01，今年全球技術史上最值得銘記的革新技術

“龜兔賽跑中，龜為何能赢？”京免章說，“因為龜眼中一直盯着終點，而不是對手。稀薄燃燒就是終極理想的内燃機技術，我們一直追求着這個目标，終于在新一代創馳藍天技術上實現了。”

京免章是馬自達汽車株式會社車輛開發本部的主查（相當于項目總監）。日前，“馬自達泛亞太技術論壇”在日本美祢賽道舉行，京免章在向中國媒體介紹全新一代創馳藍天汽油發動機“SKYACTIV-X”時，用龜兔賽跑來舉例為什麼馬自達這家“小公司”能在全世界内燃機技術競賽中勝出。

▲“龜兔賽跑”并不隻是童話，現實中，執着、堅定的龜真的赢了靈活的兔子。

創馳藍天技術自2010年推出之後，橫掃日本國内引擎技術領域的各權威獎項，馬自達創馳藍天技術及搭載該技術的車型，在世界範圍内更是拿獎拿到手軟，包括2011年度（馬自達2）、2012年度（CX-5）日本年度車大獎，2012 RJC年度技術獎，2016世界年度車大獎等。

最近，全新一代創馳藍天汽油發動機“SKYACTIV-X”又赢得一項權威大獎——在“2018年愛迪生獎”中奪得“發動機改善類”金獎。“愛迪生獎”是全球知名的國際大獎，該獎項由美國市場營銷協會于1987年創設，并于2008年起由獨立機構主辦；今年初，“SKYACTIV-X”赢得了由意大利汽車專業雜志《Quattroruote》評選的——“Quattroruote全球技術大獎”，該雜志評價“SKYACTIV-X”汽油發動機“是今年全球技術史上最值得銘記的革新性技術”。

實際上，《Quattroruote》雜志可能有點保守了，如果僅針對發動機而言，全新一代創馳藍天汽油發動機“SKYACTIV-X”，無疑是過去十年裡全球最傑出的技術成果。

▲搭載“SKYACTIV-G 1.3”汽油機的Mazda2和搭載“SKYACTIV-G 2.0”汽油機的CX-5，連續兩年斬獲“日本年度車大獎”，實屬業界罕見。

02，異類馬自達

通過獨創的“火花點火控制壓燃點火（SPCCI）”技術，“SKYACTIV-X”在現款“SKYACTIV-G”汽油發動機基礎上取得重大突破，在全轉速區域實現了最低10％、最高超過30％的扭矩提升；同時，燃油經濟性實現了20%以上的改善——在低速工況下，通過超稀薄燃燒甚至提升了30％。

▲“SKYACTIV-X”全域扭矩大幅提升。

這是和現款創馳藍天相比，大家都知道，現款創馳藍天發動機的油耗已經相當低了，如果是和2008年的MZR發動機相比，燃效改善幅度高達35％〜45％，事實上，“SKYACTIV-X”汽油發動機已經達到了與現款“創馳藍天柴油發動機（SKYACTIV-D）”同等或更好的燃油經濟性。

▲由于實現了“稀薄壓燃”，“SKYACTIV-X”汽油發動機燃油經濟性已經可以和現款“創馳藍天柴油發動機（SKYACTIV-D）”相媲美。

十幾年來，行業裡一直都認為内燃機在效率提升上已經基本到頭了，然而，馬自達比較異類，他們偏不信邪，偏認為内燃機還有很大潛力可挖。他們的辦法也很簡單，回到最基礎的理論原點——奧托循環的理論熱效率公式如下：

要提升熱效率，最簡單的方法，一是提升壓縮比，二是增大比熱比。

現款創馳藍天汽油發動機，最重要的技術突破，就是克服了爆震缺點，實現了世界最高的汽油發動機壓縮比，大幅降低了油耗；而新一代創馳藍天汽油發動機，在此基礎上，進一步提升了壓縮比，同時大幅提升了比熱比。

▲提升壓縮比和比熱比，都能實現熱效率的提升。

壓縮比比較簡單，應該不用青主再做介紹，什麼是比熱比這裡可能需要稍微解釋一下，它是描述氣體熱力學性質的一個重要參數，定義為“定壓比熱cp與定容比熱cv之比”，空氣的比熱比一般是1.4，氣體比熱比一般會随着溫度上升而下降。

為提高比熱比，也有兩個辦法：一是增大氣缸内混合氣體的空氣比例，也就是所謂的稀薄燃燒；二就是降低燃燒溫度。

稀薄燃燒能大幅提升燃效，為什麼一直都沒有廠家推出稀薄燃燒的發動機呢？

因為原理很簡單，但是工程實現起來很難。

▲通過火花點火的方式，無法實現稀薄燃燒；壓燃則可以實現兩倍以上理論空燃比的超稀薄燃燒。

進入氣缸的混合氣體中，空氣和燃料的比值叫做空燃比，一般理論空燃比是14.7：1，燃料變得稀薄以後，燃燒就會變得很困難，傳統的火花塞點火，火焰無法傳播。那麼，像柴油發動機那樣，采用壓燃的方式點火不就可以解決問題嗎？

困難也很多，一是汽油的燃點比柴油高很多，壓燃需要更高的壓力，也就需要更高的壓縮比；另外，壓燃點火的适用範圍僅限于低轉速和輕負載的運行情況，其他領域還是需要火花點火，現實中火花點火（SI）和壓燃點火（CI）的無縫切換難以實現。

▲純粹的壓燃點火适用範圍僅限于低轉速和輕負載的工況，實際應用價值不大。

以人見光夫為首的馬自達研發團隊，大膽而創新地提出，“既然切換燃燒方式存在困難，那麼就采用不切換的方式解決問題”，于是就有了馬自達獨創的燃燒方式——“火花點火控制壓燃點火（SPCCI）”。

火花點火控制壓燃點火（SPCCI）是一種全新的燃燒方式，簡單來說，其工作原理是“火花點火引起局部燃燒，産生壓縮效果，利用壓縮效果控制燃燒室所需的壓力和溫度，從而進行壓燃點火”。

▲火花點火引起的局部燃燒，産生壓縮效果，相當于進一步提升了壓縮比，從而實現了15-16的壓縮比就能将混合氣壓燃。

火花點火引起的局部燃燒，相當于對燃燒室的氣體進一步壓縮，達到了壓燃所需要的壓力和溫度，從而實現整個燃燒室的壓燃點火。通過控制火花塞點火時機，可實現對燃燒室内壓力和溫度的控制。

即使在難以壓燃點火的區域，也能夠通過火花點火，實現燃燒的無縫銜接。SPCCI無需過高的壓縮比、無需複雜的可變閥構造，也無需可變壓縮比構造，就實現了空燃比高達36.8：1的超稀薄燃燒。

利用“SPCCI”這一創新技術，馬自達将壓燃點火的适用範圍由僅限于低轉速和輕負載的運行情況擴大到幾乎所有運行領域，而且實現了壓燃點火與火花點火的無縫銜接。

▲“SPCCI”将壓燃點火的适用範圍擴大到幾乎全部實際運行工況。

說起來很簡單，但工程實現起來困難重重，需使用新型活塞、支持壓燃點火的超高壓燃油噴射系統、能夠吸收更多空氣的高響應空氣供應裝置等升級設備，以及用于控制缸内壓力的傳感器。

感謝這個世界上還有這麼一群堅定而執拗的人，馬自達的“SKYACTIV-X”發動機，是一個很好的榜樣，隻要有堅定的信心，有長期專注的恒心，不耍小聰明，不投機取巧，就有可能率先到達衆人都認為不可能達到的終點。

03，新一代創馳藍天不止更省油

既然是在美祢賽道舉行，當然少不了實車體驗一下。

因為這是一個賽道，試車時，沒有人在意油耗，大家更在意的是駕駛性能。創馳藍天的油耗已經不需要再去質疑和印證，但是，燃油經濟性那麼高，駕駛性能上會不會有妥協，很多人心中其實是有這個疑慮的。

▲美祢賽道内禁止拍照，這是廠家提供的“官圖”。

“SKYACTIV-X”真正的量産車還要等到明年，馬自達給我們試的是搭載了“SKYACTIV-X”的試裝馬自達3，和現款搭載“SKYACTIV-G”的馬自達3相比，無論是手動還是自動擋車型，“SKYACTIV-X”的油門響應都更快，中高速階段的再提速性能也更好。馬自達還特意在車上安裝了一個顯示屏，可以實時顯示火花點火、稀薄壓燃、超稀薄壓燃三種點火方式的切換。多數時候都是第一、第二種點火方式，偶爾也有超稀薄壓燃的機會。

▲縱軸表示燃油經濟性，橫軸表示加速性能。搭載了“SKYACTIV-X”的試裝馬自達3加速表現和MX-5相當，而燃油經濟性比采用現款1.5升創馳藍天柴油發動機的馬自達2還要略好。

試駕中，新車不僅動力表現更加優異，車身動态表現也給人留下深刻印象，大家都知道，創馳藍天不是單指發動機，而是包括動力總成、車身、底盤在内的一整套技術方案。

新車不僅隻是發動機是新的，整個車輛構造也是新的，從車内座椅到車身、底盤、輪胎，馬自達全新一代車輛構造技術“SKYACTIV-VEHICLE ARCHITECTURE”讓人馬一體達到了一個更高的境界。京免章說馬自達追求的境界，是讓駕駛者忘掉汽車的存在，這也就是所謂的人車合一了吧。

▲全新一代車輛構造技術“SKYACTIV-VEHICLE ARCHITECTURE”在很多細節上都有改進，駕駛性能大幅提升。

以前，馬自達的車有一個比較明顯的不足就是NVH，這次試駕體驗，青主另一個印象深刻之處就是NVH得到了大幅改善。馬自達不是通過大量隔音、隔振的方式來達到目标，這樣可能在提升了舒适性的同時，會一定程度犧牲車輛的動态性能，馬自達的辦法比較特殊，他們發現噪聲和振動的劇烈變化才是人感到不适的關鍵，所以，馬自達改善NVH的重點是讓噪聲與振動的變化，變得更加線性。

▲由于這台發動機本身散熱損失極小，整個發動機可以被置于一個“膠囊”之中，隔振和隔音效果絕佳。

換句話說，馬自達的NVH改善，和操控性能提升一樣，并非單純着眼于車輛本身，而是從人的主觀感受入手，僅僅研究車，是不夠的，更需要研究的其實是人。這就叫以人為本。