为了支持稀薄燃烧技术，马自达额外采用了两项技术：
（1）机械增压器（图7）
为稀薄燃烧足够的空气量，马自达使用了一个机械增压器。这个机械增压器是马自达SPCCI燃烧系统的一部分，主要不是为了提升性能。
（2）废气再循环系统EGR
马自达为了避免SPCCI在稀燃情况下引起的NOX排放超标，采用了废气再循环EGR系统来降低燃烧温度。
3.超高压燃油喷射系统（图7）
为了满足压燃的需求，马自达采用了类似于柴油机的高压燃油喷射系统，喷射压力高达1000bar。远远高于目前汽油机最高的350bar系统。
4.进排气电动VVT（图8）
马自达Skyactive X发动机上进排气侧都采用了电动VVT。采用高响应宽调节范围的电动VVT主要是为了适应在SPCCI燃烧系统的需要：
（1）电动VVT能够灵活快速的控制残余废气和压缩压力，保证SPCCI的压燃系统的稳定运行。
（2）快速响应的电动VVT能够适应SPCCI压燃工况和普通点燃奥托循环之间的切换。（图6）
总结一下，马自达在内燃机研发的技术路线上是独行的，没有任何人和他同路，Skyactive X发动机在技术上是突破性的，但是也意味着高风险。尤其需要关注的是两点：
（1）压燃系统对不同地区油品的适应性
（2）超高压缩比和压燃系统带来的噪音问题。
不过，马自达为我们保留了内燃机技术继续前进的动力，让我们看到了新的可能性，这一点难能可贵！
以上信息供大家参考，欢迎讨论。对发动机感兴趣的朋友可以关注我，每周会发布原创的发动机技术和产业的专业解读，谢谢支持！
马自达CX-4什么时候用上新一代创驰蓝天SKYACTIV-X发动机
新一代创驰蓝天SKYACTIV-X目前只公布了2.0L版本将搭载在新一代的马自达3（昂克赛拉）中，并且在11月29日洛杉矶国际车展亮相，这与当时官方宣传的一样，二代蓝天技术19年如期而至。
新一代蓝天发动机搭载在马自达3上，并且针对2.0L和2.5L排量，但不会全系搭载，国产的很可能只有2.0L排量。所以按照以往的套路国内首先搭载蓝天-X发动机车型的很大可能是2.0L的昂克赛拉，而入门及低配车型仍然搭载一代蓝天技术，并且有望在明年三季度左右国内上市。因为CX-4在国内定位的特殊性，也由于它晚于CX-5发布，所以很有可能仍是最后搭载二代蓝天发动机的车型。二代蓝天发动机在国内的搭载应该会按照以下顺序：昂克赛拉-CX5-阿特兹-CX4。
为何CX4最后搭载，一是CX4并没有到必须改款换代的时候，二是蓝天二代会先搭载长安马自达车型，三是长安马自达车型临近改款换代，一汽马自达还尚早。从以上推测来看长安马自达车型优先搭载，一汽随后找合适时机搭载，所以，个人感觉短期甚至明年Cx4有很大可能搭载不了，最早也得2020年吧。-Activ
